Производственная фирма
Челнинский арматурный завод
Координирование гидравлической работы газораспределительной системы выполняется посредством редукторов давления.
Редуктор давления газа (сокр. РД) — это специальный агрегат, используемый для понижения давления газа в газопроводе до рабочего уровня.
Понижение давления происходит за счет автоматического изменения степени раскрытия дросселирующего блока, в результате чего происходит изменение гидравлического сопротивления проходящему газовому потоку.
Устройство редуктора давления газа:
Д — датчик, осуществляющий постоянный контроль за текущим показателем регулируемой величины и сигнализирующий регулирующему механизму;
З — задатчик, вырабатывающий командный сигнал заданного показателя регулируемого выходного давления и передающий его на регулирующей механизм;
Р — регулирующий механизм, алгебраически суммирующей текущее и заданное значения регулируемой величины, и сигнализирующий исполнительному механизму.
ИМ — исполнительный механизм, преобразующий полученный сигнал в регулирующее воздействие, и в необходимое перемещение регулирующего блока на энергии транспортируемой среды. Обычно в редукторах давления датчиком является регулируемое давление, задатчиком служит пружина, а роль регулирующего устройства выполняет эластичный затвор (мембрана). Исполнительный механизм состоит из корпуса редуктора, эластичного затвора (мембраны), разделяющего среды и регулирующего блока. Устройство редуктора с пружинным задатчиком изображено на рис.1
Устройство редуктора с пружинным задатчиком Рис. 1:
Pвх – давление на входе;
Pвых – давление на выходе;
Д - датчик; З - задатчик;
РМ - регулирующей механизм;
ИМ - исполнительный механизм;
РБ - регулирующий блок (клапан);
Pупр. - управляющее давление.
Правильно выбранный редуктор давления обеспечивает стабильность системы «редуктор — газовая сеть», т. е. способность ее принимать первоначальное состояние после окончания колебаний.
Основываясь на местонахождении контролируемой точки в газопроводе редукторы давления газа разделяют на два типа: «до себя» и «после себя».
Редуктор «до себя» регулирует поток газа до него по ходу движения газа. Регулирование поддерживается в автоматическом режиме, за счет изменения проходного сечения редуктора. При повышении давления в системе редуктор открывается на некоторую величину для увеличения потока, чтобы давление сравнялось с заданным. При снижении входного давления редуктор прикрывается. При этом для открытия и закрытия не требуется никакого вмешательства извне. Проходное сечение редуктора изменяется за счет энергии рабочей среды.
Редуктор "после себя" нормализует давление и обеспечивает заданное его значение на выходе из него. Этот процесс происходит за счет изменения его проходного сечения. Если давление газа после редуктора станет выше, чем заранее заданное значение, то клапан уменьшит поток и вернет его к норме. При понижении давления относительно заданного норматива клапан открывается.
В газорегуляторных пунктах в большинстве случаев используются редукторы второго типа.
Исходя из заложенного в основу функционирования закона регулирования, редукторы давления разделяют на три типа.
В редукторах такого типа на эластичный затвор в течение всего рабочего процесса воздействует постоянная нагрузка от выходного давления. При повышенном расходе газа затвор опускается вниз, открывая регулирующий механизм. Прибор такого типа по окончании возмущения приводит давление к установленным значениям в независимости от множества факторов, препятствующих этому. Такие редукторы используют на сетях с высоким самовыравниванием.
В статических системах в местах прямого механического соприкосновения с рабочей средой и запорной арматурой, регуляция отличается нестабильностью. Для повышения устойчивости такого редуктора используется дополнительная обратная связь, служащая для выравнивания значения давления. Следует отметить, что фактическая величина давления в таком случае будет отличаться от заданной до тех пор, пока не восстановится обозначенная нагрузка на чувствительный элемент. В статическом редукторе давления газа имеется собственное стабилизирующее устройство в виде пружины. В редукторах остальных типов вместо пружины используется компенсирующий груз. В течение рабочего момента сила, развиваемая пружиной, должна соответствовать степени ее же сжатия. Наибольшее сжатие происходит в ситуациях, когда затвор полностью закрывает регулирующий канал.
Изодромный редуктор, имеющий гибкую обратную связь, при несоответствии величины регулируемого давления с заданными показателями, перемещает регулирующий блок до тех пор, пока давление не примет установленное значение. В таком редукторе содержатся точность интегрального и высокая скорость пропорционального регулирования.