Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Регулятор давления прямого действия представляет собой автоматическое устройство, предназначенное для поддержания заданного уровня давления рабочей среды в трубопроводе путем изменения проходного сечения регулирующего органа. Конструктивно устройство состоит из корпуса с патрубками присоединения, регулирующего органа с клапаном и седлом, чувствительного элемента в виде мембраны или сильфона, а также силового элемента для создания управляющего воздействия.
Основные конструктивные элементы включают корпус, изготовленный из материалов согласно требованиям ГОСТ 12678-80, мембранный или сильфонный чувствительный элемент, регулирующий клапан с возможностью перемещения в седле, пружинный или пневматический задатчик настройки, а также импульсные линии для передачи давления к чувствительному элементу. Регуляторы изготовляют с различными типами присоединения к трубопроводу: фланцевые, под приварку или цапковые.
Согласно ГОСТ 12678-80, стандарт распространяется на регуляторы с условными проходами от 6 до 200 мм при условном давлении до 40 МПа и температурном диапазоне рабочих сред от 73 до 873 К.
Принцип действия регулятора основан на уравновешивании сил, воздействующих на чувствительный элемент. В случае мембранного исполнения давление рабочей среды после регулятора через импульсную трубку поступает под мембрану, создавая усилие, стремящееся закрыть клапан. Этому усилию противодействует сила пружины задатчика или давление в газовой камере, настроенное на требуемое значение выходного давления.
При увеличении расхода через регулятор давление на выходе снижается, что вызывает разбалансировку системы. Преобладающая сила пружины перемещает мембрану и связанный с ней клапан в положение большего открытия, увеличивая проходное сечение и восстанавливая выходное давление. При уменьшении расхода процесс протекает в обратном направлении. Постоянная времени при резких изменениях расхода газа или входного давления не превышает 60 секунд согласно техническим требованиям.
Мембранные элементы применяются в большинстве регуляторов прямого действия благодаря большой эффективной площади, что обеспечивает высокую чувствительность к изменениям давления. Материал мембраны выбирается в зависимости от рабочей среды и температурных условий: для неагрессивных сред используют прорезиненную ткань, для агрессивных сред и высоких температур применяют фторопластовые или металлические мембраны.
Сильфонные чувствительные элементы обеспечивают герметичность измерительного узла и применяются при работе с токсичными или взрывоопасными средами. Сильфон представляет собой гофрированную трубку, которая под действием давления изменяет свою длину, создавая усилие для перемещения регулирующего органа.
Регуляторы прямого действия изготовляют с двумя основными типами нагрузки привода согласно пункту 8 ГОСТ 12678-80. Пружинный задатчик представляет собой винтовую пружину сжатия, усилие которой регулируется вращением настроечной гайки. Изменение сжатия пружины позволяет устанавливать требуемое выходное давление в пределах диапазона настройки регулятора.
Задатчики с нагрузкой давлением, называемые газовыми камерами, используют давление сжатого газа для создания управляющего усилия на мембрану. Такая конструкция позволяет создавать большие усилия при компактных размерах задатчика и обеспечивает возможность дистанционной настройки выходного давления путем изменения давления в газовой камере.
При работе с жидкими средами перед регулятором обязательна установка фильтра для предотвращения засорения седла клапана. Теплоизоляция трубопроводов не должна закрывать зоны пружины, привода и импульсных трубок.
Настройка регулятора на заданное выходное давление производится путем изменения предварительного сжатия пружины задатчика вращением регулировочной гайки. Для увеличения выходного давления гайку поворачивают по часовой стрелке, сжимая пружину, для уменьшения — против часовой стрелки. Процесс настройки выполняется при рабочем давлении на входе и контролируется по показаниям манометра, установленного после регулятора.
Значения верхних пределов настройки давления выбираются из стандартного ряда от 0,1 до 35 МПа согласно пункту 3 ГОСТ 12678-80 и указываются в технических условиях на конкретный регулятор. Зона регулирования характеризует изменение выходного давления при изменении расхода от 10 до 90 процентов от максимального и не должна превышать значений 0,1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 20; 25 или 40 процентов от верхнего предела настройки согласно пункту 4 ГОСТ 12678-80.
Пропускная способность регулятора определяется условной пропускной способностью Kvs, которая представляет собой расход воды при температуре 20 градусов Цельсия через полностью открытый клапан при перепаде давления 0,1 МПа. При подборе регулятора его пропускная способность должна превышать максимальный расчетный расход на 15-20 процентов, что обеспечивает работу регулирующего органа в подвижном состоянии при всех режимах эксплуатации.
Для регуляторов прямого действия характерна статическая характеристика регулирования, при которой выходное давление изменяется в зависимости от расхода. Неравномерность регулирования для статических регуляторов прямого действия составляет от 0 до 20 процентов, что учитывается при проектировании систем автоматического регулирования.
В технологических трубопроводах нефтегазовой отрасли регуляторы прямого действия применяются для поддержания давления в системах подготовки и транспортировки углеводородов, на узлах редуцирования газа, в схемах подпитки теплоносителя, а также в системах технологического воздуха и инертных газов. Установка регуляторов выполняется в соответствии с требованиями проектной документации с обеспечением необходимых прямых участков до и после регулятора.
На объектах газораспределительных станций применяются регуляторы типа РД для снижения давления с магистрального до распределительного уровня. В системах с большими расходами и высокими требованиями к точности поддержания давления используют регуляторы непрямого действия с пилотным управлением типа РДУ и РДБК, которые обеспечивают неравномерность регулирования не более 5-10 процентов.
Регуляторы устанавливаются в климатических условиях по ГОСТ 15150-69 и предназначены для автоматического поддержания давления рабочей среды перед регулятором или после него в зависимости от типа исполнения.
Проектирование систем регулирования давления в технологических трубопроводах выполняется с учетом требований ASME B31.3-2024 для технологических трубопроводов нефтеперерабатывающих и химических производств. Стандарт устанавливает требования к материалам, конструкции, изготовлению и испытаниям трубопроводных систем, работающих при различных давлениях и температурах.
Стандарт API Std 521 регламентирует требования к системам сброса и снижения давления, включая подбор предохранительных устройств и регуляторов давления для защиты оборудования от избыточного давления. Документ определяет методику расчета требуемой пропускной способности систем сброса давления и рекомендации по размещению регулирующей арматуры в технологических схемах.
Регуляторы давления подвергаются гидравлическим испытаниям на прочность и плотность при пробном давлении, составляющем 1,5 от условного давления согласно требованиям ASME B31.3-2024. Проверка герметичности затвора выполняется при давлении, равном условному давлению регулятора. Пневматические испытания допускаются для регуляторов категории D при давлении от 1,1 до 1,33 расчетного давления.
Приемочные испытания регуляторов включают проверку статических характеристик, определение зоны регулирования, проверку герметичности затвора и времени переходного процесса. Показатели надежности и фактический диапазон температур рабочей среды указываются в технических условиях на конкретный тип регулятора согласно пункту 11 ГОСТ 12678-80.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.