- •Газовые сети и установки
- •Содержание стр
- •Тема 1.1. Газораспределительные сети 9
- •Тема 1.3 Оборудование газораспределительных сетей 17
- •Тема 1.4. Запорные устройства газопроводов 27
- •Тема 1.5. Монтаж газораспределительных сетей 34
- •Раздел 2. Защита газопроводов от коррозии 43
- •1 1. Газопровод; 2. Контрольный проводник; 3. Кожух; 4. Стальные ребра; 5. Контактный стержень "Земля"; 6. Битум; 7. Высокоомный вольтметр. 47
- •Тема 2.2 Защита подземных газопроводов от коррозии 48
- •Раздел 3. Газорегуляторные пункты и установки 54
- •Тема 3.2 Оборудование грп и гру 61
- •Раздел 4. Системы газопотребления предприятий 78
- •Тема 4.1 Внутренние газопроводы предприятий и котельных 78
- •Раздел 5. Сжигание газов и газовые горелки 88
- •Тема 5.1. Основы теории сжигания горючих газов 88
- •Тема 5.2. Газовые горелки 101
- •Раздел 6. Расчет систем газораспределения и газопотребления 115
- •Введение
- •Раздел 1. Газораспределительные системы
- •Тема 1.1. Газораспределительные сети
- •Устройство газораспределительной системы
- •Требования к газораспределительным системам
- •Трехступенчатая газораспределительная система
- •Тема 1.2 Устройство подземных и надземных газопроводов
- •Подземная прокладка газопроводов
- •Надземная прокладка газопроводов
- •Тема 1.3 Оборудование газораспределительных сетей Конденсатосборники
- •Контрольные трубки
- •Настенные указатели
- •Предохранительные муфты
- •Герметизация вводов инженерных коммуникаций в здания
- •Компенсаторы
- •Линзовые компенсаторы
- •Резинотканевые компенсаторы
- •Гнутые п–образные компенсаторы
- •Футляры
- •Футляр для газопровода, проложенного сквозь стену здания
- •Футляр для газопровода, проложенного под дорогой
- •Футляры газопроводов, пересекающих каналы, коллекторы, туннели
- •Тема 1.4. Запорные устройства газопроводов
- •Гидравлические затворы
- •Задвижки
- •Вентили
- •Условные обозначения арматуры
- •Выбор запорной арматуры
- •Нормы герметичности затворов арматуры
- •Установка арматуры
- •Тема 1.5. Монтаж газораспределительных сетей Трубы для газопроводов
- •Параметры труб
- •Сварка труб
- •Возможные дефекты сварных швов
- •Контроль качества сварочных работ
- •Контроль квалификации сварщика
- •Контроль качества материалов
- •Контроль технологии сварки, операционный контроль, внешний осмотр, измерения
- •Физические методы контроля сварки
- •Механические испытания сварных стыков
- •Технология механических испытаний
- •Выводы по результатам контроля сварки
- •Раздел 2. Защита газопроводов от коррозии
- •Тема 2.1 Виды коррозии газопроводов
- •Внутренняя коррозия
- •Наружная коррозия
- •Химическая коррозия
- •Электрохимическая коррозия
- •Почвенная электрохимическая коррозия
- •Электрическая коррозия под действием блуждающих токов
- •Коррозионная активность грунта
- •Контроль коррозионного состояния подземных газопроводов
- •Тема 2.2 Защита подземных газопроводов от коррозии
- •Пассивная защита
- •Порядок наложения битумной изоляции
- •Контроль качества изоляционных работ
- •Активная защита газопроводов
- •Электродренажная защита
- •Катодная защита
- •Протекторная защита
- •Ряд активности металлов:
- •1.Газопровод; 2.Протектор; 3.Заполнитель; 4.Соединительные кабели; 5. Ковер
- •Раздел 3. Газорегуляторные пункты и установки
- •Тема 3.1 Устройство грп и гру Схемы газоснабжения предприятий
- •Межцеховые газопроводы
- •Назначение и классификация грп гру
- •Требования к грп
- •Требования к гру
- •Схемы промышленных грп, гру
- •Тема 3.2 Оборудование грп и гру Газовые фильтры
- •Предохранительные устройства грп и гру
- •Предохранительные запорные клапаны
- •Предохранительные сбросные клапаны (пск)
- •Жидкостные пск (гидрозатворы)
- •Мембранный пск
- •Регуляторы давления
- •Мембранные регуляторы давления прямого действия
- •Мембранные регуляторы давления с пилотом
- •Выбор регуляторов давления
- •Измерение расхода газа в грп и гру
- •Ротационные счетчики
- •Дроссельные расходомеры
- •Раздел 4. Системы газопотребления предприятий Термины и определения
- •Тема 4.1 Внутренние газопроводы предприятий и котельных
- •Требования к внутренним газопроводам
- •Схемы обвязочных газопроводов агрегатов
- •Оборудование обвязочных газопроводов
- •Тема 4.2 Автоматизация газифицированных агрегатов
- •Автоматика безопасности
- •Автоматика регулирования
- •Особенности устройства обвязочных газопроводов котлоагрегатов тэс
- •Требования к помещениям и агрегатам, использующим газ
- •Раздел 5. Сжигание газов и газовые горелки Тема 5.1. Основы теории сжигания горючих газов
- •Реакция полного и неполного горения горючих газов
- •Состав продуктов горения
- •Расход воздуха на горение
- •Продолжительность горения горючих газов
- •Методы сжигания горючих газов
- •Диффузионное сжигание газа
- •Кинетическое сжигание газа
- •Смешанное диффузионно – кинетическое сжигание газа
- •Основные характеристики процесса горения
- •Температура воспламенения
- •Температура горения
- •Анализ формул температуры горения
- •Скорость распространения пламени
- •Устойчивость горения
- •Стабилизация процесса горения
- •Стабилизаторы против отрыва пламени
- •Туннельный стабилизатор
- •Тело плохо обтекаемой формы
- •Горка из огнеупорного (шамотного) кирпича
- •Зажигательные пояса
- •Зажигательные горелки
- •Стабилизаторы против проскока пламени
- •Тема 5.2. Газовые горелки Основные характеристики газовых горелок
- •Классификация газовых горелок
- •Требования к газовым горелкам:
- •Конструкции газовых горелок Диффузионные горелки
- •Простые диффузионные горелки
- •Подовые щелевые горелки
- •Вертикальные щелевые горелки
- •Инжекционные горелки
- •Многофакельная инжекционная горелка низкого давления
- •Настройка инжекционных горелок по цвету пламени
- •Инжекционные горелки среднего давления
- •Инжекционные горелки инфракрасного излучения (радиационные)
- •Горелки с принудительной подачей воздуха
- •Достоинства смесительных горелок:
- •Недостатки смесительных горелок:
- •Смесительная горелка типа гс
- •Смесительная горелка низкого давления Ленгазпроекта
- •Двухпроводная горелка Мосгазпроекта
- •Регулирование мощности смесительных горелок
- •Комбинированные горелки
- •Раздел 6. Расчет систем газораспределения и газопотребления
- •Тема 6.1 Определение годовых и расчётных расходов газа Классификация потребителей газа
- •Нормы потребления газа
- •Определение расчётных расходов газа
- •Определение расходов газа на участках разветвлённого газопровода
- •Тема 6.2 Гидравлический расчёт газопроводов
- •Определение диаметра газопровода
- •Определение падения давления газа в газопроводе
- •Определение коэффициента гидравлического трения
- •Выводы по результатам гидравлического расчёта
- •Рекомендуемая литература Основная
- •Дополнительная
Мембранные регуляторы давления с пилотом
В системах газоснабжения большое распространение получили РД непрямого действия с командным прибором, называемым пилотом. Среди пилотных регуляторов наибольшее распространение получили регуляторы типа РДУК – регулятор давления унифицированный инженера Казанцева. РДУК состоит из:
Регулятора давления, являющегося исполнительным механизмом;
Регулятора управления – командного прибора, называемого пилотом;
Соединительных и импульсных трубок.
Рисунок 3.2.8 Схема РДУК
Регулятор давления
Дроссельный клапан РД
Мембрана РД
Фильтр (латунная сетка)
Пилот
Клапан пилота
Мембрана пилота
Основная пружина пилота
Возвратная пружина
Винт настройки пилота
Соединительная трубка начального давления газа
Импульсная трубка начального давления газа
Импульсные трубки конечного давления газа
Трубка для сброса газа
Дроссель
При установившемся режиме, т.е. при постоянном расходе газа и постоянном давлении Р1 давление Р2 также будет постоянным. Система подвижных деталей РД (мембрана, шток, дроссельный клапан) находятся в неподвижном состоянии, то – есть в состоянии равновесия.
При увеличении расхода газа или при уменьшении Р1 давление Р2 также начинает уменьшаться. Импульсы уменьшающегося Р2 по импульсным трубкам передаются в надмембранные полости регулятора давления и пилота. Под действием основной пружины мембрана пилота вместе с клапаном поднимаются. Увеличивается зазор между седлом и клапаном пилота. Возрастает пропуск газа начального давления через клапан пилота в подмембранное пространство регулятора давления, что ведет к увеличению давления под мембраной РД; мембрана РД и дроссельный клапан поднимаются, увеличивается пропуск газа через дроссельный клапан и давление Р2, увеличиваясь, восстанавливается до заданной величины. Система снова приходит в состояние равновесия, но при новом положении дроссельного клапана.
При уменьшении расхода газа или увеличении Р1 давление Р2 начинает увеличиваться. Импульсы увеличивающегося Р2 по импульсным трубкам передаются в надмембранные полости РД и пилота. Мембрана пилота вместе с клапаном опускаются, уменьшается зазор между седлом и клапаном пилота, уменьшается пропуск газа начального давления через пилот, а за счет непрерывного сброса газа по сбросной трубке уменьшается давление в подмембранной полости РД. Мембрана РД с дроссельным клапаном опускаются, уменьшается пропуск газа через дроссельный клапан и давление Р2, уменьшаясь, восстанавливается до заданной величины. Снова наступает состояние равновесия системы, но при новом положении дроссельного клапана.
Настройка РДУК на заданное выходное давление Р2 производится вращением регулировочного винта пилота. При ввертывании винта увеличивается сила сжатия основной пружины, мембрана вместе с клапаном пилота поднимаются, увеличивая зазор и пропуск газа начального давления через пилот в подмембранное пространство РД. Давление под мембраной РД увеличивается, мембрана РД и дроссельный клапан поднимаются, увеличивается зазор и пропуск газа через дроссельный клапан, что ведет к увеличению Р2.
Включение в работу РДУК производится при полностью ослабленном винте пилота. Постепенно ввертывая винт, устанавливают требуемое выходное давление, наблюдая за манометром на выходе ГРП, ГРУ.
При вывертывании винта пилота его клапан под действием возвратной пружины опускается, уменьшается зазор и пропуск газа через пилот, а за счет непрерывного сброса газа по сбросной трубке уменьшается давление под мембраной РД. Она опускается вместе с дроссельным клапаном и давление Р2 уменьшается. Если винт пилота ослабить полностью, клапан пилота садится на седло и пропуск газа начального давления через пилот прекращается. За счет сброса газа давления под мембраной РД и над ней выравниваются, и за счет силы тяжести дроссельный клапан опускается, садится на седло, прекращается пропуск газа через дроссельный клапан, избыточное давление после РД становится равным нулю. При останове ГРП, ГРУ выключают РД, вывертывая винт пилота до отказа.
Устойчивость работы РДУК обеспечивается за счет установки дросселя на трубке для сброса газа. Дроссель – это калиброванное отверстие малого диаметра (d=0,5–1мм). За счет малого сечения дросселя сброс газа из подмембранной полости РД происходит очень медленно. Это обеспечивает плавное перемещение мембраны и дроссельного клапана даже при резких изменениях Р1 или расхода газа. При этом колебания движущихся деталей РД быстро затухают, что и обеспечивает устойчивую работу РДУК при любых режимах.
РДУК рассчитаны на входное давление газа 1,2 МПа и способны снижать давление до среднего или низкого. Они выпускались Dу = 50,100 и 200 мм. Все они снабжаются пилотом одного типа КН-2.
Каждый типоразмер РДУК имеет 2 модификации с разным диаметром дроссельного клапана d=35,50 мм, d=50,70мм, d=105,140мм. В зависимости от диаметра клапана они имеют разную пропускную способность.
В настоящее время вместо РДУК выпускаются регуляторы типа РДБК-1, РДБК-1П. Они имеют такие же характеристики, как и РДУК.
РДУК-1П практически не отличается от РДУК, а РДБК-1, в отличие от РДУК, кроме пилота имеет дополнительное устройство – стабилизатор давления, который повышает устойчивость работы регулятора. Внешне стабилизатор давления похож на пилот и крепится к корпусу регулятора с противоположной стороны от пилота.
Пилотные регуляторы в отличие от РД прямого действия обладают большой пропускной способностью и высокой чувствительностью к изменению входного давления и расхода газа. Благодаря большой подъемной силе на мембране РД они имеют небольшие размеры и массу. Подъемная сила на мембране пилотных РД определяется разностью Р1–Р2 т.е. составляет несколько атмосфер. В РД прямого действия эта подъемная сила измеряется разностью Р2 – 0,1 МПа т.е. очень мала, что заставляет увеличивать размеры мембраны и размеры всего регулятора.
В ГРП с большим расходом газа (на ТЭС) применяются электрические регуляторы давления. Они представляют собой поворотную регулирующую заслонку (ПРЗ) с электроприводом. Заслонка располагается внутри круглого корпуса, присоединяемого к газопроводу на фланцах. Ось заслонки соединяется рычагами с электрическим исполнительным механизмом типа МЭО. Он представляет собой электродвигатель с редуктором в одном корпусе. Управление МЭО осуществляется с помощью датчиков, контролирующих давление газа до и после ПРЗ.
ПРЗ и МЭО устанавливаются в разных помещениях, что обеспечивает повышенную безопасность и исключает вероятность взрыва при утечке газа в регуляторном зале. Рычаги, соединяющие ПРЗ и МЭО проходят через разделительную стенку и заключаются в герметичные футляры.
При небольшом расходе газа в настоящее время применяются комбинированные регуляторы давления, объединяющие в одном корпусе основные элементы ГРУ (фильтр, ПЗК, РД, ПСК).