Général service de contrôle Le mode de fonctionnement de l'ensemble du système de distribution de gaz s'effectue à l'aide régulateur de pression de gaz, qui maintient automatiquement une pression constante quelle que soit l'intensité de la consommation totale de gaz. Ceci est obtenu en réduisant la pression initialement élevée à la pression finale afin de maintenir une pression constante dans l'ensemble du pipeline.
Régulateur de pression de gaz se compose principalement de :
- un actionneur qui, à l'aide d'un certain élément qui compare les valeurs de la pression d'entrée et de la pression actuelle et donne un signal sur l'écart entre les indicateurs, convertit ce signal en un effet sur les composants mobiles du régulateur corps
- organisme de réglementation
Si l'impulsion de l'élément de détection est suffisante pour influencer le régulateur, ces régulateurs sont alors appelés régulateurs de pression de gaz. action directe.
Pour améliorer la précision du pouls et de la mesure, un amplificateur (pilote) est installé entre les principaux composants du régulateur.
Régulateurs de pression de gaz divisée en:
- astatique, dans lequel l'élément sensible du régulateur de pression est affecté par une force constante de la charge et la force de la pression de sortie ; lorsque la pression change, l'équilibre des forces est perturbé, ce qui donnera une impulsion à l'élément sensible, qui va baisser, la pression va diminuer du fait de l'ouverture du régulateur. Régulateurs de ce genre ramener la pression à la normale quelle que soit la charge et dans n'importe quelle position du régulateur. Ils sont largement utilisés dans les réseaux à faible pression de gaz, mais en même temps à capacité importante.
- statique : sous l'influence du frottement, le processus de régulation deviendra instable, pour éviter qu'un retour solide soit installé dans le régulateur ; ces régulateurs sont appelés statiques. Dans les régulateurs de ce type, la charge est remplacée par un ressort, qui est un dispositif de stabilisation ; la force qu'il développe est directement proportionnelle à sa déformation. Lorsque l'élément sensible est en position haute, l'élément de commande est en position fermée.
- les régulateurs isodromiques, lorsque la valeur de la pression du gaz dévie, déplacent l'organisme de régulation de la valeur de l'écart, et si après cela la pression ne revient pas à la normale, ils déplaceront l'organisme de régulation jusqu'à ce que la pression soit finalement normalisée.
Les plus courants aujourd'hui sont astatiques et statiques.
En général régulateur de pression de gaz est nécessaire pour maintenir une pression stable dans le réseau de gaz, il convient alors de considérer le système dans son ensemble : le régulateur de pression et le réseau de gaz. Bon choix le régulateur assurera un fonctionnement stable système de gaz en général.
Initialement, le système était équipé d'un seul régulateur. Et en cas de panne, ils utilisaient une valve manuelle. Lors de la recherche d'une option plus sans lame, la décision a été prise d'utiliser des régulateurs appariés, dont l'inconvénient était la possibilité de perdre de vue la transition vers un régulateur de rechange, alors qu'en général le travail était basé sur l'ancien principe d'utilisation d'un seul régulateur. L'étape suivante consistait à utiliser le régulateur en tandem avec une vanne d'arrêt de sécurité (SSV) - cette option est à la fois moins chère et plus légère. Dans le même temps, le développement se poursuit aujourd'hui et impose de nouvelles exigences en matière de conception et de fonctionnalité des régulateurs de pression, dont la gamme est si large qu'il est devenu difficile de choisir. option appropriée. Régulateurs de pression de gaz Aujourd’hui, il s’agit d’unités complexes entièrement compatibles avec le système, lui-même construit sur la technologie informatique.
- Papillon des gaz à membrane RDG
- Papillon sous-membrane RDG
- Vanne d'arrêt RDG
- Vanne pilote RDG
- Vanne de travail RDG
- Vanne stabilisatrice RDG
- Joint torique RDG
- Diaphragme du mécanisme de contrôle RDG
- Membrane pilote RDG
- Membrane de travail RDG
- Membrane stabilisatrice RDG
- Ressort de soupape d'arrêt RDG
- Ressort de valve pilote RDG
- Mécanisme de commande à ressort grand RDG
- Ressort pilote RDG
- Ressort stabilisateur RDG
- Mécanisme de commande ressort petit RDG
- Siège pilote RDG
- Selle de régulateur RDG
- Joint de vanne d'arrêt RDG
- Filtre régulateur RDG
- Tige de valve Worker RDG
- Tige de mécanisme de commande RDG
- Pilote RDG
- Stabilisateur RDG
RDG-50N peut être trouvé sans trop d'effort dans de nombreuses organisations d'approvisionnement équipement à gaz. Mais il ne faut pas oublier que tout le monde ne comprend pas les subtilités de la boîte de vitesses et les différences entre les principaux composants. Si tu décides commander le kit de réparation RDG-50N, alors vous devez tout d'abord vérifier le fabricant de ce produit et de préférence l'année de sa production. Le fait est qu'en apparence on peut dire que les régulateurs différents fabricants ne diffèrent pratiquement pas, mais les composants peuvent présenter des différences significatives. Quant à RTI, par exemple, membrane de travail RDG-50 tout le monde a le même. La seule différence réside dans le matériau.
Certains fabricants fabriquent des membranes à partir de tissu membranaire, tandis que d'autres les fabriquent en fonte. C'est la même chose pour membrane pilote RDG-50 Et membrane stabilisatrice RDG-50. Mais avec les membranes pilotes, les choses ne sont pas si simples. Il existe plusieurs modèles pilotes. La membrane ronde du pilote RDG-50 et la membrane carrée du pilote diffèrent non seulement par leur forme, mais aussi par leur taille. Cela vaut la peine de prêter attention aux manettes.
Accélérateur RDG-50 peut avoir des conceptions différentes. Il y a eu un cas où le client a fourni le nom de l'usine, mais n'a pas précisé l'année de production. Quand pièces de rechange pour RDG-50 ont été installés, il s'est avéré que les starters n'étaient pas adaptés. Il s'agissait de régulateurs expérimentaux, de pièces de rechange pour lesquelles personne n'avait fabriqué depuis longtemps. Selle RDG-50 Il est rare que ce soit différent pour quelqu’un, mais c’est quand même différent. Lors de la commande d'une selle, ainsi que vanne RDG-50, il faut préciser le diamètre.
Un aspect tout aussi important lors du choix des pièces de rechange est le matériau dans lequel elles sont fabriquées.
sont fabriqués et le processus de production lui-même laisse également sa marque sur la qualité des pièces. Par exemple, si joint de soupape RDG-50 Si la valve n'est pas enfoncée correctement, elle ne fonctionnera pas longtemps et devra être réparée à nouveau. Les fabricants travaillent constamment sur la conception de leurs régulateurs. Cela est dû à la volonté de réduire les coûts, ainsi que d'améliorer la qualité et la précision du travail. Les techniciens développent de nouvelles conceptions et cela entraîne des changements pièces internes régulateurs
Les régulateurs RDG-50, RDG-80 et RDG-150 ont une conception similaire et la différence entre les kits de réparation réside dans la taille des pièces. Par exemple membrane de travail RDG-150 nettement plus que membrane de travail RDG-80. La même chose est vraie avec les vannes qui fonctionnent. En raison de la différence de diamètres d'alésage et, par conséquent, de débit vanne de travail RDG-150 plus que vanne de travail RDG-80, et cela à son tour est plus grand que la vanne de travail RDG-50. Les composants tels que le pilote et le stabilisateur du même fabricant ne diffèrent pas entre les régulateurs de diamètres différents. Les régulateurs élevés n'ont pas de stabilisateur dans leur conception, le coût du kit de réparation sera donc inférieur. U prix du kit de réparation RDG-150 la plus élevée parmi les trois modifications, prix du kit de réparation RDG-80 intermédiaire et, par conséquent, pour le RDG-50, le prix du kit de réparation est le plus bas.
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Classification.Les régulateurs de pression de gaz sont classés : selon la finalité, la nature de l'influence régulatrice, le rapport entre les grandeurs d'entrée et de sortie, la méthode d'influence sur la vanne de régulation.
Selon la nature de l'effet régulateur, les régulateurs sont divisés en astatiques et statiques (proportionnels). Diagrammes schématiques Les régulateurs sont illustrés dans la figure ci-dessous.
Schéma du régulateur de pression
a - astatique : 1 - tige ; 2 - membrane; 3 - charges ; 4 - cavité sous-membranaire ; 5 - sortie de gaz ; 6 - vanne; b - statique : 1 - tige ; 2 - ressort; 3 - membrane; 4 - cavité sous-membranaire ; 5 - tube à impulsion ; 6 - joint d'huile ; 7 - vanne.
DANS régulateur astatique membrane a une forme de piston et sa zone active, qui perçoit la pression du gaz, ne change pratiquement dans aucune position de la vanne de régulation. Par conséquent, si la pression du gaz équilibre la gravité de la membrane, tige et valve, alors la suspension membranaire correspond à un état d'équilibre astatique (indifférent). Le processus de régulation de la pression du gaz se déroulera comme suit. Supposons que le débit de gaz traversant le régulateur soit égal à son débit entrant et que la vanneoccupe une certaine position. Si le débit de gaz augmente, la pression diminueraet le dispositif à membrane s'abaissera, ce qui entraînera une ouverture supplémentaire de la vanne de régulation. Une fois l’égalité entre l’afflux et le débit rétablie, la pression du gaz augmentera jusqu’à une valeur prédéterminée. Si le débit de gaz diminue et que la pression du gaz augmente en conséquence, le processus de contrôle se déroulera dans la direction opposée. Ajustez le régulateur à la pression de gaz requise à l'aide de poids spéciaux, De plus, à mesure que leur masse augmente, la pression de sortie des gaz augmente.
Les régulateurs astatiques, après perturbation, amènent la pression régulée à la valeur réglée, quelle que soit l'ampleur de la charge et la position de la vanne de régulation. L'équilibre du système n'est possible qu'à une valeur donnée du paramètre contrôlé, tandis que la vanne de régulation peut occuper n'importe quelle position. Les régulateurs astatiques sont souvent remplacés par des régulateurs proportionnels.
Dans les régulateurs statiques (proportionnels), contrairement aux régulateurs astatiques, la cavité sous-membranaire est séparée du collecteur par un joint d'huile et reliée à celui-ci par un tube d'impulsion, c'est-à-dire les nœuds retour situé à l'extérieur de l'établissement. Au lieu de poids, la force de compression du ressort agit sur la membrane.
Dans un régulateur astatique, le moindre changement dans la pression de sortie du gaz peut entraîner un mouvement de la vanne de régulation d'une position extrême à une autre, mais dans un régulateur statique, un mouvement complet de la vanne ne se produit qu'avec une compression appropriée du ressort.
Les régulateurs astatiques et proportionnels, lorsqu'ils fonctionnent avec des limites de proportionnalité très étroites, ont les propriétés des systèmes fonctionnant selon le principe « ouvert-fermé », c'est-à-dire qu'avec un léger changement du paramètre de gaz, la vanne se déplace instantanément. Pour éliminer ce phénomène, des starters spéciaux sont installés dans le raccord reliant la cavité de travail du dispositif à membrane à un gazoduc ou à une bougie d'allumage. L'installation de papillons vous permet de réduire la vitesse de mouvement de la vanne et d'obtenir un fonctionnement plus stable du régulateur.
Sur la base de la méthode d'influence sur la vanne de régulation, on distingue les régulateurs à action directe et indirecte. Dans les régulateurs action directe la vanne de régulation est sous l'influence d'un paramètre de régulation directement ou par l'intermédiaire de paramètres dépendants et, lorsque la valeur du paramètre régulé change, elle est actionnée par une force apparaissant dans l'élément sensible du régulateur, suffisante pour réorganiser la vanne de régulation sans source d’énergie externe.
Dans les régulateurs action indirecte l'élément sensible agit sur la vanne de régulation avec une source d'énergie externe ( air comprimé, eau ou courant électrique).
Lorsque la valeur du paramètre de régulation change, la force générée dans l'élément de détection du régulateur actionne un dispositif auxiliaire qui permet à l'énergie provenant d'une source externe d'entrer dans le mécanisme qui déplace la vanne de régulation.
Les régulateurs de pression à action directe sont moins sensibles que les régulateurs à action indirecte. Relativement conception simple et la grande fiabilité des régulateurs de pression à action directe ont conduit à leur utilisation généralisée dans l'industrie du gaz.
Dispositifs de limitation régulateurs de pression (figure ci-dessous) - vannes de différentes conceptions. Les régulateurs de pression de gaz utilisent des vannes à un ou deux sièges. Les vannes à siège unique sont soumises à une force unidirectionnelle égale au produit de la surface d'ouverture du siège et de la différence de pression des deux côtés de la vanne. La présence de forces d'un seul côté complique le processus de régulation et augmente en même temps l'effet des changements de pression en amont du régulateur sur la pression de sortie. Dans le même temps, ces vannes assurent une fermeture fiable du gaz en l’absence d’extraction de gaz, ce qui a conduit à leur utilisation généralisée dans la conception de régulateurs utilisés dans la fracturation hydraulique.
Dispositifs d'étranglement pour régulateurs de pression de gaz
a - vanne rigide à siège unique ; b - vanne souple à siège unique ; c - vanne cylindrique avec fenêtre pour le passage du gaz ; d - vanne continue rigide à double siège avec plumes de guidage ; d - vanne souple à double siège
Les vannes à double siège n'assurent pas une étanchéité parfaite. Cela s'explique par l'usure inégale des sièges, la difficulté de meuler la vanne simultanément sur deux sièges, ainsi que par le fait qu'avec les fluctuations de température, les dimensions de la vanne et du siège changent de manière inégale.
Le débit du régulateur dépend de la taille de la vanne et de sa course. Par conséquent, les régulateurs sont sélectionnés en fonction du maximum consommation possible gaz, ainsi que par la taille et la course de la vanne. Les régulateurs installés dans l'unité de fracturation hydraulique doivent fonctionner dans la plage de charge allant de 0 (« en impasse ») au maximum.
La capacité de débit du régulateur dépend du rapport de pression avant et après le régulateur, de la densité du gaz et de la pression finale. Dans les instructions et les ouvrages de référence, vous trouverez des tableaux de la capacité des régulateurs à une chute de pression de 0,01 MPa. Pour déterminer la capacité des régulateurs avec d'autres paramètres, il est nécessaire de recalculer.
Membranes.À l'aide de membranes, l'énergie de pression du gaz est convertie en énergie mécanique de mouvement, transmise via un système de leviers à la vanne. Le choix de la conception de la membrane dépend de la fonction des régulateurs de pression. Dans les régulateurs astatiques, la constance surface de travail La membrane est réalisée en lui donnant une forme de piston et en utilisant des limiteurs de courbure d'ondulation.
Les diaphragmes annulaires sont les plus largement utilisés dans les conceptions de régulateurs (figure ci-dessous). Leur utilisation a facilité le remplacement des membranes lors travaux de réparation et a permis d'unifier les principaux instruments de mesure divers types régulateurs
Membrane annulaire
a - avec un disque : 1 - disque ; 2 - ondulation; b - avec deux disques
Le mouvement ascendant et descendant du dispositif à membrane se produit en raison de la déformation de l'ondulation plate formée par le disque support. Si la membrane est dans sa position la plus basse, alors la zone active de la membrane correspond à toute sa surface. Si la membrane se déplace vers sa position la plus haute, sa zone active est réduite à la surface du disque. À mesure que le diamètre du disque diminue, la différence entre la surface active maximale et minimale augmente. Ainsi, pour soulever les membranes annulaires, une augmentation progressive de la pression est nécessaire pour compenser la diminution de la surface active de la membrane. Si la membrane est soumise à une pression alternée des deux côtés pendant le fonctionnement, installez deux disques : en haut et en bas.
Pour les régulateurs à faible pression de sortie, la pression du gaz unidirectionnelle sur la membrane est équilibrée par des ressorts ou des poids. Avec les régulateurs de pression de sortie haute ou moyenne, le gaz est fourni des deux côtés de la membrane, la soulageant des forces unilatérales.
Les régulateurs à action directe sont divisés en pilotes et sans pilote. Régulateurs pilotes(RSD, RDUK et RDV) disposent d'un dispositif de contrôle sous la forme d'un petit régulateur appelé pilote.
Régulateurs sans pilote(RD, RDK et RDG) n'ont pas de dispositif de contrôle et diffèrent des pilotes par leurs dimensions et leur débit.
Régulateurs de pression de gaz à action directe. Les régulateurs RD-32M et RD-50M sont sans pilote, à action directe, diffèrent par leur diamètre nominal de 32 et 50 mm et fournissent une alimentation en gaz jusqu'à 200 et 750 m 3 /h, respectivement. Le boîtier du régulateur RD-32M (figure ci-dessous) est relié au gazoduc avec des écrous-raccords. Le gaz réduit est amené par le tube d'impulsion dans l'espace sous-membranaire du régulateur et exerce une pression sur la membrane élastique. Un ressort exerce une contre-pression sur la membrane. Si le débit de gaz augmente, sa pression derrière le régulateur diminuera et la pression du gaz dans l'espace sous-membranaire du régulateur diminuera en conséquence, l'équilibre de la membrane sera perturbé et elle se déplacera vers le bas sous l'action de le printemps. En raison du mouvement vers le bas du diaphragme, le mécanisme à levier éloignera le piston de la vanne. La distance entre la vanne et le piston augmentera, ce qui entraînera une augmentation du débit de gaz et un rétablissement de la pression finale. Si le débit de gaz derrière le régulateur diminue, la pression de sortie augmentera et le processus de régulation se déroulera dans la direction opposée. Les valves remplaçables vous permettent de changer débit régulateurs Les régulateurs sont ajustés à un mode de pression donné à l'aide d'un ressort réglable, d'un écrou et d'une vis de réglage.
Régulateur de pression RD-32M
1 - membrane; 2 - ressort réglable ; 3,5 - noix; 4 - vis de réglage ; 6 - fiche; 7 - mamelon; 8, 12 - vannes ; 9 - pistons ; 10 - tube d'impulsion de pression finale ; 11 - mécanisme à levier ; 12 - soupape de sécurité
Pendant les heures de consommation minimale de gaz, la pression de sortie du gaz peut augmenter et provoquer la rupture de la membrane du régulateur. Protège la membrane de la rupture appareil spécial, soupape de sécurité intégrée partie centrale membranes. La vanne assure la libération du gaz de l'espace sous-membranaire vers l'atmosphère.
Régulateurs combinés. L'industrie nationale produit plusieurs variétés de ces régulateurs : RDNK-400, RDGD-20, RDSC-50, RGD-80. Ces régulateurs ont reçu ce nom parce que des vannes de décharge et d'arrêt (arrêt) sont installées dans le corps du régulateur. Les figures ci-dessous montrent les circuits des régulateurs combinés.
Régulateur RDNK-400. Les régulateurs de type RDNK sont produits dans les modifications RDNK-400, RDNK-400M, RDNK-1000 et RDNK-U.
Régulateur de pression de gaz RDNK-400
1 - soupape de décharge ; 2, 20 - noix; 3 - ressort de réglage de la soupape de décharge ; 4 - membrane de travail ; 5 - raccord ; 6 - ressort de réglage de la pression de sortie ; 7 - vis de réglage ; 8 - chambre à membrane ; 9, 16 - ressorts; 10 - vanne de travail ; 11, 13 - tubes à impulsions ; 12 - buse; 14 - dispositif de déconnexion ; 15 - verre; 17 - vanne d'arrêt ; 18 - filtre; 19 - corps; 21, 22 - mécanisme à levier
La conception et le principe de fonctionnement des régulateurs sont illustrés à l'aide de l'exemple du RDNK-400 (figure ci-dessus). Un régulateur de pression de sortie basse se compose d'un régulateur de pression lui-même et d'un dispositif d'arrêt automatique. Le régulateur possède un tube d'impulsion intégré entrant dans la cavité sous-membranaire et un tube d'impulsion. La buse située dans le corps du régulateur sert à la fois de siège pour les vannes de travail et d'arrêt. La vanne de travail est reliée au diaphragme de travail via un mécanisme à levier (tige et levier). Un ressort remplaçable et une vis de réglage sont conçus pour ajuster la pression de sortie du gaz.
Le dispositif d'arrêt comporte une membrane reliée à un actionneur dont le verrou maintient le robinet d'arrêt en position ouverte. Le dispositif de commutation est réglé à l'aide de ressorts remplaçables situés dans le verre.
Fluide gazeux ou haute pression fourni au régulateur, traverse l'espace entre la vanne de travail et le siège et est réduit à basse pression et va aux consommateurs. L'impulsion de la pression de sortie à travers le pipeline provient du pipeline de sortie dans la cavité sous-membranaire du régulateur et vers le dispositif d'arrêt. Lorsque la pression de sortie augmente ou diminue au-dessus des paramètres spécifiés, le loquet situé dans le dispositif d'arrêt est dégagé en force sur la membrane du dispositif d'arrêt, la vanne ferme la buse et le flux de gaz s'arrête. Le régulateur est mis en service manuellement après avoir éliminé les raisons qui ont provoqué le déclenchement du dispositif. Caractéristiques régulateur sont indiqués dans le tableau ci-dessous.
Caractéristiques techniques du régulateur RDNK-400
Le fabricant fournit le régulateur réglé à une pression de sortie de 2 kPa, avec les soupapes de décharge et d'arrêt réglées en conséquence. La pression de sortie est ajustée en tournant la vis. Lors d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, la pression de sortie augmente, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, elle diminue. La soupape de décharge est réglée en tournant l'écrou, ce qui desserre ou comprime le ressort.
Régulateur RDSC-50.Un régulateur avec une pression de fluide de sortie contient un régulateur de pression fonctionnant indépendamment, un dispositif d'arrêt automatique, une soupape de décharge et un filtre (figure ci-dessous). Les caractéristiques techniques du régulateur sont données dans le tableau ci-dessous.
Régulateur de pression de gaz RDSC-50
1 - vanne d'arrêt ; 2 - siège de soupape ; 3 - corps ; 4, 20 - membrane; 5 - couverture; 6 - noix; 7 - raccord ; 8, 12, 21, 22, 25, 30 - ressorts ; 9, 23, 24 - guides ; 10 - verre; 11, 15, 26, 28 - tiges ; 13 - soupape de décharge ; 14 - membrane de déchargement ; 16 - siège de soupape de travail ; 17 - vanne de travail ; 18, 29 - tubes à impulsions ; 19 - poussoir ; 27 - fiche; 31 - organisme de régulation ; 32 - filtre à mailles
La pression de sortie est ajustée en tournant le guide. Lors d'une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre, la pression de sortie augmente, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, elle diminue. La pression de réponse de la soupape de décharge est ajustée en tournant l'écrou.
Le dispositif d'arrêt est réglé en abaissant la pression de sortie en comprimant ou en affaiblissant le ressort, en faisant tourner le guide, et en augmentant également la pression de sortie en comprimant ou en affaiblissant le ressort, en faisant tourner le guide.
Le démarrage du régulateur après avoir éliminé les dysfonctionnements qui ont provoqué le fonctionnement du dispositif d'arrêt s'effectue en dévissant le bouchon, ce qui fait que la vanne descend jusqu'à ce que la tige, sous l'action du ressort, se déplace vers la gauche et tombe derrière la saillie. de la tige de valve, la maintenant ainsi en position ouverte. Après cela, le bouchon est vissé jusqu'à ce qu'il s'arrête.
Spécifications du régulateur RDSC-50
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Pression d'entrée maximale, MPa, pas plus |
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Limites de réglage de la pression de sortie, MPa |
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Débit à pression d'entrée 0,3 MPa, m 3 / h, pas plus |
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Fluctuation de la pression de sortie sans réglage du régulateur lorsque le débit de gaz et les fluctuations changent pression d'entrée de ±25%, MPa, pas plus |
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Limite supérieure de réglage de la pression lorsque la soupape de décharge commence à fonctionner, MPa |
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Limites supérieure et inférieure de réglage de la pression de réponse du dispositif d'arrêt automatique, MPa : lorsque la pression de sortie augmente, plus, lorsque la pression de sortie diminue, moins |
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Diamètre nominal, mm : tuyau d'entrée tuyau de sortie |
Le fabricant fournit le régulateur réglé à une pression de sortie de 0,05 MPa, avec le réglage correspondant de la soupape de décharge et du dispositif d'arrêt. Lors du réglage de la pression de sortie du régulateur, ainsi que de l'activation de la soupape de décharge et du dispositif d'arrêt, utilisez les ressorts remplaçables inclus dans le kit de livraison. Le régulateur est installé sur une section horizontale du gazoduc avec le verre vers le haut.
Régulateur de pression de gaz RDG-80(photo ci-dessous). Les régulateurs combinés de la série RDG pour la fracturation hydraulique régionale sont produits pour des diamètres nominaux de 50, 80, 100, 150 mm ; ils ne présentent pas un certain nombre d'inconvénients inhérents aux autres régulateurs.
Régulateur RDG-80
1 - régulateur de pression ; 2 - stabilisateur de pression ; 3 - robinet d'entrée ; 4 - vanne d'arrêt ; 5 - grande vanne de travail ; 6 - printemps; 7 - petite vanne fonctionnelle ; 8 - manomètre ; 9 - gazoduc à impulsion ; 10 - axe rotatif de la vanne d'arrêt ; 11 - levier rotatif ; 12 - mécanisme de commande de la vanne d'arrêt ; 13 - papillon réglable; 14 - suppresseur de bruit
Chaque type de régulateur est conçu pour réduire la pression de gaz élevée ou moyenne à moyenne ou basse, maintenir automatiquement la pression de sortie à un niveau donné quels que soient les changements de débit et de pression d'entrée, ainsi que pour arrêt automatique alimentation en gaz en cas d'augmentation et de diminution d'urgence de la pression de sortie au-dessus des valeurs admissibles spécifiées.
Le champ d'application des régulateurs RDG concerne les unités de fracturation hydraulique et de réduction de gaz pour les installations industrielles, municipales et domestiques. Les régulateurs de ce type agissent indirectement. Le régulateur comprend : un actionneur, un stabilisateur et un régulateur de commande (pilote).
Le régulateur RDG-80 permet une régulation stable et précise de la pression du gaz du minimum au maximum. Ceci est obtenu grâce au fait que la vanne de régulation de l'actionneur est réalisée sous la forme de deux vannes à ressort de diamètres différents, assurant la stabilité de la régulation sur toute la plage de débits, et dans le régulateur de régulation (pilote) le fonctionnement la vanne est située sur un levier à double bras dont l'extrémité opposée est à ressort ; la force de réglage sur le levier est appliquée entre le support de levier et le ressort. Cela garantit l'étanchéité de la vanne de travail et la précision de la régulation proportionnellement au rapport des bras de levier.
L'actionneur se compose d'un boîtier à l'intérieur duquel est installée une grande selle. L'actionneur à membrane comprend un diaphragme constitué d'une tige qui lui est rigidement reliée, au bout de laquelle est fixée une petite vanne ; Une grande vanne est située librement entre la saillie de la tige et la petite vanne, et le siège de la petite vanne est également fixé à la tige. Les deux valves sont à ressort. La tige se déplace dans les douilles de la colonne de guidage du boîtier. Sous la selle se trouve un silencieux réalisé sous la forme d'un tuyau percé de trous oblongs.
Le stabilisateur est conçu pour maintenir une pression constante à l'entrée du régulateur de commande, c'est-à-dire pour éliminer l'influence des fluctuations de la pression d'entrée sur le fonctionnement du régulateur dans son ensemble.
Le stabilisateur se présente sous la forme d'un régulateur à action directe et comprend un boîtier, un ensemble membrane avec une charge à ressort et une vanne de travail située sur un levier à double bras dont l'extrémité opposée est à ressort. . Avec cette conception, la vanne du régulateur de commande est scellée et la pression de sortie est stabilisée.
Le régulateur de commande (pilote) modifie la pression de commande dans la cavité au-dessus de la membrane de l'actionneur afin de réorganiser les vannes de commande de l'actionneur en cas de discordance du système de commande.
La cavité supra-valve du régulateur de commande à tube d'impulsion est reliée par des dispositifs d'étranglement à la cavité sous-membranaire de l'actionneur et au gazoduc de décharge.
La cavité sous-membranaire est reliée par un tube d'impulsion à la cavité supra-membranaire de l'actionneur. À l'aide de la vis de réglage du ressort à membrane du régulateur de commande, la vanne de commande est réglée à la pression de sortie spécifiée.
Des papillons réglables depuis la cavité sous-membranaire de l'actionneur et sur le tube d'impulsion de décharge servent à régler le régulateur pour un fonctionnement silencieux. Le papillon réglable comprend un corps, une aiguille avec une fente et un bouchon. Un manomètre est utilisé pour contrôler la pression après le stabilisateur.
Le mécanisme de commande se compose d'un boîtier amovible, d'une membrane, d'une tige de grands et petits ressorts, égalisant l'effet de l'impulsion de pression de sortie sur la membrane.
Le mécanisme de commande de la vanne d'arrêt assure une surveillance continue de la pression de sortie et émet un signal pour activer la vanne d'arrêt dans l'actionneur en cas d'augmentation ou de diminution d'urgence de la pression de sortie au-dessus des valeurs admissibles spécifiées.
La vanne de dérivation est conçue pour équilibrer la pression dans les chambres du tuyau d'entrée avant et après la vanne d'arrêt lors de sa mise en service.
Le régulateur fonctionne comme suit. Pour mettre le régulateur en service, il est nécessaire d'ouvrir la vanne de dérivation ; la pression du gaz d'entrée s'écoule à travers le tube d'impulsion dans l'espace de survalve de l'actionneur. La pression du gaz avant et après le robinet d'arrêt est égalisée. Tourner le levier ouvre la vanne d'arrêt. La pression du gaz pénètre dans l'espace de survalve de l'actionneur par le siège de la vanne d'arrêt et par le gazoduc pulsé jusqu'à l'espace de sous-soupape du stabilisateur. Sous l'action du ressort et de la pression du gaz, les vannes de l'actionneur se ferment.
Le ressort stabilisateur est réglé à la pression de gaz de sortie spécifiée. La pression du gaz d'entrée est réduite à une valeur prédéterminée, pénètre dans l'espace au-dessus de la soupape du stabilisateur, dans l'espace sous-membrane du stabilisateur et à travers le tube d'impulsion dans l'espace sous-soupape du régulateur de pression (pilote). Le ressort de réglage en compression du pilote agit sur le diaphragme, le diaphragme descend et, à travers la plaque, agit sur la tige qui déplace le culbuteur. La vanne pilote s'ouvre. Depuis le régulateur de commande (pilote), le gaz s'écoule à travers un papillon réglable dans la cavité sous-membranaire de l'actionneur. Grâce au papillon, la cavité sous-membranaire de l'actionneur est reliée à la cavité du gazoduc derrière le régulateur. La pression du gaz dans la cavité sous-membranaire de l'actionneur est supérieure à celle dans la cavité au-dessus de la membrane. Une membrane à laquelle est reliée rigidement une tige, au bout de laquelle est fixée une petite vanne, se déplacera et ouvrira le passage du gaz à travers l'espace formé entre la commande de la petite vanne et le petit siège, qui est directement installé dans la grande valve. Dans ce cas, la grande vanne, sous l'action d'un ressort et de la pression d'entrée, est pressée contre le grand siège, et donc le débit de gaz est déterminé par la zone d'écoulement de la petite vanne.
La pression du gaz de sortie via les conduites d'impulsion (sans selfs) pénètre dans l'espace sous-membranaire du régulateur de pression (pilote), dans l'espace au-dessus de la membrane de l'actionneur et sur la membrane du mécanisme de commande de la vanne d'arrêt.
Avec une augmentation du débit de gaz sous l'influence de la différence de pression de commande dans les cavités de l'actionneur, la membrane entrera en mouvement ultérieur et la tige avec sa saillie commencera à ouvrir la grande vanne et augmentera le passage du gaz à travers l'espace supplémentaire formé entre le joint de la grande vanne et le grand siège.
Lorsque le débit de gaz diminue, une grande vanne sous l'action d'un ressort et se déverse dans verso sous l'influence d'une pression différentielle de commande modifiée dans les cavités de la tige de commande avec des saillies, la zone d'écoulement de la grande vanne sera réduite et le grand siège sera fermé ; dans ce cas, la petite vanne reste ouverte et le régulateur commencera à fonctionner en mode faible charge. Avec une nouvelle diminution du débit de gaz, la petite vanne, sous l'action du ressort et de la pression différentielle de commande dans les cavités de l'actionneur, ainsi que la membrane, se déplacera davantage dans la direction opposée et réduira le passage du gaz, et en En l'absence de débit de gaz, le petit clapet fermera le siège.
En cas d'augmentation ou de diminution d'urgence de la pression de sortie, la membrane du mécanisme de commande se déplace vers la gauche ou la droite, la tige du robinet d'arrêt sort de contact avec la tige du mécanisme de commande, et la vanne, sous l'action d'un ressort ferme l'entrée de gaz dans le régulateur.
Régulateur de pression de gaz conçu par Kazantsev (RDUK). L'industrie nationale produit ces régulateurs avec un alésage nominal de 50, 100 et 200 mm. Les caractéristiques du RDUK sont présentées dans le tableau ci-dessous.
Caractéristiques des régulateurs RDUK
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Débit pour une perte de charge de 10 000 Pa et une densité de 1 kg/m, m 3 /h |
Diamètre, mm |
Pression, MPa |
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conditionnel |
entrée maximale |
final |
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Régulateur RDUK-2
a - vue en coupe du régulateur ; b - pilote de régulateur ; c - schéma de câblage du régulateur ; 1, 3, 12, 13, 14 - tubes à impulsion ; 2 - régulateur de commande (pilote); 3 - corps ; 5 - vanne; 6 - colonne ; 7 - tige de valve ; 8 - membrane; 9 - soutien ; 10 - accélérateur ; 11 - raccord ; 15 - montage avec poussoir ; 16, 23 - ressorts ; 17 - fiche; 18 - siège de vanne pilote ; 19 - noix; 20 - couvercle du boîtier ; 21 - corps pilote ; 22 - verre fileté; 24 - disque
Le régulateur RDUK-2 (voir figure ci-dessus) se compose des éléments suivants : une vanne de régulation avec un entraînement à membrane (actionneur) ; régulateur de contrôle (pilote); selfs et tubes de connexion. Le gaz sous pression initiale traverse un filtre avant d'entrer dans le régulateur de contrôle, ce qui améliore les conditions de travail du pilote.
La membrane du régulateur de pression est prise en sandwich entre le boîtier et le couvercle du boîtier à membrane, et au centre entre un disque plat et un disque en forme de coupe. Le disque en forme de coupelle repose contre la rainure du couvercle, ce qui garantit que la membrane est centrée avant d'être serrée.
Un poussoir repose au milieu du siège de la plaque à membrane, et une tige appuie dessus, qui se déplace librement dans la colonne . Le tiroir de valve est suspendu librement à l'extrémité supérieure de la tige. La fermeture étanche du siège de vanne est assurée par la masse du tiroir et la pression du gaz sur celui-ci.
Le gaz quittant la veilleuse s'écoule à travers le tube d'impulsion sous la membrane du régulateur et est partiellement évacué à travers le tube dans le gazoduc de sortie. Pour limiter ce rejet, un papillon d'un diamètre de 2 mm est installé à la jonction du tube avec le gazoduc, permettant ainsi d'obtenir la pression de gaz requise sous la membrane du régulateur avec un faible débit de gaz à travers le pilote. Le tube d'impulsion relie la cavité au-dessus de la membrane du régulateur au gazoduc de sortie. La cavité au-dessus de la membrane du pilote, séparée de son raccord de sortie, communique également avec le gazoduc de sortie par l'intermédiaire d'un tube d'impulsion. Si la pression du gaz des deux côtés du diaphragme du régulateur est la même, la vanne du régulateur est fermée. La vanne ne peut être ouverte que si la pression du gaz au-dessous de la membrane est suffisante pour vaincre la pression du gaz sur la vanne par le haut et vaincre la gravité de la suspension de la membrane.
Le régulateur fonctionne comme suit. Le gaz sous pression initiale provenant de la chambre de survalve du régulateur entre dans la veilleuse. Après avoir traversé la vanne pilote, le gaz se déplace le long du tube d'impulsion, traverse le papillon et pénètre dans le gazoduc après la vanne de régulation.
La vanne pilote, le papillon et les tubes d'impulsion sont un dispositif de surpression de type papillon.
L'impulsion de pression finale perçue par le pilote est amplifiée par le dispositif d'accélérateur, transformée en pression de commande et transmise à travers le tube à l'espace sous-membranaire de l'actionneur, déplaçant la vanne de régulation.
À mesure que le débit de gaz diminue, la pression après le régulateur commence à augmenter. Ceci est transmis via un tube d'impulsion au diaphragme pilote, qui descend, fermant la vanne pilote. Dans ce cas, le gaz provenant du côté haut du tube d’impulsion ne peut pas traverser la veilleuse. Par conséquent, sa pression sous la membrane du régulateur diminue progressivement. Lorsque la pression sous la membrane est inférieure à la force de gravité de la plaque et à la pression exercée par la vanne de régulation, ainsi que la pression du gaz sur la vanne par le haut, la membrane descendra, déplaçant le gaz sous la cavité de la membrane. à travers le tube d'impulsion pour la libération. La vanne commence progressivement à se fermer, réduisant ainsi l'ouverture pour le passage du gaz. La pression après le régulateur chutera jusqu'à la valeur réglée.
À mesure que le débit de gaz augmente, la pression après le régulateur diminue. La pression est transmise à travers le tube d'impulsion jusqu'à la membrane pilote. Le diaphragme pilote se déplace vers le haut sous l'action d'un ressort, ouvrant la vanne pilote. Le gaz du côté haut s'écoule à travers le tube d'impulsion jusqu'à la vanne pilote, puis à travers le tube d'impulsion passe sous le diaphragme du régulateur. Une partie du gaz est évacuée par le tube à impulsion et une partie sous la membrane. La pression du gaz sous la membrane du régulateur augmente et, surmontant la masse de la suspension membranaire et la pression du gaz sur la vanne, déplace la membrane vers le haut. La vanne de régulation s'ouvre, augmentant ainsi l'ouverture pour le passage du gaz. La pression du gaz après le régulateur augmente jusqu'à la valeur spécifiée.
Lorsque la pression du gaz devant le régulateur augmente, celui-ci réagit de la même manière que dans le premier cas considéré. Lorsque la pression du gaz devant le régulateur diminue, celui-ci fonctionne de la même manière que dans le second cas.
| Nom | Signification |
| Environnement de travail | gaz non agressifs (gaz naturel, air comprimé) |
| Température environnement, °С | de –40 à +60 |
| Température de l'environnement de travail, °C | de –30 à +60 |
| Plage de pression d'entrée, MPa | 0,03–1,2 |
| Limites de contrôle de la pression de sortie, MPa | |
| RDG-P50N | 0,0015–0,04 |
| RDG-P50V | 0,04–0,6 |
| Débit, m3/h | |
| à P× = 0,1 MPa | 1150 |
| à Рвх = 1,2 MPa | 7700 |
| Excès de pression de sortie à zéro débit (impasse), %, pas plus |
10 |
| Bande proportionnelle, % de P sortant | 5 |
| Diamètre du siège de soupape, mm | 38 |
| Accession | à bride selon GOST 12817-80 |
| Diamètre conditionnel DN | 50 |
| Durée de vie, années | 20 |
Capacité du régulateur
| R po, MPa | RDG-P50N | RDG-P50V | |||||||
| R out, MPa | |||||||||
| 0,0015 | 0,005 | 0,01 | 0,04 | 0,04 | 0,06 | 0,10 | 0,30 | 0,60 | |
| 0,03 | 650 | 650 | |||||||
| 0,05 | 850 | 850 | |||||||
| 0,1 | 1150 | 1150 | 1150 | 1150 | 1150 | 950 | |||
| 0,2 | 1750 | 1750 | 1750 | 1750 | 1750 | 1750 | 1700 | ||
| 0,3 | 2350 | 2350 | 2350 | 2350 | 2350 | 2350 | 2350 | ||
| 0,4 | 2950 | 2950 | 2950 | 2950 | 2950 | 2950 | 2950 | 2400 | |
| 0,5 | 3500 | 3500 | 3500 | 3500 | 3500 | 3500 | 3500 | 00 | |
| 0,6 | 4100 | 4100 | 4100 | 4100 | 4100 | 4100 | 4100 | 4100 | |
| 0,9 | 5900 | 5900 | 5900 | 5900 | 5900 | 5900 | 5900 | 5900 | 5500 |
| 1,2 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 | 7700 |
Conception et principe de fonctionnement
Le régulateur se compose de deux blocs fonctionnels, un actionneur et un régulateur de commande (ci-après dénommé pilote).
Le pilote se compose de quatre blocs fonctionnels : un filtre, un stabilisateur, un dispositif de forçage et le pilote lui-même, monté sur un seul corps.
Le filtre est monté sur le boîtier pilote et fournit nettoyage fin environnement de travail à travers le tampon filtrant 14. Conçu pour garantir une longue durée de vie fonctionnement ininterrompu pilote. Le stabilisateur est monté sur le boîtier et assure une réduction de la pression d'entrée entrant par la canalisation d'entrée jusqu'à la valeur nécessaire au fonctionnement stable du pilote et du servomoteur.
Le stabilisateur est constitué d'une vanne 15 avec un siège, d'un bloc membrane 16 et d'un ressort 17.
Le dispositif de forçage est monté sur le boîtier et sert à augmenter la vitesse de l'actionneur du régulateur. Se compose d'une entretoise 19, d'une unité à membrane 20, d'un ressort 21, d'une vanne 22 et d'un papillon 23.
Le pilote lui-même est monté sur le corps et sert à contrôler l'actionneur principal du régulateur. Le contrôle est effectué par le pilote créant une pression de contrôle, qui pénètre par la canalisation de connexion dans la cavité de contrôle de l'actionneur P2. Le pilote est constitué d'une vanne 10, d'une unité à membrane 11, d'un ressort de réglage 12, d'une plaque 13 et d'une vis de réglage 18.
La conception du régulateur comprend les raccords Ш1 et Ш2, à travers lesquels le signal concernant la pression de sortie est fourni à l'actionneur et au pilote.
Les produits RDG-P50N, RDG-P50V diffèrent par la conception de l'ensemble membrane pilote 11 et un jeu de ressorts de réglage.
Principe de fonctionnement du régulateur
La pression d'entrée, ayant traversé la bride d'entrée 1, la vanne 6, est étranglée entre le bord d'étanchéité de la vanne et la vanne 9, pénètre dans la bride de sortie 8 et plus loin le long de la canalisation. L'écart entre le volet et la vanne est réglé automatiquement à l'aide d'un pilote.
Le principe de fonctionnement du pilote.
Le gaz avec la pression d'entrée traverse le pipeline d'impulsion à travers le filtre 14, est étranglé à la valeur requise, en passant par l'espace entre la vanne 15 et le siège du stabilisateur. L'écart entre la vanne et le siège stabilisateur est assuré automatiquement. Après avoir traversé la vanne 15, la pression pénètre dans la cavité sous-membranaire du stabilisateur et agit sur l'ensemble membrane 16, tandis que la pression de sortie du servomoteur principal et le ressort 17 agissent sur l'ensemble membrane. de cette interaction, une force apparaît qui est transmise à travers la tige à la valve stabilisatrice et, à son tour, se déplace soit dans le sens d'une augmentation de l'écart, soit dans le sens d'une diminution de celui-ci. Cela garantit une réduction de la pression d'entrée au premier étage.
1 - bride d'entrée ; 2 - bagues ; 3 - ensemble soufflet ; 4 - ressort de rappel ; 5 - ensemble régulateur à membrane ; 6 - volet; 7 - anneau de limitation ; 8 - bride de sortie ; 9 - vanne; 10 - vanne pilote ; 11 - ensemble pilote de membrane ; 12 - ressort de réglage ; 13 - plaque de réglage ; 14 - tampon filtrant ; 15 - vanne stabilisatrice ; 17 - ressort stabilisateur ; 18 - vis de réglage ; 19 - entretoise ; 20 - unité à membrane du dispositif de forçage ; 21 - ressort du dispositif de forçage ; 21 - ressort du dispositif de surpression ; 22 - vanne; 23 - accélérateur.
