El, konstrukce, klasifikace regulátorů tlaku plynu

Hydraulický provozní režim rozvodu plynu je řízen pomocí regulátorů tlaku*. Regulátor tlaku plynu (dále jen RD) je zařízení pro snižování (snižování) tlaku plynu a udržování výstupního tlaku ve stanovených mezích bez ohledu na změny vstupního tlaku a průtoku plynu, čehož se dosahuje automatickou změnou stupně otevření. regulátoru regulátoru, v důsledku čehož hydraulický tlak také automaticky mění odpor proti procházejícímu průtoku plynu. RD je kombinací následujících komponent:

D – snímač, který nepřetržitě sleduje aktuální hodnotu regulované veličiny a posílá signál do řídicího zařízení;

Z – nastavovací ukazatel, který generuje signál pro nastavenou hodnotu regulované veličiny (požadovaný výstupní tlak) a také jej přenáší do řídicího zařízení;

P je řídicí zařízení, které provádí algebraické sčítání aktuálních a nastavených hodnot regulované veličiny a vysílá povelový signál do akčního členu.

IM je akční člen, který převádí povelový signál na regulační akci a na odpovídající pohyb regulačního orgánu vlivem energie pracovního prostředí.

* Vzácnou výjimkou je případ zvýšení tlaku „po sobě“, který se provádí pomocí speciálních kompresorů – plynových posilovačů

V praxi v RD působí jako snímač řízený tlak nebo tzv. snímač. „impuls“, nastavená hodnota je pružina nebo pneumatická požadovaná hodnota (pilot) a ovládacím zařízením je membrána nebo elastická klapka. Pohon se skládá z dílů tělesa regulátoru s membránou (elastickým těsněním) jako oddělovače média a regulačního tělesa. Součásti regulátorů s pružinou a pneumatickým nastavovačem jsou na obr. 4.1

Rýže. 4.1:P_in — vstupní tlak; P_out – výstupní tlak; D – snímač; Z – mistr; RU – regulační zařízení; IM – akční člen; RO – regulační orgán; P_např. – kontrolní tlak

Vzhledem k tomu, že regulátor tlaku plynu je konstruován tak, aby v daném místě plynárenské sítě udržoval konstantní tlak, je nutné vždy uvažovat o automatickém řídicím systému jako o celku – „regulátor a předmět regulace (plynová síť) .“

Správný výběr regulátoru tlaku by měl zajistit stabilitu systému „regulátor – plynárenská síť“, tedy jeho schopnost vrátit se po odeznění poruchy do původního stavu.

Podle udržovaného tlaku (umístění kontrolovaného bodu v plynovodu) se RD dělí na regulátory „před“ a „po“. Při hydraulickém štěpení (GRU) se používají pouze regulátory „po sobě“.

Na základě regulačního zákona, který je základem provozu, jsou regulátory tlaku astatické (vypracování integrálního zákona regulace), statické (vypracování proporcionálního zákona regulace) a izodromické (vypracování proporcionálně-integrálního zákona regulace).

U statických RD je velikost změny regulační clony přímo úměrná změně průtoku plynu v síti a nepřímo úměrná změně výstupního tlaku. Příkladem regulátorů statického tlaku jsou regulátory s pružinovým regulátorem výstupního tlaku.

RD s integrálním zákonem regulace v případě změny průtoku plynu vytváří oscilační režim způsobený samotným regulačním procesem. Když se změní průtok plynu, rozdíl mezi počátečními a nastavenými hodnotami výstupního tlaku se zvětší, dokud množství plynu procházející regulátorem není menší než nový průtok a dosáhne maxima, když se tyto hodnoty vyrovnají. V tomto okamžiku je rychlost otevírání ovládacího otvoru maximální. Ale regulátor se tam nezastaví, ale pokračuje v otevírání otvoru, což umožňuje průchod více plynu, než je požadováno, a výstupní tlak se podle toho také zvyšuje. Výsledkem je řada oscilací kolem určité průměrné hodnoty, při které nikdy nebude dosaženo konstantního režimu (jako u statického regulátoru).

Představiteli astatických regulátorů jsou RD s pneumatickým regulátorem výstupního tlaku a za typický příklad takového procesu lze považovat netlumené vlastní oscilace (tzv. „valení“) určitých typů pilotních RD za určitých přechodných provozních podmínek.

Izodromický regulátor (s elastickou zpětnou vazbou) při odchylce regulovaného tlaku se ovládací prvek nejprve pohne o hodnotu úměrnou odchylce, ale pokud tlak nedosáhne nastavené hodnoty, pak se ovládací prvek bude pohybovat, dokud tlak nedosáhne nastavené hodnoty. Takový regulátor kombinuje přesnost integrálu a rychlost proporcionálního řízení. Zástupci izodromických pojezdových drah jsou tzv. “přímé” regulátory.

Regulátor tlaku nebo jinými slovy, redukční ventil je zařízení, které je určeno ke stabilizaci a snížení tlaku ve vodovodním, plynovém a jiném potrubí s různými médii. Regulátory tlaku chrání zařízení napojená na potrubí (instalace, pračky, kotle, čerpací stanice, plynové sporáky), které jsou neustále pod vysokým tlakem. Reduktory tlaku také umožňují dosáhnout rovnoměrného a hladkého tlaku, což má pozitivní vliv na životnost vodovodních kohoutků, nádrží, kotlů a zároveň zabraňuje vodním rázům a také umožňuje rovnoměrné používání plynu (jako například v plynárenství kotle) ​​bez náhlých skoků.

Regulátor tlaku nezávisle nastavuje požadovaný tlak v potrubí, a to nevyžaduje žádné složité elektrické zařízení. Regulátor tlaku musí mít na vstupu a výstupu buď závitové, spojovací nebo přírubové trysky RD-110 s přírubovým připojením, kromě dvou hlavních trysek má regulátor tlaku zpravidla trysky pro manometr a jeden; šroubový regulátor tlaku. Regulátor umožňuje chránit zařízení při tlakových rázech nebo vodních rázech.

Vodní ráz se může objevit například při zapínání a vypínání čerpadla. Hlavním nebezpečím vodního rázu je, že náhlý pokles tlaku o vysoké amplitudě může v některých oblastech poškodit potrubí nebo poškodit zařízení (vyskytly se případy prasknutí nádrží kotlové vody). V domácích podmínkách lze vodní ráz pozorovat při otevírání kohoutku, nejčastěji kulového typu. Vodní ráz se může zesílit, pokud ve vodovodním systému nejsou žádné další spotřebiče nebo jsou zablokovány.

Kromě funkce ochrany proti vodním rázům slouží regulátory tlaku ke snížení vstupního tlaku. Snížení vstupního tlaku je nutné především pro připojená zařízení, jako jsou pračky, kotle, protože nejsou dimenzovány pro vysoký tlak, například hlavní potrubí.

Obecně je docela jednoduché popsat princip činnosti regulátoru tlaku: pomocí seřizovacího šroubu se tlak mění za reduktorem. Pokud je šroub zašroubován, ventil se otevře a tlak se zvýší. Pokud se šroub povolí, tlak se při zavírání ventilu snižuje.

!Důležité! Před nastavením tlaku v potrubí je nutné na několik minut otevřít kohoutek, aby se z potrubí odstranily nečistoty a nečistoty a také aby se zabránilo odvětrání systému.

Obecně se redukční ventily mohou navzájem lišit v charakteristikách. Takže například regulátor tlaku RDPD, který akceptuje tlak 16 bar (1,6 MPa), bude na výstupu v závislosti na modelu a jmenovitém průměru od 0,25 do 10 bar (0,025 až 1,0 MPa). Regulovaný tlak v návodu k obsluze redukčních ventilů může být uveden v megapascalech, barech a atmosféře v závislosti na prostředí, ve kterém regulátor pracuje.

Zde je třeba vzít v úvahu, že:

10 bar = 9,869 atm.

Regulátor tlaku RDPD

Regulátory tlaku lze rozdělit podle maximální teploty. Některé domácí regulátory jsou určeny pro teploty do +60 oC, průmyslové, například regulátor tlaku RD-110, snesou teploty čerpaného média od -60 do +150 oC.

Obecně uznávané rozdělení regulátorů tlaku na typy by mělo být považováno za rozdělení v závislosti na principu činnosti.

Na tomto základě rozlišují:

– přímo nebo přímo působící regulační orgány – zde je regulační orgán (ventil) pod přímým vlivem řízeného parametru (přímo nebo prostřednictvím závislého mechanického zařízení). Při změně parametru vstupního tlaku je uzavírací ventil ovládán silou dostatečnou k přemístění regulátoru bez externího zdroje energie. Tato síla vzniká v citlivém prvku regulátoru vlivem tlaku řízeného média. Regulátorem tohoto typu je např. RD-120 a RPDS.

– nepřímo působící regulátory nebo automatické regulátory – zde citlivý prvek působí na regulační těleso (ventil) pomocí vnějšího zdroje energie, kterým může být kapalina, plyn, vzduch nebo elektrický proud. U nepřímo působících regulátorů tedy síla, která vzniká v citlivém prvku regulátoru při změně hodnoty tlakového parametru řízeného média, neovládá samotný ventil, ale pouze pomocné zařízení. Mezi taková zařízení patří například mikroprocesorový regulátor tlaku KR-1D.

Regulátor tlaku KR-1D

A přestože jsou oba typy regulátorů tlaku konstrukčně složeny z regulačního ventilu, snímacího či měřicího prvku a také regulačního prvku, mají některé vlastnosti, které se pokusíme uvést v tabulce.

znamení

Přímo působící regulátor

Nepřímo působící regulátor

Konstrukce regulačního ventilu

Regulační ventil jako součást má snímací a regulační prvek. Jsou od něj neoddělitelní.

Regulační ventil je samostatné zařízení a jsou od něj odděleny snímací a ovládací prvky.

Citlivost zařízení na změny tlaku

Menší citlivost ve srovnání s nepřímo působícími regulátory, protože při změně tlaku média začne regulační ventil měnit polohu až po vzniku síly, která by stačila k překonání třecích sil ve všech pohyblivých částech.

Zvýšená citlivost oproti přímočinným regulátorům, protože třecí síly jsou zde překonány díky externímu zdroji energie. Tito. na membránu není potřeba žádná značná síla. Regulace zde probíhá plynuleji.

Nejoblíbenější přímočinné regulátory průtoku a tlaku jsou regulátory PP a RD, verze NO a NC.

Regulátory přímé i nepřímé akce mohou být kontinuální и přerušovaný. Rozdíl mezi kontinuálními a diskontinuálními regulátory je v tom, že diskontinuální regulátory za podmínek plynule se měnícího parametru středního tlaku mění polohu regulačního ventilu pouze periodicky, v intervalech. Kontinuální regulátory neustále mění polohu regulačního ventilu.

Také existuje takový parametr jako “pro sebe” и “po sobě.” Nejběžnější jsou regulátory tlaku „Afterwards“, jejich úkolem je regulovat tlak na části potrubí, která je umístěna ve směru proudění média za regulačním zařízením. Jsou použitelné pro bezpečný provoz kotlů, bojlerů, praček, čerpacích stanic a plynojemů. Předřazené regulátory tlaku automaticky regulují tlak v části potrubí umístěné před regulátorem tlaku. Rozsah jejich použití: systémy ústředního vytápění pro udržení tlaku ve vratném potrubí, systémy přívodu paliva, ventilační systémy atd. Příkladem regulátorů tlaku, které mají obě verze, jsou regulátory RDS-NO (NZ), v jejichž označení NO znamená „po sobě“ a NZ – „pro sebe“.

Na závěr poznamenáváme, že při výběru regulátoru tlaku, ať už se jedná o URRD s odlehčením tlaku, nebo RD-510 s pilotním řízením, nebo nějaký jiný průmyslový regulátor, vezměte v úvahu čerpaná média, provozní podmínky, požadovaný rozsah nastavení, teplota a konstrukce zařízení. A pokud máte nějaké potíže s výběrem regulátoru tlaku, naši specialisté vám vždy pomohou vybrat redukční ventil (regulátor) podle vašich potřeb.