ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 69
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, а после достижения давления в контролируемой точке номинального значения автоматически закрывается.
По конструктивному устройству ПСК разделяют на пружинные, мембранные и жидкостные.
Пружинные предохранительные сбросные клапаны снабжаются устройством для принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания или прилипания плунжера к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.
Предохранительные сбросные клапаны подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. У малоподъемных клапанов открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода. Полноподъемные клапаны открываются полностью и резко и также резко закрываются при понижении давления.
1 – корпус; 2 – направляющие; 3 – тарелки; 4 – чашка;
5 – регулировочный винт; 6 – пружина; 7 – крышка; 8 – мембрана;
9 – клапан
Клапан сбросной ПСК-50 представлен сбросной пружинный клапан мембранного типа прямого действия, устанавливаемый на газопроводы низкого и среднего давлений.
Корпус 1 такого клапана выполнен в виде усеченного куба с фланцем, седлом и двумя отверстиями. Седло перекрывается клапаном 9 с резиновым уплотнением. Пружина 6 зажата между тарелками 3 мембраны 8 и регулировочным винтом 5. При вращении регулировочного винта перемещается нижняя тарелка мембраны, изменяя усилие пружины, определяющей настройку клапана на давление в заданных пределах.
Газ из сети через входной патрубок корпуса поступает в надмембранную полость. При установившемся режиме контролируемое давление газа в установленных пределах уравновешивается пружиной, и клапан герметично закрыт.
Когда давление газа в сети превысит предел настройки, мембрана, преодолевая усилие пружины, опустится вместе с клапаном, открывая при этом выход газу в атмосферу через выходной патрубок. Сброс газа будет происходить до снижения давления в сети ниже заданного, после чего под действием пружины клапан закроется.
Как сбросное устройство пропорционального действия работает гидравлический предохранитель (ГП).
Гидравлический предохранитель состоит из корпуса 1 и двух фланцевых патрубков – входного 4 и выходного 2. Фланец входного патрубка соединен с контролируемым участком газопровода. Нижняя часть входного патрубка через крышку 3 опущена в корпус так, чтобы ее обрез не доходил до дна. Корпус заполнен затворной жидкостью устойчивой к воздействию отрицательных температур.
Началом срабатывания ГП следует считать момент появления первых пузырьков газа, барботирующих через жидкость, полным открытием - работу ГП при давлении в контролируемой точке газопровода, превышающем заданное на 15 %.
Затворная жидкость герметично перекрывает проход газа при снижении давления в газопроводе ниже рабочего, исключая его утечку в атмосферу. К недостаткам данного клапана относятся громоздкость и ограниченное применение (только для газопроводов низкого давления).
Входной патрубок клапана соединен с контролируемым участком газопровода после регулятора давления. В корпусе клапана установлен золотник 1, прижимаемый к седлу пружиной 2, усилие которой регулируется перемещением опорной шайбы 3 с помощью вращения в резьбе винта 4. При возрастании давления во входном патрубке выше заданного золотник немного приподнимается, давление газа начинает действовать на всю торцевую поверхность золотника, которая значительно больше центральной части, в результате чего возрастает статическое давление, отжимающее золотник вверх. Кроме этого, скошенная внутрь поверхность кромки золотника отклоняет вниз поток газа, вытекающего из седла. При таком отклонении потока создается реактивная сила, которая суммируется с уже увеличенным статическим давлением на золотник. Равновесие между усилием пружины и давлением газа на золотник нарушается, и золотник рывком поднимается в крайнее верхнее положение. При уменьшении давления в газопроводе давление газа на золотник не может преодолеть усилие сжатой пружины и золотник быстро садится на седло, герметично перекрывая поток газа. Клапан снабжен рычагом 5 для принудительного открытия.
1 - золотник; 2 - пружина; 3 - опорная шайба; 4 - винт; 5 – рычаг.
Регулятор давления
Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляют с помощью регуляторов давления, 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.
Регулятор давления представляет собой совокупность следующих компонентов:
Д — датчик, который осуществляет непрерывный мониторинг текущего значения регулируемой величины и подает сигнал к регулирующему устройству;
З — задатчик, который вырабатывает сигнал заданного значения регулируемой величины (требуемого выходного давления) и также передает его на регулирующее устройство;
Р — регулирующее устройство, которое осуществляет алгебраическое суммирование текущего и заданного значений регулируемой величины, и подает командный сигнал к исполнительному механизму.
ИМ — исполнительный механизм, который преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие, и в соответствующее перемещение регулирующего органа за счет энергии рабочей среды.
На практике в регуляторе давления в качестве датчика выступает контролируемое давление или так называемый «импульс», задатчиком является пружина или пневмозадатчик (пилот), а регулирующим устройством выступает мембрана или эластичный затвор. Исполнительный механизм представляет собой части корпуса регулятора с мембраной (эластичным затвором) в качестве разделителя сред и регулирующий орган.
Составные элементы регуляторов с пружинным и пневматическим задатчиком
Pвх - входное давление; Pвых - выходное давление; Д - датчик;
З - задатчик; РУ - регулирующее устройство;
ИМ - исполнительный механизм; РО - регулирующий орган;
Pупр. - управляющее давление
Автоматический регулятор давления 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
Если перестановочное усилие, развиваемое чувствительным элементом регулятора, достаточно большое, то он сам осуществляет функции управления регулирующим органом. Такие регуляторы называются регуляторами прямого действия. Для достижения необходимой точности регулирования и увеличения перестановочного усилия между чувствительным элементом и регулирующим органом может устанавливаться усилитель — командный прибор (пилот). Измеритель управляет усилителем, в котором за счет постороннего воздействия (энергии рабочей среды) создается усилие, передающееся на регулирующий орган.
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)».
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 должен обеспечить устойчивость системы «регулятор — газовая сеть», т. е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.
В системах газораспределения наиболее распространены следующие типы регуляторов давления (по виду нагрузки): регуляторы прямого действия с пружинной и рычажно-пружинной нагрузками и регуляторы непрямого действия с командным прибором (пилотом).
а - регулятор с односедельным клапаном и разгрузочной мембраной: 1 - рабочая мембрана; 2 - пружина настройки; 3 - разгрузочная мембрана; 4 - рабочий клапан.
б - регулятор с рычажной передачей: 1 - регулирующий клапан; 2 - рабочая мембрана; 3 - настроенная пружина; 4 - коленчатый рычаг.
в - регулятор с пилотом: 1 - мембрана; 2 - пилот (регулятор управления); 3 - шток; 4 - клапан; 5 - седло; 6, 7, 8 - регулируемые дроссели; 9, 10 - импульсные трубопроводы; 11 - регулировочная пружина пилота; 12 - мембрана пилота; 13 - клапан пилота; 14 - седло; 15 - возвратная пружина.
Регуляторы первой группы (А). К ним можно отнести регуляторы РДГД-20 и РДСК-50, в которых усилие рабочей мембраны передается непосредственно на клапан, находящийся на штоке и закрепленный в центре мембраны. В целях разгрузки клапана от влияния входного давления используется дополнительная разгрузочная мембрана.
Вторая группа (Б) — это беспилотные регуляторы типа РД-32М, РД-50М, РДНК-400. Для них характерно наличие рычажной системы передачи усилия от рабочей мембраны на регулирующий клапан. За счет различия в длинах плеч коленчатого рычага уменьшается сила воздействия входного давления на клапан регулятора. Усилие мембранного привода на клапан при этом увеличивается, что обеспечивает более высокое уплотняющее усилие на клапан.
По конструктивному устройству ПСК разделяют на пружинные, мембранные и жидкостные.
Пружинные предохранительные сбросные клапаны снабжаются устройством для принудительного открытия и контрольной продувки с целью предотвращения прикипания, примерзания или прилипания плунжера к седлу, а также для удаления твердых частиц, попавших между уплотнительными поверхностями.
Предохранительные сбросные клапаны подразделяются на полноподъемные и малоподъемные. У малоподъемных клапанов открытие затвора происходит постепенно, пропорционально увеличению давления в контролируемой точке газопровода. Полноподъемные клапаны открываются полностью и резко и также резко закрываются при понижении давления.
1 – корпус; 2 – направляющие; 3 – тарелки; 4 – чашка;
5 – регулировочный винт; 6 – пружина; 7 – крышка; 8 – мембрана;
9 – клапан
Клапан сбросной ПСК-50 представлен сбросной пружинный клапан мембранного типа прямого действия, устанавливаемый на газопроводы низкого и среднего давлений.
Корпус 1 такого клапана выполнен в виде усеченного куба с фланцем, седлом и двумя отверстиями. Седло перекрывается клапаном 9 с резиновым уплотнением. Пружина 6 зажата между тарелками 3 мембраны 8 и регулировочным винтом 5. При вращении регулировочного винта перемещается нижняя тарелка мембраны, изменяя усилие пружины, определяющей настройку клапана на давление в заданных пределах.
Газ из сети через входной патрубок корпуса поступает в надмембранную полость. При установившемся режиме контролируемое давление газа в установленных пределах уравновешивается пружиной, и клапан герметично закрыт.
Когда давление газа в сети превысит предел настройки, мембрана, преодолевая усилие пружины, опустится вместе с клапаном, открывая при этом выход газу в атмосферу через выходной патрубок. Сброс газа будет происходить до снижения давления в сети ниже заданного, после чего под действием пружины клапан закроется.
Как сбросное устройство пропорционального действия работает гидравлический предохранитель (ГП).
Гидравлический предохранитель состоит из корпуса 1 и двух фланцевых патрубков – входного 4 и выходного 2. Фланец входного патрубка соединен с контролируемым участком газопровода. Нижняя часть входного патрубка через крышку 3 опущена в корпус так, чтобы ее обрез не доходил до дна. Корпус заполнен затворной жидкостью устойчивой к воздействию отрицательных температур.
Началом срабатывания ГП следует считать момент появления первых пузырьков газа, барботирующих через жидкость, полным открытием - работу ГП при давлении в контролируемой точке газопровода, превышающем заданное на 15 %.
Затворная жидкость герметично перекрывает проход газа при снижении давления в газопроводе ниже рабочего, исключая его утечку в атмосферу. К недостаткам данного клапана относятся громоздкость и ограниченное применение (только для газопроводов низкого давления).
Клапан предохранительный специальный полноподъемный пружинный с рычагом для контрольной продувки СППК4Р-16 (17с6нж) предназначен для ограничения давления неагрессивных газов путем сброса газа в атмосферу до установленной величины при повышении давления в сети сверх допустимого предела. Устанавливается на газопроводах среднего и высокого давления.
Входной патрубок клапана соединен с контролируемым участком газопровода после регулятора давления. В корпусе клапана установлен золотник 1, прижимаемый к седлу пружиной 2, усилие которой регулируется перемещением опорной шайбы 3 с помощью вращения в резьбе винта 4. При возрастании давления во входном патрубке выше заданного золотник немного приподнимается, давление газа начинает действовать на всю торцевую поверхность золотника, которая значительно больше центральной части, в результате чего возрастает статическое давление, отжимающее золотник вверх. Кроме этого, скошенная внутрь поверхность кромки золотника отклоняет вниз поток газа, вытекающего из седла. При таком отклонении потока создается реактивная сила, которая суммируется с уже увеличенным статическим давлением на золотник. Равновесие между усилием пружины и давлением газа на золотник нарушается, и золотник рывком поднимается в крайнее верхнее положение. При уменьшении давления в газопроводе давление газа на золотник не может преодолеть усилие сжатой пружины и золотник быстро садится на седло, герметично перекрывая поток газа. Клапан снабжен рычагом 5 для принудительного открытия.
1 - золотник; 2 - пружина; 3 - опорная шайба; 4 - винт; 5 – рычаг.
Регулятор давления
Управление гидравлическим режимом работы системы газораспределения осуществляют с помощью регуляторов давления, 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.
Регулятор давления представляет собой совокупность следующих компонентов:
Д — датчик, который осуществляет непрерывный мониторинг текущего значения регулируемой величины и подает сигнал к регулирующему устройству;
З — задатчик, который вырабатывает сигнал заданного значения регулируемой величины (требуемого выходного давления) и также передает его на регулирующее устройство;
Р — регулирующее устройство, которое осуществляет алгебраическое суммирование текущего и заданного значений регулируемой величины, и подает командный сигнал к исполнительному механизму.
ИМ — исполнительный механизм, который преобразует командный сигнал в регулирующее воздействие, и в соответствующее перемещение регулирующего органа за счет энергии рабочей среды.
На практике в регуляторе давления в качестве датчика выступает контролируемое давление или так называемый «импульс», задатчиком является пружина или пневмозадатчик (пилот), а регулирующим устройством выступает мембрана или эластичный затвор. Исполнительный механизм представляет собой части корпуса регулятора с мембраной (эластичным затвором) в качестве разделителя сред и регулирующий орган.
Составные элементы регуляторов с пружинным и пневматическим задатчиком
Pвх - входное давление; Pвых - выходное давление; Д - датчик;
З - задатчик; РУ - регулирующее устройство;
ИМ - исполнительный механизм; РО - регулирующий орган;
Pупр. - управляющее давление
Автоматический регулятор давления 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
Если перестановочное усилие, развиваемое чувствительным элементом регулятора, достаточно большое, то он сам осуществляет функции управления регулирующим органом. Такие регуляторы называются регуляторами прямого действия. Для достижения необходимой точности регулирования и увеличения перестановочного усилия между чувствительным элементом и регулирующим органом может устанавливаться усилитель — командный прибор (пилот). Измеритель управляет усилителем, в котором за счет постороннего воздействия (энергии рабочей среды) создается усилие, передающееся на регулирующий орган.
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)».
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 должен обеспечить устойчивость системы «регулятор — газовая сеть», т. е. способность ее возвращаться к первоначальному состоянию после прекращения возмущения.
В системах газораспределения наиболее распространены следующие типы регуляторов давления (по виду нагрузки): регуляторы прямого действия с пружинной и рычажно-пружинной нагрузками и регуляторы непрямого действия с командным прибором (пилотом).
а - регулятор с односедельным клапаном и разгрузочной мембраной: 1 - рабочая мембрана; 2 - пружина настройки; 3 - разгрузочная мембрана; 4 - рабочий клапан.
б - регулятор с рычажной передачей: 1 - регулирующий клапан; 2 - рабочая мембрана; 3 - настроенная пружина; 4 - коленчатый рычаг.
в - регулятор с пилотом: 1 - мембрана; 2 - пилот (регулятор управления); 3 - шток; 4 - клапан; 5 - седло; 6, 7, 8 - регулируемые дроссели; 9, 10 - импульсные трубопроводы; 11 - регулировочная пружина пилота; 12 - мембрана пилота; 13 - клапан пилота; 14 - седло; 15 - возвратная пружина.
Регуляторы первой группы (А). К ним можно отнести регуляторы РДГД-20 и РДСК-50, в которых усилие рабочей мембраны передается непосредственно на клапан, находящийся на штоке и закрепленный в центре мембраны. В целях разгрузки клапана от влияния входного давления используется дополнительная разгрузочная мембрана.
Вторая группа (Б) — это беспилотные регуляторы типа РД-32М, РД-50М, РДНК-400. Для них характерно наличие рычажной системы передачи усилия от рабочей мембраны на регулирующий клапан. За счет различия в длинах плеч коленчатого рычага уменьшается сила воздействия входного давления на клапан регулятора. Усилие мембранного привода на клапан при этом увеличивается, что обеспечивает более высокое уплотняющее усилие на клапан.