תשתית צינורות הגז כוללת מגוון רחב של התקני בקרה. רובם מתמקדים בהבטחת תפעול בטוח של המערכת ויכולת שליטה בפרמטרים תפעוליים בודדים. אחד המכשירים החשובים מסוג זה הוא ווסת לחץ הגז האוטומטי.
עקרון הפעולה של המכשיר
תהליך העבודה מתבצע עקב תפקידם של שני חלקים של אביזרי הגז - המכניקה המבצעת והווסת עצמו. החלק הראשון פועל כאלמנט רגיש, שבגללו מכשירים כאלה יכולים להיחשב באופן עקרוני אוטומטיים. הגופים המבצעים של ווסת לחץ הגז במצב קבוע משווים את האינדיקטורים הנוכחיים של הסביבה המטופלת ואת ערכי ההפעלה הסטנדרטיים שנקבעו במקור על ידי המפעיל עבור סשן עבודה ספציפי. יתר על כן, כאשר מתגלה אי התאמה במחוונים, אותו מנגנון מייצר אות למערכת הרגולטורית, המתקן את הערךלחץ, הגדלת או הקטנתו. יתרה מכך, הדרך להשפיע על הביצועים יכולה להיות שונה - זה תלוי בסביבת האנרגיה של ספק הכוח. לדוגמה, ניתן להשתמש בפוטנציאל של אותו גז או מטען ממקור חיצוני - הידראולי, תרמי, חשמלי וכו'.
יש גם מודלים שמיישמים את העיקרון הישיר של הרגולציה. כלומר, מנגנון רגיש או ביצועי אחראי הן על השוואת מדדי היעד של המערכת והן על תיקונם. מכשירים כאלה, במיוחד, כוללים ווסתי לחץ גז קפיציים. עקרון הפעולה של אביזרים כאלה הוא שליטה בסרעפת, המשפיעה מכנית על מצב המערכת המטופלת. בדרך כלל, מודלים כאלה משמשים ברשתות הפצת גז הדורשות מנגנון בקרה מהיר וישיר.
עיצוב ברז
המרכיבים העיקריים של וסתים מסוג זה כוללים שסתומים המשמשים בצורות שונות. לדוגמה, התאמה זו יכולה להיות שסתום, דיאפרגמה, צינור ודיסק. יש בדרך כלשהי ווסתי לחץ גז משולבים, בעיצובם משתמשים בשערי אוכף ושסתום. בין היתרונות של מכשירים כאלה, מומחים מייחסים את האטימות הגבוהה של מערכת האיטום. עבור צינורות עם תפוקה גבוהה, נעשה שימוש בשסתומים כפולים, שבהם שטח קטע הזרימה גדול מזה של ווסתים אחרים. שערי תריס הפכו נפוצים גם בתחנות גדולות. הם עובדים בשני שלבים ודורשיםבאמצעות מקורות אנרגיה חיצוניים, אך הם אמינים בעת שליטה בכמויות גדולות של זרימת גז.
ממברנות משמשות כאיבר רגיש. מערכות מסוימות מניחות את השימוש בהן כהתקני כונן. הממברנה עצמה יכולה להיות גלית או שטוחה, אך בשני המקרים, הקשיחות והיכולת לעמוד בעומסים שונים משתנים מאוד.
בהתאם לתקנים טכניים, התקן של וסת לחץ גז עם גופי כיבוי ובקרה חייב לעמוד בדרישות הבאות:
- האזור המת של הפעולה בערכו לא יעלה על 2.5% מרמת לחץ היציאה המרבי.
- הרצועה הפרופורציונלית עבור ווסתים בבקבוקים ומשולבים גם לא צריכה להיות גבוהה מ-20% מגבול לחץ היציאה העליון.
- בתנאים של ירידות לחץ פתאומיות במעגל, זמן המעבר הטכני של ויסות לא יעלה על 1 דקה.
מגוון עיצובים טכני
רגולטורים לסביבות גז מסווגים לפי מספר מאפיינים טכניים ומבניים. בפרט, החלוקה נוגעת למספר שלבי ההפחתה (ההפחתה), המורכבות של התכנון המכני ושיטת הדגימה של דחף לחץ המוצא.
באשר לתכונה הראשונה, ישנם דגמים חד ודו-שלביים הנבדלים זה מזה במאפייני הצריכה. למשל, וסת לחץ גז לבית עםעם קצב זרימה של לא יותר מ-25 m3/h, יש סיכוי גבוה יותר שיהיו שני שלבי הפחתה. תכנית פעולה זו מאופיינת ביציבות גבוהה יותר של שליטה ואבטחה מרובת רמות, המיושמת באמצעות רכיבי עזר. במערכות עם צריכת גז מוגברת, נעשה שימוש לעתים קרובות יותר במכשירים חד-שלביים.
מבחינת מורכבות העיצוב, מבדילים בין רגולטורים פשוטים ומשולבים, אותם ניתן לחלק גם לפי מכלול הפונקציות. במקרה הראשון מתבצעת רק משימת הפחתת הלחץ, ואילו במקרה השני ניתנות גם אפשרויות לדיכוי רעשים בצנרת, להגנת שסתומים ולסינון. על פי מערכת דגימת הדופק, ניתן לחלק ווסתי לחץ גז עם שליטה ישירה על מחווני הפלט, והתקנים עם חיבור חיצוני של אלמנטים רגישים. הבעיה העיקרית בשימוש בעקרון הדגימה השני היא שמירה חובה על התנאי לשמירה על יציבות הזרימה במעגל הנחקר, אחרת הנתונים יהיו שגויים.
ווסת לחץ גז ביתי ומסחרי
עיצוב מבני, פונקציונלי וארגונומי של שסתומי סגירה מסתכם בסופו של דבר בדרישות של יישום מסוים. הדגש הוא על פרמטרי הפעלה ישירים, לרבות לחץ יציאה, טווחי מדידה, קצבי זרימה וכו'. לפיכך, ווסתי לחץ גז לרשתות ביתיות, ככלל, מאופיינים בתפוקה נמוכה ובטווח צנוע של אפשרויות עבורהגדרות. מצד שני, אבזור כזה מתמקד בבטיחות ובנוחות השימוש. בפועל, הרגולטורים הביתיים משמשים במערכות אספקת גז לדוודים, תנורים, מבערים ומכשירי חשמל ביתיים אחרים.
יישומים תעשייתיים ומסחריים מציבים דרישות גבוהות יותר לבקרות גז. מכשירים מסוג זה נבדלים על ידי טווחים מורחבים של לחצי תפוקה ולחצי כניסה, הגדרות מדויקות, תפוקה גבוהה יותר ופונקציות נוספות. מודלים דומים משמשים שירותי גז השולטים באספקת המתקנים החברתיים, הסעדה, תעשייה, הנדסה ועוד. כבר צוין כי ישנם רגולטורים שונים מבחינת מורכבות התכנון. אבל זה לא אומר שבמגזר התעשייתי, למשל, משתמשים רק במכשירים משולבים רב-תכליתיים. הפקדים הפשוטים ביותר יכולים להיות שימושיים במפעלים בשל האמינות הגבוהה שלהם ותחזוקה.
מפחית גז עם ווסת לחץ
המפחית הוא מכשיר אוטונומי שנועד לשלוט בלחץ של תערובת הגז ביציאה של כל מיכל או צינור. הסיווג העיקרי במקרה זה כרוך בחלוקת צמתים רגולטוריים על פי עקרון הפעולה. בפרט, נבדלים התקנים הפוכים וישירים. מפחית הפעולה ההפוכה פועל להפחתת הלחץ כאשר הגז בורח. העיצוב של מכשירים כאלה כולל שסתומים, תאי חציצה של התערובת,בורג כוונון ואביזרים. פעולה ישירה פירושה שהווסת יפעל להגברת הלחץ כאשר הגז ישתחרר.
דגמי הפחתה נבדלים גם על ידי סוג הגז המוגש, מספר שלבי ההפחתה ומקום השימוש. לדוגמה, ישנם ווסתי לחץ גז לצילינדרים, רשתות צינורות ורמפות (צורבים). במקרה של צילינדרים, סוג הגז יקבע את אופן חיבור המכשיר. כמעט כל הדגמים של מפחיתים, למעט אלה באצטילן, מחוברים לצילינדרים באמצעות אגוזי איחוד. התקנים העובדים עם אצטילן קבועים בדרך כלל לטנק עם מלחציים עם בורג עצור. ישנם גם הבדלים חיצוניים בין תיבות ההילוכים - זה יכול להיות סימון צבע ואינדיקציה למידע על תערובת העבודה.
רגולטורים סטטיים ואסטטיים
במערכות סטטיות, אופי הרגולציה אינו יציב במקומות של ממשק מכני ישיר עם אמצעי העבודה ושסתומי הסגירה. על מנת להגביר את היציבות של ווסת כזה, מוכנס משוב נוסף המשווה את ערכי הלחץ. יתרה מכך, יש לציין כי ערך הלחץ בפועל במקרה זה יהיה שונה מהסטנדרטי עד להשבת העומס הנומינלי על האלמנט הרגיש.
הגרסה המסורתית של ווסת לחץ הגז הסטטי מספקת התקן מייצב משלה בצורת קפיץ - לשם השוואה, גרסאות אחרות משתמשות במשקל מפצה. במהלך רגע העבודה, כוח זהמפתח את הקפיץ, חייב להתאים למידת העיוות שלו. מידת הדחיסה הגדולה ביותר מתקבלת במצבים בהם הממברנה סוגרת לחלוטין את ערוץ הוויסות.
ווסת אסטטי בכל עומס מביאים באופן עצמאי את מחוון הלחץ לערך הרצוי. גם המיקום של איבר הרגולציה משוחזר. עם זאת, למכונאי ההנהלה, ככלל, אין עמדה ברורה - ברגעים שונים של רגולציה, זה יכול להיות בכל תפקיד. התקני בקרה אסטטיים משמשים לעתים קרובות יותר ברשתות עם יכולת גבוהה לביצוע פילוס עצמי.
ווסת מצערת איזודרום
אם ניתן לאפיין מערכת בקרת לחץ סטטית כמודל משוב קשיח, אז התקנים איזודומיים פועלים באינטראקציה עם רכיבי התאוששות אלסטיים. בתחילה, ברגע תיקון הסטייה מהערך שנקבע, ייקח הרגולטור עמדה התואמת לערך פרופורציונלי לחריגה מהנורמה. אם הלחץ לא יחזור לקדמותו, שסתום הגז ינוע לכיוון פיצוי עד שהמחוונים יחזרו לקדמותם.
מנקודת המבט של אופי הפעולה, הרגולטור האיזודומי יכול להיקרא התקן אמצעי בין מודלים אסטטיים וסטטיים. אבל בכל מקרה, יש מידה גבוהה של עצמאות של המכניקה הרגולטורית הזו. יש גם סוג של חיזוק איזודרום עם מקדמה. מכשיר זה שונה בכך שקצב העקירה של הגוף המבצע עולה בהתחלה על קצב שינוי הלחץ. כלומר, טכנולוגיהעובד לפני העקומה, וחוסך זמן לשחזור הפרמטר. במקביל, הרגולטורים הקדם שואבים יותר כוח ממקור חיצוני.
עכשיו אנחנו יכולים לעבור לבחינה של דגמים ספציפיים של ווסתי לחץ גז. סקירה כללית של הנציגים הטובים ביותר של הפלח מוצגת להלן.
יצרני רגולטורים
מכשיר לבקרה ובקרה על זרימת תערובות הגז ברוסיה מיוצג באופן נרחב על ידי יצרנים מקומיים וזרים כאחד. בפרט, מפעל Gazapparat מציע ווסתי דיוק גבוה מסדרת RDNK, השומרים ביציבות על ביצועים במערכת, ללא קשר לפעילות צריכת הגז. יצרנית נוספת של מכשירים איכותיים לוויסות לחץ בצנרת גז היא מיזם Metran, המפתחת מערכות בקרה ומדידה יחד עם חברה זרה גדולה אמרסון. מוצר זה משמש בתעשייה ובמשקי בית. לדוגמה, שירותי גז מעסיקים מערכות מסדרת 1098-EGR בחוות מנוהלות, המתאפיינות בתגובה מהירה, הגדרות פרמטר מדויקות ובפרודוקטיביות גבוהה. שינויים בסיסיים מתאימים למדי לקווי אספקת דלק לרשת ולנקודות הכנסה מקומיות. למפעל GasTech יש גישה מקיפה למשימות של בקרת צריכת דלק וגז. המומחים של הארגון מפתחים פתרונות פרטניים לשירות מתקני גז מסוגים שונים, ללא קשר לצירוף שלהם לציוד אחר.
מבצערגולטור
יש כמה חורי חיבור בקטרים שונים בגוף המכשיר. יש לבחור את התצורה של מערכת החיבור בהתבסס על תנאי ההפעלה הספציפיים. פורמטי הערוצים הנפוצים ביותר נחשבים בטווח הגדלים שבין 0.25 ל-1 אינץ'. חיבורים אלו מתאימים לאביזרים ומתאמים בסיסיים המחוברים באמצעות דסקיות מסתובבות.
לאחר שווידאתם שניתן להכניס את הרגולטור למערכת ספציפית, תוכלו להמשיך להתקנה הישירה. זה מבוצע לפי ההוראות הבאות:
- כלול את השסתום במעגלי העבודה, בדוק אם יש גז. סגור את השסתום לחלוטין והסר את התקע כדי להגן על שסתום הכיבוי, אם קיים.
- משוך לאט לאחור את הידית המתנעה. המהלך צריך להיות קטן - כ-10 מ"מ.
- העלה את השלב השני, אבל בהדרגה, כדי שלא תהיה עווית גזים. במידת האפשר, ניתן להשאיר דליפה קטנה דרך שסתום הסגירה.
- תקע שסתום הסגירה מוחזר.
- סגור באיטיות את שסתום היציאה לאחר תיקון דליפות תהליך.
במהלך תהליך ההתקנה, ניתן לבצע הגדרות בסיסיות לווסת לחץ הגז עבור מספר פרמטרים: זרימה, מיקום ניתוק, לחץ מקסימלי וכו'. ככלל, ערכים ספציפיים נלקחים מהתכנון נתונים או מהדרכון של יצרן המכשיר. מומלץ לבצע הגדרות עם סטיות של לא יותר מ-10% מאלו שהוגדרותיעוד. מפתח שקע משמש לשליטה בלחץ העבודה. על ידי סיבוב קצה התקע איתו, אתה יכול להגדיל או להקטין את הערך שצוין.
מסקנה
שימוש בשסתומי בקרה ובעיקר בקרה בהפעלת ציוד גז הוא אמצעי חשוב ביותר לא רק מנקודת מבט של מילוי משימות טכנולוגיות, אלא גם כתנאי להבטחת בטיחות. בארגונים גדולים, בתחנות ובמתחמים עם מצב הידראולי לשירות רשתות הפצת גז, מותקנים התקני בקרה במספר נקודות, השולטים אוטומטית בתהליכי התנועה של תערובות עבודה.
מה הצורך בשימוש באביזרי גז בפועל? הירידה והעלייה בלחץ משפיעות על מצב הציוד ורשתות הצנרת, מה שחשוב במיוחד בהתחשב באופי הנפיץ של מדיה גזים ככזו. כמו כן, נדרשת רגולציה כתנאי לעמידה בכמויות ההפצה שנקבעו של תערובות בערוצים שונים באותה מערכת. ניהול במובן זה פירושו שליטה בעוצמת תנועת הגז בהתאם לצרכים ותנאי ההפעלה נתונים.
כמובן, לא רק לצרכי התעשייה, ווסתי לחץ משמשים בציוד המשרת תערובות גז. גם מבערים קומפקטיים וגם דוודים עם דוודים לסוג זה של דלק דורשים חיבור של התקני בקרה. דבר נוסף הוא שיש תוכניות ותצורות שונות לבקרת זרימות גז. לכן, יש הרבהזנים של תיבות הילוכים ורגולטורים, שהעיצובים שלהם מתמקדים בצרכים של משתמש מסוים.
