Регулятор тиску газу на РДГС-10

Размещено на http://www.allbest.ru/

Регулятор тиску газу на РДГС-10

ВСТУП

Регулятор тиску - це прилад, який призначений для автоматичного зниження і підтримання тиску газу на певному, заздалегідь заданому рівні. Регулювання здійснюється зміною протікаючої через регулюючий клапан кількості газу.

Регулювання тиску протікає наступним чином. При відхиленні кінцевого тиску від заданого змінюється положення чутливого елемента приводу, який безпосередньо або через передаточні механізми здійснює потрібну зміну прохідного січення дросельного органу, в результаті чого проходить відновлення порушеної рівноваги між поступанням і розходом газу. Теоретично чутливий орган кожен раз після відновлення порушеної рівноваги повертається в початкове положення. В дійсності цього не спостерігається через нечутливість, що виникає в результаті тертя і інерційних зусиль рухомих частин, що викликають запізнення відкриття і закриття клапана. Тому при регулюванні відбувається почергове переповнення і випорожнення газопроводу, а відповідно, і відхилення тиску від заданого. Таким чином, регулювання тиску - коливальний процес, що характеризується періодом, частотою і амплітудою коливань. Якщо коливання регульованого тиску протікає зі зростанням амплітуди, то процес регулювання нестабільний. Степінь нерівномірності регулювання - відношення різниці між максимальним і мінімальним регульованим тиском і його середньому значенню. Вона залежить від конструкції і схеми регулятора і визначає його статичну характеристику.

Незалежно від принципу дії регулятори повинні забезпечувати стійке регулювання. Це відбувається тоді, коли регульований тиск здійснює затухаючі або гармонічні незатухаючі коливання з постійною малою амплітудою. Коливання регульованого (вихідного) тиску газу не повинно перевищувати 10% (без переналаштування при зміні розходу газу у всьому діапазоні регулювання), а вхідного тиску (до регулятора) 25%. Мінімальний регульований розхід газу для односідлих клапанів повинен бути не більше 2. Відносна нерегульована протічка газу через закриті затвори для односідлого клапана не допускається.

У зв'язку з тим, що регулятори не мають постійного обслуговуючого персоналу, надійність їх роботи має першочергове значення. Важливо також, щоб вона не залежала від стороннього джерела енергії. Для цього використовується енергія тиску транспортованого газу.

При роботі регулятора тиску виходять з того, що для нормальної роботи в експлуатаційних умовах його розрахункова пропускна здатність повинна складати не більше 80, а при мінімальному розході - не менше 10% від максимальної пропускної здатності при заданому вихідному і вхідному тиску, тобто необхідно, щоб регулятор забезпечував задане регулювання при малих (мінімальних) розходах. Ця вимога особливо важлива для регуляторів, що застосовуються для газопостачання побутових споживачів, у яких розхід газу різко змінюється з часом, а в нічний час буває мінімальним. Для регулювання мінімальних розходів рекомендується використовувати односідлі регулятори, наприклад РДГС-10. Двохсідлі регулятори не можуть забезпечувати щільну посадку клапанів, через що прохід газу може виявитись більш необхідним для мінімального розходу (вночі), що неодмінно призведе до підвищення тиску. Тому двохсідлі регулятори небажано встановлювати на тупикових мережах, від яких споживаються побутові споживачі.

1. ЗАГАЛЬНО-ТЕХНІЧНА ЧАСТИНА

1.1 Технічна характеристика та службове призначення приладу

Регулятори тиску являються основним елементом газорегуляторних пунктів, призначені для автоматичного пониження тиску тазу від початкового (вхідного) до розрахункового (вихідного) і підтримання останнього у заданому діапазоні (з урахуванням нерівномірності регулювання) незалежно від зміни розходу газу і коливань вхідного тиску в певних межах. Конструктивне виконання і розміри регуляторів визначаються умовами їх експлуатації, розрахунковою пропускною здатністю, вхідним і вихідним тиском.

Регулятор може підтримувати заданий тиск газу в певній точці газопроводу, розміщеній після регулятора або до нього. В першому випадку регулятор називають регулятором «після себе», в другому - регулятором «до себе». Домовий газовий регулятор РДГС-10 належить до першої групи.

За принципом дії розрізняють регулятори прямої і непрямої дії. В регуляторах прямої дії зміна кінцевого (вихідного) тиску газу створює зусилля, необхідне для здійснення регулювання його величини. Основними елементами найпростішого регулятора, окрім корпусу, являються клапан і робоча мембрана. Під дією вантажу і власної ваги мембрана разом з клапаном опускається вниз і утворює отвір для проходу газу, в результаті чого після регулятора (клапана) тиск постійно підвищується. Цей тиск за допомогою з'єднуючої трубки передається в під мембранний простір і здійснює дію на мембрану, зворотню дію ваш вантажу і клапану. Мембрана з клапаном опускається до тих пір, доки після регулятора не створюється тиск, здатний врівноважити задане навантаження. При подальшому підвищенні тиску за регулятором тиск газу починає поборювати навантаження, мембрана піднімається і зменшує величину відкриття клапану. При зниженні тиску за регулятором, навпаки, мембрана з клапаном починає опускатися вниз, за рахунок чого збільшується прохідний отвір, а разом з тим збільшується прохід газу через регулятор і підвищується тиск. Таким чином, зміна вихідного тиску передається на мембрану, яка, опускаючись чи піднімаючись, відкриває прохідний отвір клапану і тим самим здійснюється регулювання величини тиску. Практично не залежно від розходу газу тиск після регулятора залишається постійним.

Рисунок 1 РДГС - 10

У регуляторів непрямої дії зміна кінцевого (вихідного) тиску безпосередньо не створює зусиль для здійснення процесу регулювання. Воно лише приводить в дію розподільчий механізм (командний прилад) для включення джерела енергії, за допомогою якого здійснюється регулююча дія. Джерелом енергії можуть слугувати повітря і газ високого тиску (пневматичні регулятори), масло чи інша рідина (гідравлічні регулятори) і т.п.

Регулятори прямої дії порівняно з регуляторами непрямої дії відрізняються меншою чутливістю. Проте, не дивлячись на кращу характеристику регуляторів непрямої дії, в міському господарстві найбільше розповсюдження отримали регулятори прямої дії, які мають просту конструкцію, невелику вартість і є зручними в обслуговуванні.

В залежності від роду навантаження на мембрану розрізняють три типи регуляторів: з ваговим навантаженням, з пружинним навантаженням і з навантаженням, що створюються тиском газу.

Розрізняють регулятори також за типом і конструкцією дросельних органів. Дросельними органами регуляторів називають пристрої, за допомогою яких регулюється кількість протікаю чого через них газу. Зміна кількості газу здійснюється дроселюванням, тобто зменшенням чи збільшенням отвору, через який протікає газ,

В якості дроселів в регуляторах прямої дії найбільше розповсюдження отримали клапани. Поворотні втулки, не дивлячись на простоту конструкції, широкого розповсюдження не отримали 1 застосовуються головним чином на газопроводах низького тиску великих діаметрів при малих перепадах тиску. Основним недоліком втулок являється те, що вони не забезпечують хорошої герметичності при відсутності розходу газу. Крім того, поворотні втулки не придатні для регулювання малих витрат у зв'язку з тим, що не володіють здатністю регулювати прохідні січення малих розмірів. Тому безпосередньо на міських мережах поворотні втулки не встановлюються. Клапани регуляторів бувають односідлі та двохсідлі. В двохсідлих клапанах газ проходить двома потоками (через два отвори), тому пропускна здатність їх при інших рівних умовах значно більша односідних.

Регулятор РДГС призначений для зниження середнього тиску газу на низький і автоматичної підтримки низького тиску на заданому рівні в комунально-побутовому газопостачанні.

Регулятор розрахований на безперебійну роботу при температурі навколишнього середовища від мінус 40 до плюс 45 °С.

Таблиця 1.1. Технічна характеристика приладу:

Назва показника, одиниця виміру	Норма
1. Середовище, що регулюється	природний газ
2. Вхідний тиск, МПа	0,02-0,30
3. Номінальний вихідний тиск газу, кПа	2,0
4. Зона нерівномірності регулювання, %	20
5. Пропускна спроможність регулятора по природному газу, густиною 0,73 кг/м3при вхідному тиску 0,05 МПа, м3/год., не менше	10
6. Тиск початку спрацьовування запобіжно-скидного клапана, кПа	2,06-3,0
7. Пропускна спроможність скидного клапана при тиску 5 кПа, м3/год., не менше	15
8. Вихідний тиск спрацьовування відключаючого пристрою при зменшенні вхідного тиску до величини не більше 0,02 МПа, кПа	0,7 - 1,1
9. Спрацьовування відключаючого пристрою при максимальній витраті, м3/год.	15 ± 5
10. Маса, кг, не більше	2,4

1.2 Аналіз існуючих аналогів та критичний огляд літератури

Регулятор тиску типу РДС

Регулятори типу РДС в міському газовому господарстві отримали дуже широке розповсюдження. Їх виготовляли для початкових (вхідних) тисків до 12 кгс/см2 і кінцевих вихідних тисків від 50 до 11000 мм вод. ст.

Широкий діапазон початкових і кінцевих тисків дав можливість використовувати регулятори цього типу як для міських (районних), так і для місцевих (об'єктових) редуціюючих установок.

Регулятори РДС складаються з двох основних вузлів:

основного регулятора (виконавчого механізму) і допоміжного регулятора тиску (командного приладу чи пілота). Виконавчий механізм регулятора містить однорідний клапан з ущільненням із газо-, бензо- і морозостійкої резини, який забезпечує щільне закриття при відсутності газорозбору.

Рисунок 1.2. Регулятор тиску типу РДГС

В якості командного пристрою для регуляторів РДС переважно застосовують пілоти КМ і КВ (регулятори управління Казанцева низького і високого тиску). Ці ж пілоти застосовуються в якості командного пристрою для регуляторів типу РДУК.

Універсальний регулятор типу РДУК

Універсальні регулятори тиску типу РДУК мають таку ж характеристику, що й регулятори тиску РДС, але при меншій вазі і розмірах володіють більшою продуктивністю.

Рисунок 1.3. Регулятор типу РДУК

Регулятори тиску типу РДУК всіх розмірів в конструктивному віношенні не мають суттєвих розбіжностей між собою, вони надійні в роботі, ряд вузлів і деталей в них уніфікований, що дозволяє здійснювати їх взаємозамінність.

Принцип роботи регулятора наступний: при відсутності газу регулюючий клапан закритий, а клапан регулятора управління - привідкритий за допомогою регулюючої пружини.

Якщо подати газ на вхід регулятора тиску, то він по імпульсній трубці поступить в регулятор управління і через клапан по трубці в підмембранну частину регулюючого клапану і далі через імпульсну трубку і дросель в вихідний газопровід.

Надмембранна частина імпульсною трубкою з'єднана з вихідним газопроводом. Мембрана під тиском газу піднімається доверху і клапан регулятора відкриється. Через привідкрите сідло клапана газ поступає у вихідний газопровід, а звідси через імпульсні трубки - на мембрани регулятора управління і регулюючого клапана. В результаті встановлюється рівновага мембран у відповідності з заданим регулювальною пружиною пілота тиском. Завдяки наявності дроселя тиск газу під робочою мембраною буде завжди більшим, ніж над мембраною.

При збільшенні витрат газу тиск починає знижуватись, клапан регулятора управління відкривається більше, надходження газу на робочу мембрану збільшується, від чого вона піднімається доверху і більше відкриває клапан регулятора. Тиск на виході регулятора відновлюється, а відкриття клапана буде відповідати витратам, які збільшились. При зменшенні витрат газу процес відбувається в зворотньому порядку.

При монтажі регулятора треба слідкувати за тим, щоб дві мембранні камери (регулятора тиску і пілота) знаходились в горизонтальному положенні. Особливу увагу потрібно приділяти правильності під`єднання імпульсних трубок.

Регулятори низького тиску РД-32М та РД-50М.

Регулятори РД-32М та РД-50М в залежності від призначення і розрахункового розходу газу можуть поставлятись з різними діаметрами сідел і пружинами для настройки вихідного тиску.

Ці регулятори складаються з двох основних вузлів - мембранної камери та чугунної хрестовини, які з'єднані за допомогою накидної гайки. Це дозволяє легко відділяти вузли один від одного для ремонту чи огляду, а також розташовувати їх один відносно одного під будь-яким кутом. При монтажі хрестовину встановлюють безпосередньо на газопроводі і кріплять до нього накидними гайками, або шляхом приварки кінців трубопроводу до ніпелів.

Слід зазначити, що допустимий вхідний тиск зменшується зі збільшенням діаметра сідла.



Рисунок 1.4. Регулятори низького тиску типу РД-50М

Регулятори РНД

Регулятор низького тиску РНД прямої дії астатичного типу з навантаженням манжетної мембрани вантажем постійної маси призначений для зниження тиску газу із середнього (до 3 кгс/см2) до низького (в межах 35-300 кгс/м2). В даний час промисловістю не випускається, але в районних і квартальних газорегуляторних пунктах міських систем газопостачання успішно експлуатується.

Рисунок 1.5. Регулятор типу РНД

Включення регулятора в роботу проходить без вантажів або з одним-двома дисками при відкритому вихідному запірному механізмі і кранах перед манометрами. Потім, спостерігаючи за показами манометрів, повільно відкривають вхідний запірний механізм, добавляють через відкритий люк необхідний вантаж і при досягненні заданого вихідного тиску закривають кришку. Регулятор повинен встановлюватись строго горизонтально, так як навіть при невеликому зміщенні від горизонталі мембрана треться в нерухому металеву обичайку і може в цьому місці розірватись.

2. РОЗРАХУНКОВО - КОНСТРУКТОРСЬКА ЧАСТИНА

2.1 Конструкція та принцип роботи регулятора РДГС-10

В регуляторі з'єднані та незалежно працюють такі пристрої: двохступеневий регулятор тиску, автоматичний відключаючий пристрій при пониженні тиску на виході ( відключаючий клапан), автоматичний відключаючий пристрій при перевищенні витрат ( швидкісний клапан), запобіжно скидний клапан, фільтр.

Конструкція регулятора, показана в Додатку 1, складається із корпусів 39, 43, 44, і кришки 7. В корпус 39 вкручені гайки (сідла) 29, 31 робочих клапанів 33, 36 першого та другого ступеня редукування. Сідло 31 є одночасно сідлом відключаючого клапана 32.

Перший ступінь редукування складається із сідла 31, клапана 33, і важеля 22, з'єднаного з робочою мембраною 11.

На робочій мембрані 11 розміщений скидний клапан 9 з пружиною настройки 21.

В копусі 44 є штуцер (різьба G 3/4) для викиду газу в атмосферу.

Пружина 18 і гайка 17 призначені для регулювання вихідного тиску.

На вході в регулятор знаходиться фільтр 8, швидкісний клапан 4, який складається з пружини 28 і сідла 58.

У виключеному стані регулятора та при відсутності подачі газу вісь 36-го клапана першого ступеня редукування знаходиться в положення «відкрито», а клапан 32 другого ступеня редукування в положенні «закрито». Газ під тиском до 0.3 МПа подається в регулятор через вхідний штуцер, проходить через фільтр 8 і через сідло клапана першого ступеня редукування, входить в камеру «А», переміщує мембрану 5. Мембрана, переміщуючись, долає опір пружини 26 і через важільний механізм переміщує вісь 36 клапана першого ступеня редукування в положення «закрито», це призводить до припинення подачі газу в регулятор, при цьому клапан 32 другого ступеня редукування залишається в положенні «закрито». Перший ступінь редукування забезпечує тиск в камері «А» біля 0,05 МПа при зміні тиску на вході регулятора.

Для запуску регулятора в роботу необхідно відкрити клапан 32 другого ступеня редукування. Це виконується за допомогою важеля 46 (закрити-відкрити). Після переведення важеля 46 в положення «відкрито», через переміщення штоків 6 та 19, мембрани 11, важеля 22 відбувається переміщення клапана 32 в положення «відкрито». При цьому, газ під тиском 0,05 МПа поступає через сідло другого ступеня редукування в камеру низького тиску «Б». Після досягнення в камері «Б» тиску більш як 2 ± 0.4 кПа (200 ± 40 мм вод. ст.), на який налаштована пружина 18, мембрана 11 піднімається і через важіль 22 закриває клапан 33. По мірі витрати газу з камери низького тиску, тиск в камері зменшується, мембрана 11 під дією пружини 18 опускається і відкриває клапан 33.

Таким чином, в залежності від витрати газу встановлюється відповідна величина дроселюючої щілини між сідлом гайки 31 та клапаном 33, а тиск газу в камері «Б» встановлюється в межах 2 ± 0.4 кПа (200 ± 40 мм вод. ст.).

У випадку пониження тиску в камері «Б» нижче 110 мм вод. ст., що може відбутись через вихід з ладу окремих деталей регулятора, перевищенні споживання більше 10 м3/год. або падінні тиску на виході нижче 70 - 110 мм вод. ст. спрацьовує відключаючий клапан 32. Мембрана 11 під дією пружини 18 опускається в нижнє положення і через систему важелів клапану 32 перекриває доступ газу до камери «Б», при цьому регулятор вимикається. Для його повторного запуску потрібно «закрити-відкрити» важіль 46.

У випадку підвищення тиску в камері «Б» вище 260 мм вод. ст. (як правило, при відсутності споживання газу) спрацьовує запобіжно-скидний клапан 9, скидаючи надлишковий об'єм газу в атмосферу через отвір в корпусі 44.

Конструкція регулятора забезпечує в аварійних ситуаціях пропускну здатність скидного клапана не нище 15 м3/год. і тиск на виході регулятора не більше 3,0 кПа (300 мм вод. ст.).

Система захисту не передбачає відключення регулятора при перевищенні тиску на виході регулятора.

Основні матеріали, що застосовуються при виготовленні регулятора:

? корпусні деталі, кришки, заглушки - сплав алюмінію;

? мембрани, прокладки - гумова суміш НО-68-1, В14;

? клапани, клапанні гайки, гайки накидні; - латунь ЛС59;

? інші деталі - сталь, покрита цинком,сірий чавун.

2.2 Особливості монтажу та технічного обслуговування регулятора

Монтаж, експлуатація і технічне обслуговування регуляторів повинні проводитись персоналом спеціалізованих будівельних і експлуатаційно-ремонтних організацій, які мають відповідну ліцензію підрозділів Держбуду та дозвіл Держнаглядохоронпраці України на право виконання цих робіт згідно з ДБН В.2,5-20, правилами безпеки систем газопостачання України ДНАОП 0.00-1.20, паспортом та цією настановою.

Регулятор встановлюється на зовнішній стіні житлового будинку, який газифікується, не нище ІІІ ступеня вогнестійкості при тиску газу на вході до 0,3 МПа ( 3 кгс/ см2). Для якісного монтажу рекомендовано використовувати комплект монтажних частин виробництва ВАТ «Електротермометрія».

Відстань від захисної шафи з регулятором, яка встановлена на стіні житлового будинку, до вікна чи дверей та інших прорізів (по горизонталі) повинна бути не менша 1 м, на висоті не більше 2,2 м.

Встановлення захисної шафи з регулятором під вікнами і балконами не допускається.

При установці шафа з регуляторами на окремо розташованих опорах, відстань від будинків не нормується. При цьому слід враховувати, що розміщення регуляторів не повинно бути в межах площі віконних і дверних отворів, і бути на відстані від них не менше 1 м.

Висота встановлення регулятора повинна бути не менше 1 м по низу шафи до рівня землі.

У разі необхідності встановлення регулятора на висоті понад 2,2 м необхідно передбачати сходи, або площадку для його обслуговування.

Підготовка до монтажу та монтаж

1. Слід розпакувати регулятор.

2. Перевіряємо комплектність поставки у відповідності з паспортом.

3. Перевіряємо регулятор зовнішнім оглядом на відсутність механічних пошкоджень зовнішніх поверхонь та цілісність пломб.

4. Розпаковуємо комплект монтажних частин.

5. Перевіряємо комплектність поставки.

6. Приєднання до газопроводу проводимо за допомогою зварювання.

7. Герметичність монтажу при під`єднанні регулятора до газопроводу середнього тиску досягається за допомогою пари «куля-конус» без допомоги герметизуючи прокладок. Тому під`єднувати регулятор до газопроводу необхідно тільки за допомогою штуцера перехідного, що входить в комплект монтажних частин. Герметичність при під`єднанні до газопроводу низького тиску досягається за допомогою гумової прокладки, що входить в комплект регулятора.

8. При включенні регулятора, для уникнення аварійної ситуації, всі крани перед газовими приладами повинні бути закритими.

Технічне обслуговування (технічний огляд)

Технічне обслуговування (технічний огляд) регулятора повинно проводитись не рідше одного разу в три роки, або за заявкою власника представником спеціалізованої організації. При цьому виріб має пройти дефектацію, ремонт та налагодження, згідно вимог технічних умов, в майстернях спеціалізованих підприємств газового господарства (СПГГ).

При наявності заявки споживача на відхилення тиску газу від номіналу необхідно перевірити його величину на виході регулятора. Тиск перевіряється на приладі у споживача при відсутності відбору газу.

При кожному обході вводу газопроводу перевіряється приладовим методом або мильною емульсією герметичність з`єднань регулятора та його зовнішній стан.

Перелік робіт, що проводиться при технічному огляді, приведені в таблиці 2.

Таблиця 2.1.

Зміст робіт та методика їх проведення	Технічні вимоги	Прилади, інструменти, пристрої та матеріали, необхідні для перевірки
1. Зовнішній огляд регулятора	Відсутність механічних пошкоджень, наявність пломб	Візуально
2. Перевірка герметичності всіх з'єднань	Вихід газу не допускається	Мильна емульсія
3. Перевірка на відсутність скидання газу через аварійний патрубок при нульовій витраті газу	Скидання газу не допускається	Мильна емульсія, спеціальний штуцер
4. Перевірка тиску на виході регулятора при відсутності відбору газу	Тиск газу в межах від 160 до 240 мм вод. ст.	Мановакууметр МВ 600 ГОСТ 9933

2.3 Можливі неполадки в роботі регулятора та методи їх усунення

1. Ремонт та наладка регуляторів проводиться в майстернях спеціалізованого підприємства газового господарства та сервісних центрах.

2. В разі демонтажу для ремонту, несправний регулятор повинен бути замінений регулятором зі спеціального обмінного фонду.

3. Можливі неполадки в роботі регулятора можуть бути пов'язані з:

? невідповідність зберіганням, транспортуванням чи монтажем регулятора;

? зовнішнім механічним пошкодженням;

? забрудненням фільтра, поверхонь дроселюючи клапанів;

? спрацюванням мембран (розрив) та клапанних прокладок (продавлювання).

4. Перелік можливих неполадок в процесі експлуатації та методи їх усунень приведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2.

Характеристика неполадок, їх зовнішній прояв	Ймовірна причина	Методи усунення
1. Скидання газу в атмосферу через аварійні патрубки (свічку)	1. Поломка чи порушення настройки пружини 21. 2. Спрацювання прокладок дроселюючи клапанів 34. 3. Розрив мембрани 11 (рідше мембрани 5)	1. Замінити деталі, що вийшли з ладу, провести складання, регулювання та перевірку основних параметрів регулятора.
2. Значне зниження вихідного тиску, спрацювання відключаючого пристрою (при наявності мережі тиску більше 0.2 кгс/ см2)	1. Забруднений фільтр, забруднені сідла дроселюючи клапанів. 2. Поломка пружини 26 першого ступеня редукування.	1. Замінити фільтр. 2. Розібрати регулятор, очистити сідла чи замінити деталі, що вийшли з ладу. Зібрати регулятор, відрегулювати, перевірити.
3. Значне підвищення вихідного тиску	1. Спрацьованість прокладок дроселюючи клапанів 34. 2. Забруднення сідел клапанів.	1. Розібрати регулятор, замінити деталі чи очистити сідла, зібрати регулятор, відрегулювати та перевірити.
4. Значне зниження вихідного тиску без спрацювання відключаючого пристрою	1. Ті ж причини, що в пункті 2 з поломкою пружини 18, або порушення зазору в клапані 10	1. Провести ремонт із заміною деталей, що вийшли з ладу, відрегулювати, перевірити

Деякі вказівки та рекомендації по ремонту регулятора:

5.1 При ремонті використовувати деталі та вузли заводу-виробника.

5.2 При експлуатації регулятора більш як 3 роки, при ремонті з будь-якої причини слід провести заміну прокладок 34, очищення клапанів та клапанних гайок.

5.3 При переустановці клапанних гайок 29, 31 проводити заміну прокладок 37, 38, змазавши їх газовим мастилом.

5.4. При складанні чи ремонті клапана 10 (гайка 31, клапани 32 і 33) забезпечити осьовий хід 1.8 ± 0.2 мм та нерухомість з'єднання між собою клапанів 32 і 33 (додаток 1).

6. При розбиранні, складанні та настроюванні параметрів регулятора рекомендується застосовувати технологічну оснастку (додаток 3).

7. Після проведення ремонтних робіт настроїти наступні параметри регулятора:

? вихідний тиск;

? тиск спрацювання скидного клапана.

7.1 Регулювання проводити на установці, схема якої наведена в додатку 2. Регулятор встановити на стенд у зібраному стані, демонтувавши кришку 7, стакан 13, прижим 15, пружину 16, шайбу 24.

7.2 Настроювання вихідного тиску проводиться обертанням гайки 17 (див. додаток 1), яка ослаблює чи стискає пружину 18.

7.3 Настроювання тиску спрацювання скидного клапану проводиться стискання чи ослаблення пружини 21 обертанням гайки 55.

7.4 Встановити в регулятор стакан 13, пружину 16, прижим 15, шайбу 24, кришку 7, перевірити параметри регулятора.

8. Перевірити регулятор на відповідність вимогам таблиці 1:

? вихідний тиск газу зони пропорційності регулювання;

? вихідний тиск спрацювання відключаючого пристрою;

? тиск початку спрацювання скидного клапана.

Перевірити герметичність ущільнюючих поверхонь клапанів і сідел регулятора при нульовій витраті газу.

Перевірити герметичність з`єднань регулятора, які знаходяться під тиском.

8.1 Перевірку номінального тиску на виході регулятора і зони пропорційності регулювання (3,4 таблиці 1) проводять на установці, схема якої наведена в додатку 2.

На вхід регулятора подають повітря під тиском 0,05 МПа при витраті повітря 6,3 м3/год., що відповідає витраті газу 10 м3/год. При цьому тиск на виході регулятора не повинен бути меншим 1,6 кПа (160 мм вод. ст.).

На вхід регулятора подають повітря під тиском 0,3 МПА при витраті повітря 0,16 м3/год., що відповідає витраті газу 0,2 м3/год. При цьому тиск на виході регулятора (при нормальних умовах) не повинен бути більшим 2,4 кПа.

8.2. Перевірка спрацювання відключаючого пристрою при зниженні вихідного тиску (8 таблиці 1) проводиться на установці, схема якої наведена в додатку 2.

На вхід регулятора подають повітря під тиском 0,05 МПа, включають регулятор, встановлюють витрату повітря від 1,3 м3/год. до 3,2 м3/год. Плавно знижують тиск до моменту спрацювання відключаючого пристрою. Контролюють тиск на виході регулятора в момент виключення регулятора напороміром М2. Тиск повинен бути в діапазоні від 0,7 до 1,1 кПа (від 70 до 110 мм вод. ст.).

8.3. Перевірка спрацювання скидного клапану (6 таблиці 1) проводиться на установці, схема якої наведена в додатку 2, при закритому вхідному патрубку (регулятор у виключеному стані) шляхом подачі зі сторони вихідного патрубка регулятора повітря під тиском 2,0 кПа (200 мм вод.ст.) з наступним плавним збільшенням тиску до моменту відкриття скидного клапану (появи бульбашок у ємності з водою Е) і з подальшим плавним зниженням тиску до закриття скидного клапана (відсутність бульбашок у ємності з водою Е). Відкриття клапану повинне відбуватись при тиску на виході регулятора від 2,6 до 3,0 кПа (від 260 до 300 мм вод.ст.).

8.4. Перевірка герметичності клапанів і сідел регулятора проводиться на установці

- шляхом подачі через вхідний патрубок регулятора повітря під тиском 0,3 МПа (3 кгс/см2) при закритому вихідному патрубку регулятора на протяхі 2 хв. (регулятор у виключеному стані); при цьому підвищення тиску на виході регулятора понад 2,4 кПа (240 мм вод. ст.) не допускається;

- шляхом подачі через вихідний патрубок регулятора повітря під тиском 0,3 МПа (3 кгс/см2) при закритому вихідному патрубку релятора на протязі 2 хв. (регулятор у виключеному стані); при цьому поява бульбашок на виході у ємності з водою Е не допускається

8.5. Перевірка герметичності з'єднань регулятора, які знаходяться під тиском проводиться:

? шляхом подачі через вхідний патрубок регулятора повітря під тиском 0,4 МПа (3 );

? шляхом подачі через вихідний патрубок регулятора повітря під тиском 2,4 КПа (240 мм вод. ст)

Регулятор знаходиться у виключеному стані.

Допускається одночасно подавати повітря на вхідний та вихідний патрубки.

Перевірку геометричності проводять шляхом занурення регулятора у воду. При цьому внутрішню порожнину регулятора потрібно захистити від попадання води: отвір аварійного скидання газу заглушити, забезпечуючи його з'єднання з атмосферою за допомогою трубки.

Поява бульбашок у воді не допускається.

Час витримки під водою повинен бути достатнім для повного огляду регулятора але, не менше 5 хв.

Регулятор вважається герметичним, якщо під час перевірки у воді бульбашок не виявлено [3, с. 607-612].

2.4. Вимоги до регуляторів тиску.

Надійність та ефективність роботи регуляторів залежить від постійності (в заданих межах) тиску газу в об'єкті регулювання. До основних функцій регулятора слід віднести:

? зниження тиску газу (дроселювання) вхідного тиску до розрахунковогов контрольованій точці;

? підтримання вихідного тиску в заданих межах при встановленому
режимі роботи об'єкту регулювання;

? відновлення вихідного тиску в задані межі після відхилення, яке
порушило встановлений режим.

Із трьох перекислених функцій регулятора остання являється найбільш складною і відповідальною, часто визначальною в роботі регулятора і системи вцілому. Це пояснюється тим, що встановлений режим (стан рівноваги) являється лише окремим випадком загального, при якому відхилення можуть виникнути в будь-який момент, а інколи є постійним фактором, що характеризує режим роботи об'єкта. Відновлення заданого тиску після відхилення являється перехідним процесом, протікання якого визначається будовою регулятора и, меншою мірою, характеристикою об'єкта регулювання. Слід зазначити, що весь процес регулювання не можна розглядати окремо для регулятора і для об'єкту регулювання, необхідно розглядати систему вцілому, вона складається з двох компонентів - регулятора і об'єкта.

В принципі можна представити собі декілька протікання перехідних процесів. Якщо відхилення викликало підйом тиску в контрольованій точці і в перший же період процесу регулювання тиску плавно зменшується до заданого, то такий процес найбільш бажаний. Його називають аперіодичним (проходить один раз, не повторюється) східним (крива в кінці процесу повністю або майже зливається з прямою завдання).

Частіше в процесі регулювання тиск повертається до заданого після ряду затухаючих коливань. При цьому якщо тиск в перший період після збурення зросло, то в наступний період він виявляється нижче заданого, потім знову зростає і знову знижується. В кожен наступний період відхилення тиску від заданого зменшується, і так триває до тих пір, поки крива повністю або майже не зіллється з горизонтальною лінією. Максимальне відхилення регульованого параметра (у нашому випадку тиску) від заданого значення називається амплітудою. Якщо процес затухаючий, то амплітуда в кожен наступний період виявляється меншою, ніж попередня.

Здатність системи регулятор - об'єкт повертатись до початкового стану після припинення збурення називають стійкістю [4, с. 67-69].

2.5 Розрахунок пружини стиску

Методи розрахунку та конструювання пружин залежать від типу пружини та роду навантажень, що на них діють.

Відмінності у напрямках осьових навантажень визначають особливості конструктивного виконання пружин стиску. Пружини стиску повинні мати зазор між витками для забезпечення потрібної осадки. Відмінністю пружин стиску від пружин розтягу є конструктивне виконання кінців.

Основні параметри пружин розтягу та стиску регламентовані стандартами.

Приклад пружини стиску представлений на рисунку 4.



Рисунок 2.1. Пружина стиску

Вихідні дані для розрахунку:

відносний інерційний зазор - ;

діаметр дроту - d=3мм;

зовнішній діаметр пружини - D=24мм;

найбільший прогин одного витка - мм;

межа міцності при розтягу дроту класу 1 - 2500Мпа;

Визначаємо орієнтовне значення сили пружини при максимальній деформації:

=33Н;

Максимальне дотичне напруження:

Критична швидкість:

мс;

Жорсткість пружини:

C=

Жорсткість одного витка:

Кількість витків:

Робочих -z=

Опорних - z2=2;

Повна -

Середній діаметр пружини:

мм;

Крок пружини:

h=мм;

Довжина розгорнутого дроту:

L=мм.

3. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

3.1 Характеристика та службове призначення деталі. Аналіз технологічності

регулятор тиск пружина монтаж

Аналіз службового призначення деталі полягає у виявленні властивостей, якими має володіти деталь в залежності від функцій, які вона виконує у приладі. Розглянемо деталь стакан (13).

Стакан найраціональніше виготовляти з сірого чавуну. Сірий чавун є найбільш розповсюдженим матеріалом для виготовлення різноманітних відливок.

Сірий чавун володіє високим часовим супротивом (100-450МПа), підвищеною твердістю (НВ 140-250), малим відносним подовженням (5 ~ 0,2-0,5%). Сірий чавун добре працює при навантаженнях, а також легко обробляється різанням.

Механічні властивості чавуну підвищують легуванням, термічною обробкою та іншими способами.

Деталь стакан у домовому газовому регуляторі служить для центрування штока 19.

Аналіз технологічності конструкції деталі полягає в найбільш раціональному і економічно вигідному виготовленні деталі. Оцінка технологічності може бути якісною та кількісною.

Якісну оцінку технологічності конструкції здійснюють по матеріалу, якості поверхонь, по можливим способам отримання заготовки.

Кількісна оцінка технологічності конструкції може бути здійснена лише при використанні відповідних базових показників технологічності.

Якісна оцінка технологічності:

1. Матеріал - сірий чавун. Йому властива добра оброблюваність різанням. Сірий чавун є найбільш розповсюдженим матеріалом для відливок.

2. Спосіб отримання заготовки - лиття в кокіль. При литті в кокіль отримуються заготовки кращої якості, ніж при литті в піщані форми. Відливки, що отримуються литтям в кокіль, мають високу геометричну точність розмірів і малу шорсткість поверхні, що знижує допуски на механічну обробку.

Для підтвердження правильності вибору методу лиття нижче представлена порівняльна таблиця.

Таблиця 3.1. Порівняльна таблиця методів лиття

Характеристика методів	Методи отримання заготовок
	Лиття в піщані форми	Лиття в кокіль
	Кількісні і якісні показники методів
Досягнута точність	6-14 клас	4-11клас
Шорсткість поверхні заготовки	Rz 160	Rz 100
Величина допусків	2-14 мм	1,5-8 мм
Область застосування: -по матеріалу -по розмірах і масі -по типу виробництва	Сталь, чавун, кольорові метали і сплави Крупні і середні відливки до 70 т Серійне виробництво	Сталь, чавун, кольорові метали і сплави Фасонні відливки до 7 т Крупносерійне і масове виробництво
Ефективність методу	30-50% вихід придатного лиття	40-50% вихід придатного лиття

Після порівняння методів лиття робимо висновок, що найбільш доцільний метод отримання заготовки - лиття в кокіль.

3.2 Розробка технологічного маршруту та вибір технологічного обладнання

Вибір технологічних баз проводять щоб намітити базові поверхні порядок їх зміни (при необхідності) при виконанні технологічного процес механічної обробки деталі.

Вибір технологічних баз у великій мірі визначає точність лінійних розмірів відносно положення поверхонь, що отримуються в процесі обробкі вибір ріжучих і вимірюючи інструментів, верстатних пристосувань.

В основі вибору технологічних баз лежать загальні принципи:

? при обробці заготовок, що отримуються литтям або штамповкою необроблені поверхні можна використовувати в якості баз тільки на першій операції;

? при обробці в заготовках всіх поверхонь в якості технологічних баз для першої операції доцільно використати поверхні з найменшими допусками

? при інших рівних умовах найбільша точність обробки досягається при використанні на всіх операціях одних і тих же баз, тобто при дотриманні принципу єдності баз.

Вибрані технологічні бази із зажимними засобами повинні забезпечити правильне базування і надійне закріплення заготовки, що гарантує незмінність ї . положення під час обробки, а також просту конструкцію пристосування зручність встановлення і зняття заготовки.

Для виготовлення деталі «Стакан» потрібно застосувати дві технологічні операції - токарну та свердлильну.

Для токарної операції вибираємо токарний станок 16К20:

Потужність головного приводу - 10кВт;

Габарити станка - 2505x1190мм;

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки - 220 мм; Частота обертання шпинделя - 1600 об/хв.

В якості пристосування вибираємо трьохкулачковий патрон і пневматичним приводом (ГОСТ 24351 - 80). Це найшвидше і найзручніше закріпить деталь.

В якості інструменту вибираємо різці, але в залежності від переходу. Операція складається з двох переходів, на кожен перехід вибираємо свій різець, у відповідності до призначення.

Для першого переходу - підрізка торця вибираємо підрізний різець з швидкоріжучої сталі ГОСТ 18871 -73.

Для другого переходу -- розточка діаметру вибираємо розточний різець ГОСТ 18883 -73.

Для свердлильної операції вибираємо вертикально свердлильний станок 2Н118:

Потужність електродвигуна - 1,5 кВт; Габарити станка - 2080x870 мм;

Найбільший діаметр оброблюваної заготовки - 18 мм; Частота обертання шпинделя - 2800 об/мин.

В якості пристосування вибираємо скальчатий кондуктор (ГОСТ 16888 -71). Він дозволяє надійно закріпити деталь.

Для свердління отвору в якості інструмента вибираємо свердло спіральне, із швидкоріжучої сталі (ГОСТ-10903-77).

4. ПИТАННЯ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ З ПРИЛАДОМ

Монтаж і технічне обслуговування регулятора повинна проводити спеціалізована організація у відповідності з вимогами «Правил безпеки в газовому господарстві», із змінами і доповненнями.

При експлуатації регулятора для запобігання нещасних випадків і аварій споживачеві забороняється:

при появі запаху газу в місцях установки регулятора палити, запалювати сірники, вмикати і вимикати електроосвітлення;

при порушенні нормальної роботи газових приладів - значне підвищення (відрив полум'я) або пониження тиску (затухання полум'я) користуватися приладами. Всі крани перед приладами повинні бути закриті;

усувати несправності регулятора, розбирати і ремонтувати його особам, що не мають на це права.

У разі появи запаху газу в місцях встановлення регулятора, порушення нормальної роботи горілок, припинення поступання газу до приладів необхідно для усунення несправностей викликати представника експлуатаційної чи аварійної служби газового господарства.

Потрібно дотримуватись встановлених строків проведення технічного обслуговування і ремонту регулятора [6, с. 120-121].

ВИСНОВКИ

В об'ємі даного дипломного проекту було розроблено макет регулятора тиску газу будинкового газопостачання РДГС-10, який призначений для зниження середнього тиску газу на низький та автоматичного підтримування низького тиску на необхідному рівні у системах комунального газопостачання.

Регулятор розрахований на стійку роботу під час дії температури оточуючого повітря в межах від мінус 40 до 45°С.

В першому розділі пояснюючої записки описано призначення та технічна характеристика приладу, а також подано короткий аналіз існуючих аналогів.

В другому розділі описано конструкцію та принцип роботи приладу, особливості його монтажу, можливі неполадки в роботі, вказані основні вимоги до регуляторів тиску. У цьому ж розділі приведено розрахунок пружини стиску.

У третьому розділі проведено аналіз технологічності однієї з деталей, вибрано технологічне обладнання для її обробки.

В четвертому розділі розглянуті питання техніки безпеки при роботі з приладом.

Размещено на Allbest.ru