5.2.1 Перевірний розрахунок регулятора тиску та опис його конструкцій

Регулятор тиску ─ це змінний гідравлічний опір у гідравлічній системі газопостачання. Закономірності зміни цього опору спричинені зміною керуючого сигналу, викликають відповідні зміни витрати газу.

Потік газу при проходженні через дросельний орган долає гідравлічний опір, у результаті чого зменшується тиск газу.

Втрати тиску виникають внаслідок тертя і неодноразової зміни напряму руху при звуженні потоку в процесі проходження його через сідло клапана. При невеликому перепаді тиску на клапані зміною густини газу можна знехтувати і розглядати аз як нестисливу рідину. У цьому випадку перепад тиску повністю визначається гідравлічним опором дросельного органу, а коефіцієнт гідравлічного опору відкритого клапана певної конструкції при турбулентному режимі буде сталою величиною. Якщо перепад тиску на регуляторі значний , то при гідравлічних розрахунках необхідно враховувати зміну густини газу.

Вибір регулятора тиску, який забезпечить конкретні потреби газопостачання, можна здійснювати за допомогою табличних даних, графічних залежностей або аналітичних залежностей.

Широкого застосування набув метод, який базується на визначенні необхідного коефіцієнта пропускної здатності регулятора тиску за

наступними практичними формулами

Якщо Р_вих 0,5 Р_вх

. (5.1)

Якщо Р_вих > 0,5 Р_вх

, (5.2)

де Р_вх, Р_вих – абсолютний тиск газу на вході та виході регулюючого

пристрою відповідно, МІІа;

Q – витрата газу через регулюючий пристрій, м³/год;

_Н – густина газу за нормальних умов, кг/м³;

Т_вх – температура газу на вході в регулюючий пристрій, К;

 – поправка на зміну густини газу в процесі дроселювання.

Для обчислення поправки на зміну густини газу спочатку знаходиться відносний перепад тиску за формулою

. (5.3)

При виконанні умови  < 0,08, приймають =1.

Якщо  > 0,08, поправка на зміну густини газу обчислюється за емпіричною формулою

. (5.4)

В даному випадку Р_вих > 0,5 Р_вх.

Отже, коефіцієнт пропускної здатності регулятора тиску визначаємо за формулою (5.2). Для обчислення поправки на зміну густини газу спочатку знаходиться відносний перепад тиску за формулою (5.3)

В даному випадку  > 0,08, тому поправка на зміну густини газу обчислюється за емпіричною формулою (5.4)

Визначаємо коефіцієнт пропускної здатності регулятора тиску.

Оскільки розрахунковий коефіцієнт вийшов меншим за табличний для вибраного регулятора робимо висновок, що вибір ми зробили правильний. Характеристика вибраного регулятора тиску РДУК-2-50/35 наведена в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 – Характеристика регулятора тиску РДУК-2-50/35

Тип регулятора	Тиск газу, Р10-3, Па		Коефіцієнт пропускної здатності К
	Рвх	Рвих
РДУК-2-50/35	менше 1200	0,5…600	27

Основні складові елементи регулятора тиску: регулюючий клапан з мембранним приводом - виконавчий орган, регулятор керування - пілот, дроселі та імпульсні трубки.

Регулятор типу РДУК2, принципова схема якого зображена на рисунку

5.2, відносяться до регуляторів тиску непрямої дії пілотного типу. Зрівноваження зусилля від тиску газу на мембрану здійснюється тиском, який встановлюється допоміжним пристроєм, що називається командним приладом або пілотом.

1 - виконавчий механізм, 2 - пілот, 1 - клапан регулюючого органу, 4 – мембрана

регулюючого органу, 9, 11, 12, 13 - імпульсні трубки, 5, 6 - клапан пілота,

7 - пружина завдання, 8 - мембрана пілота, 10 - дросель постійного перерізу.

Рисунок 5.2 - Принципова схема регулятора тиску типу РДУК 2

Газ високого або середнього тиску із надклапанної камери надходить у регулятор керування 2. Далі газ проходить через клапан 6, рухається по трубці 9, проходить через дросель 10 і надходить у газопровід споживача після регулятора.Клапан 6, дросель 10, трубки 5, 9 і 11 - це підсилювальний пристрій дросельного типу.

Газ надходить у пілот з вхідним тиском газу Р_вх, після клапана 6 одержує тиск завдання Р_х, а після дроселя постійного перерізу 10 - тиск газу дорівнює вихідному тиску Р_вих. Тиском газу Р_х регулюється робота виконавчого механізму.

В залежності від положення клапана 6 командний тиск Р_х буде

змінюватись від значення Р_вих (клапан 6 закритий) до максимального значення Р_г (клапан 6 повністю відкритий).

Таким чином імпульс зміни вихідного тиску газу сприймається командним приладом регулятора, підсилюються дросельним пристроєм, трансформується в командний тиск газу Р_х і передається по трубці 12 під

мембрану виконавчого механізму, яка переміщає регулюючий клапан.

Приклад спрацювання регулятора тиску: вихідний тиск газу Р_вих збільшився, клапан 5 пілота прикривається, командний тиск Р_х зменшується, мембранний привод 4 опускається, регулюючий клапан 3 прикривається. Внаслідок цього вихід­ний тиск Р_вих зменшується, повертаючись до заданого значення. Над мембраною регулюючого клапану за допомогою трубки 13 підтримується вихідний тиск.

Виконавчий механізм регулятора тиску типу РДУК2 складається із чавунного литого корпусу, розділеного на дві камери. У верхню камеру газ входить, із нижньої виходить. В перегородці передбачений отвір - сідло. Сідло перекривається клапаном.

Продуктивність регулятора залежить від розміру отвору (сідла) і перепаду тиску на ньому. Мінімально необхідний перепад тиску для роботи регуляторів РДУК2 становить 30 кПа.

В ГРПБ-6/0,03 з діаметром 50 мм встановлюється таке обладнання:

• регулятора тиску РДУК-2-50/35;

• ПСК-50-Н;

• ПКН-50

• 3 засувки з D=60 мм;

• 1 засувка з D=150 мм;

• фільтр ФВ з D=50 мм;

• кран з D=50 мм;

• кран з D=40 мм;

• 4 крани з D=15 мм і Р=1МПа;

• 4 крани з D=15 мм і Р=0,01МПа;

• 3 манометри МПЗ-УКЛт.1,5;

• 2 термометри ТТП6-2-240-103;

• тягонапоромір ТДЖ-2*400;

• лічильник газу СГ-150-650-1,0-0,1;

• 2 світильники ВЗГ/84А-20МС;

• вимикач ГПП2-10/Н2У1;

• вимикач АП50Б-2МТУ3 6,3*3,5;

• апарат опалювальний газовий побутовий АОГВ23-2-1.