Регулируемый регулятор природного газа высокого давления по индивидуальному заказу: руководство по выбору и настройке

Городская станция, которая принимает газ под давлением 24 бара и подает его в сеть среднего давления под давлением 1,6 бар, будет удерживать заданное значение весь день, а затем превысит 2,1 бар в три часа ночи, когда спрос упадет до десятой части расчетного расхода. Именно этот разрыв между паспортной табличкой и реальным рабочим диапазоном является причиной того, что покупатели перестают делать заказы из рядов каталога и начинают выбирать регулируемый регулятор природного газа высокого давления, изготовленный по индивидуальному заказу.

Регуляторы из каталога рассчитаны на одну конструктивную точку: одна фиксированная пружина, одно фиксированное отверстие и корпус пружины, который никто не собирается менять. В распределительных работах большинство жалоб, поступающих к производителю, таких как скачки давления на выходе, разрывы диафрагм после двух зим, связаны с несоответствием установленного агрегата реальному диапазону регулирования станции, а не с производственным дефектом.

Компания Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. производит регуляторы, регулирующие коробки и газовые детали на территории площадью 10 000 квадратных метров с пятью механическими цехами, и более половины ее сотрудников работают на технических должностях. Такое сочетание имеет значение для индивидуальной работы: индивидуальная спецификация полезна только тогда, когда пружины, диафрагмы, корпуса и испытательный стенд, который доказывает, что все они находятся на одном заводе.

Почему стандартные регуляторы не справляются с входным давлением выше 10 бар

При входном давлении примерно 10 бар каталожные размеры не соответствуют требованиям, поскольку силы, изнашивающие регулятор, зависят от падения давления, а не от номинального расхода, указанного в технических характеристиках.

Упадите с 24 бар до 1,6 бар за один этап, и уровень газа превысит 22,4 бар. Отсюда следуют два последствия. Охлаждение Джоуля-Томсона снижает примерно 0,5 градуса Цельсия на каждый бар падения природного газа трубопроводного качества, поэтому теплый летний воздухозаборник может снизить температуру седла ниже точки замерзания, и именно здесь начинается образование гидратов и льда во влажном газе. Скорость через седло также увеличивается пропорционально квадратному корню из падения, поэтому триммер, который тихий при 4 бар, становится громким при 25 бар и разрушает заглушку в течение сезона или двух.

Размер – это третий вопрос. Регулятор, выбранный на производительность 900 Нм3/ч и установленный на линии, работающей с производительностью 40 Нм3/ч в течение восемнадцати часов в день, проводит большую часть своего срока службы на дальнем крае своей характеристической кривой, где падение является наибольшим и износ седла самый быстрый.

Три переменные, определяющие индивидуальный регулируемый регулятор природного газа высокого давления

Три входных параметра определяют почти всю спецификацию: диапазон входного давления, диапазон регулирования и температуру газа, достигаемую после расширения.

Диапазон входного давления и номинал корпуса

Укажите максимальное давление на входе, включая условия сбоя и отсутствия потока, а не нормальное рабочее значение, а затем запросите гидростатическое испытание при 1,5-кратном максимально допустимом рабочем давлении. Регулирующий клапан высокого давления, рассчитанный на входное давление 25 бар, обычно имеет корпус из ковкого чугуна или углеродистой стали с тримом из нержавеющей стали. При давлении выше 40 бар толщина стенки, номинал фланца и болтовые соединения меняют всю сборку, и вместе с ними меняется цена.

Коэффициент отклонения и падение мощности, которое может выдержать сеть

Спад – это изменение выходного давления между минимальным и максимальным расходом при фиксированной настройке пружины, и его величина почти полностью зависит от принципа регулирования. Приведенные ниже цифры типичны для природного газа трубопроводного качества и могут использоваться в качестве руководства по проектированию, а не как гарантированные значения.

Если станция должна оставаться в пределах диапазона плюс-минус 2 процента при диапазоне регулирования 20:1, пружинный блок прямого действия не сможет этого обеспечить. Сбалансированная вилка или конструкция с пилотным управлением могут это сделать, и цена этого выбора — пилотная линия, для которой требуется собственный фильтр и немного большая площадь установки.

Холодный газ, материал диафрагмы и обледенение

Соединения диафрагмы и уплотнения устанавливают нижний температурный предел чаще, чем металл. Нитрил (NBR) выдерживает температуру примерно от минус 20 до плюс 80 градусов по Цельсию, EPDM является лучшим решением, когда газ содержит ароматические соединения, а фторэластомер (FKM) расширяет верхний предел примерно до 200 градусов по Цельсию, но плохо затвердевает при сильном холоде. Если расчетная температура расширения опускается ниже минус 10 градусов по Цельсию, практическими вариантами являются предварительный нагреватель перед регулятором или двухступенчатое снижение, которое распределяет каплю между двумя телами.

Клапан регулятора давления газа высокого давления Ключевой компонент газовой системы для регулирования стабильной подачи газа высокого давления; просмотрите при определении требований к входу, выходу, расходу, температуре и материалам. Посмотреть продукт →

Диапазон пружин, размер отверстия и материал корпуса: заполнение таблицы технических характеристик

Спецификация пользовательского регулятора является полной только тогда, когда письменно заполнены пять строк: диапазон на входе, диапазон на выходе, диапазон расхода, окно температуры газа и класс материала.

Две из этих строк вызывают большую часть доработок. Покупатели обычно отправляют расчетный расход вместо диапазона расхода и обычно отправляют нормальное давление на входе вместо максимального. Оба значения легко прочитать на чертеже станции, и оба меняют пружину и отверстие, которые должны быть установлены на заводе.

Регулятор давления в трубопроводе природного газа Устройство газобалансировочного трубопровода для транспортировки природного газа; полезно при выборе диапазона расхода и максимального входного давления, направляющей пружины и диафрагмы. Посмотреть продукт →

Дисциплина регулировки, блокировки и заданных значений на местах

Регулировка окупается только тогда, когда процедура настройки записана, поскольку большинство проблем в эксплуатации возникают из-за диапазона пружины, который изначально никогда не выходил за пределы заданного значения.

1. Убедитесь, что уставка находится в средней трети диапазона пружины. Выходное отверстие на 1,6 бар предназначено для пружины с давлением от 0,8 до 2,5 бар, а не для пружины с давлением от 1,0 до 1,8 бар, которая не оставляет места для сезонной обрезки.
2. Настройте выпускное отверстие на подачу газа, затем проверьте блокировку. При закрытом выходном клапане давление на выходе должно повышаться и останавливаться, а не повышаться постоянно; устойчивые точки сползания к повреждению седла, мусору или классу утечки, который никогда не встречался.
3. Запишите уставку, номер детали пружины, диапазон пружины и дату в файл станции. Регулятор, отрегулированный дважды в год без документации, всегда оказывается внутри не той пружины.
4. Повторную проверку через 24 часа нормальной работы и еще раз через первую неделю, поскольку новые диафрагмы требуют комплектации, а мусор из трубопроводов удаляется через обвязку.

Если проект должен соответствовать документированному стандарту, эти проверки включаются в файл передачи рядом с классом давления и диапазоном пружин. Более подробная информация о проверке пользовательских сборок приведена в примечаниях на странице индивидуальные стандарты регулятора давления природного газа .

Защита от избыточного давления: где находится предохранительный клапан

Регулятор давления контролирует давление, но не защищает систему, расположенную ниже по потоку; защита от избыточного давления представляет собой отдельный уровень, размер которого необходимо подбирать с учетом случая, когда произошел сбой в открытии.

• Последовательный регулятор-монитор, настроенный на 0,2–0,3 бар выше рабочей уставки, поэтому он остается тихим до тех пор, пока активный регулятор не начнет дрейфовать.
• Устройство защитного отключения, срабатывающее примерно в 1,3 раза выше уставки, выбранное в соответствии с классом устройства, требуемым стандартом EN 14382.
• Полноподъемный предохранительный клапан, рассчитанный на максимальный поток, который регулятор может пропустить при максимальном давлении на входе.
• Нижние трубопроводы рассчитаны на давление, которое возникнет, если все вышеперечисленные устройства выйдут из строя одновременно.

На входной станции с давлением 25 бар, питающей выходную магистраль с давлением 4 бар, расход в худшем случае часто в два-три раза превышает нормальную потребность. Это единственное число, которое определяет отверстие предохранительного клапана, а также число, которое решает, будет ли комбинация монитора и отсекателя дешевле, чем большое вентиляционное устройство.

Газовый автоматический предохранительный клапан Автоматический предохранительный газовый клапан для сброса избыточного давления; актуально, когда поток в наихудшем случае определяет размер предохранительного отверстия и выбор сброса давления в сравнении с монитором. Посмотреть продукт →

Часто задаваемые вопросы: Регулируемые регуляторы природного газа высокого давления, изготавливаемые по индивидуальному заказу

Может ли один регулятор обеспечить диапазон регулирования расхода 20:1?

Да, но это не пружинный блок прямого действия. Конструкция сбалансированного плунжера удерживает примерно 5 процентов отклонения в этом диапазоне, а конструкция с пилотным управлением — около 1,5 процента, тогда как каталожный регулятор прямого действия обычно перемещается на 10–15 процентов между полным расходом и минимальным расходом. Прежде чем сравнивать цены, сопоставьте принцип регулирования с диапазоном.

Как выбрать правильный диапазон пружин для регулируемого регулятора?

Установите уставку в средней трети диапазона пружины и оставьте место с обеих сторон. Для выпускного отверстия 1,6 бар разумным выбором будет пружина с давлением от 0,8 до 2,5 бар; пружина с давлением от 1,0 до 1,8 бар - нет, поскольку сезонная обрезка и первая зима стабилизации диафрагмы выдвинет уставку, которая начинается около верхней части ее диапазона, за пределы регулируемого окна.

Нужен ли специальному регулятору монитор или предохранительный клапан?

Да. Регулятор является уровнем управления, а монитор, предохранительное запорное устройство или полноподъемный предохранительный клапан — уровнем защиты. Подберите предохранительное устройство для потока, который будет проходить широко открытый регулятор при максимальном давлении на входе, и убедитесь, что точка выпуска и вентиляционная труба находятся за пределами рабочей зоны оператора.

Какая информация должна содержаться в запросе котировок?

Для однозначного ответа достаточно шести значений, и каждое из них устраняет один раунд размышлений:

• Максимальное и минимальное давление на входе
• Требуемая уставка и допуск на выходе
• Минимальный и максимальный расход в Нм3/ч
• Самая холодная и самая горячая температура газа на седле
• Размер соединения, стандарт фланца и материал корпуса
• Регулирующий стандарт, например EN 334 или EN 14382.