ОБОРУДОВАНИЕ ГАЗОРЕГУЛИРУЩИХ УСТРОЙСТВ

Рис. I. Принципиальная схема ГРП

На газопроводах и у приборов размещены запорные устройства 16. Оборудование должно располагаться строго по направлению движения газа.

Газовый фильтр предназначен для очистки газа от различных примесей (окалины, пыли и т.п.). Фильтр повышает надежность работы регуляторов, исключает попадание механических включений в импульсные трубки и приборы.

Приборы для измерения расхода газа (газовые счетчики, измерительные диафрагмы в комплекте с дифференциальными манометрами) предназначены для определения суммарного количества газа всех потребителей, подключенных к ГРП, и устанавливаются после фильтра.

Запорно-предохранительный клапан (клапан-отсекатель) предназначен для автоматического перекрытия потока газа в случаях повышения давления в контролируемом участке газовой сети сверх установленного или уменьшения перепада давления газа между входным и контролируемым ниже заданного предела. Клапан-отсекатель устанавливается перед регулятором давления, а импульс контролируемого давления берется после регулятора. После - срабатывания клапан открывается вручную.

Регулятор давления газа является важнейшей частью оборудования ГРП. В основе процесса регулирования давления газа лежит зависимость давления от количества газа, находящегося в газопроводе. Увеличение расхода в газопроводе вызывает падение давления газа за регулятором, а уменьшение - повышение, давления. При непрерывном потоке газа через ГРП количество прихода и расхода газа поддерживается постоянным. Равенство это достигается соответствующим изменением величины проходного сечения регулятора.

Предохранительный сбросной клапан предназначен для сброса избытка давления газа после ГРП в случае резкого отключения потребителей или неисправности регулятора.

Шкафной регуляторный пункт (ШРП)

ГРП, смонтированный в специальном шкафу, называется шкафным и состоит из двух параллельных ветвей (рис. 2). На входе в ШРП устанавливается общий запорный вентиль I. Далее на каждой из ветвей размещены входные запорные вентили 2,2 , газовые фильтры 4,4*, запорно-предохранительные клапаны 5,5 , регу­ляторы давления 8,8*, запорные устройства на выходе 10,10 . На выходном газопроводе устанавливается общий запорный вентиль 14.

Рис. 2. Принципиальная схема шкафного регуляторного пункта (ШРП)

На входе в ШРП давление контролируется манометром 3, на входе – «U»-образным манометром 13 с запорным устройством 12. Давление газа после ШРП через вентили 11,11¹ поступает на регуляторы.

Для сброса давления на свечу служат вентили 9,9¹. Вентили 7,7¹ отключают выходное давление от клапана-отсекателя 5,5 ¹.

Сброс давления после запоряо-предохраяительяого клапана осуществляется посредством вентилей 6,6¹

ОБОРУДОВАНИЕ ГАЗОРЕГУЛИРУЩИХ УСТРОЙСТВ

Регуляторы давления газа

Регуляторы давления классифицируют по назначению, способу и характеру регулирующего воздействия на клапан, связи меж­ду входной и выходной величиной.

По назначению их подразделяют на следящие и регулирующие. Следящие регуляторы устанавливают на ГРУ, они обеспечивают ав­томатическую работу отопительной системы по графику. Регулято­ры давления поддерживают в газопроводах давление заданной величины, которое обеспечивает нормальную и безопасную работу горелок потребителей газа.

По способу воздействия на регулирующий клапан различают регуляторы прямого и непрямого действия. В регуляторах прямо­го действия регулирующий клапан перемещается давлением газа на чувствительный элемент (мембрану) без постороннего источни­ка энергии. В регуляторах непрямого действия на него воздейст­вует посторонний источник энергии (сжатый воздух, масло или электрический ток).

Регуляторы прямого действия более просты по конструкции и удобны в эксплуатации, поэтому в газовом хозяйстве получили наибольшее распространение. Они представляют собой дроссельное устройство, которое приводится е действие мембраной, находящей­ся под воздействием регулируемого давления. Перепад давления газа вызывает перемещение мембраны, что приводит к изменению проходного сечения дроссельного устройства и, следовательно, количества дросселируемого газа.

Некоторые регуляторы прямого действия (РДС, РДУК, РДВ)име­ют управляющие устройства в виде небольшого регулятора (пилота). Беспилотные регуляторы (РД, РДК и РДГ) не -имеют управляющего устройства и отличаются от пилотных меньшими габаритами и пропускной способностью.

Регуляторы РД различаются по условному проходу: РД-25, -32, -50, Наибольшее применение получили модернизированные ре­гуляторы РД-32М и '-50М, имеющие по два входных штуцера.

Регулятор РД-50М (рис. 3) состоит из крестовины 10, кор­пуса 12, мембранной камеры и крышки 3. Крестовина имеет два отверстия для входа газа и соединяется с корпусом посредст­вом накидной гайки 9, что да'ет возможность располагать газо­провод в любом направлении.

Мевду фланцами корпуса мембранной камеры и крышки зажата мембрана 2, на нее действует сверху усилие пружины 5,сжатие ко­торой регулируется винтом 6. В подмембранном пространстве рас­положен цвухплечий коленчатый рычаг II, который с одной стороны соединен' с мембраной, а с другой - со штокоы 4, имеющим в торце дросселирующий клапан 8 с уплотнением из маслобензостойкой резины. Давление регулируется изменением количества газа,прохо­дящего через зазор "а" между дросселирующим клапаном и торцом седла 7.

При увеличении расхода газа в сети потребителя давление в выходном газопроводе падает. Это понижение ао трубке "б", присоединенной к штуцеру 13, передается в подмембранное про­странство, вследствие чего равновесие мембраны нарушается. Под действием усилия пружины мембрана опускается и поворачивает рычаг, который перемещает влево шток с клапаном; благодаря это­му зазор "а" у седла увеличивается, что влечет увеличение количества поступающего в выходной газопровод газа до тех пор, пока не восстановится величина нарушенного давления.

При уменьшении расхода газа перемещение мембраны и дрос­селирующего клапана происходит в обратном направлении. Величи­на требуемого давления в выходном' газопроводе зависит от силы сжатия пружины регулировочным винтом. При прекращении расхода газа клапан полностью закрывает отверстие седла. В случае не­полного прилегания клапана к седлу газ проходит в выходной газопровод и давление его может значительно повыситься. Во из­бежание этого в корпусе мембранной камеры установлен предохра­нительный запорный клапан 14, который настраивается винтом 15 на требуемое давление сброса. При повышении установленного дав­ления клапан откроется и выпустит избыточное количество газа в атмосферу через трубу I. Если газ просачивается в надмембран-ное пространство, то по трубке "в" в крышке он также сбрасыва­ется в атмосферу, что не допускает повышения давления в надмембраняом пространстве.

Для удобства демонтажа и осмотра регулятор снабжен накид­ными гайками со штуцерами "д", приваренными к трубопроводам.

Регуляторы давления РД рассчитаны на начальное давление до 16 кгс/см , конечное давление РД-32М составляет 100-400, РД-50М - 90-250 мм вод.ст. Пределы настройки предохранительно­го сбросного клапана РД-32М - 150-600, РД-50М - 150-400 мм вод. ст.

Регуляторы РДУК (универсальные, конструкции инженера Ф*Ф. Казанцева) получили в настоящее время наибольшее распрост­ранение. Они предназначены для снижения .давления газа с высо­кого на среднее и низкое, а также со среднего на низкое. Такие регуляторы применимы во всех возможных случаях регулирования и стабилизации давления и позволяют- производить все виды ремонта без снятия корпуса регулятора с газопровода.

Рис 4 Схема регулятора давления РДУК-2

Принцип работы регулятора рассмот­рен на рисунке 4. Газ с начальным дав­лением Р^ поступает в верхнюю часть кор­пуса регулятора I и при открытом клапане 3 выходит с понижен­ным давлением ?2«Од­новременно он посту­пает по импульсной трубке 9 в регу­лятор управления 2, откуда с измененным давлением р_х прохо­дит по импульсным трубкам 12 и 13 с дросселем 15 в

подмембраяяое пространство мембранной камеры регулятора давления. Далее по импульсной трубке 10 с дросселем II газ попадает в выходной газопровод с давлением Р^. Надмембранное пространство камеры всегда находится под давлением Р₂, так как оно сообщено с выходным газопроводом импульсной трубкой 14 с дросселем 16. Таким образом, на рабочую мембрану, соединенную с клапа­ном 3, сверху воздействует давление ?% и вес подаижной сис­темы, а снизу - давление Р₂ и р_х. Если давление р_х больше ве­са подвижной системы, то мембрана сместится вверх и клапан 3 приоткроется; в противном случае она сместится вниз, а клапан уменьшит проход газа через регулятор.

Надмембранное пространство регулятора управления соединено импульсной трубкой 8 с выходным давлением Р₂, снизу на мемб­рану действует пружина, усилие которой можно изменять винтом настройки 7 регулятора управления. Мембрана 6 соединена с клапаном 5. Если регулятор давления находится е исправном состоя­нии, то он в течение всего времени будет поддерживать заданное давление Р₂ постоянным, независимо от переменной величины расхода газа. В случае увеличения расхода газа уменьшится выходное давление ?2 и, соответственно, давление газа над мембраной ре­гулятора управления 2. Е результате пружина сместит мембрану на некоторую величину вверх, клапан 5 приоткроется и увеличит проход газа, который повысит давление Р . Оно станет тем больше, чем сильнее воздействие веса подвижной системы. Рабочая мембрана 4 переместится вверх, а клапан 3 увеличит проход газа через регулятор, в результате выходное давление ?% повысится до заданной величины. При достижении на выходе заданного давления подвижная система регулятора давления придет в равновесное со­стояние.

Если при уменьшенном расходе газа выходное давление ?2 по­высится', то это приведет к увеличению давления в надмембранном пространстве регулятора управления. Мембрана с клапаном 5, пре­одолевая действие пружины, сместится вниз, проход газа через ре­гулятор управления уменьшится и, соответственно, понизится дав­ление Р . В результате часть газа из подмембранного пространст­ва регулятора давления через импульсную трубку 1.0 поступит в газопровод после регулятора. Мембрана 4 с клапаном 3 сместится на некоторую величину вниз, проход газа через регулятор умень­шится и давление Р2 снизится до заданной величины.

В обвязке регулятора установлены дроссели II, 15, 16 с ка­либрованными отверстиями диаметром 2 и 1,5 мм. Дроссели пре -дохраняют регулятор от раскачки, поэтому даже при резком изменении расхода газа и быстром срабатывании клапана 5 не может произойти резкое изменение давления р_х под мембраной или ?2 над ней, а значит и перемещение клапана 3.

Предохранительные устройства

Предохранительно-запорные устройства устанавливают перед регулятором давления газа. Их мембранная головка через импульс­ную трубку соединена с газопроводом конечного давления. При уве­личении конечного давления сверх установленной нормы или уменьшении ниже заданного предела предохранительно-запорные клапа­ны автоматически отсекают подачу газа на регулятор.

Предохранительно-сбросные устройства обеспечивают сброс избыточного количества газа в случае превышения контролируемо­го давления из-за неплотности закрытия предохранительного запорного клапана или регулятора. Повышение давления газа пос­ле регулятора опасно для газопровода и приборов, установленных на нем.

Предохранительно-сбросные устройства устанавливают на от­водящем патрубке газопровода (после регулятора) и подключают вы­ходным штуцером к отдельной свече. Величина допустимого повыше­ния выходного давления, на которое настраивают сбросные устрой­ства, должна быть меньше, чем для предохранительно-запорных клапанов. Предохранительно-сбросные устройства в отличие от последних не перекрывают подачу газа, а лишь сбрасывают часть его в атмосферу, уменьшая давление газа в газопроводе за счет увеличения его расхода. Существует несколько видов сбросных устройств: гидравлические, грузовые, пружинные и мембранно - пружинные.

Предохранительно-запорные клапаны низкого (ПКН) и высокого (ПКВ) .давлений

ПКН и ПКВ (рис. 5) монтируются на горизонтальном участке газопровода в вертикальном положении, причем механизм срабаты­вания может быть собран с любой стороны клапана относительно входа газа.

При повышении давления газа в контролируемом газопроводе сверх установленной величины импульс повышенного давления по­ступает в подмембранное пространство по трубе, присоединенной к штуцеру, поднимает мембрану, перемещает шток, поворачивает ко­ромысло и выводит его из зацепления с молотком. Молоток падает и выбивает из зацепления анкерный рычаг и рычаг, вследствие чего под действием груза на рычаге клапан закрывает проходное отверстие для газа. При уменьшении давления в газопроводе мем­брана под действием пружины и веса грузовых шайб опускается.

Коромысло поворачивается в противоположном направлении, что ос­вобождает молоток и закрывает проход газа. При опускании штока с мембраной опорная шайба пружины ложится на выступ в крышке мембранной камеры, поэтому при отходе бурта штока от этой шайбы действие пружины прекращается и мембра­на испытывает только вес грузовых шайб.

Повторно прибор включается е работу вручную после выясне­ния и устранения причин, вызвавших его отключение.

Малогабаритный предохранительный клапан-отсекатель ПКК-40М

ПКК-40М (рис. 6) предназначен для установки перед регулято­ром давления газа в ШРП. Он автоматически отключает подачу га­за при повышении контролируемого давления сверх установленного (150 * 500 мм вод.ст.), а также при падении входного давления ниже

0,15 кгс/см .

Принцип работы клапана-отсекателя чисто пневматический. Для открытия клапана необходимо отвернуть пусковую пробку 10, с помощью которой импульсная камера сообщается с атмосферой через отверстие А.

Нижняя мембрана 5 вместе со штоком 3 и клапаном 2 под дав­лением газа на входе выше 0,15 кгс/см* поднимается до упора диска мембраны в промежуточную перегородку импульсной камеры Б. В верхнем положении мембраны 5 отверстие Г е штоке клапана за­пирается резиновым уплотнением в центре штока верхней мембраны 7, и дальнейшее поступление газа из корпуса I в импульсную ка­меру прекращается. После этого пусковая пробка завинчивается. Газ через открытый клапан поступает в регулятор давления и от­туда по импульсной трубке - в камеру б.

Бели контролируемое давление газа за регулятором превышает давление, установленное верхней пружиной 9, то верхняя мембрана, приподнимаясь, открывает отверстие Г в штоке. Давление газа в импульсной камере возрастает, верхняя мембрана упирается диском в крышку' 8, а нижняя - под действием пружины 4 и веса клапана со штоком опускается и клапан 2 перекрывает газ.

Высокое давление в импульсной камере закрывает отверстие В шариковым клапаном 6 и прекращает поступление газа из импульс­ной камеры в сеть. Равенство давлений, действующих на нижнюю мембрану сверху и снизу, не может вызвать самопроизвольного от­крытия клапана. При падении входного давления ниже 0,15 кгс/см² клапан-отсекатель также закрывает доступ газа в регулятор давления. В этом случае подъемная сила нижней мембраны 5 будет меньше усилия пружины 4,мембрана переместится вниз, отверстие в штоке откроется, а клапан закроется.