Régulateurs de pression de gaz : types, appareil, principe de fonctionnement

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Régulateurs de pression de gaz : types, appareil, principe de fonctionnement
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L'infrastructure des gazoducs comprend une large gamme de dispositifs de contrôle. La plupart d'entre eux visent à assurer le fonctionnement sûr du système et la capacité de contrôler les paramètres opérationnels individuels. L'un des appareils les plus importants de ce type est le régulateur automatique de pression de gaz.

Le principe de fonctionnement de l'appareil

Le processus de travail est effectué en raison des fonctions de deux parties des raccords de gaz - la mécanique performante et le régulateur lui-même. La première partie agit comme un élément sensible, grâce auquel de tels dispositifs peuvent en principe être considérés comme automatiques. Les organes exécutifs du régulateur de pression de gaz comparent en mode constant les indicateurs actuels de l'environnement desservi et les valeurs de fonctionnement standard initialement définies par l'opérateur pour une session de travail spécifique. De plus, lorsqu'un écart est détecté dans les indicateurs, le même mécanisme génère un signal pour le système de régulation, qui corrige la valeurpression, en l'augmentant ou en la diminuant. De plus, la manière d'influencer les performances peut être différente - cela dépend de l'environnement énergétique de l'alimentation électrique. Par exemple, le potentiel du même gaz ou une charge provenant d'une source externe - hydraulique, thermique, électrique, etc. peut être utilisé.

Il existe également des modèles qui mettent en œuvre le principe direct de régulation. C'est-à-dire qu'un mécanisme sensible ou exécutif est chargé à la fois de comparer les indicateurs cibles du système et de les corriger. De tels dispositifs comprennent notamment des régulateurs de pression de gaz à ressort. Le principe de fonctionnement de ces raccords est de contrôler le diaphragme, ce qui affecte mécaniquement l'état du système entretenu. Généralement, ces modèles sont utilisés dans les réseaux de distribution de gaz qui nécessitent un mécanisme de contrôle rapide et direct.

Conception des barres d'armature

Régulateur de conduite de gaz
Régulateur de conduite de gaz

Les principaux éléments de ce type de régulateurs comprennent des vannes qui sont utilisées sous différentes formes. Par exemple, ce raccord peut être une vanne, un diaphragme, un tuyau et un disque. Il existe en quelque sorte des régulateurs de pression de gaz combinés, dans la conception desquels des obturateurs de selle et de soupape sont utilisés. Parmi les avantages de tels dispositifs, les experts attribuent la grande étanchéité du système d'étanchéité. Pour les pipelines à haut débit, des vannes à double siège sont utilisées, dans lesquelles la surface de la section d'écoulement est plus grande que celle des autres régulateurs. Les barrières à volet se sont également généralisées dans les grandes gares. Ils fonctionnent en deux temps et nécessitentutilisant des sources d'énergie externes, mais ils sont fiables lors du contrôle de grands volumes de débit de gaz.

Les membranes sont utilisées comme organe sensible. Certains systèmes assument leur utilisation en tant que dispositifs d'entraînement. La membrane elle-même peut être ondulée ou plate, mais dans les deux cas, la rigidité et la capacité à supporter diverses charges varient considérablement.

Conformément aux normes techniques, le dispositif de régulateurs de pression de gaz avec éléments d'arrêt et de commande doit répondre aux exigences suivantes:

  • La zone morte de fonctionnement dans sa valeur ne doit pas dépasser 2,5 % du niveau de la pression de sortie maximale.
  • La bande proportionnelle pour les détendeurs en bouteille et combinés ne doit pas non plus être supérieure à 20 % de la limite supérieure de pression de sortie.
  • Dans les conditions de chutes de pression brutales dans le circuit, le temps de transition technique de la régulation ne doit pas dépasser 1 min.

Variétés de conception technique

Régulateur de pression de gaz domestique
Régulateur de pression de gaz domestique

Les régulateurs pour environnements gazeux sont classés selon plusieurs caractéristiques techniques et structurelles. En particulier, la division concerne le nombre d'étages de réduction (réduction), la complexité de la conception mécanique et la méthode d'échantillonnage de l'impulsion de pression de sortie.

Comme pour la première caractéristique, il existe des modèles à un et deux étages qui diffèrent par leurs caractéristiques de consommation. Par exemple, un régulateur de pression de gaz pour une maison avecavec un débit ne dépassant pas 25 m3/h est plus susceptible d'avoir deux étages de réduction. Ce schéma de fonctionnement se caractérise par une plus grande stabilité de contrôle et une sécurité à plusieurs niveaux, mise en œuvre via des composants auxiliaires. Dans les systèmes à consommation de gaz accrue, les appareils à un étage sont plus souvent utilisés.

En termes de complexité de conception, on distingue les régulateurs simples et combinés, qui peuvent également être divisés en fonction de l'ensemble des fonctions. Dans le premier cas, seule la tâche de réduction de la pression est effectuée, tandis que dans le second, des possibilités sont également prévues pour la suppression du bruit dans la canalisation, la protection des vannes et la filtration. Selon le système d'échantillonnage par impulsions, les régulateurs de pression de gaz avec contrôle direct des indicateurs de sortie peuvent être divisés et les appareils avec connexion externe des éléments sensibles. Le principal problème de l'utilisation du deuxième principe d'échantillonnage est le respect obligatoire de la condition de maintien de la stabilité de l'écoulement sur le circuit étudié, sinon les données seront incorrectes.

Régulateurs de pression de gaz domestiques et commerciaux

Régulation de la pression dans le gazoduc
Régulation de la pression dans le gazoduc

La conception structurelle, fonctionnelle et ergonomique des vannes d'arrêt se résume en fin de compte aux exigences d'une application particulière. L'accent est mis sur les paramètres de fonctionnement directs, notamment la pression de sortie, les plages de mesure, les débits, etc. Ainsi, les régulateurs de pression de gaz pour les réseaux domestiques se caractérisent généralement par un faible débit et une gamme modeste de possibilités deréglages. D'autre part, ces raccords sont axés sur la sécurité et la facilité d'utilisation. En pratique, les régulateurs domestiques sont utilisés dans les systèmes d'alimentation en gaz des chaudières, cuisinières, brûleurs et autres appareils ménagers.

Les applications industrielles et commerciales imposent des exigences plus élevées aux commandes de gaz. Les appareils de ce type se distinguent par des plages étendues de pressions de sortie et d'entrée, des réglages précis, un débit plus élevé et des fonctions supplémentaires. Des modèles similaires sont utilisés par les services de gaz qui contrôlent la fourniture d'équipements sociaux, de restauration, d'industrie, d'ingénierie, etc. On a déjà noté qu'il existe différents régulateurs en termes de complexité de conception. Mais cela ne signifie pas que dans le secteur industriel, par exemple, seuls des appareils combinés multifonctionnels sont utilisés. Les commandes les plus simples peuvent être utiles dans les usines en raison de leur grande fiabilité et de leur facilité de maintenance.

Réducteur de gaz avec régulateur de pression

Le réducteur est un dispositif autonome conçu pour contrôler la pression du mélange gazeux à la sortie de tout conteneur ou canalisation. La classification principale dans ce cas implique la division des nœuds de régulation selon le principe de fonctionnement. En particulier, les dispositifs inverses et directs sont distingués. Le réducteur à action inverse fonctionne pour réduire la pression lorsque le gaz s'échappe. La conception de tels dispositifs comprend des vannes, des chambres pour tamponner le mélange,vis de réglage et raccords. L'action directe signifie que le régulateur fonctionnera pour augmenter la pression lorsque le gaz est libéré.

Les modèles de réducteurs se distinguent également par le type de gaz servi, le nombre d'étages de réduction et le lieu d'utilisation. Par exemple, il existe des régulateurs de pression de gaz pour les bouteilles, les réseaux de canalisations et les rampes (brûleurs). Dans le cas des bouteilles, le type de gaz déterminera le mode de connexion de l'appareil. Presque tous les modèles de réducteurs, à l'exception de ceux à acétylène, sont connectés aux bouteilles au moyen d'écrous-raccords. Les appareils fonctionnant avec de l'acétylène sont généralement fixés au réservoir avec des colliers avec une vis d'arrêt. Il existe également des différences externes entre les boîtes de vitesses - cela peut être un marquage de couleur et une indication d'informations sur le mélange de travail.

Régulateurs statiques et astatiques

Régulateur de pression de gaz
Régulateur de pression de gaz

Dans les systèmes statiques, la nature de la régulation est instable dans les lieux d'interface mécanique directe avec le fluide de travail et les vannes d'arrêt. Afin d'augmenter la stabilité d'un tel régulateur, une rétroaction supplémentaire est introduite qui égalise les valeurs de pression. De plus, il convient de noter que la valeur de pression réelle dans ce cas sera différente de la valeur standard jusqu'à ce que la charge nominale sur l'élément sensible soit rétablie.

La version traditionnelle du régulateur de pression de gaz statique fournit son propre dispositif de stabilisation sous la forme d'un ressort - à titre de comparaison, d'autres versions utilisent un poids compensateur. Pendant le moment de travail, la force quidéveloppe le ressort, doit correspondre au degré de sa propre déformation. Le degré de compression le plus élevé est obtenu dans les situations où la membrane ferme complètement le canal de régulation.

Les régulateurs astatiques à n'importe quelle charge amènent indépendamment l'indicateur de pression à la valeur souhaitée. La position de l'organe de régulation est également rétablie. Cependant, la mécanique exécutive, en règle générale, n'a pas de position claire - à différents moments de la régulation, elle peut être dans n'importe quelle position. Les dispositifs de contrôle astatiques sont plus souvent utilisés dans les réseaux avec une capacité élevée de performances d'auto-nivellement.

Régulateur d'accélérateur isodromique

Si un système de contrôle de la pression statique peut être caractérisé comme un modèle à rétroaction dure, alors les dispositifs isodromiques interagissent avec les éléments de récupération élastiques. Initialement, au moment de fixer l'écart par rapport à la valeur de consigne, le régulateur prendra une position qui correspond à une valeur proportionnelle à l'écart par rapport à la norme. Si la pression ne revient pas à la normale, la vanne de gaz se déplacera vers la compensation jusqu'à ce que les indicateurs reviennent à la normale.

Du point de vue de la nature du fonctionnement, le régulateur isodromique peut être qualifié de dispositif intermédiaire entre les modèles astatique et statique. Mais dans tous les cas, il existe une grande indépendance de cette mécanique de régulation. Il y a aussi une sorte de renforcement isodromique avec avance. Ce dispositif est différent en ce que le taux de déplacement de l'organe exécutif dépasse initialement le taux de changement de pression. c'est-à-dire la technologiefonctionne en avance sur la courbe, ce qui permet de gagner du temps pour restaurer le paramètre. Dans le même temps, les pré-régulateurs tirent plus de puissance d'une source externe.

Nous pouvons maintenant passer à l'examen de modèles spécifiques de régulateurs de pression de gaz. Un aperçu des meilleurs représentants du segment est présenté ci-dessous.

Régulateur de pression de gaz bouteille
Régulateur de pression de gaz bouteille

Fabricants de régulateurs

Le dispositif de contrôle et de contrôle du flux de mélanges gazeux en Russie est largement représenté par les fabricants nationaux et étrangers. En particulier, l'usine de Gazapparat propose des régulateurs de haute précision de la série RDNK, qui maintiennent de manière stable les performances du système, quelle que soit l'activité de consommation de gaz. L'entreprise Metran, qui développe des systèmes de contrôle et de mesure en collaboration avec une grande société étrangère Emerson, est un autre fabricant d'appareils de haute qualité pour la régulation de la pression dans les gazoducs. Ce produit est utilisé dans l'industrie et les ménages. Par exemple, les services de gaz utilisent des systèmes de la série 1098-EGR dans les fermes gérées, qui se caractérisent par une réponse rapide, des réglages de paramètres précis et une productivité élevée. Les modifications de base conviennent parfaitement aux conduites d'alimentation en gaz du réseau et aux points d'admission locaux. L'entreprise GasTech a une approche globale des tâches de contrôle de la consommation de carburant et de gaz. Les spécialistes de l'entreprise développent des solutions individuelles pour l'entretien des installations de gaz de différents types, indépendamment de leur conjugaison avec d'autres équipements.

Opérationrégulateur

Régulateur de brûleur à gaz
Régulateur de brûleur à gaz

Il y a plusieurs trous de connexion de différents diamètres sur le corps de l'appareil. La configuration du système de connexion doit être sélectionnée en fonction des conditions de fonctionnement spécifiques. Les formats de canal les plus courants sont considérés comme étant dans la plage de taille de 0,25 à 1 pouce. Ces connexions conviennent aux raccords de base et aux adaptateurs connectés au moyen de rondelles rotatives.

Après vous être assuré que le régulateur peut être introduit dans un système spécifique, vous pouvez procéder à l'installation directe. Il est exécuté selon les instructions suivantes:

  • Insérer la vanne dans les circuits de travail, en vérifiant la présence de gaz. Fermez complètement la vanne et retirez le bouchon pour protéger la vanne d'arrêt, le cas échéant.
  • Retirez lentement la poignée d'armement. La course doit être petite - environ 10 mm.
  • Armez la deuxième étape, mais progressivement, de sorte qu'il n'y ait pas de spasme gazeux. Si possible, une petite fuite peut être laissée à travers la vanne d'arrêt.
  • Le bouchon de la vanne d'arrêt est remis en place.
  • Fermez lentement la vanne de sortie après avoir réparé les fuites de processus.

Pendant le processus d'installation, vous pouvez effectuer des réglages de base pour le régulateur de pression de gaz pour plusieurs paramètres: débit, position de coupure, pression maximale, etc. En règle générale, les valeurs spécifiques sont prises soit à partir de la conception données ou du passeport du fabricant de l'appareil. Il est recommandé d'effectuer des réglages avec des écarts ne dépassant pas 10 % par rapport à ceux définis dansDocumentation. Une clé à douille est utilisée pour contrôler la pression de travail. En tournant la pointe de la fiche avec elle, vous pouvez augmenter ou diminuer la valeur spécifiée.

Conclusion

régulateur de gaz
régulateur de gaz

L'utilisation de vannes de régulation et, en particulier, de vannes de régulation dans le fonctionnement des équipements à gaz est une mesure extrêmement importante non seulement du point de vue de l'accomplissement des tâches technologiques, mais également comme condition pour assurer la sécurité. Dans les grandes entreprises, les stations et les complexes à mode hydraulique pour l'entretien des réseaux de distribution de gaz, des dispositifs de contrôle sont installés en plusieurs points, contrôlant automatiquement les processus de déplacement des mélanges de travail.

Quelle est la nécessité d'utiliser des raccords à gaz en pratique ? La diminution et l'augmentation de la pression affectent l'état des équipements et des réseaux de canalisations, ce qui est particulièrement important compte tenu de la nature explosive des milieux gazeux en tant que tels. En outre, la réglementation est requise comme condition de conformité aux volumes établis de distribution de mélanges par différents canaux au sein du même système. La gestion dans ce sens signifie contrôler l'intensité du mouvement du gaz en fonction des besoins et des conditions de fonctionnement donnés.

Bien sûr, pas seulement pour les besoins de l'industrie, les régulateurs de pression sont utilisés dans les équipements qui servent des mélanges gazeux. Les brûleurs compacts et les chaudières avec chaudières pour ce type de combustible nécessitent également la connexion de dispositifs de contrôle. Une autre chose est qu'il existe différents schémas et configurations pour contrôler les flux de gaz. Par conséquent, il existe de nombreuxvariétés de boîtes de vitesses et de régulateurs, dont les conceptions sont axées sur les besoins d'un utilisateur particulier.

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