Принцип работы регулятор давления – Регулятор давления воды: характеристики и виды устройств, особенности монтажа и рейтинг лучших моделей | ВодаСовет — водоснабжение дома

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды | Техника и электроника

Системы отопления и водопровода населенных пунктов и многоэтажных домов выдерживают давление до 1 МПа. Смесители, проточные водонагреватели, счетчики воды рассчитаны на такое же давление воды, но индивидуальное отопление эксплуатируется при меньших его значениях. В то же время появились бытовые приборы, потребляющие воду, но рассчитанные на низкое давление (автоматические стиральные машины, посудомойки, емкостные водонагреватели). Защитить их конструкции от разрыва позволяют бытовые регуляторы давления. Как же устроен регулятор давления воды?

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды

  1. Корпус.
  2. Поршень.
  3. Пружина.
  4. Упорный конус.
  5. Регулировочный винт.
  6. Большое уплотнительное кольцо.
  7. Пластина клапана.
  8. Прокладка клапана.
  9. Гайка крепления клапана.
  10. Малое уплотнительное кольцо.
  11. Нижняя заглушка.
  12. Прокладка нижней заглушки.
  13. Защитный колпачок.
  14. Верхняя заглушка.

Как устроен и принцип работы регулятора давления воды

Принцип работы регулятора давления основан на равновесии сил открывающих и закрывающих клапан, через который вода поступает в защищаемое пространство. Каждый регулятор давления имеет основной рабочий орган – поршень, который устроен как цилиндр с разными диаметрами, передвигающийся в корпусе.

Если сила, действующая на поверхность поршня с большим уплотнительным кольцом, из-за снижения давления становится меньше, то усилие воды, поступающей в регулятор, открывает клапан. Повышение давления на выходе из регулятора сопровождается увеличением силы, действующей на поршень, и клапан закрывается. Таким образом, при открытых водоразборных кранах давление воды поддерживается в определенном интервале, а при отсутствии отбора клапан регулятора закрыт, так как силы, действующие на поршень, уравновешены.

Над поршнем под защитным колпачком установлена стальная пружина. Защитный колпачок не только предохраняет пружину от внешнего воздействия, он устроен как гайка, в которую вкручивается регулировочный винт, благодаря такой конструкции регулятор меняет значение давления воды на выходе. Снятие верхней крышки открывает доступ к регулировочному винту.

Сжатие пружины увеличивает давление в регулируемом пространстве, а выкручивание винта его уменьшает. Уплотнительные кольца не позволяют воде перемещаться в пространство с другим давлением в месте соприкосновения поверхности поршня с корпусом. Износ их существует, но он незначительный. Больше всего повреждается прокладка клапана, поэтому для облегченного к ней доступа в нижней части регулятора предусмотрена заглушка.

Открутив гайку, удерживающую на стержне поршня пластину клапана с прокладкой, можно заменить изношенные детали. Если на водопроводе, защищаемых приборах или регуляторе давления нет манометра, то прокладку клапана необходимо менять как можно чаще.

 

Хотите узнать что-нибудь ещё?

Регуляторы давления до и после себя

Основные типы регуляторов давления

 
    Мембранные редукционные клапаны с пилотным управлением (Астима, Россия)
 DN: 50…500  Серия: АСТА – Р01/02
 PN: 16 бар            Материал корпуса: чугун СЧ
 t° макс: +70°С  Присоединение: фланцевое

    Мембранно-плунжерные редукционные клапаны с пилотным управлением (Астима, Россия)

 DN: 50…1200  Серия: АСТА – Р02/02
 PN: 16/25 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ
 t° макс: +70°С  Присоединение: фланцевое

    Редукционные клапаны (Астима, Россия)

 DN: 15…150  Серия: АСТА – Р04/02
 PN: 16/25 бар  Материал корпуса: бронза
 t° макс: +95°С/+190°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое
    Редукционные клапаны для систем теплоснабжения (Астима, Россия)

 DN: 50…150  Серия: АСТА – Р05
 PN: 16/40/64 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ / углеродистая сталь
 t° макс: +150°С  Присоединение: фланцевое

    Редукционные клапаны из нержавеющей стали (Астима, Россия)
 DN: 15…25  Серия: АСТА – Р06/02
 PN: 25 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь AISI 316t°
 t° макс: +100°С  Присоединение: резьбовое
    Редукционные клапаны для систем водоснабжения (CSA, Италия)
 DN: 50…150  Серия: CSA — VRCD
 PN: 16/25 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ 
 t° макс: +80°С  Присоединение: фланцевое

 DN: 50…150  Серия: CSA — RDA
 PN: 64 бар  Материал корпуса: углеродистая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: фланцевое

    Редукционные клапаны для пара (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…25  Серия: ADCA — PRV25/2S
 PN: 25 бар  Материал корпуса: углеродистая сталь
 t° макс: +250°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое
 
    Редукционные клапаны для пара (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…150  Серия: ADCA — RP45G / RP45S
 PN: 16/40 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ / углеродистая сталь
 t° макс: +250°С/+300°С  Присоединение: фланцевое
 
    Редукционные клапаны для пара из нержавеющей стали (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)                                                                       
 DN: 15…25  Серия: ADCA — PRV25I
 PN: 25 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +250°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Редукционные клапаны для пара из нержавеющей стали (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…150  Серия: 
ADCA — RP45I
 PN: 16/40 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +250°С/+300°С  Присоединение: фланцевое

    Пилотные редукционные клапаны (Valsteam ADCA, Engineering, Португалия)
 DN: 15…80  Серия: ADCA — PRV47
 PN: 25/40 бар  Материал корпуса: углеродистая / нержавеющая сталь
 t° макс: +300°С  Присоединение: фланцевое
    Редукционные клапаны для жидкостей (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 32…100  Серия: ADCA — RP4D / RP4P
 PN: 16/40 бар  Материал корпуса: углеродистая сталь/ нержавеющая сталь
 t° макс: +350°С / +400°С  Присоединение: фланцевое

    Редукционные клапаны для газов (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 32…100  Серия: ADCA — RP6D / RP6P
 PN: 16/40 бар  Материал корпуса: углеродистая сталь/ нержавеющая сталь
 t° макс: +350°С / +400°С  Присоединение: фланцевое

    Поршневые редукционные клапаны для малых расходов (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 1/4»  Серия: ADCA — P20P
 PN: 320 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое

    Mембранные редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 1/4»… 1/2»  Серия: ADCA — P20D
 PN: 63 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое

    Mембранные редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PRV30SS
 PN: 63 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое
    Высокоточные редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)  
 DN: 1/4»…3/8»  Серия: ADCA — P7 / P7SS
 PN: 40 бар  Материал корпуса: углеродистая / нержавеющая сталь
 t° макс: +300°С  Присоединение: резьбовое

    Высокоточные редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PRV300
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Поршневые редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PRV31SS
 PN: 63 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Поршневые редукционные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 1/4», 3/8», 1/2»  Серия: ADCA — PRV41SS
 PN: 320 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Редукционные клапаны для стерильных сред с корпусом на хомутах (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 10…25  Серия: ADCA — P130C
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +150°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения

    Редукционные клапаны для стерильных сред (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 10…25  Серия: ADCA — P130
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +150°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения

 DN: 20…50  Серия: ADCA — P160
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +150°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения

 DN: 32…50  Серия: ADCA — P173
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +150°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения

    Мембранные перепускные клапаны с пилотным управлением (Астима, Россия) 
 DN: 50…500  Серия: АСТА – Р01/03
 PN: 16 бар            Материал корпуса: чугун СЧ
 t° макс: +70°С  Присоединение: фланцевое
    Мембранно-плунжерные перепускные клапаны с пилотным управлением (Астима, Россия)    
 DN: 50…1200  Серия: АСТА – Р02/03
 PN: 16/25 бар            Материал корпуса: чугун ВЧ
 t° макс: +70°С  Присоединение: фланцевое
    Перепускные клапаны для систем водоснабжения (CSA, Италия)
 DN: 50…150  Серия: CSA — VSM
 PN: 16/25 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ 
 t° макс: +80°С  Присоединение: фланцевое
    Перепускные клапаны для пара (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…100  Серия: ADCA — PS45G / PS45S / PS45I
 PN: 16/40 бар  Материал корпуса: чугун ВЧ / углеродистая /  нержавеющая сталь
 t° макс: +200°С  Присоединение: фланцевое

    Поршневые перепускные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия) 
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PS31SS
 PN: 63 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое
    Мембранные перепускные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…25  Серия: ADCA — PS4S / PS4I
 PN: 40 бар  Материал корпуса: углеродистая сталь/ нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое

    Мембранные перепускные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PS30SS
 PN: 63 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +80°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Пилотные перепускные клапаны (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)      
 DN: 15…50  Серия: ADCA — PS47
 PN: 25/40 бар  Материал корпуса: углеродистая / нержавеющая сталь
 t° макс: +300°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Регуляторы перепада давления (Астима, Россия)
 DN: 15…200  Серия: АСТА – Р07
 PN: 16/25 бар  Материал корпуса: чугун СЧ / чугун ВЧ
 t° макс: +150°С/+200°С  Присоединение: фланцевое
    Редукционные клапаны для систем бланкетирования (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 25  Серия: ADCA — BKRI
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +130°С  Присоединение: резьбовое, фланцевое

    Редукционные клапаны для систем бланкетирования (Valsteam ADCA Engineering, Португалия)
 DN: 25  Серия: ADCA — BKVI
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь
 t° макс: +130°С  Присоединение: резьбовое, фланцево

    Редукционные клапаны для систем бланкетирования для чистого пара (Valsteam ADCA Engineering, Португалия) 
 DN: 25  Серия: ADCA — BKR2
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь / хастеллой 
 t° макс: +130°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения
    Перепускные клапаны для систем бланкетирования для чистого пара (Valsteam ADCA Engineering, Португалия) 
 DN: 25  Серия: ADCA – BKV2
 PN: 16 бар  Материал корпуса: нержавеющая сталь / хастеллой
 t° макс: +130°С  Присоединение: быстросъёмное TRI-clamp, по запросу другие присоединения

Назначение, устройство, принцип действия регулятора давления РДУ

Электрические регуляторы давления

Электрические регуляторы давления предназначены для дистанционного и автоматического управления тормозом. 

Их разделяют на электрогидравлические (РДУГ, РДВГ и ВЭРДГ) и электропневматические (РДУ-1, РДУ-2, РДВП, РДБВ и РДБГ).

Для тормозов с гидрогрузовыми и пружинно-гидравлическим приводами применяются регуляторы давления РДУГ, входящие в комплект аппаратуры управления гидроприводом тормоза АУГТ. Все электрогидравлические регуляторы давления РДУ-1 и РДУ-2 в общепромышленном исполнении и РДВГ во взрывобезопасном исполнении. Эти регуляторы давления входят в комплекты аппаратуры управления пневмоприводом тормоза КУПТ.

Работа регуляторов давления всех типов основана на принципе проточного регулирования давления масла или воздуха в рабочей камере золотника с обратной перестановкой его в среднее (нейтральное) положение в зависимости от давления в цилиндре рабочего тормоза.

Конструктивно регуляторы давления представляют собой трехходовой кран с золотником, камерами регулирования давления и электромагнитным приводом.

Электропневматические регуляторы давления типов РДУ-1, РДУ-2 и РДВП

Унифицированные регуляторы давления РДУ-1 и РДУ-2 отличаются друг от друга расположением золотника (в РДУ-1-вертикальное, в РДУ-2-горизонтальное). Следовательно, они отличаются корпусом золотникового распределителя.

Регулятор РДУ-1 имеет трехфланцевое присоединение к воздушной сети и предназначен для установки в панели тормоза подъемных машин с пружинно-пневматическим приводом тормоза и на площадке управления тормоза модернизированных подъемных машин НКМЗ.

Регулятор РДУ-2 имеет однофланцевое присоединение к воздушной сети и предназначен для установки на немодернизированных подъемных машин НКМЗ взамен регулятора давления ШРД-1.

В остальном принцип действия и конструкция регуляторовРДУ-1 и РДУ-2 одинаковы.

Сжатый воздух из воздухосборника через соответствующие каналы в корпусе 1, фильтр 39, штуцер 40, трубку 38 и штуцер 36 с калиброванным отверстием диаметром 0,6 или 0,7 мм поступает в камеру управления 30. Давление воздуха в этой камере регулируется изменением величины расхода воздуха через сопло 7, дросселируемое заслонкой 9. Заслонка установлена на штоке 24, который в сборе с якорем 25 и заслонкой 9 подвешен на плоских пружинах (вверху- на консольной 43, внизу-на спиральной 26.). При отсутствии тока в катушке электромагнита зазор Ж между соплом и заслонкой равен 0,5-0,7 мм. При этом обеспечивается практически нулевое давление воздуха в камере 30. При увеличении тока в катушке якорь 25, притягиваясь к магнитопроводу 10, будет опускать шток с заслонкой. Увеличение тока от нуля до некоторой величины (примерно 30±10 мА) не вызовет увеличения давления в камере 30. При дальнейшем увеличении тока давление в камере будет увеличиваться примерно в линейной зависимости от величины тока. При величине тока 160±20 мА дальнейшее увеличение давления в камере 30, прекращается, а величина давления установится на 0,02-0,03 МПа меньше, чем в воздухосборнике (поскольку не может быть обеспечена полная герметичность контакта сопла и заслонки).

При отсутствии давления воздуха в камере 30 золотник 5 под воздействием пружины 33 занимает положение, при котором тормозные цилиндры сообщены с атмосферой. При появлении давления в камере 30 золотник под действием этого давления перемещается, сжимая пружину 33, разобщает полость тормозных цилиндров с атмосферой и сообщает ее с воздухосборником. Сжатый воздух из воздухосборника одновременно поступает в тормозные цилиндры и через каналы обратной связи 32 и 31- в камеру обратной связи. Поступление воздуха продолжается до тех пор, пока золотник под действием суммарного усилия пружины 33 и давления воздуха в камере обратной связи не переместится в нейтральное положение, при котором полость тормозных цилиндров будет разобщена как с воздухосборником, так и с атмосферой. Увеличению тока в катушке электромагнита и, следовательно, увеличению давления в камере 30 будет соответствовать увеличение давления воздуха в тормозных цилиндрах. При уменьшении давления воздуха в камере 30 золотник под воздействием усилия пружины 33 и давления воздуха в камере обратной связи перемещается в сторону камеры 30, выпуская воздух из тормозных цилиндров и камеры обратной связи в атмосферу.

Выпуск воздуха продолжается до тех пор, пока давление в камере обратной связи не снизится настолько, что под воздействием давления в камере 30 золотник вернется в крайнее положение. Для предохранения от ударов золотника по соплу при резком сбросе давления в камере 30 в регуляторах РДУ-1 предусмотрен резиновый буфер 28.

Таким образом, каждой величине тока в катушке электромагнита будет соответствовать определенная величина давления воздуха в тормозных цилиндрах. Однако эта зависимость не является полностью однозначной, что обусловлено, с одной стороны, гистерезисом регулятора давления, с другой стороны, колебаниями давления воздуха в воздухосборнике. Гистерезис регулятора давления связан с необходимостью иметь определенное перекрытие внутренними торцами золотника камер воздухосборника и атмосферы, т.е. ход золотника в зоне этих перекрытий не вызывает изменения давления в тормозных цилиндрах. Изменение давления в воздухосборнике оказывает влияние на работу регулятора давления и связан с изменением скорости протекания воздушной струи через калиброванное отверстие штуцера 36. Однако это влияние в зоне регулирования давления от нуля до величины, несколько меньшей нижнего предела давления в воздухосборнике, невелико. Так, например, если при давлении в воздухосборнике 0,43 МПа установить в тормозных цилиндрах какую-либо промежуточную величину давления в пределах от 0 до 0,41 МПа, затем, не меняя ток в катушке регулятора, увеличить давление в воздухосборнике до 0,63 МПа, то в тормозных цилиндрах давление увеличится на 0,02-0,05 МПа. Однако выше этой зоны регулирования приращению давления в воздухосборнике будет соответствовать такое же или почти такое же приращение давления в тормозных цилиндрах. Если требуемое максимальное давление воздуха в тормозных цилиндрах равно 0,4 МПа, то с достаточной стабильностью такое давление может быть получено при токе равном 155 мА, а нижний предел давления в воздухосборнике должен быть не менее 0,42-0,45 МПа. Если же систему управления рабочим торможением настроить на большую величину тока в катушке регулятора, то при верхнем пределе давления в воздухосборнике в тормозных цилиндрах будет значительный избыток давления, что нежелательно. У машин с пружинно-пневматическим приводом тормоза это приведет к увеличению продолжительности холостого хода тормоза, а у машин НКМЗ- к чрезмерной величине момента рабочего тормоза. Электромагнит 18 предназначен для создания первой ступени предохранительного торможения подъемных машин НКМЗ. При включенном электромагните катушка 17 обтекается током, якорь 23 притянут, пружина 19 сжата. Поэтому якорь 25 и шток 24 свободно перемещаются, т.е. возможно нормальное регулирование давление в тормозных цилиндрах рабочего торможения. При предохранительном торможении катушка 17 обесточивается, якорь 23 под действием пружины 19 через шток 24 воздействует на заслонку 9. В цилиндрах рабочего торможения возникает давление первой ступени торможения, величина которого регулируется степенью зажатия пружины 19 винтом 21. Для предупреждения самопроизвольного отвинчивания винта предусмотрена пружина 20.

Ревизия и наладка регулятора давления РДУ-1 и РДУ-2

При ревизии и наладке необходимо проверить:

  • состояние золотника и втулки. Снять электромагнитный привод 8 и крышку 35. Осторожно пальцем вытолкнуть золотник 5 из втулки на 40-50 мм и извлечь его. В случае заклинивания золотника во втулке необходимо деревянным предметом легким постукиванием по золотнику расшатать его из стороны в сторону, затем осторожно, не вызывая перекоса, вынуть из втулки. Золотник и втулку промыть в керосине, соляровом или трансформаторном масле и  просушить. Если регулятор давления устанавливается впервые после получения с завода, необходимо перед промывкой удалить смазку консервации с золотника 5 и внутренней полости втулки 2 чистой тканью, не оставляющей ворса. Осмотреть рабочие поверхности золотника и втулки на которых не допускается никаких дефектов.

После просушки смазать золотник и втулку индустриальным маслом И-30 А и собрать регулятор без установки электромагнитного привода. При сборке золотник должен плавно, без заеданий и без особого нажатия под действием собственного веса перемещаться во втулке. Одновременно следует золотник проворачивать во втулке, убедиться, что нет перекосов и заеданий золотника во всех положениях.

Плотная посадка золотника во втулке вызывает ступенчатость изменения давления. В таких случаях требуется длительная совместная притирка золотника и втулки. Слабая посадка золотника во втулке вызывает большие утечки воздуха. Устранить такой дефект можно только совместной заменой золотника и втулки. Менять один только золотник или втулку запрещается, так как они притираются только парно.

Вынимать втулку 2 из корпуса без надобности не рекомендуется во избежание повреждения резиновых уплотнительных колец 4. Лишь в тех случаях, когда до вскрытия регулятора давления были обнажены утечки воздуха, следует вынуть втулку и осмотреть уплотнительные кольца. При необходимости сменить их;

  • подачу воздуха в камеру управления. Полностью разобрать систему подачи воздуха в камеру управления и промыть ее. Осмотреть состояние фильтра, очистить его сетки. При необходимости сменить сетки фильтра либо фильтр в целом, после чего вновь собрать систему;
  • состояние электромагнитного привода (внешним осмотром). Разборку привода следует производить лишь в случаях необходимости регулировки зазоров Д и Ж (см. рис. выше) и в объеме, необходимом для проверки и регулировки этих зазоров. Полная разборка электромагнитного привода без особой необходимости не рекомендуется. У новых регуляторов удалить пробки из штуцеров. Проверку и регулировку зазоров Д и Ж необходимо производить для новых регуляторов, а для находящихся в эксплуатации-лишь при выявлении каких-либо ненормальностей при снятии характеристики.

Поделиться ссылкой:

Газовые регуляторы давления: виды, устройство, принцип работы

Газовая трубопроводная инфраструктура включает в себя широкий набор регулирующих устройств. Большинство из них ориентируется на обеспечение безопасной работы системы и возможность контроля отдельных эксплуатационных параметров. Одним из важнейших устройств данного типа является регулятор газового давления, работающий в автоматическом режиме.

Принцип действия устройства

Рабочий процесс осуществляется за счет функций двух частей газовой арматуры – исполняющей механики и непосредственно регулятора. Первая часть выступает в качестве чувствительного элемента, благодаря которому такие устройства в принципе могут считаться автоматическими. Исполнительные органы газового регулятора давления в постоянном режиме сравнивают текущие показатели обслуживаемой среды и нормативные эксплуатационные значения, которые были изначально заложены оператором на конкретный рабочий сеанс. Далее при обнаружении расхождения в показателях этот же механизм генерирует сигнал для регулирующей системы, которая корректирует величину давления, понижая или повышая ее. Причем способ влияния на рабочие показатели может быть разным – это зависит от энергетической среды питания. Например, может использоваться потенциал того же газа или заряд от внешнего источника – гидравлического, теплового, электрического и т. д.

Существуют и модели, в которых реализуется прямой принцип регуляции. То есть чувствительный или исполнительный механизм отвечает и за сравнение целевых показателей системы, и за их коррекцию. К таким устройствам, в частности, относятся пружинные газовые регуляторы давления. Принцип работы такой арматуры заключается в управлении диафрагмой, механически воздействующей на состояние обслуживаемой системы. Обычно такие модели применяются в газораспределительных сетях, которые требуют быстрого и прямого механизма контроля.

Конструкция арматуры

Регулятор газовой магистрали

К основным элементам регуляторов этого типа относятся затворы, которые применяются в разных видах. Например, данная арматура может быть клапанной, диафрагменной, шланговой и дисковой. Существуют в некотором роде комбинированные регуляторы газового давления, в конструкции которых используются седельные и клапанные затворы. К преимуществам таких устройств специалисты относят высокую герметичность системы уплотнения. Для трубопроводов с высокой пропускной способностью используют двухседельные затворы, у которых площадь проходного сечения больше, чем у других регуляторов. На крупных станциях также получили распространение заслоночные затворы. Они срабатывают в два этапа и требуют использования внешних источников энергии, но зато отличаются надежностью при контроле больших объемов газового расхода.

В качестве чувствительного органа применяют мембраны. Некоторые системы предполагают их использование и как приводных устройств. Сама мембрана может быть гофрированной или плоской, но в обоих случаях жесткость и способность выдерживать различные нагрузки варьируется в широких диапазонах.

В соответствии с техническими нормативами, устройство газовых регуляторов давления с запорными и контролирующими элементами должно соответствовать следующим требованиям:

  • Нечувствительная зона работы в своем значении не должна превышать 2,5% относительно уровня максимального выходного давления.
  • Зона пропорциональности в случае с баллонными и комбинированными регуляторами также не должна быть выше 20% относительно верхнего предела давления на выходе.
  • В условиях резких перепадов давления в контуре время технического перехода регулирования не должно быть выше 1 мин.

Разновидности технического исполнения

Бытовой регулятор давления газа

Регуляторы для газовых сред классифицируются по нескольким технико-конструкционным признакам. В частности, разделение касается количества ступеней редуцирования (понижения), сложности механического исполнения и способа забора импульса выходного давления.

Что касается первого признака, то существуют одно- и двухступенчатые модели, которые отличаются по расходным характеристикам. К примеру, газовый регулятор давления для дома с показателем расхода не более 25 м3/ч с большей вероятностью будет иметь две ступени редуцирования. Данная схема работы отличается более высокой стабильностью контроля и многоуровневой безопасностью, реализуемой за счет вспомогательных компонентов. В системах с повышенным расходом газа чаще используют одноступенчатые устройства.

В плане сложности конструкции выделяют простые и комбинированные регуляторы, которые можно разделить и по набору функций. В первом случае выполняется только задача понижения давления, а во втором – предусматриваются также возможности для шумоподавления в трубопроводе, предохранения клапана и фильтрации. По системе импульсного забора можно разделить газовые регуляторы давления с непосредственным контролем показателей на выходе, и устройства с внешним подключением чувствительных элементов. Главная проблема использования второго принципа забора заключается в обязательном соблюдении условия поддержания стабильности потока на исследуемом контуре, иначе данные будут некорректными.

Бытовые и коммерческие регуляторы давления в газопроводах

Регуляция давления в газовом трубопроводе

Конструкционное, функциональное и эргономическое исполнение запорной арматуры в итоге сводится к требованиям конкретной сферы применения. Акцент делается на непосредственных рабочих параметрах, среди которых выходное давление, диапазоны замеров, объемы расхода и др. Так, газовые регуляторы давления для бытовых сетей, как правило, характеризуются низкой пропускной способностью и скромным спектром возможностей для настройки. С другой стороны, в такой арматуре делается ориентировка на безопасность и удобство эксплуатации. На практике бытовые регуляторы используются в системах газоснабжения котлов, плит, горелок и прочей домашней техники.

Промышленное и коммерческое применение накладывает более высокие требования на средства контроля газовых сред. Устройства этого типа отличаются расширенными диапазонами показателей выходного и входного давлений, точностью настроек, более высокой пропускной способностью и наличием дополнительных функций. Подобные модели используются газовыми службами, контролирующими снабжение объектов социального назначения, общепита, промышленности, инженерного хозяйства и т. д. Уже отмечалось, что существуют разные регуляторы с точки зрения сложности конструкционного исполнения. Но это не значит, что в промышленном секторе, например, применяются только лишь многофункциональные комбинированные устройства. Простейшие средства управления могут быть полезными на предприятиях благодаря высокой надежности и ремонтопригодности.

Газовый редуктор с регулятором давления

Редуктор представляет собой автономное устройство, предназначенное для контроля давления газовой смеси на выходе из какой-либо емкости или трубопровода. Основная классификация в данном случае предполагает разделение регулирующих узлов по принципу действия. В частности, различаются обратные и прямые устройства. Редуктор с обратным действием работает на понижение давления по мере выхода газа. Конструкция таких устройств включает клапаны, камеры для буферного содержания смеси, регулировочный винт и фурнитурные приспособления. Прямое действие означает, что регулятор будет работать на повышение давления при выпуске газа.

Также различают модели редукторов по типу обслуживаемого газа, количеству ступеней редуцирования и месту использования. Например, существуют регуляторы давления газа для баллонов, трубопроводных сетей и рамп (горелок). В случае с баллонами тип газа определит и способ подключения устройства. Практически все модели редукторов, кроме ацетиленовых, соединяются с баллонами посредством накидных гаек. Устройства, работающие с ацетиленом, обычно фиксируются к емкости хомутами с упорным винтом. Предусматриваются и внешние отличия между редукторами – это может быть маркировка по цвету и указанием информации о рабочей смеси.

Статические и астатические регуляторы

Регулятор давления газовой среды

В статических системах характер регуляции нестабилен в местах прямого механического сопряжения с рабочей средой и запорной арматурой. В целях повышения устойчивости такого регулятора вводится дополнительная обратная связь, выравнивающая значения давления. Причем надо отметить, что фактическая величина давления в данном случае будет отличаться от нормативной до момента, пока не восстановится номинальная нагрузка на чувствительный элемент.

Традиционное исполнение статического регулятора давления газа предусматривает наличие собственного стабилизирующего устройства в виде пружины – для сравнения, в других версиях используется компенсирующий груз. В процессе рабочего момента сила, которую развивает пружина, должна соответствовать степени ее же деформации. Наибольшая степень сжатия обретается в ситуациях, когда мембрана полностью закрывает регулирующий канал.

Астатические регуляторы при любых нагрузках самостоятельно приводят показатель давления к нужной величине. Также восстанавливается и положение органа регуляции. Впрочем, у исполнительной механики, как правило, не бывает четкой позиции – в разные моменты регуляции он может находиться в любой позиции. Астатические регулирующие устройства чаще используют в сетях с высокой способностью к самовыравниванию рабочих показателей.

Изодромный регулятор газа

Если статическую систему контроля давления можно охарактеризовать как модель с жесткой обратной связью, то изодромные устройства взаимодействуют с упругими элементами восстановления характеристик. Изначально в момент фиксации отклонения от заданной величины регулятор займет позицию, которая соответствует значению, пропорциональному показателю отхождения от нормы. Если же давление не нормализуется, газовая арматура будет смещаться в сторону компенсации до тех пор, пока показатели не придут в норму.

С точки зрения характера эксплуатации изодромный регулятор можно назвать средним устройством между астатическими и статическими моделями. Но в любом случае отмечается высокая степень независимости данной регулирующей механики. Существует и разновидность изодромной арматуры с предварением. Данное устройство отличается тем, что скорость смещения исполнительного органа изначально превышает темпы изменения давления. То есть техника работает на опережение, экономя время на восстановление параметра. В то же время регуляторы с предварением затрачивают больше энергии от внешнего источника.

Теперь можно перейти к рассмотрению конкретных моделей газовых регуляторов давления. Обзор лучших представителей сегмента представлен ниже.

Регулятор газового давления в баллоне

Производители регуляторов

Устройства для управления и контроля потоками газовых смесей в России широко представляют как отечественные, так и зарубежные изготовители. В частности, завод «Газаппарат» предлагает высокоточные регуляторы серии РДНК, которые стабильно поддерживают рабочие показатели в системе независимо от активности потребления газа. Еще один производитель качественных устройств для регуляции давления в газопроводах – предприятие «Метран», которое занимается разработкой контрольно-измерительных систем совместно с крупной зарубежной компанией Emerson. Данная продукция используется в промышленности и в бытовой сфере. Например, газовые службы задействуют в управляемых хозяйствах системы серии 1098-EGR, которые отличаются быстрым откликом, точностью настроек параметров и высокой производительностью. Базовые модификации вполне годятся для линий подачи газового топлива к сетевым и локальным точкам забора. Комплексно подходит к задачам контроля топливно-газового расхода предприятие «ГасТех». Специалисты предприятия разрабатывают индивидуальные решения для обслуживания газовых установок разного типа независимо от их сопряженности с другим оборудованием.

Эксплуатация регулятора

Регулятор газовой горелки

На корпусе устройства предусматривается несколько соединительных отверстий разного диаметра. Конфигурацию системы подключения следует подбирать исходя из конкретных условий эксплуатации. Наиболее распространенными считаются форматы каналов в диапазоне размеров от 0,25 до 1 дюйма. К таким соединениям подходят основные фитинги и переходники, подключаемые посредством вращающихся шайб.

Убедившись в возможностях введения регулятора в конкретную систему, можно приступать к непосредственной установке. Она выполняется по следующей инструкции:

  • Включить клапан в рабочие контуры, проверив наличие газа. Закрыть клапан полностью и убрать заглушку для защиты отсекающего клапана при наличии такового.
  • Плавно оттянуть рукоятку взвода. Ход должен быть небольшим – порядка 10 мм.
  • Взвести вторую ступень, но постепенно, чтобы не было скачкообразной подачи газа. Если есть возможность, можно оставить небольшую утечку через отсекающий клапан.
  • Заглушка отсекающего клапана ставится обратно.
  • Медленно закрыть выходной клапан, предварительно устранив технологические утечки.

В процессе установки можно выполнить базовые настройки газового регулятора давления по нескольким параметрам: подаче, положению отсекателя, максимальной величине давления и т. д. Как правило, конкретные значения берутся или из проектных данных, или из паспорта производителя устройства. Рекомендуется производить настройки с отклонениями не более 10% от установленных в документации. Для управления рабочим давлением используют торцовочный ключ. Поворачивая им наконечник заглушки, можно повышать или понижать указанную величину.

Заключение

Регулятор газа

Применение контрольно-управляющей и, в частности, регулирующей арматуры при эксплуатации газового оборудования является крайне важной мерой не только с точки зрения выполнения технологических задач, но и как условие обеспечения безопасности. На крупных предприятиях, станциях и комплексах с гидравлическим режимом обслуживания газораспределительных сетей регулирующие устройства устанавливаются на нескольких точках, автоматически контролируя процессы передвижения рабочих смесей.

В чем же заключается необходимость использования газовой арматуры на практике? Понижение и повышение давления влияет на состояние оборудования и трубопроводных сетей, что особенно важно с учетом взрывоопасности газовых сред как таковых. Также регуляция требуется как условие для соблюдения установленных объемов распределения смесей по разным каналам внутри одной системы. Управление в этом смысле означает контроль интенсивности перемещения газа в соответствии с заданными потребностями и условиями эксплуатации.

Конечно, не только для нужд промышленности используются регуляторы давления в оборудовании, обслуживающем газовые смеси. И компактные горелки, и котлы с бойлерами на данном виде топлива также требуют подключения средств контроля. Другое дело, что встречаются разные схемы и конфигурации управления потоками газа. Поэтому существует множество разновидностей редукторов и регуляторов, конструкции которых ориентированы на потребности того или иного пользователя.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о