Infrastruktura plynovodů zahrnuje širokou škálu ovládacích zařízení. Většina z nich se zaměřuje na zajištění bezpečného provozu systému a možnosti kontroly jednotlivých provozních parametrů. Jedním z nejdůležitějších zařízení tohoto typu je automatický regulátor tlaku plynu.
Princip činnosti zařízení
Pracovní proces probíhá díky funkcím dvou částí plynových armatur - výkonné mechaniky a samotného regulátoru. První část působí jako citlivý prvek, díky kterému lze taková zařízení v zásadě považovat za automatická. Výkonné orgány regulátoru tlaku plynu v konstantním režimu porovnávají aktuální ukazatele obsluhovaného prostředí a standardní provozní hodnoty, které byly původně nastaveny provozovatelem pro konkrétní pracovní relaci. Dále, když je zjištěna nesrovnalost v indikátorech, stejný mechanismus generuje signál pro regulační systém, který koriguje hodnotutlak, jeho zvýšení nebo snížení. Způsob ovlivnění výkonu může být navíc různý – záleží na energetickém prostředí zdroje. Lze využít například potenciál stejného plynu nebo náboje z externího zdroje – hydraulického, tepelného, elektrického atd.
Existují také modely, které implementují přímý princip regulace. To znamená, že jak za porovnávání cílových ukazatelů systému, tak i za jejich korekci je zodpovědný citlivý nebo výkonný mechanismus. Mezi taková zařízení patří zejména pružinové regulátory tlaku plynu. Principem činnosti těchto armatur je ovládání membrány, která mechanicky ovlivňuje stav obsluhovaného systému. Obvykle se takové modely používají v distribučních sítích plynu, které vyžadují rychlý a přímý kontrolní mechanismus.
Design výztuže
Hlavní prvky tohoto typu regulátorů zahrnují ventily, které se používají v různých formách. Touto armaturou může být například ventil, membrána, hadice a disk. Existují určitým způsobem kombinované regulátory tlaku plynu, v jejichž konstrukci jsou použity sedlové a ventilové šoupátka. Mezi výhody takových zařízení odborníci připisují vysokou těsnost těsnicího systému. Pro potrubí s vysokou průchodností se používají dvousedlové ventily, u kterých je plocha průtokového úseku větší než u ostatních regulátorů. Rolety se rozšířily i na velkých stanicích. Pracují ve dvou fázích a vyžadujívyužívají externí zdroje energie, ale jsou spolehlivé při řízení velkých objemů toku plynu.
Membrány se používají jako citlivý orgán. Některé systémy předpokládají jejich použití jako hnací zařízení. Samotná membrána může být vlnitá nebo plochá, ale v obou případech se tuhost a schopnost odolávat různým zatížením značně liší.
V souladu s technickými normami musí zařízení regulátorů tlaku plynu s uzavíracími a ovládacími prvky splňovat následující požadavky:
- Mrtvá zóna provozu ve své hodnotě by neměla překročit 2,5% úrovně maximálního výstupního tlaku.
- Proporcionální pásmo pro lahvové a kombinované regulátory by také nemělo být vyšší než 20 % horní hranice výstupního tlaku.
- Za podmínek náhlého poklesu tlaku v okruhu by doba technického přechodu regulace neměla přesáhnout 1 min.
Různé technické provedení
Regulátory pro plynná prostředí jsou klasifikovány podle několika technických a konstrukčních vlastností. Rozdělení se týká zejména počtu redukčních (redukčních) stupňů, složitosti mechanického provedení a způsobu vzorkování výstupního tlakového impulsu.
Pokud jde o první funkci, existují jedno- a dvoustupňové modely, které se liší charakteristikami spotřeby. Například regulátor tlaku plynu pro domácnost ss průtokem ne větším než 25 m3/h bude pravděpodobně mít dva redukční stupně. Toto schéma provozu se vyznačuje vyšší stabilitou ovládání a víceúrovňovým zabezpečením, realizovaným prostřednictvím pomocných komponent. V systémech se zvýšenou spotřebou plynu se častěji používají jednostupňová zařízení.
Z hlediska konstrukční složitosti se rozlišují jednoduché a kombinované regulátory, které lze rozdělit i podle sady funkcí. V prvním případě je prováděna pouze úloha snížení tlaku, zatímco ve druhém jsou poskytovány také možnosti pro potlačení hluku v potrubí, ochranu ventilů a filtraci. Podle systému pulzního vzorkování lze rozdělit regulátory tlaku plynu s přímým ovládáním výstupních indikátorů a zařízení s externím připojením citlivých prvků. Hlavním problémem použití druhého principu vzorkování je povinné dodržení podmínky zachování stability průtoku na studovaném okruhu, jinak budou údaje nesprávné.
Regulátory tlaku plynu pro domácnost a komerční účely
Strukturální, funkční a ergonomický design uzavíracích ventilů nakonec vychází z požadavků konkrétní aplikace. Důraz je kladen na přímé provozní parametry včetně výstupního tlaku, rozsahů měření, průtoků atd. Regulátory tlaku plynu pro domovní sítě se tedy zpravidla vyznačují nízkou průchodností a skromným rozsahem možností pronastavení. Na druhou stranu je takové kování zaměřeno na bezpečnost a snadné použití. V praxi se domácí regulátory používají v systémech zásobování plynem pro kotle, kamna, hořáky a další domácí spotřebiče.
Průmyslové a komerční aplikace kladou vyšší požadavky na ovládání plynu. Zařízení tohoto typu se vyznačují rozšířenými rozsahy výstupních a vstupních tlaků, přesným nastavením, vyšší průchodností a doplňkovými funkcemi. Podobné modely používají plynárenské služby, které řídí zásobování sociálních zařízení, stravování, průmyslu, strojírenství atd. Již bylo poznamenáno, že existují různé regulátory z hlediska složitosti návrhu. To ale neznamená, že se například v průmyslovém sektoru používají pouze multifunkční kombinovaná zařízení. Nejjednodušší ovládací prvky mohou být užitečné v továrnách díky jejich vysoké spolehlivosti a údržbě.
reduktor plynu s regulátorem tlaku
Reduktor je autonomní zařízení určené k řízení tlaku plynné směsi na výstupu z libovolné nádoby nebo potrubí. Hlavní klasifikace v tomto případě zahrnuje rozdělení regulačních uzlů podle principu fungování. Zejména se rozlišují zpětná a přímá zařízení. Reverzní reduktor pracuje na snížení tlaku při úniku plynu. Konstrukce takových zařízení zahrnuje ventily, komory pro pufrování směsi,seřizovací šroub a kování. Přímá akce znamená, že regulátor bude pracovat na zvýšení tlaku při uvolnění plynu.
Modely reduktorů se také liší typem podávaného plynu, počtem redukčních stupňů a místem použití. Například existují regulátory tlaku plynu pro lahve, potrubní sítě a rampy (hořáky). V případě tlakových lahví druh plynu určí, jak je zařízení připojeno. Téměř všechny modely reduktorů, kromě acetylenových, jsou připojeny k válcům pomocí převlečné matice. Zařízení pracující s acetylenem se k nádrži obvykle připevňují příchytkami s dorazovým šroubem. Mezi převodovkami jsou také vnější rozdíly - může to být barevné označení a údaj o pracovní směsi.
Statické a astatické regulátory
Ve statických systémech je charakter regulace nestabilní v místech přímého mechanického rozhraní s pracovním médiem a uzavíracími ventily. Pro zvýšení stability takového regulátoru je zavedena dodatečná zpětná vazba, která vyrovnává hodnoty tlaku. Kromě toho je třeba poznamenat, že skutečná hodnota tlaku se v tomto případě bude lišit od standardní hodnoty, dokud nebude obnoveno jmenovité zatížení citlivého prvku.
Tradiční verze statického regulátoru tlaku plynu má vlastní stabilizační zařízení v podobě pružiny - pro srovnání jiné verze používají vyrovnávací závaží. Během pracovního okamžiku, síla, kterávyvíjí pružinu, musí odpovídat stupni její vlastní deformace. Nejvyššího stupně komprese je dosaženo v situacích, kdy membrána zcela uzavře regulační kanál.
Astatické regulátory při jakémkoli zatížení nezávisle nastaví indikátor tlaku na požadovanou hodnotu. Obnovena je i poloha regulačního orgánu. Výkonná mechanika však zpravidla nemá jasnou pozici - v různých okamžicích regulace může být v jakékoli poloze. Astatická ovládací zařízení se častěji používají v sítích s vysokou schopností samonivelačního výkonu.
Izodromický regulátor škrticí klapky
Pokud lze systém řízení statického tlaku charakterizovat jako model s tvrdou zpětnou vazbou, pak izodromická zařízení interagují s elastickými prvky zotavení. Zpočátku, v okamžiku zafixování odchylky od nastavené hodnoty, zaujme regulátor polohu, která odpovídá hodnotě úměrné odchylce od normy. Pokud se tlak nevrátí do normálu, plynový ventil se bude pohybovat směrem ke kompenzaci, dokud se indikátory nevrátí do normálu.
Izodromický regulátor lze z hlediska charakteru provozu nazvat středním zařízením mezi astatickým a statickým modelem. Ale v každém případě existuje vysoká míra nezávislosti této regulační mechaniky. Dochází i k jakémusi izodromickému posílení s předstihem. Toto zařízení se liší v tom, že rychlost posunu výkonného orgánu zpočátku překračuje rychlost změny tlaku. Tedy technologiepracuje před křivkou a šetří čas na obnovení parametru. Předregulátory zároveň odebírají více energie z externího zdroje.
Nyní můžeme přejít k úvahám o konkrétních modelech regulátorů tlaku plynu. Přehled nejlepších zástupců segmentu je uveden níže.
Výrobci regulátorů
Zařízení pro řízení a řízení toku plynných směsí v Rusku je široce zastoupeno domácími i zahraničními výrobci. Zejména závod Gazapparat nabízí vysoce přesné regulátory řady RDNK, které stabilně udržují výkon v systému bez ohledu na aktivitu spotřeby plynu. Dalším výrobcem kvalitních zařízení pro regulaci tlaku v plynovodech je podnik Metran, který vyvíjí řídicí a měřicí systémy společně s velkou zahraniční firmou Emerson. Tento výrobek se používá v průmyslu a domácnostech. Například plynárenské služby využívají systémy řady 1098-EGR v řízených farmách, které se vyznačují rychlou odezvou, přesným nastavením parametrů a vysokou produktivitou. Základní úpravy jsou docela vhodné pro přívodní potrubí plynového paliva do sítě a místních odběrných míst. Společnost GasTech má komplexní přístup k úkolům řízení spotřeby paliva a plynu. Specialisté podniku vyvíjejí individuální řešení pro servis plynových instalací různých typů, bez ohledu na jejich spojení s jiným zařízením.
Provozregulátor
Na těle zařízení je několik spojovacích otvorů různých průměrů. Konfigurace systému připojení by měla být zvolena na základě konkrétních provozních podmínek. Za nejběžnější formáty kanálů se považují velikosti v rozsahu od 0,25 do 1 palce. Tato připojení jsou vhodná pro základní armatury a adaptéry spojené pomocí otočných podložek.
Poté, co se ujistíte, že regulátor lze zavést do konkrétního systému, můžete přistoupit k přímé instalaci. Provádí se podle následujících pokynů:
- Zahrňte ventil do pracovních okruhů a zkontrolujte přítomnost plynu. Zcela zavřete ventil a odstraňte zátku, abyste chránili uzavírací ventil, pokud existuje.
- Pomalu zatáhněte za napínací rukojeť. Zdvih by měl být malý – asi 10 mm.
- Natáhněte druhý stupeň, ale postupně, aby nedošlo k plynové křeči. Pokud je to možné, může přes uzavírací ventil zůstat malý únik.
- Zátka uzavíracího ventilu je vrácena zpět.
- Po opravě netěsností procesu pomalu zavřete výstupní ventil.
Během procesu instalace můžete provést základní nastavení regulátoru tlaku plynu pro několik parametrů: průtok, uzavírací polohu, maximální tlak atd. Konkrétní hodnoty jsou zpravidla převzaty buď z návrhu údaje nebo z pasu výrobce zařízení. Doporučuje se provádět nastavení s odchylkami ne většími než 10 % od nastavených hodnotdokumentace. Pro ovládání pracovního tlaku se používá nástrčný klíč. Otáčením špičky zástrčky můžete zvýšit nebo snížit zadanou hodnotu.
Závěr
Použití regulačních a zejména regulačních armatur při provozu plynových zařízení je mimořádně důležitým opatřením nejen z hlediska plnění technologických úkolů, ale i jako podmínka zajištění bezpečnosti. Ve velkých podnicích, stanicích a komplexech s hydraulickým režimem pro obsluhu plynárenských distribučních sítí jsou na několika místech instalována řídicí zařízení, která automaticky řídí procesy pohybu pracovních směsí.
Jaká je potřeba používat plynové armatury v praxi? Pokles a zvýšení tlaku ovlivňuje stav zařízení a potrubních sítí, což je zvláště důležité vzhledem k výbušnému charakteru plynných médií jako takových. Regulace je rovněž vyžadována jako podmínka pro dodržování stanovených objemů distribuce směsí různými kanály v rámci stejného systému. Řízení v tomto smyslu znamená řízení intenzity pohybu plynu v souladu s danými potřebami a provozními podmínkami.
Samozřejmě nejen pro potřeby průmyslu se regulátory tlaku používají v zařízeních, která obsluhují směsi plynů. Jak kompaktní hořáky, tak kotle s kotli na tento druh paliva vyžadují i připojení regulačních zařízení. Další věcí je, že existují různá schémata a konfigurace pro řízení toků plynu. Proto je jich mnohorůzné převodovky a regulátory, jejichž konstrukce je zaměřena na potřeby konkrétního uživatele.
