Классификация. Регуляторы давления газа классифицируют:по назначению, характеру регулирующего воздействия, связям между входной и выходной величинами, способу воздействия на регулирующий клапан.
По характеру регулирующего воздействия регуляторы подразделяются на астатические и статические (пропорциональные). Принципиальные схемы регуляторов показаны на рисунке ниже.
Предохранительные устройства подразделяются на запорные и сбросные. Предохранительно-запорные устройства (запорные клапаны) — устройства, обеспечивающие прекращение подачи газа, у которых скорость приведения рабочего органа в закрытое положение составляет не более 1 сек. Предохранительно-сбросные устройства (сбросные клапаны) — устройства, обеспечивающие защиту газового оборудования от недопустимого повышения давления газа в сети.
Предохранительно-запорные устройства устанавливают перед регулятором давления газа. Их мембранная головка через импульсную трубку соединена с газопроводом конечного давления. При увеличении конечного давления сверх установленных норм ПЗК автоматически отсекают подачу газа на регулятор.
Предохранительно-сбросные устройства, применяемые в ГРП, обеспечивают сброс избыточного количества газа в случае неплотного закрытия ПЗК или регулятора. Монтируют их на отводящем патрубке газопровода конечного давления, а выходной штуцер подключают к отдельной свече. Если технологический процесс потребителей газа предусматривает непрерывную работу газовых горелок, то ПЗК не устанавливают, а монтируют только ПСК. В этом случае необходимо установить сигнализаторы давления газа, оповещающие о повышении давления газа сверх допустимой величины. Если ГРП (ГРУ) снабжает газом тупиковые объекты, то установка ПЗК необходима.
Рассмотрим наиболее распространенные типы запорных и предохранительных устройств.
ПЗК низкого (ПКИ) и высокого давления (ПКВ) контролируют верхний и нижний пределы выходного давления газа; выпускаются с условными проходами 50, 80, 100 и 200 мм. Клапан ПКВ отличается от клапана ПКН тем, что у него активная площадь мембраны меньше за счет наложения на нее стального кольца.
Принципиальная схема этих клапанов представлена на рисунке ниже.
Регуляторами
давления называют устройства, служащие
для автоматического снижения давления
и поддержания его на заданном уровне.
-по принципу
действия: прямого и непрямого действия
-по конструкции
дроссельного органа; с односедельными
и двухседельными клапанами или заслонкой;
-по конструкции
импульсных элементов: на мембранные и
поршневые;
-по конструкции
управляющих элементов на: грузовые,
пружинные и пневматические
-по величине
регулируемого давления: на регуляторы
низкого давления и высокого давления.
Рисунок
14.3 Волосяной фильтр типа ФГ
1 отбойный
лист; 2 — кассета с фильтрующим материалом;
3 — крышка; 4 — корпус; 5 — люк.
Регулятор
давления состоит из регулирующего и
реагирующего устройств. Основной частью
реагирующего устройства является
чувствительный элемент (мембрана), а
основной частью регулирующего устройства
— дроссельный орган. Чувствительный
элемент и дроссельный регулирующий
орган соединяются между собой
исполнительной связью.
Рисунок
14.4 Предохранительный запорный клапан
типа ПКН или ПКВ
1 —
направляющая; 2 — фиксатор; 3 — вилка; 4 —
предохранитель; 5 — седло; 6 — клапан; 7 —
шток; 8 — подъемный рычаг; 9 — мембрана; 10
— шток; 11 — ударник; 12 — опорная шайба; 13 —
груз; 14 — гайка; 15 — пружина; 16 — защелка;
17 — сальник; 18 — ось рычага.
Рисунок
14.5 Предохранительный сбросной клапан
типа ПСК
1 — регулировочный
винт; 2 — пружина; 3 — мембрана; 4 — уплотнение;
5 — золотник; 6 — седло.
Регуляторы,
которые после возмущения приводят
регулируемое давление к заданному
значению независимо от величины нагрузки
и положения регулирующего органа,
называются статическими.
Рисунок
14.6 Регулятор давления РД-32М
1- регулировочная
гайка; 2 — регулировочная пружина; 3 —
крышка мембраны; 4 -мембрана; 5 — вентильный
корпус; 6 — седло; 7 — ниппель накладной с
гайкой; 8 — пробка; 9 — клапан; 10 — импульсная
трубка; 11 — коленчатый рычаг; 12 — корпус;
13 — предохранительный сбросной клапан.
Регуляторы, у
которых каждому значению регулируемого
параметра соответствует одно определенное
положение регулирующего органа,
называется статическими. В газовых
сетях применяют в основном статические
регуляторы давления.
При непрерывном
движении газа по газопроводу постоянное
выходное давление обеспечивается
равенством между количеством газа,
поступающим в газопровод и отбираемым
из него. Это равенство достигается
соответствующим изменением величины
проходного сечения клапана регулятора
при изменении расхода газа потребителем.
При прохождении газа через клапан
регулятора происходит также снижение
его давления.
У регуляторов
давления прямого действия регулирующий
клапан перемещается усилием, возникающим
в его чувствительном элементе без
использования энергии от постороннего
источника. Они подразделяются на
регуляторы давления с командным прибором
— регулятором управления (пилотом) и без
него.
У регуляторов
давления непрямого действия перестановка
дросселирующего органа производится
при помощи энергии от постороннего
источника.
Рисунок
14.7 Схема регулятора давления
1 — исполнительный
механизм; 2 — регулятор управления
(пилот); 3, 4 — клапан и мембрана исполнительного
механизма; 5,6 — клапан и мембрана регулятора
управления; 7 — винт для настройки
регулятора; 8 — импульсная трубка; 9 —
трубка для подачи газа начального
давления; 10 — трубка для сброса газа; 11
— дроссель; 12 — трубка, соединяющая пилот
и дроссель; 13 — трубка, передающая конечное
давление исполнительному механизму;
14 — трубка, соединяющая надмембранную
зону исполнительного механизма с
газопроводом после регулятора.
Регуляторы
давления должны удовлетворят следующим
основным требованиям: а) процесс
регулирования должен быть устойчивым;
б) неравномерность регулирования: т.е.
отношение разности между максимальным
и минимальным значением конечного
давления к среднему, не должно превышать
определенной величины; в) регулятор
должен быть надежным, простым и удобным
для обслуживания.
Этим требованиям
удовлетворяют регуляторы прямого
действия с односедельным клапаном. При
малых расходах применяются регуляторы
без командного прибора — пилота.
РД — регулятор
давления
РНД — регулятор
низкого давления
РДС — регулятор
давления сетевой
РДУК2 — регулятор
давления, унифицированный системы
инженера Казанцева — вторая модификация.
РДБК — регулятор
давления блочной конструкции инженера
Казанцева.
РДУК — 2Н — 50 / 35: Н
— низкого давления (до 60 кПа); В — высокого
давления (до 600 кПа); 50 — диаметр условного
прохода в мм; 35 — диаметр клапана регулятора
в мм.
Регуляторы давления газа предназначеныдля автоматического понижения давления
газа от начального до расчетного и
поддержания его в заданном диапазоне
независимо от изменения расхода газа
и колебания входного давления.
Основными узламирегулятора типа
РД являются:
-разъемный фланцевый корпус с
мембранно-пружинным устройством и
коленчатым рычагом, воздействующим на
толкатель золотника;
— литой тройник вентильного типа с
регулирующим клапаном;
— импульсная трубка, соединяющая выходное
отверстие тройника с под- мембранной
полостью и выполняющая роль звена
обратного воздействия конечного давления
на мембранно-пружинное измерительное
устройство и регулирующий клапан;
— резьбовая накладная гайка, соединяющая
корпус регулятора с тройником.
Пропускная способность регулятора
давлениязависит от размера клапана,
величины его хода, от отношения давлений
до и после регулятора давления, плотности
газа, конечного давления.
Дросселирование – это увеличение
или уменьшение проходного сечения,
через которое проходит газ.
Чувствительным элементомв регуляторе
давления газа прямого действия может
быть мембрана, которая воспринимает
давление газа и преобразует его в
механическое действие рычажного
механизма.
Мембрана кольцевого типаизготавливается
из протестированной масло-бензоморозостойкой
резины.
Управление гидравлическим
режимом работы системы газораспределения
осуществляют с помощью регуляторов
давления, которые автоматически
поддерживают постоянное давление
в точке отбора импульса независимо
от интенсивности потребления газа.
При регулировании давления
происходит снижение начального —
более высокого — давления на
конечное — более низкое.
Это достигается автоматическим
изменением степени открытия дросселирующего
органа регулятора, вследствие чего
автоматически изменяется
гидравлическое сопротивление проходящему
потоку газа.
Автоматический регулятор давления
состоит из исполнительного механизма
и регулирующего органа.
Основной частью исполнительного
механизма является чувствительный
элемент.
Если перестановочное усилие,
развиваемое чувствительным элементом
регулятора, достаточно большое, то он сам
осуществляет функции
управления регулирующим органом.
Такие регуляторы называются
регуляторами прямого
действия.
Исходя из закона
регулирования, положенного в основу
их работы, регуляторы
давления бывают астатические, статические
и изодромные.
В системах газораспределения два
первых типа регуляторов получили
наибольшее распространение.
В астатических
регуляторах (рис. 16
а) на чувствительный
элемент (мембрану) действует постоянная
сила от груза 2.
Активная (противодействующая)
сила — это усиление, которое
воспринимает мембрана от выходного
давления Р2.
При увеличении отбора газа
из сети 4 будет уменьшаться давление
Р2, баланс
сил нарушится, мембрана пойдет вниз и
регулирующий орган откроется.
Такие регуляторы после
возмущения приводят регулируемое
давление к заданному значению
независимо от величины нагрузки
и положения регулирующего органа.
Равновесие системы может
наступить только при заданном значении
регулируемого давления, причем
регулирующий орган может занимать любое
положение. Такие регуляторы следует
применять на сетях с большим
самовыравниванием, например, в газовых
сетях низкого давления достаточно
большой емкости.
Рис. 16.
Схемы регуляторов давления:
а — астатический регулятор; б —
статический регулятор давления;
1 — регулирующий (дроссельный) орган;
2 — мембранно-грузовой привод;
3 — импульсная трубка;
4 — объект регулирования — газовая
сеть;
5 — мембранно-пружинный привод.
В регуляторе (рис.
16 б) груз
заменен пружиной —
стабилизирующим устройством. Усилие,
развиваемое пружиной, пропорционально
ее деформации. Когда мембрана находится
в крайнем верхнем положении
(регулирующий орган закрыт), пружина
приобретает наибольшую степень сжатия и
Р2 —
максимальное. При полностью открытом
регулирующем органе значение Р2 уменьшается
до минимального.
Основными элементами
регулирующих (дросселирующих)
органов являются
затворы.
Они могут быть односедельные,
двухседельные, диафрагменные и шланговые,
крановые и заслоночные.
В городских системах газоснабжения
в основном применяют регуляторы
с одно- и двухседельными затворами,
реже — с заслоночными и шланговыми
Рис.
17. Схемы дросселирующих органов
регуляторов
давления газа:
а —
с односедельным затвором; б —
с двухседельным;
в — с заслоночным; г — со шланговым.
Соседние файлы в папке Автомат.и телемеханика
Регуляторы
давления газа предназначены
для автоматического понижения давления
газа от начального до расчетного и
поддержания его в заданном диапазоне
независимо от изменения расхода газа
и колебания входного давления.
Основными узлами
регулятора типа РД являются:
— разъемный фланцевый
корпус с мембранно-пружинным устройством
и коленчатым рычагом, воздействующим
на толкатель золотника;
— литой тройник
вентильного типа с регулирующим клапаном;
— импульсная трубка,
соединяющая выходное отверстие тройника
с под- мембранной полостью и выполняющая
роль звена обратного воздействия
конечного давления на мембранно-пружинное
измерительное устройство и регулирующий
клапан;
— резьбовая накладная
гайка, соединяющая корпус регулятора
с тройником.
Пропускная
способность регулятора давления
зависит от размера клапана, величины
его хода, от отношения давлений до и
после регулятора давления, плотности
газа, конечного давления.
Дросселирование
– это
увеличение или уменьшение проходного
сечения, через которое проходит газ.
Чувствительным
элементом
в регуляторе давления газа прямого
действия может быть мембрана, которая
воспринимает давление газа и преобразует
его в механическое действие рычажного
механизма.
Мембрана кольцевого
типа
изготавливается из протестированной
масло-бензоморозостойкой резины.
Управление
гидравлическим режимом работы системы
газораспределения осуществляют с помощью
регуляторов давления, которые автоматически
поддерживают постоянное давление
в точке отбора импульса независимо
от интенсивности потребления газа.
При регулировании
давления происходит снижение начального —
более высокого — давления на
конечное — более низкое.
Это
достигается автоматическим
изменением степени открытия дросселирующего
органа регулятора, вследствие чего
автоматически
изменяется
гидравлическое сопротивление проходящему
потоку газа.
Автоматический
регулятор давления состоит из исполнительного
механизма и регулирующего органа.
Основной
частью исполнительного механизма
является чувствительный элемент.
Исполнительный
механизм преобразует командный сигнал
в регулирующее
воздействие
и в соответствующее перемещение
подвижной части регулирующего органа
за счет энергии рабочей среды (это
может быть энергия газа).
Если
перестановочное усилие, развиваемое
чувствительным элементом регулятора,
достаточно большое, то он сам
осуществляет
функции управления регулирующим органом.
Такие
регуляторы называются регуляторами
прямого
действия.
Так
как в регулирующих органах регуляторов
давления происходит дросселирование
газа, то их иногда называют
дросселирующими.
В связи
с тем, что регулятор давления газа
предназначен для поддержания постоянного
давления в заданной точке газовой
сети, то всегда необходимо рассматривать
систему автоматического регулирования
в целом — «регулятор и объект
регулирования (газовая сеть)».
Принцип работы
регуляторов давления газа основан
на регулировании по отклонению
регулируемого давления.
Разность
между требуемым и фактическим
значениями регулируемого давления
называется рассогласованием.
Оно
может возникать вследствие различных
возбуждений — либо в газовой сети
из-за разности между притоком газа
в нее и отбором газа, либо
из-за изменения входного (до регулятора)
давления газа.
Правильный
подбор регулятора давления должен
обеспечить устойчивость системы
«регулятор-газовая сеть», т. е. способность
ее возвращаться к первоначальному
состоянию после прекращения возмущения.
Исходя
из закона регулирования, положенного
в основу их работы, регуляторы
давления бывают астатические, статические
и изодромные.
В системах
газораспределения два первых типа
регуляторов получили наибольшее
распространение.
В астатических
регуляторах
(рис. 63,
а) на чувствительный элемент
(мембрану) действует постоянная сила
от груза 2.
Активная
(противодействующая) сила — это
усиление, которое воспринимает мембрана
от выходного давления Р2.
При
увеличении отбора газа из сети 4
будет уменьшаться давление Р2, баланс
сил нарушится, мембрана пойдет вниз и
регулирующий орган откроется.
Такие
регуляторы после возмущения приводят
регулируемое давление к заданному
значению независимо от величины
нагрузки и положения регулирующего
органа.
Равновесие
системы может наступить только при
заданном значении регулируемого
давления, причем регулирующий орган
может занимать любое положение. Такие
регуляторы следует применять на сетях
с большим самовыравниванием, например,
в газовых сетях низкого давления
достаточно большой емкости.
Рис. 63. Схемы
регуляторов давления:
а —
астатический регулятор; б —
статический регулятор давления;
1 — регулирующий
(дроссельный) орган;
4 — объект
регулирования — газовая сеть;
Люфты, трение
в сочленениях могут привести к тому,
что регулирование станет неустойчивым.
Для
стабилизации процесса в регулятор
вводят жесткую обратную связь. Такие
регуляторы называются статическими.
Статические регуляторы характеризуются
неравномерностью.
В регуляторе
(рис. 63, б) груз
заменен
пружиной —
стабилизирующим устройством. Усилие,
развиваемое пружиной, пропорционально
ее деформации. Когда мембрана находится
в крайнем верхнем положении
(регулирующий орган закрыт), пружина
приобретает наибольшую степень сжатия и
Р2 —
максимальное. При полностью открытом
регулирующем органе значение Р2 уменьшается
до минимального.
Соседние файлы в папке Автомат.и телемеханика
- Регулятор РДУК-2
- Газовые фильтры.
- Предохранительно-запорный клапан ПКК-40М.
- Предохранительно-сбросной клапан ПСК
- Регулятор давления газа РДСК-50
- Технические характеристики регулятора РДСК-50
- Характеристики регуляторов РДУК
- Схема регуляторов давления
- Предохранительно-запорные клапаны ПКН и ПКВ
- Газовые фильтры
- Регулятор давления газа РДНК-400
- Предохранительно-сбросной клапан ППК-4.
- Дроссельные устройства регуляторов давления газа
- Кольцевая мембрана
- Предохраниетльно-сбросной клапан ППК-4
- Регулятор давления РД-32М
- Регулятор РДГ-80
- Технические характеристики регулятора РДНК-400
- Схема обвязки шкафной ГРУ с ПЗК ПКК-40М
- Клапан предохранительно-запорный КПЗ
- Фильтры сварные
Регулятор РДУК-2
а — регулятор в разрезе; б — пилот регулятора; в — схема обвязки регулятора; 1, 3, 12, 13, 14 — импульсные трубки; 2 — регулятор управления (пилот); 3 — корпус; 5 — клапан; 6 — колонна; 7 — шток клапана; 8 — мембрана; 9 — опора; 10 — дроссель; 11 — штуцер; 15 — штуцер с толкателем; 16, 23 — пружины; 17 — пробка; 18 — седло клапана пилота; 19 — гайка; 20 — крышка корпуса; 21 — корпус пилота; 22 — резьбовой стакан; 24 — диск
Регулятор РДУК-2 (см. рисунок выше) состоит из следующих элементов: регулирующего клапана с мембранным приводом (исполнительный механизм); регулятора управления (пилот); дросселей и соединительных трубок. Газ начального давления до поступления в регулятор управления проходит через фильтр, что улучшает условия работы пилота.
Мембрана регулятора давления зажата между корпусом и крышкой мембранной коробки, а в центре — между плоским и чашеобразным диском. Чашеобразный диск упирается в проточку крышки, что обеспечивает центрирование мембраны перед ее зажимом.
В середину гнезда тарелки мембраны упирается толкатель, а на него давит шток, который свободно перемещается в колонне. На верхний конец штока свободно навешен золотник клапана. Плотное закрытие седла клапана обеспечивается за счет массы золотника и давления газа на него.
Газ, выходящий из пилота, по импульсной трубке поступает под мембрану регулятора и частично по трубке сбрасывается в выходной газопровод. Для ограничения этого сброса в месте соединения трубки с газопроводом устанавливают дроссель диаметром 2 мм, за счет чего достигается получение необходимого давления газа под мембраной регулятора при незначительном расходе газа через пилот. Импульсная трубка соединяет надмембранную полость регулятора с выходным газопроводом. Надмембранная полость пилота, отделенная от его выходного штуцера, также сообщается с выходным газопроводом через импульсную трубку. Если давление газа на обе стороны мембраны регулятора одинаково, то клапан регулятора закрыт. Клапан может быть открыт только в том случае, если давление газа под мембраной достаточно для преодоления давления газа на клапан сверху и преодоления силы тяжести мембранной подвески.
Регулятор работает следующим образом. Газ начального давления из надклапанной камеры регулятора попадает в пилот. Пройдя клапан пилота, газ движется по импульсной трубке, проходит через дроссель и поступает в газопровод после регулирующего клапана.
Клапан пилота, дроссель и импульсные трубки представляют собой усилительное устройство дроссельного типа.
Импульс конечного давления, воспринимаемый пилотом, усиливается дроссельным устройством, трансформируется в командное давление и по трубке передается в подмембранное пространство исполнительного механизма, перемещая регулирующий клапан.
При уменьшении расхода газа давление после регулятора начинает возрастать. Это передается по импульсной трубке на мембрану пилота, которая опускается вниз, закрывая клапан пилота. В этом случае газ с высокой стороны по импульсной трубке не может пройти через пилот. Поэтому давление его под мембраной регулятора постепенно уменьшается. Когда давление под мембраной окажется меньше силы тяжести тарелки и давления, оказываемого клапаном регулятора, а также давления газа на клапан сверху, то мембрана пойдет вниз, вытесняя газ из-под мембранной полости через импульсную трубку на сброс. Клапан постепенно начинает закрываться, уменьшая отверстие для прохода газа. Давление после регулятора понизится до заданной величины.
При увеличении расхода газа давление после регулятора уменьшается. Давление передается по импульсной трубке на мембрану пилота. Мембрана пилота под действием пружины идет вверх, открывая клапан пилота. Газ с высокой стороны по импульсной трубке поступает на клапан пилота и затем по импульсной трубке идет под мембрану регулятора. Часть газа поступает на сброс по импульсной трубке, а часть — под мембрану. Давление газа под мембраной регулятора возрастает и, преодолевая массу мембранной подвески и давление газа на клапан, перемещает мембрану вверх. Клапан регулятора при этом открывается, увеличивая отверстие для прохода газа. Давление газа после регулятора повышается до заданной величины.
При повышении давления газа перед регулятором он реагирует так же, как в первом рассмотренном случае. При понижении давления газа перед регулятором он срабатывает так же, как во втором случае.
Газовые фильтры.
В ГРУ с условным проходом до 50 мм устанавливают угловые сетчатые фильтры (рисунок ниже), в которых фильтрующий элемент — обойма, обтянутая мелкой сеткой. В ГРП с регуляторами с условным проходом более 50 мм применяют чугунные волосяные фильтры (рисунок ниже). Фильтр состоит из корпуса, крышки и кассеты. Обойма кассеты с обеих сторон обтянута металлической сеткой, которая задерживает крупные частицы механических примесей. Более мелкая пыль оседает внутри кассеты на прессованном волокне, которое смазывают специальным маслом.
Предохранительно-запорный клапан ПКК-40М.
В шкафных ГРУ (рисунок ниже) устанавливают малогабаритный ПЗК ПКК-40М. Этот клапан рассчитан на входное давление 0,6 МПа.
Предохранительно-сбросной клапан ПСК
1 — регулировочный винт; 2 — пружина; 3 — мембрана; 4 — уплотнение; 5 — золотник; 6 — седло
Газ из газопровода после регулятора поступает на мембрану клапана. Если давление газа оказывается больше давления пружины снизу, то мембрана отходит вниз, клапан открывается и газ идет на сброс. Как только давление газа станет меньше усилия пружины, клапан закрывается. Сжатие пружины регулируют винтом в нижней части корпуса. Для установки ПСК на газопроводах низкого или высокого давления подбирают соответствующие пружины.
Золотник сбросного клапана ПСК-25 имеет форму крестовины и перемещается внутри седла, В ПСК-50 золотник клапана снабжен профилированными окнами. Надежность работ клапана ПСК во многом зависит от качества сборки.
При сборке необходимо:
- очистив клапанное устройство от механических частиц, убедиться, что на кромке седла и уплотняющей резине золотника нет царапин или забоев;
- добиться соосности расположения золотника сбросного клапана с центральным отверстием мембраны;
- для проверки соосности ослабить или вынуть пружину и, нажимая на золотник через отверстие сброса, убедиться, что он свободно перемещается внутри седла.
Регулятор давления газа РДСК-50
1 — клапан отсечный; 2 — седло клапана; 3 — корпус; 4, 20 — мембрана; 5 — крышка; 6 — гайка; 7 — штуцер; 8, 12, 21, 22, 25, 30 — пружины; 9, 23, 24 — направляющие; 10 — стакан; 11, 15, 26, 28 — штоки; 13 — клапан сбросной; 14 — мембрана разгрузочная; 16 — седло рабочего хлапана; 17 — клапан рабочий; 18, 29 — трубки импульсные; 19 — толкатель; 27 — пробка; 31 — корпус регулятора; 32 — сетка-фильтр
Выходное давление настраивают вращением направляющей. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается, против — уменьшается. Давление срабатывания сбросного клапана регулируют вращением гайки .
Отключающее устройство настраивают, понижая выходное давление сжатием или ослаблением пружины, вращая направляющую, а также повышая выходное давление сжатием или ослаблением пружины, вращая направляющую.
Пуск регулятора после устранения неисправностей, вызвавших срабатывание отключающего устройства, выполняют вывертыванием пробки, в результате чего клапан перемещается вниз до тех пор, пока шток под действием пружины переместится влево и западет за выступ штока клапана, удерживая его таким образом в открытом положении. После этого пробку ввертывают до упора.
Технические характеристики регулятора РДСК-50
Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 0,05 МПа, с соответствующей настройкой сбросного клапана и отключающего устройства. При настройке выходного давления регулятора, а также срабатывании сбросного клапана и отключающего устройства используют сменные пружины, входящие в комплект поставки. Регулятор устанавливают на горизонтальном участке газопровода стаканом вверх.
Регулятор давления газа РДГ-80 (рисунок ниже). Комбинированные регуляторы серии РДГ для районных ГРП выпускаются на условные проходы 50, 80, 100, 150 мм; они лишены ряда недостатков, присущих другим регуляторам.
Характеристики регуляторов РДУК
Пропускная способность при перепаде давления 10 ООО Па и плотности 1 кг/м, м3/ч | Диаметр, мм | Давление, МПа | ||
условного прохода | кла пана | максимальное входное | конечное | |
300 | 50 | 35 | 1,2 | 0,0005-0,06 |
610 | 100 | 50 | 1,2 | 0,0005-0,06 |
1000 | 150 | 70 | 1,2 | 0,06-0,6 |
2200 | 200 | 105 | 1,2 | 0,0005-0,06 |
3200 | 300 | 140 | 0,6 | 0,06-0,6 |
Схема регуляторов давления
а — астатического: 1 — стержень; 2 — мембрана; 3 — грузы; 4 — подмембранная полость; 5 — выход газа; 6 — клапан; б — статического: 1 — стержень; 2 — пружина; 3 — мембрана; 4 — подмембранная полость; 5 — импульсная трубка; 6 — сальник; 7 — клапан.
имеет поршневую форму, и ее активная площадь, воспринимающая давление газа, практически не меняется при любых положениях регулирующего клапана Следовательно, если давление газа уравновешивает силу тяжести мембраны то мембранной подвеске соответствует состояние астатического (безразличного) равновесия. Процесс регулирования давления газа будет протекать следующим образом. Предположим, что расход газа через регулятор равен его притоку и клапан занимает какое-то определенное положение. Если расход газа увеличится, то давление уменьшится и произойдет опускание мембранного устройства, что приведет к дополнительному открытию регулирующего клапана. После того как произойдет восстановление равенства между притоком и расходом, давление газа увеличится до заданной величины. Если расход газа уменьшится и соответственно произойдет увеличение давления газа, процесс регулирования будет протекать в обратном направлении. Настраивают регулятор на необходимое давление газа с помощью специальных грузов причем с увеличением их массы выходное давление газа возрастает.
Астатические регуляторы после возмущения приводят регулируемое давление к заданному значению независимо от величины нагрузки и положения регулирующего клапана. Равновесие системы возможно только при заданном значении регулируемого параметра, при этом регулирующий клапан может занимать любое положение. Астатические регуляторы часто заменяют пропорциональными.
В статических (пропорциональных) регуляторах, в отличие от астатических, подмембранная полость отделена от коллектора сальником и соединена с ним импульсной трубкой, то есть узлы обратной связи расположены вне объекта. Вместо грузов на мембрану действует сила сжатия пружины.
В астатическом регуляторе малейшее изменение выходного давления газа может привести к перемещению регулирующего клапана из одного крайнего положения в другое, а в статическом полное перемещение клапана происходит только при соответствующем сжатии пружины.
Как астатические, так и пропорциональные регуляторы при работах с очень узкими пределами пропорциональности обладают свойствами систем, работающих по принципу «открыто — закрыто», то есть при незначительном изменении параметра газа перемещение клапана происходит мгновенно. Чтобы устранить это явление, устанавливают специальные дроссели в штуцере, соединяющем рабочую полость мембранного устройства с газопроводом или свечой. Установка дросселей позволяет уменьшить скорость перемещения клапанов и добиться более устойчивой работы регулятора.
По способу воздействия на регулирующий клапан различают регуляторы прямого и непрямого действия. В регуляторах прямого действия регулирующий клапан находится под действием регулирующего параметра прямо или через зависимые параметры и при изменении величины регулируемого параметра приводится в действие усилием, возникающим в чувствительном элементе регулятора, достаточным для перестановки регулирующего клапана без постороннего источника энергии.
В регуляторах непрямого действия чувствительный элемент воздействует на регулирующий клапан посторонним источником энергии (сжатый воздух, вода или электрический ток).
При изменении величины регулирующего параметра усилие, возникающее в чувствительном элементе регулятора, приводит в действие вспомогательное устройство, открывающее доступ энергии от постороннего источника в механизм, перемещающий регулирующий клапан.
Регуляторы давления прямого действия менее чувствительны, чем регуляторы непрямого действия. Относительно простая конструкция и высокая надежность регуляторов давления прямого действия обусловили их широкое применение в газовом хозяйстве.
Дроссельные устройства регуляторов давления (рисунок ниже) — клапаны различных конструкций. В регуляторах давления газа применяют односедельные и двухседельные клапаны. На односедельные клапаны действует одностороннее усилие, равное произведению площади отверстия седла на разность давлений с обеих сторон клапана. Наличие усилий только с одной стороны затрудняет процесс регулирования и одновременно увеличивает влияние изменения давления до регулятора на выходное давление. Вместе с тем эти клапаны обеспечивают надежное отключение газа при отсутствии его отбора, что обусловило их широкое применение в конструкциях регуляторов, используемых в ГРП.
Предохранительно-запорные клапаны ПКН и ПКВ
1 — штуцер; 2, 4- рычаги; 3, 10- штифты; 5 — гайка; 6 — тарелка; 7, 8 — пружины; 9 — ударник; 11 — коромысло; 12- мембрана
В открытом положении клапан удерживается рычагом , который фиксируется в верхнем положении за штифт крючком анкерного рычага; ударник с помощью штифта упирается в коромысло и удерживается в вертикальном положении.
Импульс конечного давления газа через штуцер подается в подмембранное пространство клапана и оказывает противодавление на мембрану. Перемещению мембраны вверх препятствует пружина. Если давление газа повысится сверх нормы, то мембрана переместится вверх и соответственно переместится вверх гайка. Вследствие этого левый конец коромысла переместится вверх, а правый опустится и выйдет из зацепления со штифтом. Ударник, освободившись от зацепления, упадет и ударит по концу анкерного рычага. Вследствие этого рычаг выводится из зацепления со штифтом, и клапан перекроет проход газа. Если давление газа понизится ниже допустимой нормы, то давление газа в подмембранном пространстве клапана становится меньше усилия, создаваемого пружиной, опирающейся на выступ штока мембраны. В результате мембрана и шток с гайкой переместятся вниз, увлекая конец коромысла вниз. Правый конец коромысла поднимется, выйдет из зацепления со штифтом и вызовет падение ударника.
Рекомендуется следующий порядок настройки. Сначала клапан настраивают на нижний предел срабатывания. Во время настройки давление за регулятором следует поддерживать несколько выше установленного предела, затем, медленно снижая давление, убедиться, что клапан срабатывает при установленном нижнем пределе. При настройке верхнего предела необходимо поддерживать давление немного больше настроенного нижнего предела. По окончании настройки нужно повысить давление, чтобы убедиться, что клапан срабатывает именно при заданном верхнем пределе допустимого давления газа.
Газовые фильтры
а — угловой сетчатый; б — волосяной: 1 — корпус; 2 — крышка; 3 — сетка; 4 — прессованное волокно; 5 — кассета
Кассета фильтра оказывает сопротивление потоку газа, что вызывает перепад давлений до фильтра и после него. Повышение перепада давления газа в фильтре более 10 ООО Па не допускается, так как это может вызвать унос волокна из кассеты.
Чтобы уменьшить перепады давления, кассеты фильтра рекомендуется периодически очищать (вне здания ГРП). Внутреннюю полость фильтра следует протирать тряпкой, смоченной в керосине.
В зависимости от типа регуляторов и давления газа применяют различные конструкции фильтров.
На рисунке ниже показано устройство фильтра, предназначенного для ГРП, оборудованного регуляторами РДУК. Фильтр состоит из сварного корпуса с присоединительными патрубками для входа и выхода газа, крышки и заглушки. Со стороны входа газа внутри корпуса приварен металлический лист, защищающий сетку от прямого попадания твердых частиц. Твердые частицы, поступающие с газом, ударяясь в металлический лист, собираются в нижней части фильтра, откуда их периодически удаляют через люк. Внутри корпуса имеется сетчатая кассета, заполненная капроновой нитью.
Регулятор давления газа РДНК-400
1 — клапан сбросный; 2, 20 — гайки; 3 — пружина настройки сбросного клапана; 4 — мембрана рабочая; 5 — штуцер; 6 — пружина настройки выходного давления; 7 — винт регулировочный; 8 — камера мембранная; 9, 16 — пружины; 10 — клапан рабочий; 11, 13 — трубки импульсные; 12 — сопло; 14 — отключающее устройство; 15 — стакан; 17 — клапан отсечный; 18 — фильтр; 19 — корпус; 21, 22 — механизм рычажной
Устройство и принцип работы регуляторов показана на примере РДНК-400 (рисунок выше). Регулятор с низким выходным давлением комбинированный состоит из самого регулятора давления и автоматического отключающего устройства. Регулятор имеет встроенную импульсную трубку, входящую в подмембранную полость, и импульсную трубку. Сопло, расположенное в корпусе регулятора, является одновременно седлом рабочего и отсечного клапанов. Рабочий клапан посредством рычажного механизма (шток и рычаг) соединен с рабочей мембраной. Сменная пружина и регулировочный винт предназначены для настройки выходного давления газа.
Отключающее устройство имеет мембрану, соединенную с исполнительным механизмом, фиксатор которого удерживает отсечной клапан в открытом положении. Настройка отключающего устройства осуществляется сменными пружинами, расположенными в стакане.
Газ среднего или высокого давления, подаваемый в регулятор, проходит через зазор между рабочим клапаном и седлом, редуцируется до низкого давления и поступает к потребителям. Импульс от выходного давления по трубопроводу поступает из выходного трубопровода в подмембранную полость регулятора и на отключающее устройство. При повышении или понижении выходного давления сверх заданных параметров фиксатор, расположенный в отключающем устройстве, усилием на мембрану отключающего устройства выводится из зацепления, клапан перекрывает сопло, и поступление газа прекращается. Пуск регулятора в работу производится вручную после устранения причин, вызвавших срабатывание отключающего устройства. Технические характеристики регулятора приведены в таблице ниже.
Предохранительно-сбросной клапан ППК-4.
Пружинный предохранительный клапан среднего и высокого давлений ППК-4 (рисунок ниже) выпускается промышленностью с условными проходами 50, 80, 100 и 150 мм. В зависимости от диаметра пружины 3 он может настраиваться на давление 0,05-2,2 МПа.
Дроссельные устройства регуляторов давления газа
а — клапан жесткий односедельный; б — клапан мягкий односедельный; в — клапан цилиндрический с окном для прохода газа; г — клапан жесткий двухседельный неразрезной с направляющими перьями; д — клапан мягкий двухседельный
Двухседельные клапаны не обеспечивают герметичного закрытия. Это объясняется неравномерностью износа седел, сложностью притирки затвора одновременно к двум седлам, а также тем, что при температурных колебаниях неодинаково изменяются размеры затвора и седла.
От размера клапана и величины его хода зависит пропускная способность регулятора. Поэтому регуляторы подбирают в зависимости от максимально возможного потребления газа, а также по размеру клапана и величине его хода. Регуляторы, устанавливаемые в ГРП, должны работать в диапазоне нагрузок от 0 («на тупик») до максимума.
Пропускная способность регулятора зависит от отношения давлений до и после регулятора, плотности газа и конечного давления. В инструкциях и справочниках имеются таблицы пропускной способности регуляторов при перепаде давления 0,01 МПа. Для определения пропускной способности регуляторов при других параметрах необходимо делать пересчет.
Мембраны. С помощью мембран энергия давления газа переводится в механическую энергию движения, передающуюся через систему рычагов на клапан. Выбор конструкции мембран зависит от назначения регуляторов давления. В астатических регуляторах постоянство рабочей поверхности мембраны достигается приданием ей поршневой формы и применением ограничителей изгиба гофра.
Наибольшее применение в конструкциях регуляторов нашли кольцевые мембраны (рисунок ниже). Их использование облегчило замену мембран во время ремонтных работ и позволило унифицировать основные измерительные устройства различных видов регуляторов.
Кольцевая мембрана
— с одним диском: 1 — диск; 2 — гофр; б — с двумя дисками
Движение мембранного устройства вверх и вниз происходит за счет деформации плоского гофра, образованного опорным диском. Если мембрана находится в крайнем нижнем положении, то активная площадь мембраны — вся ее поверхность. Если мембрана перемещается в крайнее верхнее положение, то ее активная площадь уменьшается до площади диска. С уменьшением диаметра диска разность между максимальной и минимальной активной площадью будет увеличиваться. Следовательно, для подъема кольцевых мембран необходимо постепенное нарастание давления, компенсирующее уменьшение активной площади мембраны. Если мембрана в процессе работы подвергается попеременному давлению с обеих сторон, ставят два диска — сверху и снизу.
У регуляторов низкого выходного давления одностороннее давление газа на мембрану уравновешивается пружинами или грузами. У регуляторов высокого или среднего выходного давления газ подводится к обеим сторонам мембраны, разгружая ее от односторонних усилий.
Регуляторы прямого действия подразделяются на пилотные и беспилотные. Пилотные регуляторы (РСД, РДУК и РДВ) имеют управляющее устройство в виде небольшого регулятора, который называется пилотом.
Беспилотные регуляторы (РД , РДК и РДГ) не имеют управляющего устройства и отличаются от пилотных габаритами и пропускной способностью.
Регуляторы давления газа прямого действия. Регуляторы РД-32М и РД-50М — беспилотные, прямого действия, различаются по условному проходу 32 и 50 мм и обеспечивают подачу газа соответственно до 200 и 750 м3/ч. Корпус регулятора РД-32М (рисунок ниже) присоединяют к газопроводу накидными гайками. По импульсной трубке редуцируемый газ подается в подмембранное пространство регулятора и оказывает давление на эластичную мембрану. Сверху на мембрану оказывает противодавление пружина. Если расход газа увеличится, то его давление за регулятором понизится, соответственно уменьшится и давление газа в под-мембранном пространстве регулятора, равновесие мембраны нарушится, и она под действием пружины переместится вниз. Вследствие перемещения мембраны вниз рычажный механизм отодвинет поршень от клапана. Расстояние между клапаном и поршнем увеличится, это приведет к увеличению расхода газа и восстановлению конечного давления. Если расход газа за регулятором уменьшится, то выходное давление повысится, и процесс регулирования произойдет в обратном направлении. Сменные клапаны позволяют изменять пропускную способность регуляторов. Настраивают регуляторы на заданный режим давления с помощью регулируемой пружины, гайки и регулировочного винта.
Предохраниетльно-сбросной клапан ППК-4
1 — седло клапана; 2 — золотник; 3 — пружина; 4 — регулировочный винт; 5 кулачок
Регулятор давления РД-32М
1 — мембрана; 2 — регулируемая пружина; 3,5 — гайки; 4 — регулировочный винт; 6 — пробка; 7 — ниппель; 8, 12 — клапаны; 9 — поршень; 10 — импульсная трубка конечного давления; 11 — рычажный механизм; 12 — предохранительный клапан
В часы минимального газопотребления выходное давление газа может повыситься и вызвать разрыв мембраны регулятора. Предохраняет мембрану от разрыва специальное устройство, предохранительный клапан, встроенный в центральную часть мембраны. Клапан обеспечивает сброс газа из подмембранного пространства в атмосферу.
Комбинированные регуляторы. Отечественная промышленность выпускает несколько разновидностей таких регуляторов: РДНК- 400, РДГД-20, РДСК-50, РГД-80. Указанные регуляторы получили такое название потому, что в корпусе регулятора вмонтированы сбросной и отсечный (запорный) клапаны. На рисунках ниже показаны схемы комбинированных регуляторов.
Регулятор РДНК-400. Регуляторы типа РДНК выпускаются в модификациях РДНК-400, РДНК-400М, РДНК-1000 и РДНК-У.
Регулятор РДГ-80
1 — регулятор давления; 2 — стабилизатор давления; 3 — входной кран; 4 — отсечный клапан; 5 — рабочий большой клапан; 6 — пружина; 7 — рабочий малый клапан; 8 — манометр; 9 — импульсный газопровод; 10 — поворотная ось отсечного клапана; 11 — поворотный рычаг; 12 — механизм контроля отсечного клапана; 13 — дроссель регулируемый; 14 — шумогаситель
Каждый тип регуляторов предназначен для редуцирования высокого или среднего давлений газа на среднее или низкое, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне независимо от изменения расхода и входного давления, а также для автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх заданных допустимых значений.
Область применения регуляторов РДГ — ГРП и узлы редуцирования ГРУ промышленных, коммунальных и бытовых объектов. Регуляторы этого типа — непрямого действия. В состав регулятора входят: исполнительное устройство, стабилизатор, регулятор управления (пилот).
Регулятор РДГ-80 обеспечивает устойчивое и точное регулирование давления газа от минимального до максимального. Это достигается тем, что регулирующий клапан исполнительного устройства выполнен в виде двух подпружиненных клапанов разных диаметров, обеспечивающих устойчивость регулирования во всем диапазоне расходов, а в регуляторе управления (пилоте) рабочий клапан расположен на двуплечем рычаге, противоположный конец которого подпружинен; задающее усилие на рычаг накладывается между опорой рычага и пружиной. Так обеспечиваются герметичность рабочего клапана и точность регулирования пропорционально соотношению плеч рычага.
Исполнительное устройство состоит из корпуса, внутри которого установлено большое седло. Мембранный привод включает мембрану жестко соединенного с ней штока, на конце которого закреплен малый клапан; между выступом штока и малым клапаном свободно расположен большой клапан, на штоке закреплено также седло малого клапана. Оба клапана подпружинены. Шток перемещается во втулках направляющей колонки корпуса. Под седлом расположен шумогаситель, выполненный в виде патрубка с щелевыми отверстиями.
Стабилизатор предназначен для поддержания постоянного давления на входе в регулятор управления, то есть для исключения влияния колебаний входного давления на работу регулятора в целом.
Стабилизатор выполнен в виде регулятора прямого действия и включает в себя корпус, узел мембраны с пружинной нагрузкой, рабочий клапан, который расположен на двуплечем рычаге, противоположный конец которого подпружинен. При такой конструкции достигается герметичность клапана регулятора управления и стабилизация выходного давления.
Регулятор управления (пилот) изменяет управляющее давление в надмембранной полости исполнительного устройства с целью перестановки регулирующих клапанов исполнительного устройства в случае рассогласования системы регулирования.
Надклапанная полость регулятора управления импульсной трубкой через дроссельные устройства связана с подмембранной полостью исполнительного механизма и со сбросным газопроводом.
Подмембранная полость связана импульсной трубкой с надмембранной полостью исполнительного механизма. С помощью регулировочного винта мембранной пружины регулятора управления настраивают регулирующий клапан на заданное выходное давление.
Регулируемые дроссели из подмембранной полости исполнительного устройства и на сбросной импульсной трубке служат для настройки’ на спокойную работу регулятора. Регулируемый дроссель включает в себя корпус, иглу с прорезью и пробку. Манометр служит для контроля давления после стабилизатора.
Механизм контроля состоит из разъемного корпуса, мембраны, штока большой и малой пружин, уравнивающих воздействие на мембрану импульса выходного давления.
Механизм контроля отсечного клапана обеспечивает непрерывный контроль выходного давления и выдачу сигнала на срабатывание отсечного клапана в исполнительном устройстве при аварийных повышении и понижении выходного давления сверх заданных допустимых значений.
Перепускной вентиль предназначен для уравновешивания давления в камерах входного патрубка до и после отсечного клапана при вводе его в рабочее состояние.
Регулятор работает следующим образом. Для пуска регулятора в работу необходимо открыть перепускной вентиль, входное давление газа поступает по импульсной трубке в надклапанное пространство исполнительного устройства. Давление газа до отсечного клапана и после него выравнивается. Поворотом рычага открывают отсечный клапан. Давление газа через седло отсечного клапана поступает в надклапанное пространство исполнительного устройства и по импульсному газопроводу — в подклапанное пространство стабилизатора. Под действием пружины и давлением газа клапаны исполнительного устройства закрыты.
Пружина стабилизатора настроена на заданное выходное давление газа. Входное давление газа редуцируется до заданной величины, поступает в надклапанное пространство стабилизатора, в подмембранное пространство стабилизатора и по импульсной трубке — в подклапанное пространство регулятора давления (пилота). Сжимающая регулировочная пружина пилота воздействует на мембрану, мембрана опускается вниз, через тарелку действует на шток, который перемещает коромысло. Клапан пилота открывается. От регулятора управления (пилот) газ через регулируемый дроссель поступает в подмембранную полость исполнительного механизма. Через дроссель подмембранная полость исполнительного устройства соединяется с полостью газопровода за регулятором. Давление газа в подмембранной полости исполнительного устройства больше, чем в надмембранной. Мембрана с жестко соединенным с ней штоком, на конце которого закреплен малый клапан, придет в движение и откроет проход газу через образовавшуюся щель между управлением малого клапана и малым седлом, которое непосредственно установлено в большом клапане. При этом большой клапан под действием пружины и входного давления прижат к большому седлу, и поэтому расход газа определяется проходным сечением малого клапана.
Выходное давление газа по импульсным линиям (без дросселей) поступает в подмембранное пространство регулятора давления (пилот), в надмембранное пространство исполнительного устройства и на мембрану механизма контроля отсечного клапана.
При увеличении расхода газа под действием управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства мембрана придет в дальнейшее движение и шток своим выступом начнет открывать большой клапан и увеличит проход газа через дополнительно образовавшуюся щель между уплотнением большого клапана и большим седлом.
При уменьшении расхода газа большой клапан под действием пружины и отходящего в обратную сторону под действием измененного управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства штока с выступами уменьшит проходное сечение большого клапана и перекроет большое седло; при этом малый клапан остается открытым, и регулятор начнет работать в режиме малых нагрузок. При дальнейшем уменьшении расхода газа малый клапан под действием пружины и управляющего перепада давления в полостях исполнительного устройства вместе с мембраной придет в дальнейшее движение в обратную сторону и уменьшит проход газа, а при отсутствии расхода газа малый клапан перекроет седло.
В случае аварийных повышений или понижений выходного давления мембрана механизма контроля перемещается влево или вправо, шток отсечного клапана выходит из соприкосновения со штоком механизма контроля, клапан под действием пружины перекрывает вход газа в регулятор.
Регулятор давления газа конструкции Казанцева (РДУК). Отечественная промышленность выпускает эти регуляторы с условным проходом 50, 100 и 200 мм. Характеристики РДУК приведены в таблице ниже.
Технические характеристики регулятора РДНК-400
Завод-изготовитель поставляет регулятор, настроенный на выходное давление 2 кПа, с соответствующей настройкой сбросного и отсечного клапанов. Выходное давление регулируют вращением винта. При вращении по ходу часовой стрелки выходное давление увеличивается, против — уменьшается. Сбросной клапан настраивают вращением гайки, которая ослабляет или сжимает пружину.
Регулятор РДСК-50. В регуляторе с выходным средним давлением скомпонованы независимо работающие регулятор давления, автоматическое отключающее устройство, сбросной клапан, фильтр (рисунок ниже). Технические характеристики регулятора приведены в таблица ниже.
Схема обвязки шкафной ГРУ с ПЗК ПКК-40М
а — принципиальная схема: 1 — входной штуцер; 2 — входной клапан; 3 — фильтр; 4 — штуцер для манометра; 5 — клапан ПКК-40М; 6 — регулятор РД-32М (РД-50М); 7 — штуцер замера конечного давления; 8 — выходной клапан; 9 — сбросная линия встроенных в регуляторы предохранительных клапанов; 10 — импульсная линия конечного давления; 11 — импульсная линия; 12 — штуцер с тройником; 13 — манометр; б — разрез клапана ПКК-40М: 1, 13 — клапаны; 2 — штуцер; 3, 11 — пружины; 4 — резиновое уплотнение; 5, 7 — отверстия; 6, 10 — мембраны; 8 — пусковая пробка; 9 — импульсная камера; 12 — шток
Для открытия клапана отвинчивают пусковую пробку, после чего импульсная камера клапана сообщается с атмосферой через отверстие. Под действием давления газа мембрана, шток и клапан перемещаются вверх, при этом, когда мембрана находится в крайнем верхнем положении, отверстие в штоке клапана прикрывается резиновым уплотнением и поступление газа из корпуса в импульсную камеру прекращается. Затем пусковую пробку завинчивают. Через открытый клапан газ поступает на регуляторы давления и по импульсной трубке — в камеру. Если давление газа за регуляторами повысится сверх установленных пределов, то мембрана, преодолевая упругость пружины, переместится вверх, в результате чего отверстие, прикрытое ранее резиновым уплотнением, откроется. Верхняя мембрана, поднимаясь, упирается своим диском в крышку, а нижняя под действием пружины и массы клапана со штоком опускается вниз, и клапан закрывает проход газа.
Клапан предохранительно-запорный КПЗ (рисунок ниже) устанавливается перед регулятором давления газа. Его верхний предел срабатывания не должен превышать номинальное рабочее давление после регулятора более чем на 25%, а нижний предел срабатывания в правилах не установлен, так как эта величина зависит от потерь давления в подводящем газопроводе и от диапазона регулирования.
Клапан предохранительно-запорный КПЗ
1 — корпус; 2 — клапан с резиновым уплотнителем; 3 — ось; 4, 5 — пружины; 6 — рычаг; 7 — механизм контроля; 8 — мембрана; 9 — шток; 10, 11 — пружины настройки; 12 — упор; 13, 14 — втулки; 15 — наконечник; 16 — рычаг
Принцип работы КПЗ состоит в следующем:
- в рабочем положении рычаги клапана в зацеплении и в упоре с наконечником штока мембранной головки, а клапан КПЗ открыт;
- при изменении давления газа выше или ниже допустимого мембрана прогибается и перемещает шток соответственно изменению давлению вправо или влево вместе с наконечником;
- рычаг выходит из касания с наконечником, при этом нарушается зацепление рычагов и под действием пружин ось закрывает клапан;
- входное давление газа поступает на клапан и плотнее прижимает его к седлу.
Сбросные предохранительные устройства, в отличие от запорных, не перекрывают подачу газа, а сбрасывают его часть в атмосферу, за счет чего снижается давление в газопроводе.
Существует несколько видов сбросных устройств, различных по конструкции, принципу действия и области применения: гидравлические, рычажно-грузовые, пружинные и мембранно-пружинные. Некоторые из них применяют только для низкого давления (гидравлические), другие — как для низкого, так и для среднего давления (мембранно-пружинные).
Предохранительно-сбросной клапан ПСК. Мембранно-пружинный ИСК (рисунок ниже) устанавливают на газопроводах низкого и среднего давлений. Клапаны ПСК-25 и ПСК-50 отличаются один от другого только габаритами и пропускной способностью.
Фильтры сварные
а — фильтр к регуляторам РДУК: 1 — сварной корпус; 2 — верхняя крышка; 3 — кассета; 4 — люк для чистки; 5 — отбойный лист; б — фильтр-ревизия: 1 — выходной патрубок; 2 — сетка; 3 — корпус; 4 — крышка
Оставшиеся в потоке газа твердые частицы фильтруются в кассете, которая по мере необходимости прочищается. Для очистки и промывки кассеты верхнюю крышку фильтра можно снимать. Для замера перепада давления используют дифференциальные манометры. Перед ротационными счетчиками устанавливают дополнительные фильтрующие устройства — фильтр-ревизию (рисунок выше).