ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ ПРАКТИЧНОЇ РОБОТИ
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Будова газорегуляторних пунктів або установок.

Газорегуляторні пункти й установки є автоматичними пристроями і виконують такі функції: знижують тиск газу; підтримують заданий тиск незалежно від змін витрати і його тиски перед ГРП; припиняють подачу газу при підвищенні або зниженні його тиску перед споживачами понад задані межі; очищають газ від механічних домішок. ГРП споруджують на розподільних мережах міст і населених пунктів, а також на території комунальних, промислових і інших підприємств. 

ГРУ монтують безпосередньо в приміщеннях, де розташовані агрегати, що використовують газ.

Принципові технологічні схеми ГРП та ГРУ однакові (аналогічні).

ГРП розміщуються в окремих будинках або шафах.

На вході і на виході ГРП установлюють пристрої, що відключають не ближче 5 м і не далі 100 м. 

У ГРП і ГРУ є таке устаткування:

1) Фільтр для очищення газу від механічних домішок; 

2) Запобіжний запірний клапан, що автоматично відключає подачу газу споживачам у випадку виходу з ладу регулятора тиску газу;

3) Регулятор тиску, що знижує тиск газу й автоматично підтримує його на заданому рівні незалежно від витрати газу споживачами;

4) Запобіжно-скидний клапан, для скидання частини газу в атмосферу у випадку підвищення вихідного тиску;

5) Обвідний трубопровід (байпас), обладнаний двома засувками, котрі використовують як ручний регулятор тиску газу;

6) Пристрої, для відключення устаткування на ремонт;

7) Контрольно-вимірювальні прилади; 

8) Вузол виміру витрати газу (якщо це необхідно).

Фільтри, що установлюють на ГРП, бувають двох типів: сітчасті та волосяні.

Сітчасті фільтри встановлюються на газопроводах із d ≤ 50 мм. Допустимий перепад тиску на матеріалі, що фільтрує газ - до 5 кПа.

Волосяні фільтри встановлюються на газопроводах із d ≥ 50 мм. Бувають двох типів: у литому чавунному корпусі й у сталевому зварному корпусі. Останні мають велику продуктивність. Допустимий перепад тиску на касеті - 10 кПа. 

Для визначення ступеня засмічення фільтра вимірюють тиск до фільтра і після нього (перепад тиску). Він не повинний перевищувати допустимий, інакше відбудеться ушкодження фільтра.

Вихідний тиск контролюється двома клапанами: запірним (ЗЗК) і скидним (ЗСК). ЗЗК контролює верхній і нижній границі тиску газу, а ЗСК тільки верхній. ЗВК установлюється з метою запобігти спрацьовуванню ЗЗК при тимчасовому підвищенні тиску. ЗСК настроюється на менший тиск, чим ЗЗК (у тупикових мережах). ЗЗК спрацьовує тільки в аварійних ситуаціях, а тому в роботу включається вручну. ГРП можуть суміщуватися з пунктами виміру витрати газу, тобто на них можуть установлювати витратоміри.

Для виміру витрати газу застосовують прилади перемінного перепаду тиску (дросельні витратоміри), об'ємні ротаційні та турбінні лічильники.

Підбір обладнання ГРП або ГРУ

Підбір газового фільтра

У міському господарстві найбільше поширення отримали сітчасті і волосяні фільтри. Для забезпечення достатнього ступеня очищення обмежують швидкість газового потоку через фільтр, яка характеризується максимально допустимим перепадом тиску в касеті. Цей перепад не повинен перевищувати в процесі експлуатації, кПа: 5 для сітчастих і 10 для волосяних фільтрів, а після їх очищення або промивання, тобто на чистій касеті, відповідно 1,25 - 2,5 і 2,5 - 5. Для вимірювання перепаду тиску на працюючому фільтрі застосовують дифманометри, які приєднуються до штуцерів, що є в корпусі фільтра. При відсутності на фільтрі штуцерів їх приварюють до газопроводу перед фільтром і за ним. 

Таблиця 1. Характеристика газових фільтрів

Тип фільтра

Dу, мм

Рвхід

(не більше), МПа

Допустима пропускна здатність фільтра, м3/год при вхідному тиску Рвхід (не більше), МПа

0,05 0,1 0,2 0,3 0,6 1,2
ФС-25 25 1,6 125 145 175 205 270 370
ФС-40 40 1,6 260 305 370 430 570 770
ФС-50 50 0,6 375 430 530 610 810 -
ФСС-40 40 0,6 460 535 655 755 1000 -
ФСС-50 50 0,6 925 1070 1310 1510 2000 -
ФВ-80 80 1,2 540 625 765 880 1170 1600
ФВ-100 100 1,2 770 890 1090 1257 1665 2270
ФВ-200 200 1,2 3000 3500 4250 4900 6500 8870
ФГ7-50-6 50 0,6   2500 3600 4500 7000 -
ФГ9-50-1,2 50 1,2   2500 3600 4500 7000 9000
ФГ15-100-6 100 0,6   7000 10000 11000 15000 -
ФГ19-100-12 100 1,2   7000 10000 11000 15000 19000
ФГ36-200-6 200 0,6   21000 26000 29000 36000 -
ФГ46-200-12 200 1,2   21000 26000 29000 36000 46000
ФГ80-300-6 300 0,6   50000 58000 66000 80000 -
ФГ100-300-12 300 1,2   50000 58000 66000 80000 100000

Примітка. Пропускна здатність фільтрів визначена при перепаді тиску: сіткові фільтри ФС – 2,5 кПа; волосяні ФВ і ФГ – 5,0 кПа (на ФГ-300 – 2,0 кПа).

Пропускну спроможність фільтра, м3/год, визначають за формулою:

, м3/год

де Q т - таблична пропускна спроможність фільтра, м3/год (приймається за таблицею1);

р - абсолютний тиск газу перед фільтром, кПа (приймається з гідравлічного розрахунку мережі високого або середнього тиску);

Δp - перепад тиску в фільтрі, кПа (рекомендується приймати його в межах 25 % від допустимого перепаду тиску);

Δрт  - табличний перепад тиску в фільтрі, кПа ( див. таблицю 1); 

рт - табличне значення абсолютного тиску газу в фільтрі, при якому прийняте значення Qт, кПа (див. таблицю 1);

ρ - густина газу при тиску 101325 Па і температурі 0 0С, кг/ м3.

Пропускна спроможність фільтра повинна дорівнювати або перевищувати витрати газу на ГРП або ГРУ. Підбір фільтра починають з діаметра рівного діаметру газопроводу, що підводить газ до ГРП, потім, у разі необхідності, його збільшують.

Підбір регулятора тиску

Регулятор тиску автоматично знижує тиск газу, що протікає через нього і підтримує його після себе постійним на заданому рівні незалежно від витрати газу і коливань тиску на вході.

У ГРП або ГРУ застосовують, як правило, регулятори статичного (пропорційного) типу. В даний час найбільше поширення отримали регулятори тиску типу РДУК і РДБК.

Пропускну спроможність регуляторів тиску визначають за наступними формулами:

- при швидкості витікання газу нижче критичної (p2 /p1 ³ 0,5)

/ , м3/год

- при швидкості витікання газу вище критичної ( p2 / p1 <0,5)

3/год,

де індекс “т”- табличне значення параметра;

p1 і p т - абсолютний тиск газу перед регулятором тиску, кПа;

Q р і Q т - розрахункова пропускна спроможність регулятора тиску, м3/год;

D p і D p т - втрати тиску газу в регуляторі тиску, кПа, що визначаються за формулами

D p=p1 - p2 , кПа,

D p т = p1 т - p2 т , Па,

p2 і p2 т - абсолютний тиск після регулятора тиску, кПа;

        r - щільність газу при тиску 101325 Па і температурі газу 0 0С, кг/м3.

Розрахункова пропускна спроможність регулятора тиску є максимально можливою при даному робочому перепаді тиску. Усталеність роботи регулятора тиску досягається за умови, що його завантаження не перевищує 85 % від максимальної витрати газу і складає не менше за 10 % від мінімальної витрати, тобто стійка робота регулятора тиску можлива при виконанні умови

0,1Qр £ Qгрп  Qр,

де Qгрп - розрахункова витрата газу на ГРП або ГРУ, м 3/год.

Табличні значення вказаних величин приймаються по таблиці 2. Тиски в даній таблиці зазначені надлишкові.

Таблиця 2. Основні характеристики регуляторів тиску

Тип регулятора

Діаметр сідла

Тиск, кПа

Пропускна спроможність, м3/год при вхідному тиску,кПа

Вхідний не більш Вихідний в межах 100 300 600 1200
1 2 3 4 5 6 7 8

РД-32М

4

1600

0,9-2,0 13 30 53 110
6 або 25 55 105 -
10 2,0-3,5 45 100 - -
8   55 117 210 390

РД-50М

11

1600

0,9-2,0 112 225 382 -
15 або 167 375 717 -
20 2,0-3,5 270 610 - -
25   363 - - -

РДУК2-50

35

 

0,5-60 900

1790

3125

5800

60-600 720

РДУК2-100

50

 

0,5-60 1420

2840

4970

9200

60-600 1200

РДУК2-100

70

1200

0,5-60 2825

5650

9900

18350

60-600 2300

РДУК2-200

105

 

0,5-60 5880

11800

20550

38000

60-600 4700

РДУК2-200

140

600

0,5-60 9500

19000

33340

-

60-600 7650

РДБК-25

21

1600

1-60 310

620

1080

2000

30-600 250

РДБК-50

35

 

1-60 900

1790

3125

5800

30-600 720

РДБК-100

50

1200

1-60 1420

2840

4970

9200

30-600 1200

РДБК-100

70

 

1-60 2825

5650

9900

18350

30-600 2300
РДС-80 34 1200 0,5-600 1300 2600 4570 8500
РДС-100 42   0,5-600 1860 3700 6460 12000
РДС-150 62

600-1000

0,5-600 4850 9600 16800 -
РДС-200 90 0,5-600 9100 18000 31600 -
РДС-300 140 0,5-600 22000 43600 - -

Примітки. 1. Вихідний тиск наведений для регуляторів: РД-32М і РД-50М при установці пружини для мережного або скрапленого газу, РДУК2Н і РДБК1 в чисельнику, Рдук2В і РДБК1П в знаменнику.

2. Пропускна спроможність приведена при вихідному тиску, кПа: для регуляторів РДУК2В, РДБК1П і клапанів регулюючих 60, для інших менше 5.

 

Абсолютний тиск газу перед регулятором тиску, p1, кПа, приймається з гідравлічного розрахунку ввідного газопроводу.

Абсолютний тиск газу після регулятора тиску, p2, кПа визначається із врахуванням вимог споживача. Для житлових будинків приймається рівним 103кПа.

Підбір запобіжних клапанів

Відповідно до правил безпеки в газовому господарстві на кожному ГРП або ГРУ необхідно встановлювати два запобіжних клапани - один запірний, інший скидний.

Запірний клапан (ЗЗК) встановлюється до регулятора по ходу газу і настроюється на попередньо допустиме підвищення і допустиме пониження тиску газу за регулятором. Запірний клапан призначений для автоматичного відключення газу перед регулятором у разі різкого підвищення або пониження тиску газу за регулятором вище встановлених меж.

Скидний клапан (ЗСК) призначений для запобігання спрацюванню запірного клапана при незначному підвищенні тиску газу за регулятором.. Настройку скидного клапана проводять таким чином, щоб він починав скидати газ в атмосферу при тиску в газопроводі більше, ніж нормальний, що підтримується регулятором і менше, ніж тиск, на який настроєний запірний клапан. 

У відповідності з ДБН В.2.5-20-2001, ЗСК повинен бути настроєним на відкриття при перевищенні встановленого максимального робочого тиску не більш ніж на 15%, а ЗЗК настроюють на спрацювання при тиску, що перевищує на 25% максимальний допустимий робочий тиск газу в газопроводі за регулятором.

Верхня межа настройки ЗЗК визначається за формулою (для тупикових газових мереж):

, кПа

де p2над - робочий (надлишковий) тиск газу після регулятора тиску, кПа.

Значення верхньої межі настроювання ЗСК визначається за формулою (для тупикових газових мереж):

, кПа

Для кільцевих газових мереж межі настроювання приймаються:

 - для ЗЗК 

, кПа;

- для ЗСК

, кПа.

Нижня межа настроювання ЗЗК вибирається з умови запобігання проскакування полум'я. Для мереж низького тиску, які забезпечують газом житлові будівлі, ця межа приймається рівною 300 Па.

Діаметр умовного проходу ЗЗК приймається, як правило, рівним діаметру умовного проходу регулятора тиску, а вибрана межа настроювання повинна забезпечувати безпечну роботу пальників,тобто підібраний ЗЗК підходить, якщо ПЗК pmax входить у його межі настроювання.

Основні характеристики запобіжних клапанів приведені в таблицях 3 і 4.

Таблиця 3. Технічна характеристика запобіжно-запорних клапанів (ЗЗК)

Тип клапана

Dу, мм

Рвхід

(не більше), МПа

Діапазон настроювання тиску, що контролюється, МПа

нижня межа верхня межа
1 2 3 4 5
ПКН-50 50 1,2 0,0003-0,003 0,002-0,06
ПКН-100 100 1,2 0,0003-0,003 0,002-0,06
ПКН-200 200 1,2 0,0003-0,003 0,002-0,06
ПКВ-50 50 1,2 0,0003-0,003 0,03-0,6
ПКВ-100 100 1,2 0,0003-0,003 0,03-0,6
ПКВ-200 200 1,2 0,0003-0,003 0,03-0,6
ПКК-40МН 40 0,6 - 0,0015-0,005
ПКК-40МС 40 0,6 - 0,005-0,06

 

Таблиця 4. Технічна характеристика запобіжно-скидних клапанів (ЗСК)

Тип клапана Dу, мм Рвхід, МПа Діапазон настроювання, МПа Тип клапана Dу, мм Рвхід, МПа Діапазон настроювання, МПа
1 2 3 4 5 6 7 8
ПСК-50Н 50 0,123 0,001-0,005 ПСК-50С/0,5 50 0,125 0,02-0,05
ПСК-50С 50 0,123 0,02-0,05 ПСК-50С/1,25 50 0,125 0,05-0,12
ПСК-50В 50 0,123 0,05-0,12 П117 50 0,15 0,02-0,15
ПСК-50Н/0,05 50 0,123 0,002-0,005        

 

Необхідна кількість газу, що підлягає скиданню запобіжним скидним клапаном, при наявності перед регулятором тиску ЗЗК, визначається за формулою

3/год,

де Qр - розрахункова пропускна спроможність регулятора тиску, м3/год.

Дійсна пропускна спроможність мембранно-пружинних ЗСК визначається за формулою

, м3/год,

де Qd - дійсна пропускна спроможність ЗСК, м3/год;

   a- коефіцієнт витрати (вказується в паспорті);

B - коефіцієнт, що залежить від відношення абсолютних тисків після клапана і до нього (приймається за таблицею 5);

F - площа перетину сідла, рівна найменшій площі перетину в проточній частині, мм2;

r0 - густина газу при нормальних умовах, кг/ м3;

рвх - абсолютний вхідний тиск в ЗСК, кПа;

D p - перепад тиску на клапані, кПа (приймається рівним різниці вхідного і вихідного тиску).

Таблиця 5. Коефіцієнти В для газів з показником адіабати 1,3

В В В В
0,08 0,492 0,36 0,590 0,56 0,711 0,72 0,826
0,12 0,503 0,4 0,609 0,58 0,726 0,76 0,852
0,16 0,515 0,44 0,630 0,6 0,741 0,8 0,878
0,2 0,527 0,48 0,654 0,62 0,756 0,84 0,904
0,24 0,541 0,5 0,667 0,64 0,770 0,88 0,929
0,28 0,556 0,52 0,681 0,66 0,784 0,92 0,953
0,32 0,572 0,54 0,506 0,68 0,798 0,96 0,977

 

Для запобіжного скидного клапана ЗСК-50 площа сідла дорівнює F= 1960 мм2, коефіцієнт витрати для клапанів з направляючими ребрами дорівнює a  = 0,3, для клапанів без ребер a  = 0,6. Підібраний ЗСК підходить, якщо  входить у його межі настроювання, а .

Дата: 2018-12-21, просмотров: 489.