Sedak

б) для регулирующих заслонок с электронными регуляторами

Q > 0,02 Qd (В.3)

При необходимости установки в ГРП (ГРУ) параллельно нескольких регуляторов давления количество газа, подлежащего сбросу ПСК, следует определять по формуле

где Q' - необходимое суммарное количество газа, подлежащего сбросу ПСК в течение часа, м3/ч (при t=0 °С и Рбар= 0,10132 МПа);

n - количество регуляторов давления газа, шт.;

Q - количество газа, подлежащего сбросу ПСК в течение часа для каждого регулятора, м3/ч (при t=0 °С и Рбар= 0,10132 МПа).

Пропускную способность ПСК следует определять по данным заводовизготовителей или расчетам.

Установку ПСК необходимо предусматривать за регуляторами давления, а при наличии прибора учета расхода газа - после него.

221

Приложение Г: Подбор регулятора давления

Среди регуляторов давления газа прямого действия различают регуляторы с пилотом (усилителем) и без него, а также комбинированные регуляторы. В настоящее время выпускаемые комбинированные регуляторы давления газа могут включать в свой состав фильтрующие элементы, предохранительные запорные и сбросные клапаны. Это позволяет в значительной степени уменьшить общие габариты газораспределительных установок, количество разъемных соединений, а также производить отладку и балансировку в заводских условиях при изготовлении.

Ккомбинированным регуляторам относятся регуляторы трех видов:

−со встроенным предохранительно-запорным клапаном (ПЗК), например, регулятор давления газа типа РДГ;

−со встроенным предохранительно-сбросным клапаном (ПСК), например, регулятор типа РД-32;

−со встроенными ПЗК и ПСК, например, регуляторы типа РДНК и РДСК, РДГД-20.

Регуляторы давления газа подбираются путем определения их

пропускной способности, рассчитанной для нормальных условий.

Для расчета регулятора давления газа, требуемого в системе газоснабжения проектируемого объекта, принимаем исходные данные из гидравлических расчетов. При этом пропускная способность регулятора давления должна быть на 20% больше расчетного количества газа.

Исходные данные:

–давление газа на входе Р1 = 0,3÷0,6 МПа;

–давление газа на выходе Р2 = 0,003 МПа;

–производительность Q0 = 1,2·ΣG = 1,2·1300 = 1560 нм3/час;

–температура газа на входе в регулятор Т = 274,15 0К.

При прохождении газа через регулятор происходит его дросселирование, в результате чего снижается его статическое давление за счет преодолевания потоком газа гидравлического сопротивления. При небольших перепадах давления на клапане регулятора изменением плотности газа можно пренебречь, и газ рассматривать, как несжимаемую жидкость, в противном случае необходимо учитывать коэффициент сжимаемости газа. Сжимаемость газа учитывается при выполнении соотношения:

β = Р / Р1 = (Р1 – Р2) / Р1 > 0,08 (Г.1) β = (0,3 – 0,003) /0,3 = 0,99

222

Так как β > 0,08, то расчет пропускной способности регулятора давления может быть проведен по формуле:

Z1 – коэффициент сжимаемости газа на входе в регулятор; ε – коэффициент расширения газа при дросселировании; ρ0 = 0,708 кг/м3 – плотность газа при нормальных условиях;

Р1, Р – давление газа на входе и его перепад на регуляторе, МПа. Отсюда следует, что

Коэффициент сжимаемости газа может быть определен по выражению Латонова-Гуревича при соответствующих заданных параметрах газа на входе в регулятор:

На основании расчета коэффициента пропускной способности регулятора давления по (Г.3), его условного диаметра для проектируемого ГРПБ определяем степень загрузки для различных возможных к использованию регуляторов давления газа, которые приведены в табл. Г.1.

Как видно из данной таблицы, наиболее подходящими регуляторами являются регуляторы давления газа типа РДГ-50Н, РДП-50Н и РДБК1-50/35.

Все эти регуляторы давления газа имеют регулятор управления (пилот) и реализуют пропорционально-интегральный (ПИ-) закон управления. Основные технические характеристики этих регуляторов приведены в таблице Г.2.

223

Таблица Г.1 - Загрузка регуляторов давления газа.

Таблица Г.2 - Характеристики регуляторов давления газа.

Как видно из приведенной таблицы, наиболее подходящим регулятором давления газа для проектируемого ГРПБ является регулятор РДГ-50Н, т.к. обладает встроенным ПЗК, что позволяет исключить из линии редуцирования газа ГРПБ отдельного ПЗК. Схема и общий вид регулятора давления газа приведены на рис. Г.1. Данный регулятор является регулятором давления прямого действия комбинированного типа со встроенными запорным клапаном. Он рассчитан на устойчивую работу при воздействии температуры окружающего воздуха от −35 до +60 0С и относительной влажности до 95% при температуре +35 0С. В состав регулятора входят собственно регулятор давления, стабилизатор и регулятор управления КН-2.

224

1 - стабилизатор; 2- механизм контроля; 3 - корпус исполнительного устройства; 4 - отсечной клапан; 5 - клапан; 8-седло; 9, 10регулируемые дроссели; 11мембрана исполнительного устройства; 12 - шток исполнительного устройства; 14импульсная трубка выходного газопровода; 15 - пружина отсечного клапана; 1- шток механизма контроля; 17регулятор управления КН-2

Исполнительное устройство регулятора с регулирующим клапаном (5) и отсечным клапаном (4) предназначено, посредством изменения проходного сечения клапана, автоматически поддерживать заданное выходное давление газа для всех режимов расхода, включая нулевое. Кроме того, оно также отключает подачу газа в случае аварийного повышения и понижения выходного давления. Исполнительное устройство состоит из корпуса (3), внутри которого установлено большое седло (8). Мембранный привод состоит из мембраны (11) и жестко соединенного с ней штока (12). Шток (12) перемещается во втулках направляющей колонки корпуса. Стабилизатор (1) предназначен для поддержания постоянного давления на входе в регулятор управления КН-2, т.е. для исключения влияния колебаний входного давления на работу регулятора в целом. Стабилизатор и регулятор управления КН-2 выполнены в виде регуляторов прямого действия и включают в себя: корпус, узел мембраны с пружинной нагрузкой, рабочий клапан.

Регулятор управления КН-2 (17) вырабатывает управляющее давление в подмембранной полости исполнительного устройства с целью перестановки регулирующего клапана исполнительного устройства в случае рассогласования системы регулирования. С помощью регулировочного стакана мембранной пружины регулятора управления осуществляется настройка регулятора давления на заданное выходное давление.

Регулируемые дроссели (9 и 10) из подмембранной полости исполнительного устройства и на сбросной импульсной трубке (14) служат для настройки на спокойную (без автоколебаний) работу регулятора. Регулируемые дроссели включают корпус, иглу с прорезью и пробку. Манометр МТ-1×0,6×4 ТУ25-02 72-

225

75 предназначен для контроля давления после стабилизатора. Механизм контроля отсечного клапана предназначен для непрерывного контроля выходного давления и выдачи сигнала на срабатывание отсечного клапана в исполнительном устройстве при аварийном повышении и понижении выходного давления сверх допустимо заданных. Механизм контроля (2) состоит из: разъемного корпуса, мембраны, штока (16), большой и малой пружины, уравновешивающие действие на мембрану импульса выходного давления. На отсечном клапане (4) установлен перепускной клапан, который приводится в работу рычагом и служит для выравнивания давлений в полостях корпуса регулятора и после отсечного клапана.

Регулятор работает следующим образом. Газ входного давления поступает через стабилизатор к регулятору управления КН-2. От регулятора управления КН-2 газ через регулируемый дроссель (10) поступает в подмембранную полость, а через импульсную трубку (14) - в надмембранную полость исполнительного устройства. Через дроссель (10) подмембранная полость исполнительного устройства связана с газопроводом за регулятором. Давление в подмембранной полости исполнительного устройства при работе всегда будет больше выходного давления. Надмембранная полость исполнительного устройства находится под воздействием выходного давления. Регулятор управления КН-2 поддерживает за собой постоянное давление, поэтому давление в подмембранной полости также будет постоянным для установившегося режима.

Независимо от сезонных настроек регуляторов давления ГРП, необходимо учитывать также суточные колебания температур наружного воздуха, которые обычно учитываются в режимных картах ГРП. Однако, как показывает опыт эксплуатации газовых сетей, суточные колебания температур могут изменятся до 20 0С, а регламент обслуживания ГРП предполагает контроль и изменение параметров оборудования ГРП один раз в 4 суток. Это может привести к неконтролируемым сбросам (а, соответственно, неконтролируемым потерям) газа через предохранительные клапаны. В такой ситуации становятся актуальными задачи учета потерь газа или дистанционного управления настройками регулятора посредством автоматизированных систем оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ). Но о внедрении АСОДУ, которые позволяют сократить технологические потери газа и многократно повысить надежность систем газоснабжения рассмотрим в следующей книге, которая будет посвящена автоматизации процессов газоснабжения, их оптимизации и повышению уровня безопасности эксплуатации ГРП, сетей и внутридомовых систем газоснабжения.

226

НАУКОВЕ ВИДАННЯ

Сідак Володимир Степанович Супонєв Володимир Миколайович Каслін Микола Дмитрович Слатова Ольга Миколаївна Нубарян Арсен Сергійович

НАДІЙНІСТЬ І ЯКІСТЬ ПРОЦЕСІВ РЕГУЛЮВАННЯ СУЧАСНИХ СИСТЕМ ГАЗОПОСТАЧАННЯ

Монографія

За загальною редакцією В. С. Седака

(рос. мовою)

Відповідальний за випуск І. І. Капцов В авторській редакції

Комп’ютерне верстання Н. В. Зражевська

____________________________________________________________________

Видавець і виготовлювач:

Харківська національна академія міського господарства, вул. Революції, 12, Харків, 61002

Електронна адреса: rectorat@ksame.kharkov.ua

Свідоцтво суб’єкта видавничої справи: ДК №731 від 19.12.2001

227