 |
|
Регулятор давления газа
Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляют с помощью регуляторов давления газа (РДГ), 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.
В зависимости от поддерживаемого давления (расположения контролируемой точки в газопроводе) регуляторы давления газа (РДГ) разделяют на регуляторы давления газа до себя и после себя. В ГРП (ГРУ) применяют только регуляторы давления газа после себя.
Автоматический регулятор давления газа (РДГ) состоит из исполнительного механизма и регулирующего органа. Основной частью исполнительного механизма является чувствительный элемент, который сравнивает сигналы задатчика и текущего значения регулируемого давления. 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, проходящего через регулятор давления газа (РДГ), либо энергия среды от внешнего источника электрическая, сжатого воздуха, гидравлическая).
Если перестановочное усилие, развиваемое чувствительным элементом регулятора давления газа, достаточно большое, то он сам осуществляет функции управления регулирующим органом. Такие регуляторы давления газа (РДГ) называются регуляторами давления прямого действия. Для достижения необходимой точности регулирования и увеличения перестановочного усилия между чувствительным элементом и регулирующим органом может устанавливаться усилитель командный прибор (иногда называемый пилотом). Измеритель управляет усилителем, в котором за счет постороннего воздействия (энергии рабочей среды) создается усилие, передающееся на регулирующий орган.
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 (РДГ) 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 газа должен обеспечить устойчивость системы регулятор – газовая сеть, т. е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.
Принцип работы регулятора РДНК-400
В комбинированном регуляторе соединены и независимо работают следующие устройства: регулятор давления, автоматическое отключающее устройство, предохранительный клапан. Регулятор давления состоит из крестовины с соплом и корпуса с мембранной камерой. Клапан через механизм рычажный (шток) соединен с рабочей мембраной регулятора, закрепленной в корпусе крышкой. На мембране находится сбросной предохранительный клапан с пружиной настройки сбросного клапана и гайкой. В крышке мембранной камеры имеется штуцер для сброса газа в атмосферу и стакан, в котором располагаются пружина настройки выходного давления и винт регулировочный, предназначенные для настройки выходного давления. Отключающее устройство имеет мембрану, связанную с толкателем, к которому пружиной поджат шток, находящийся в стакане, фиксирующий открытое положение отсечного клапана. Настройка отключающего устройства осуществляется пружинами с помощью вращения пробки и втулки. Подаваемый к регулятору газ среднего или высокого давления проходит через входной патрубок крестовины, сопло. Проходя через щель между рабочим клапаном и его сопло, газ редуцируется до низкого давления и по выходному патрубку поступает к потребителю.
Импульс регулируемого выходного давления по импульсным трубкам и от газопровода за регулятором подводится в подмембранную полость регулятора и надмембранную полость отключающего устройства. В случае повышения давления на выходе регулятора на 2,4–4,2 кПа открывается предохранительный сбросной клапан, обеспечивая сброс газа в атмосферу через «свечу». При дальнейшем повышении давления газа мембрана отключающего устройства с толкателем начинает перемещаться, выталкивая шток из зацепления со штоком. В случае повышения давления на выходе регулятора на 2,9–5,1 кПа шток полностью выйдет из зацепления со штоком отсечного клапана, который под действием пружины перекроет вход газа в регулятор.
При понижении выходного давления мембрана отключающего устройства с толкателем также вытолкнет шток из зацепления со штоком, и клапан отсечной, перекроет вход газа в регулятор. Пуск регулятора в работу после устранения неисправностей, вызвавших срабатывание отключающего устройства, производится вывертыванием вручную крышка и оттягиванием штока. В результате чего клапан должен перемещаться до тех пор, пока шток под действием пружины не переместится и не западет за выступ штока, удерживая отсечной клапан в открытом положении. После этого пробку необходимо ввернуть до упора.
Применение в газовом хозяйстве
Регуляторы давления газа, комбинированный РДНК, устанавливается на газорегуляторных пунктах ГРП, ШРП и в узлах редуцирования газорегуляторных установок ГРУ промышленных и коммунально-бытовых объектах с целью обеспечения редуцирования среднего и высокого давления на низкое, автоматического поддержания выходного давления на установленном уровне независимо от выходного давления и расхода. Регулятор газа РДНК оснащен устройством автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или повышения выходного давления за пределы допустимых установленных значений.