|
|
Навигация:  Газовые регуляторы
Газовые регуляторы Газовые регуляторы представляют собой устройства, которые автоматически регулируют давление протекающего через них газа и поддерживают после регулятора давление газа постоянным на заданном уровне. Газовые регуляторы бывают различных типов и конструкций, из которых часто встречается регулятор прямого действия с грузовой нагрузкой и односедельным клапаном, применяемый на давлении газа при входе до 3 атм; регулируемое давление на выходе до 40—200 мм вод. ст.
Рис. 1. Регулятор давления прямого действия с односедельным клапаном: Основной частью регулятора является мембрана, делящая регулятор на две части, — нижнюю, где находится клапанное устройство, регулирующее приток газа, и верхнюю, в которой помещается груз, лежащий на мембране в ее центре. Мембрана представляет собой металлическую круглую коробку в виде чаши, соединенную с кожаной круговой манжетой, которая своей наружной частью прикреплена к неподвижной обечайке, закрепленной во фланце, соединяющем нижнюю и верхнюю половины корпуса регулятора. Под действием веса груза мембрана прогибается вниз и через тарнирное соединение, которым она связана с клапаном регулятора, открывает его, давая проход газу в регулятор, в объеме которого газ расширяется и понижает свое давление до заданного. При уменьшении расхода газа после регулятора (например, при уменьшении подачи газа в горелки), давление газа под мембраной будет увеличиваться и заставит ее вместе с грузом подниматься вверх. При этом будет прикрываться регулируемое клапаном отверстие, через которое газ поступает в регулятор, чем и будет достигнуто поддержание давления газа на заданном уровне. Отсюда следует, что величина давления газа после регулятора будет зависеть от веса груза, находящегося на мембране: чем больше будет вес груза, тем больше давление газа будет поддерживаться после регулятора и наоборот. Груз добавляется в регулятор или снимается с мембраны через верхнюю его крышку, которая во время работы регулятора должна быть положена на наронитовую промасленную прокладку и плотно закрыта. Это необходимо для того, чтобы мембрана регулятора поднималась и опускалась плавно, отчего зависит его исправная работа. Плавность достигается тем, что воздух, находящийся над мембраной, может выходить из регулятора при движении мембраны вверх и входить в надмембранное пространство при движении мембраны вниз замедленно, через небольшое калиброванное дыхательное отверстие диаметром 2—3 мм, находящееся в крышке регулятора. Над этим отверстием устанавливается «дыхательная» трубка, выводимая в атмосферу. Кожаная манжета мембраны делается из тонкой (1,2—1,5 мм) кожи хлебной козлины или опойка высокого качества. Для того чтобы манжета была эластичной, быстро не изнашивалась и не пропускала газ, она должна быть хорошо прожирована в смазке, состоящей из смеси касторового масла с вазелиновым. Кроме кожи, манжеты регуляторов изготавливаются из специальной прорезиненной ткани и резин, не разъедаемых газами (они прожировки не требуют). У некоторых регуляторов мембраны бывают снабжены специальным предохранительным клапаном для пропуска газа через мембрану в случае, если давление газа под ней повысится настолько, что будет угрожать ее целости. Отвод газа из регулятора в атмосферу в таком случае или в случае разрыва мембраны в верхней части регулятора над калиброванным отверстием происходит через «дыхательную трубку». «Дыхательная трубка» имеет размеры 3/8, 1/2 и Wnpn диаметре входных патрубков регулятора соответственно в 50, 100, 300 мм и более. Дыхательные трубки выводятся в атмосферу коротким путем, по возможности без лишних изгибов и в соответствии с требованиями, предусмотренными для вывода продувочных свечей, о чем будет сказано ниже. Пропускная способность регуляторов типа, указанного на рис. 40, при диаметре входного патрубка от 80 до 300 мм составляет от 150 до 3500 мм3 газа в час. В работе указанного регулятора могут быть следующие неполадки. 1. Разрыв мембраны регулятора. В этом случае газ из иод-мембранного пространства прорвется выше, отчего давление по обе, стороны мембраны выравняется, и мембрана под действием собственного веса и веса груза опустится и откроет регуляторный клапан полностью. При этом давление газа на выходе резко возрастет и может стать таким же, как на входе в регулятор. 2. Заедание штока и рычагов регулятора приводит к неплотному закрытию клапана, отчего при уменьшении расхода газа давление его на выходе может повыситься до недопустимой величины. 3. Клапан регулятора неплотно прилегает к седлу вследствие его износа, образования раковин, царапин на клапане или седле, попадания под клапан пыли, ржавчины и т. п. В этом случае при малых расходах газа давление его на выходе из регулятора повышается выше допустимого. При остановке регулятора неплотность клапана и задвижки перед ним приведет к разрыву мембраны регулятора,так как давление под ней будет возрастать. Поэтому на время остановки станции, особенно на короткие перерывы, задвижку за регулятором и продувочную свечу следует оставлять открытыми, если мембрана регулятора не имеет своего предохранительного клапана или сразу за регулятором не установлен предохранительный гидрозатвор. Для устранения указанных выше неполадок в работе регулятора он должен быть немедленно остановлен, а работа PG переведена на байпас. Кроме регуляторов прямого действия, в которых, как мы видели, регулируемое давление действует прямо на мембрану и Уравновешивает вес груза (у некоторых регуляторов — давление пружины), имеются регуляторы непрямого действия. В таких регуляторах изменение регулируемого давления газа, вызванное изменением его расхода, передается на мембрану регулятора через прибор управления, называемый командным прибором, или пилотом. Большим достоинством этих регуляторов является легкость изменения регулируемого давления газа после регулятора. Для этого изменяют натяжение пружины мебраны пилота при помощи вращения его регулирующего винта. При вращении его по часовой стрелке пружина пилота сжимается, регулируемое давление станет больше, и, наоборот, при вращении винта в обратную сторону пружина разжимается и регулируемое давление уменьшится. Когда регулятор не работает, пружина пилота должна быть полностью ослаблена.
Рис. 1. Пилотный регулятор РДС: Основная мембрана регулятора, связанная с клапаном, регулирующим проход газа через регулятор, изготавливается из нескольких слоев кожи или прорезиненной материи, склеенных между собой. Газ, поступающий в регулятор, обтекает клапан с тыльной стороны, что способствует меньшему износу его мягкого уплотнения из газостойкой резины и плотности клапана при закрытии. Работа регулятора происходит следующим образом: при уменьшении расхода газа потребителями давление его после регулятора повысится и благодаря импульсной трубке повысится под мембраной пилота и заставит ее подняться вверх, сжав пружину пилота. Золотник, находящийся ниже мембраны пилота и связанный с нею, действием своей пружины тоже переместится вверх и при помощи перепускной трубки и трубки начального давления соединит пространство над мембраной с входным патрубком регулятора, где газ находится под первоначальным давлением. Давление газа на мембрану сверху станет увеличиваться и заставит ее опускаться и уменьшать открытие связанного с нею регулирующего клапана, что и вызовет сокращение количества газа, проходящего через регулятор. Наоборот, при увеличении расхода газа потребителями давление газа за регулятором начнет падать и благодаря импульсной трубке вызовет падение давления и под мембраной пилота, отчего последняя под действием своей пружины опустится и передвинет золотник вниз. При этом золотник закроет доступ газа начального давления по трубке и откроет расположенное над ним отверстие, соединив этим надмембранную полость регулятора через перепускную трубку и трубку сброса с пространством после клапана регулятора, где давление газа понизилось. Следовательно, давление газа над мембраной тоже уменьшится, и мембрана под действием газа, поступающего в надмембранную полость через отверстие 6, начнет подниматься и этим откроет больше клапан регулятора, что увеличит подачу газа через него. Для того чтобы давление газа после регулятора при резком изменении расхода газа изменялось плавно и детали регулятора работали спокойно, без рывков, шток мембраны, соединяющий ее с изогнутым рычагом клапана, снабжен разгрузочной мембраной, воспринимающей толчки изменяющегося давления газа. Кроме того, протекание газа к основной мембране и от нее происходит с торможением вследствие того, что отверстие под мембраной и отверстие в перепускной трубке над мембраной являются калиброванными. У некоторых регуляторов величина калиброванного отверстия в перепускной трубке может регулироваться при помощи специального игольчатого клапана, чем и достигается необходимая плавность работы регулятора. Указанный па рис. 1 регулятор типа РДС (регулятор давления стационарный) может устанавливаться для снижения давления газа с высокого (до 12 атм) на среднее и низкое давление газа, в зависимости от размеров пружин и мембраны пилота, которые могут заменяться. Пропускная способность пилотных регуляторов при диаметрах их входных патрубков от 150 до 300 мм н в зависимости от перепада давления составляет от 2000 до 20 000 нм3 газа в час. В работе пилотных регуляторов могут быть следующие неполадки. 1. Разрыв основной мембраны регулятора. В этом случае давление газа в подмембранной и надмембранной полостях сравняется, мембрана опустится, клапан закроется и прекратит подачу газа. Следовательно, давление за регулятором упадет до нуля. 2. Разрыв мембраны пилота. В таком случае мембрана пилота и золотник опустятся и вход газа из трубки в надмембранную полость основной мембраны будет закрыт. Давление газа в надмембранной полости благодаря ее соединению через трубки с расходной стороной регулятора понизится, мембрана регулятора поднимется и может полностью открыть клапан, и давление за регулятором поднимется выше допустимого. 3. Поломка пружины пилота. В этом случае мембрану пилота и золотника выжмет давлением газа вверх. Давление в надмембранной полости основной мембраны резко возрастет, она опустится, закроет регулирующий клапан, и подача газа прекратится. 4. Засорение калиброванного отверстия в трубке. В этом случае, если надмембранная полость будет неплотной, то давление в ней понизится, мембрана под действием давления газа снизу поднимется вверх и откроет регулирующий клапан, отчего давление за регулятором может сильно повыситься. Если же надмембранная полость будет абсолютно плотной и давление в ней будет держаться постоянным, то мембрана и регуляторный клапан задержатся в одном положении, в результате чего давление за регулятором, в зависимости от расхода газа, может и подняться и понизиться до недопустимой величины. 5. Засорение калиброванного отверстия. В этом случае, если подмембранная полость будет неплотна, давление в ней понизится, мембрана опустится и клапан закроет проход для газа; давление за регулятором упадет до нуля. Если же подмембранное пространство окажется плотным, мембрана и клапан задержатся в одном положении, отчего регулируемое давление газа может, в зависимости от расхода газа, подняться или упасть до недопустимых пределов. 6. Заедание в системе рычажной передачи регулирующего клапана. В таком случае клапан может плотно не закрываться и при малом расходе газа или остановке регулятора давление за ним повысится до недопустимых размеров. 7. Износ мягкого уплотнения регулирующего клапана. Клапан не будет плотно прилегать и начнет пропускать газ, отчего давление газа за регулятором может недопустимо повыситься. При наличии перечисленных выше неисправностей в работе регулятора он должен быть немедленно остановлен на ремонт, а работа PC должна производиться по байпасной линии. В установках с небольшим расходом газа для снижения его давления с высокого или среднего на пониженное среднее или низкое применяются регуляторы типа РД конструкции института «Мосподземпроект» и их измененная конструкция института «Ленгипроинжпроект», в которой внутренний импульсный штуцер заменен наружным, что повысило устойчивость работы регулятора и его пропускную способность. Литой корпус регулятора состоит из двух частей: основания и крышки, между которыми закреплена мембрана из протектированного полотна. Сверху на мембрану действует пружина, нажатие которой регулируется винтом, перемещающимся по резьбе внутри стакана крышки регулятора. Нижняя часть мембраны при помощи коленчатого рычага связана со штоком тарелки регулирующего клапана, имеющего устройство, подобное вентилю. Тарелка клапана имеет прокладку из газостойкой резины, которой и прижимается к седлу клапана, выполненному из нержавеющей стали, обеспечивая при закрытии необходимую плотность. Газ высокого давления поступает в регулирующий клапан регулятора снизу и, проходя через узкое отверстие между седлом и тарелкой клапана, дросселируется т. е. «мнется», а затем, расширяясь, снижает свое давление. Такое же давление благодаря импульсной трубке создается и под мембраной, уравновешивая давление пружины. При увеличении расхода газа давление его за регулятором, а значит и под мембраной начнет снижаться, в результате чего мембрана под действием пружины опустится и через рычаг оттянет тарелку клапана от седла, увеличивая этим подачу газа. Наоборот, при уменьшении расхода газа на горелки давление его после регулятора и под мембраной повысится, и мембрана, С5«имая пружину, начнет подниматься, прикроет клапан и умень-шит поступление газа. Таким образом, давление газа за регуля-ТоРом будет зависеть от степени нажатия пружины на мембрану, осуществляемого при помощи винта. Чем больше будет это нажатие, тем большее давление газа потребуется для поднятия мембраны, больше аданет давление газа за регулятором. Винт пружины регулятора закрывается пробкой, ввертываемой на резьбе, которая при необходимости пломбируется. Регуляторы РД изготавливаются 4 типоразмеров. Наибольший из них РД-50 с наружным импульсным штуцером имеет максимальную пропускную способность до 400 нм3/час. Пропускная способность регуляторов РД зависит от величины проходных отверстий в седлах регулирующих клапанов, изготавливаемых для регуляторов РД-50 с диаметром 13, 19 и 25 мм. Диаметр подводящего газопровода регуляторов РД-50 равен 2”.
Рис. 2. Регулятор давления типа РД-50 с наружным импульсным штуцером: Для установок с небольшим расходом газа до 100—200 м3/час, работа которых желательна на среднем давлении газа, институтом «Ленгипроинжпроект» разработана конструкция пилотного регулятора среднего давления РСД-50 на базе основных узлов регуляторов РД-50, позволяющая использовать эти регуляторы для снижения давления газа с 3 до 0,1—0,8 ати. В регуляторе РСД-50 мембрана подтягивается вверх пружиной, опирающейся на гайку ввертываемую на резьбе в стакан пружины. Кроме того, под мембрану действует конечное давление газа за регулятором, передающееся в подмембранное пространство по трубке наружного импульсного штуцера. Сверху вниз на мембрану действует уравновешивающее давление газа, поступающего в надмембранное пространство через пилот регулятора, величина которого устанавливается дроссельным клапаном при помощи винта пилота. Во время нормальной работы регулятора и увеличении расхода газа давление его за регулятором, а следовательно и под мембраной, снижается и она под давлением газа сверху опускается и через рычаг оттягивает регулирующий клапан от седла, увеличивая этим подачу газа.
Рис. 3. Регулятор РСД-50: При уменьшении расхода газа происходит наоборот: давление газа под мембраной повышается, и она, поднимаясь, прикрывает клапан, уменьшая подачу газа; при этом избыток газа над мембраной сбрасывается через дроссельный клапан в газопровод конечного давления. Величина конечного давления газа за регулятором будет тем больше, чем больше будет сжата пружина пилота. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|