Запорно-регулирующая арматура, используемая для газоснабжения

Федеральное агентство по образованию  Российской Федерации 

Белгородский  государственный  университет

  им. В.Г.Шухова 

Кафедра газоснабжения и  теплогенерирующих  установок 
 
 
 
 

Контрольная работа 

по  дисциплине «Основы научных исследований» 

на  тему: «Запорно-регулирующая арматура, используемая для газоснабжения» 
 
 
 
 
 
 
 
 

                 Выполнил: Кононов С.Н.

                студент гр.6БЖД-31У   

                

                Руководитель: 
 
 
 
 
 
 
 

г. Белгород

2009

     Введение

     В решении строительства газопроводов важное значение имеет ускорение научно-технического прогресса, что предусматривает: внедрение средств комплексной механизации и автоматизации трудоемких процессов и передовой технологии обслуживания и ремонта газового оборудования; повышение надежности и оперативности управления газорегуляторными пунктами и сетями путем внедрения телемеханических систем; повышение безопасности эксплуатации систем газоснабжения, разработку и внедрение сигнализаторов загазованности помещений, а также новых приборов для нахождения мест утечки газа; внедрение газового топлива в сельскохозяйственные и другие производства; широкое применение неметаллических труб и новых материалов при строительстве систем газоснабжения; разработку и освоение промышленностью массового производства усовершенствованной бытовой и промышленной газовой аппаратуры, приборов, оборудования и арматуры, отвечающих эксплуатационным требованиям и лучшим мировым стандартам и обеспечивающих резкое повышение санитарно-гигиеническик условий, надежность и безопасность эксплуатации систем газоснабжения; дальнейшую разработку методов и сооружений для обеспечения устойчивого газоснабжения потребителей при пониженных температурах наружного воздуха и неравномерности газопотребления; совершенствование форм и методов хозяйственного руководства, планирования и управления. 

Регуляторы  давления 

Регуляторы  давления газа предназначены для  регулирования и автоматического  поддержания выходного давления природного и других неагрессивных  газов независимо от изменения расхода и входного давления в газорегуляторных пунктах, газорегуляторных установках и других системах газоснабжения. Регуляторы давления находят свое применение в системах газоснабжения промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых объектов. Регулятор давления газа для газовых сред предназначен для установки на различные газопотребляющие установки.

В зависимости  от направления подачи газа, регулятор  изготавливается для низкого  выходного давления и высокого выходного  давления. Установленная в корпусе  пружина, настраивает регулятор на заданное выходное давление. Регулятор выпускается в угловом или линейном исполнении, что позволяет устанавливать его в любом положении.

Компенсирующая  мембрана регулятора давления обеспечивает высокую точность регулирования. Благодаря оптимальным размерам, регуляторы имеют высокую пропускную способность.

Регуляторы давления газа бывают:

• Регуляторы давления прямоточные;
• Газовые регуляторы высокого давления;
• Регуляторы давления с предохранительно-запорным клапаном;

 

Регуляторы давления прямого действия являются автоматически действующей арматурой, обеспечивающей поддержание постоянного давления на участке системы до или после регулятора путем изменения расхода среды. Они состоят из следующих основных элементов: регулирующего органа (с чувствительным элементом-датчиком командных сигналов привода), привода, задатчика нагружения (с грузовым, пружинным или пневматическим нагружением), импульсного устройства (пилотного управляющего устройства) и импульсной линии связи "регулятор - трубопровод". Чувствительные элементы делятся на мембранные, сильфонные и поршневые.

Действие регулятора основано на использовании энергии рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. С изменением давления на контролируемом участке изменяется ; степень открытия затвора в сторону, необходимую для восстановления исходного давления. t

Регулятор обычно настраивается на определенный узкий интервал давлений, а изменение хода плунжера происходит при изменении давления рабочей среды. С изменением расхода изменяется и отрегулированное давление. Это происходит в связи с влиянием жесткости мембраны или пружины привода, которые в зависимости от хода плунжера создают различные усилия. Поэтому неравномерность регулирования является одной из важных характеристик регулятора давления прямого действия. Степень неравномерности е регулятора определяется отклонением (%) действительного значения отрегулированного давления Рд от номинального (настроенного) давления Рн:

e=(Pд-Pн)*100%/Pн

 
На точность работы регулятора давления оказывает влияние и порог  чувствительности, определяемый по минимальному значению изменения давления, необходимого для того, чтобы плунжер изменил  свое направление движения на обратное.

Регулятор давления "после себя" прямого действия, работающий в условиях, когда отрегулированное давление Р2 меньше половины регулируемого P1, то есть при Р2 < 0,5 х Р1 называется редукционным клапаном.

Регуляторы давления по функциональной зависимости регулируемой величины изготавливаются астатическими или статическими (пропорциональными).

Основные параметры: DN 3...800 мм, PN не более 400 кгс/см2, температура  рабочей среды от -200 до +600 °С.

Предохранительно-сбросные клапаны

Предохранительно-сбросные клапаны предназначены для сброса в атмосферу неагрессивных углеводородных газов при выходе контролируемого давления за установленные пределы.

Устанавливаются на газопроводах низкого, среднего и  высокого давления, а также в газорегуляторных пунктах и др. системах газоснабжения.

Бывают предохранительно-сбросные клапаны нескольких видов:

• сбросные клапаны низкого давления срабатывания;
• сбросные клапаны среднего давления срабатывания;
• сбросные клапаны высокого давления срабатывания.

Корпуса клапанов изготавливаются, как правило, из алюминия и снабжаются устройством для принудительной продувки. Все клапаны настроены на рабочее давление и устанавливаются на газопроводах и газорегуляторных станциях низкого, среднего и высокого давления. настроены на рабочее давление и устанавливаются на газопроводах и газорегуляторных станциях низкого, среднего и высокого давления.

Клапаны имеют большое число конструктивных разновидностей. В зависимости от назначения клапаны подразделяются на запорные, регулирующие, предохранительные, перепускные, обратные, отключающие, отсечные, кольцевые, электромагнитные. Клапана могут быть односедельными и двухседельными, последние применяются обычно только как распределительные и регулирующие. Регулирующий клапан имеет затвор (плунжер), форм которого обеспечивает заданное изменение расхода в зависимости от хода плунжера, в запорном клапане затвор обычно имеет тарельчатую форму.

В зависимости от направления потока через арматуру клапаны подразделяются на проходные, прямоточные и угловые. В проходных клапанах среда на выходе из корпуса имеет тоже направление, что и на входе. Прямоточные клапаны - проходные со спрямленной линии движения потока. Они имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с проходными. В угловых клапанах направление потока среды на выходе перпендикулярно к на правлению потока на входе (под углом 90°). Маховик проходного клапана расположен в плоскости, параллельной оси трубопровода, в прямоточных - под углом меньше 90° (обычно под углом в 45°), в угловых - в плоскости, перпендикулярной к оси седла подводящего трубопровода. Проходные и прямоточные клапаны устанавливаются на прямолинейных участках трубопровода, угловые - в местах поворота трубопровода на угол, равный 90°.

В некоторых клапанах конструкция предусматривает пружину или груз для открытия или закрытия клапана автоматически, когда действие перестановочного усилия прекращается. По виду действия эти клапаны подразделяются на нормально открытые (НО), если пружина (груз) удерживает клапан в открытом положении, и на нормально закрытые (НЗ), если пружина (груз) удерживает клапан в закрытом положении. Перестановочным называется усилие, необходимое для перемещения затвора арматуры в рабочих условиях. 

Фильтры

Газовые фильтры предназначены для защиты газового и газоиспользующего оборудования от смолистых веществ, пыли, песка, металлической окалины, ржавчины, и других твердых частиц.

фильтры предохраняют от засорения счетчиков газа, регуляторов давления, клапанов, горелок и т.д. Применение фильтров значительно повышает надежность работы газового оборудования и срок его службы.

Фильтры устанавливаются на горизонтальных участках газопроводов, в газорегуляторных блочных и шкафных пунктах, на промышленных и коммунально-бытовых  объектах. Допустима установка фильтров на открытом воздухе при расчетной температуре не ниже минус 40^oС.

Конструктивное  исполнение фильтров позволяет контролировать загрязненность без разборки корпуса, а очистку можно производить  без демонтажа фильтра из трубопровода.

Фильтрующий материал, используемый в фильтрах, химически инертный газу, и обеспечивает необходимую степень очистки, не разрушается под воздействием рабочей  среды. Кассета, установленная в  корпусе фильтра, заполняется фильтрующим  материалом – капроновой нитью, пропитанной маслом. При проходе газа через кассету, примеси остаются на фильтрующем материале. Перепад давления на кассете показывает степень загрязнения фильтра. Фильтрующий элемент может использоваться многократно.

Фильтры обеспечивают высокую степень фильтрации, что существенно повышает герметичность и срок службы запорно-регулирующей арматуры и всего газового оборудования. 

Шкафные регуляторные пункты 

Шкафные регуляторные пункты предназначены  для систем газоснабжения небольших  территориально-расположенных регионов, домов, населенных пунктов, отопительных котельных в условиях умеренного климата.

Применяются в системах газоснабжения природным  газом и служат для снижения давления газа и подержания его на заданном уровне. Выполняются в виде компактной конструкции шкафа, в котором расположено газовое оборудование. Могут быть с обогревом или без.

Как правило, шкафные регуляторные пункты состоят  из трех укомплектован-ных оборудованием  и КИП помещений:

• Технологического (размещена система газоснабжения, батареи системы отопления и контрольно-измерительные приборы);
• Телемеханики (устанавливается электрооборудование, средства связи и телемеханизация);
• Отопительного (размещен отопительный бытовой аппарат с водяным контуром).

Пункты  рассчитаны на устойчивую работу при разных температурах и относительной влажности. Работают в автоматическом режиме – автоматически отключают подачу газа при аварийных изменениях давления.

Бывают:

• регуляторные пункты с одной линией редуцирования;
• регуляторные пункты с основной и резервной линиями редуцирования;
• регуляторные пункты с двумя линиями редуцирования;

регуляторные  пункты со счетчиком газа и др.

 

Газорегуляторные  установки 

В системах газоснабжения населенных пунктов, коммуникациях бытовых промышленных и сельскохозяйственных объектов используются газорегуляторные в системах газоснабжения населенных пунктов, коммуникациях бытовых промышленных и сельскохозяйственных объектов используются газорегуляторные установки. Для измерения расхода природного газа установки могут оснащаться дополнительно узлами учета. 
 
Газорегуляторные установки используются для:

• очистки газа от механических примесей;
• редуцирования высокого или среднего давления газа на требуемое;
• автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне;
• автоматического прекращения подачи газа при аварийных ситуациях.