Сжиженный газ, которым наполняются баллоны для последующего ипользования, всегда находится под повышенным давлением. Для его понижения на баллон необходимо устанавливать специальный вид запорно-распределительной арматуры – пропановый редуктор. Впоследствииредуктор автоматически поддерживает заданный уровень давления газа. По правилам техники безопасности устройство всегда окрашивается в ярко-красный цвет – такую же окраску имеют и баллоны с пропаном.
Зачем применяется газовый редуктор
Управление потоком: когда клапан управления потоком закрыт, поворот винта давления подачи по часовой стрелке может помочь в достижении необходимого давления подачи. Регулирующий клапан регулятора может затем использоваться для поддержания необходимых уровней расхода.
Применение газовых редукторов
Одноступенчатый регулятор давления для газа в бутылках служит для регулирования сжатых, сжиженных и под давлением растворенных газов из бутылок с максимальным предварительным давлением 200 бар до желаемого рабочего давления и фактически не зависит от давления предварительного давления или количества насколько это возможно. Зависимость от предварительного давления составляет около 1, 5% на одноступенчатых регуляторах давления, поэтому при сдувании бутылки ее необходимо время от времени перенастраивать.
Конструкция и виды
Пропан (СН 3) 2 СН 2 – природный газ, обладающий высокой теплотворной способностью: при 25°С теплота его сгорания превышает 120 ккал/кг. Вместе с тем, применять его следует с особыми предосторожностями, поскольку пропан не имеет запаха, но уже при своей концентрации в воздухе всего 2,1% является взрывоопасным. Особо важно то, что будучи легче воздуха (плотность пропана составляет всего 0,5 г/см 3), пропан поднимается вверх, и потому, даже при относительно малых концентрациях, являет собой опасность для самочувствия человека.
Двухступенчатый регулятор давления для бутилированного газа имеет зависимость от предварительного давления 0, 05%, поэтому корректировка при колебаниях предварительного давления не требуется.
- Одноступенчатый регулятор давления для бутылочного газа.
- Соединение с бутылкой на левой стороне.
- Предварительное давление в бутылке 300 бар.
Пропановый редуктор должен выполнять две функции – обеспечивать строго определённый уровень давления при подключении к нему какого-либо устройства, и гарантировать стабильность значений такого давления при дальнейшей эксплуатации. Чаще всего в качестве таких устройств применяются газосварочные аппараты, газовые обогреватели, тепловые пушки и другие виды обогревательной техники. Применяется этот газ и для пропанового баллона автомобиля, работающего на сжиженном топливе.
Их состав является аналогом одноступенчатых регуляторов давления, но из-за относительно низкого, известного предварительного давления они не имеют манометра предварительного давления и предохранительного клапана. В поставку входят корпус разъема, шаровой кран, припой или шовный ниппель и накидная гайка для стороны входа газа. При разрыве пружины открывается рельефное отверстие на реорсиде, чтобы избежать отбрасывания деталей.
Декантирующие луки служат для декантации сжатых газов из больших в маленькие бутылки. Накидная гайка обычно съемная, в нескольких вариантах - маленькая нить - не съемная. Для защиты точек отбора проб, линий распределения и отдельных бутылок. Предотвращает утечку газа при повреждении шланга или при отсоединении шланговой линии. Для использования под землей необходимо применять установку безопасности утечки или среднее давление регулятора безопасности!
- Закрывает газовый проход, как только номинальный расход превышает 10%.
- Никакой задержки в объеме утечки газа, но он должен быть открыт.
Различают две разновидности пропановых редукторов – одно- и двухкамерные. Последние применяются реже, поскольку более сложны по своему устройству, а их отличительная способность — последовательно снижать давление газа в двух камерах — на практике используется лишь при повышенных требованиях к допустимому уровню перепадов давления. Распространёнными моделями редукторов считаются БПО 5-3, БПО5-4, СПО-6 и др. Вторая цифра в условном обозначении указывает на номинальное давление, МПа, при котором срабатывает предохранительное устройство.
Таким образом, регуляторы - это устройства, которые должны использоваться только людьми, опытными и осознающими присущие опасности. В дополнение к этому, строительные материалы подвергаются внутреннему воздействию газов, которые сильно и слегка коррозийны. Внешние коррозионные среды могут вызывать появление ржавчины и пружин, аксесуары теряют свой цвет и могут сильно запятнать внешний вид превосходно изготовленного продукта. Как долго регулятор должен работать в тяжелых условиях? Как часто следует проверять или обновлять регуляторы?
Какие тесты следует включать в таблицы профилактического обслуживания? Есть вопросы, по которым потребители постоянно спрашивают производителей о сроках службы регуляторов сжатого газа. К сожалению, ответы разнообразны и несколько сложны. Этот клиент каждые шесть месяцев использует баллончик аргонов и один раз в неделю создает давление в стерильном помещении, где контролируются температура, влажность и другие факторы окружающей среды. Этот регулятор может длиться 25 лет и более без обновления или замены важных компонентов.
Конструктивно однокамерный пропановый редуктор типа БПО-5 (Баллонный Пропановый Однокамерный) состоит из следующих узлов и деталей:
- Корпуса.
- Толкателя.
- Клапанного седла.
- Редуцирующей пружины.
- Мембраны.
- Понижающего клапана.
- Присоединительного ниппеля.
- Входного штуцера.
- Задающей пружины.
- Сетчатого фильтра.
- Манометра.
- Регулирующего винта.
Из-за соленого воздуха и грубой среды нефтяной вышки этот регулятор может потребоваться капитальный ремонт или замена всего за три месяца. Поскольку задачи регуляторов сжатого газа настолько разнообразны, срок службы варьируется и пропорционален обслуживанию газа и окружающей среде, в которой используется устройство. Факторы, влияющие на жизнь регулятора. Газовое обслуживание. Знайте свойства регулируемого газа и обратитесь к производителю или дистрибьютору газа, чтобы попросить вас о помощи в выборе правильных газовых регуляторов.
Регуляторы аргона, гелия и азота при заданном наборе условий будут иметь более длительный срок службы, чем регуляторы, используемые для хлористого водорода и сероводорода, только потому, что обслуживание газа более серьезное. Некоторые неагрессивные газы могут реагировать в определенных средах. Например, двуокись углерода может реагировать с влажностью или конденсацией внутри регулятора с образованием угольной кислоты. Для обеспечения того, чтобы газовая служба не оказывала негативного влияния на продолжительность жизни регулятора, обратитесь к производителю, чтобы обсудить применение, а также металлические и неметаллические строительные материалы регулятора.
Основными техническими характеристиками пропановых редукторов являются:
- Максимальная пропускная способность по объёму газа в единицу времени, кг/ч (маркируется цифрой, располагающейся сразу после буквенной аббревиатуры; например, пропановый редуктор типа БПО-5 рассчитан на пропуск не более 5 кг пропана в час);
- Максимальное входное давление газа, МПа. В зависимости от типоразмера устройства оно может быть в пределах от 0,3 до 2,5 МПа;
- Максимальное выходное давление; в большинстве конструкций оно составляет 0,3 МПа, и адаптировано под аналогичный показатель для газопотребляющего агрегата.
Все выпускаемые пропановые редукторы должны полностью соответствовать требованиям ГОСТ 13861.
Многие задачи требуют, чтобы регуляторы работали на открытом воздухе; подвергается воздействию дождя, снега, льда, высокой влажности и высокой солености. Это условия, которые могут сократить срок службы компонентов регулятора. Значительный процент индикаторов имеет стальные ящики, которые будут окисляться при воздействии дождя, снега или льда. Большинство пружин регулировки давления также изготовлены из стали, которая, хотя внутри регулятора, со временем будет корродировать во влажной среде. Сталь и медные сплавы обычно находятся в контакте друг с другом внутри и снаружи регулятора.
Принцип работы редуктора
Присоединение устройства к баллону с газом производится при помощи накидной гайки, резьба на которой строго определена: Сп21,8LH (левая). Это сделано для того, чтобы исключить возможность подключения редуктора для другой техники. Присоединительная гайка выполняется из латуни, и обязательно снабжается переходным выступом, что предотвращает возможные утечки газа. При использовании пропановых баллонов, изготавливаемых по евростандарту KLF с уже установленным уплотнительным кольцом и фильтром на штуцере, потребуется ещё специальный переходник.
Принцип работы редуктора
Хотя один или оба компонента могут быть окрашены или облицованы, электрохимическую коррозию нельзя игнорировать. Коррозия деталей или отказ компонентов может быть ускорена в суровых условиях. Производители, а также пользователи, которые работают с регуляторами в важной служебной задаче, должны учитывать эти проблемы при рекомендации или покупке регуляторов давления.
Многие промышленные регуляторы имеют эластомерные компоненты, такие как усиленные неопреновые диафрагмы, сидения или витонные соединения, нитриловые уплотнительные кольца и т.д. эластомеры могут быть очень чувствительны к экстремальным изменениям температуры и к элементам. С течением времени эти материалы становятся хрупкими или хрупкими. Это ухудшение может привести к некоторой форме утечки регулятора.
Пропановый редуктор работает так. Газ из баллона проходит сначала через сетчатый фильтр, откуда поступает в нижнюю камеру с высоким давлением. Далее производится настройка требуемого значения рабочего давления. Для этого регулировочный винт вращают по часовой стрелке, воздействуя на задающую пружину. Пружина толкает нажимной диск, и через редуцирующую пружину, толкатель и мембрану передаёт усилие на редуцирующий клапан. Тот открывается, и через возникающий зазор между клапаном и его седлом открывает путь пропану в рабочую камеру. Для контроля фактического давления газа служит манометр низкого давления. Для того, чтобы присоединить к устройству рукав газовой горелки, резака или иного агрегата предусмотрен выходной присоединительный ниппель. Для соединения используют обычно накидную гайку с резьбой М16×1,5LH.
Типичные режимы отказа Отказ внутренних компонентов обычно приводит к утечке в регулируемую газовую среду. Нет никаких индикаторов поверхности, что отказ произойдет в одном из основных компонентов. В регуляторах обычно есть две области, вызывающие озабоченность. Первая - утечка газа в атмосферу внешних портов или диафрагмы. Неисправность порта является необычной, если не были изменены аксессуары или заводские индикаторы, или настройки кручения меньше рекомендованных. Также может произойти утечка, если порты портов были повреждены из-за новых соединений.
При подаче газа под исходным давлением происходит следующее: мембрана перекрывает впускной клапан (уровень требующегося для этого давления зависит от площади мембраны, её диаметра и настройки задающей пружины). От степени перекрытия отверстия зависит уровень давления пропана на выходе из редуктора. Поскольку при подаче газа высокого давления мембрана совершает скачкообразное перемещение, бытовые газовые редукторы такого типа нередко именуют «лягушкой». «Лягушка» — типичный представитель пропанового редуктора, который используется для снабжения газом несложных бытовых устройств. В отличие от вышеупомянутых устройств БПО 5-3, БПО 5-4 и т.п., «лягушка» не имеет узла регулировки давления входного газа, и её работоспособность определяется исключительно физико-механическими характеристиками материала мембраны. Поэтому такие редукторы рассчитаны на применение строго в тех условиях, которые заданы производителем. «Лягушки», как правило, имеют пониженные эксплуатационные возможности (в частности, расход и давление на выходе), но зато более компактны и отличаются меньшей ценой (290… 350 руб. против 450…700 руб. — для однокамерных устройств или 1200…1300 руб. – для двухкамерных). Подключение «лягушки» допустимо выполнять при помощи хомута.
Диафрагмы представляют собой динамические и гибкие компоненты, которые движутся в осевом направлении, когда давления и потоки газа колеблются через регулятор. Когда диафрагма находится под давлением, а затем расслаблена, мы говорим о последовательности или цикле. Утечки из диафрагмы могут возникать, если они превышают ее нормальный срок службы. Как правило, это большая проблема в металлических диафрагмах, чем в эластомерных диафрагмах. Чрезмерное изгиб металлической диафрагмы может вызвать радиальную щель, которая позволяет газу выходить в атмосферу через вентиляционное отверстие в крышке.
Как выбрать модель пропанового редуктора?
Обязательными условиями для рассматриваемых устройств промышленного производства должны быть:
- Наличие плотно прилегающей к корпусу металлической крышки.
- Несмываемая маркировка, где указаны параметры давления, на которые рассчитан прибор.
- Универсальный присоединительный ниппель для часто употребляемых диаметров рукава (6,3 мм, 9 мм).
- Плотное прилегание всех уплотняющих деталей (прокладок) к соответствующим поверхностям. Обычно для проверки этого служит мыльный раствор, при нанесении которого на поверхность не должно образовываться воздушных пузырей
- Латунный корпус (сталь склонна к ржавчине).
- Удобный маховичок для перемещения регулировочного винта.
- Запасная прокладка (опционно может прилагаться также переходник на пропановые баллоны евростандарта, шведского или норвежского производства).
- Соответствие отечественным стандартам безопасности – ГОСТ 12.2.052 – 81.
В процессе выбора типоразмера пропанового редуктора учитывается также допустимый уровень внешних температур, при которых его использование не представляет опасности для окружающих. Обычно климатический класс данных устройств – УХЛ2, при котором допускается применение редуктора в диапазоне температур -25…+50°С. Для класса УХЛ (умеренный пояс) соответствующий диапазон составляет -15…+45°С. Коэффициент неравномерности передаваемого давления при этом не должен превышать ±0,15.
Классификация в зависимости от сферы применения
Второй и, возможно, самый важный тип неисправности в регуляторе - это внутренняя утечка, иногда называемая стоком или вакуумом. Это может произойти, когда сиденье повреждено или смещено из-за инородных частиц, таких как кусок металла или другой материал. Когда сиденье не может быть полностью закрыто, давление подачи не будет поддерживаться, и давление регулятора не может достигнуть состояния равновесия. Относительно легко обнаружить этот тип неисправности, если устройство имеет индикатор, считывающий регулируемое давление.
Важное значение для возможности применения редуктора является также и внешнее состояние устройства. Корпус пропанового редуктора не должен иметь поверхностных вмятин и царапин, не говоря уже о изменениях формы. То же касается и состояния контрольного манометра. Перед установкой в стационарное состояние манометр следует проверить на исправность путём подачи сжатого воздуха: если стрелка прибора неподвижна, редуктором пользоваться нельзя.
Это создает потенциально опасное условие, при котором любое оборудование ниже по потоку будет подвержено давлению выше предела. Регулятор должен часто визуально проверяться на предмет такого отказа. Длительный срок службы регулятора начинается с хорошего обслуживания. Чтобы избежать неожиданного простоя и повышения безопасности в рабочей области, ничто не может быть более важным, чем обычная программа для обслуживания регулятора. Это гарантирует, что производительность устройства будет проверяться с регулярными интервалами, где проблемы могут быть легко решены.
Приобретаемое устройство должно полностью согласовываться с техническими характеристиками агрегата, для работы которого оно предназначается. В частности, расход газа не может превышать эксплуатационные характеристики редуктора. При превышении давления на выходе у редуктора (по сравнению с номинальными показателями) автоматика управления основной техникой, как правило, выходит из строя, а сама техника отключается. Предельные значения используемого давления не должны более чем на 10% превышать допустимые значения для техники данного класса. Устройство должно обладать сертификатом соответствия по России.
Все регуляторы сжатого газа должны, как минимум, регулярно проверяться на предмет внешней утечки и внутренней утечки. Кроме того, устройство должно быть прекращено не реже одного раза в пять лет и возвращено изготовителю или компетентному агенту изготовителя для проверки или обновления по мере необходимости. Регуляторы также должны быть помечены для идентификации последней даты проверки. Пользователи должны проверить у производителя конкретные процедуры проверки внутренних и внешних утечек и рекомендуемой частоты для этих тестов.
Короче говоря, регуляторы сжатого газа не имеют бесконечной продолжительности. Поскольку некоторые регуляторы выполняют более тяжелое обслуживание, чем другие, трудно установить, как и когда устройство достигнет срока полезного использования. Некоторые компании публикуют рекомендации в своем материале, которые пытаются определить, чего можно ожидать в плане полезного использования. Пользователи должны внимательно следить за этими рекомендациями, чтобы защитить себя и свое оборудование от опасностей, которые могут вызвать неисправности регулятора.
Последовательность установки и использования
Пропановый редуктор любого типа и исполнения считается техникой повышенной опасности, поэтому при его установке необходимо соблюдать ряд обязательных требований:
- Помещение (если редуктор монтируется к внутреннему потребителю) тщательно проветривается. Причём окно/форточка должно оставаться открытым в течение всей продолжительности первичного пуска.
- Верная последовательность пользования устройством такова: вначале плавно открывается вентиль на баллоне с пропаном. Затем открывается вентиль редуктора и лишь потом – газопотребляющей техники. Вращением маховичка регулировочного винта устанавливается необходимый уровень рабочего давления. Отключение производится в обратном порядке. При появлении посторонних звуков – щелчков, шипения и пр. – техника незамедлительно отключается.
- После установки стабильного прохождения газа через редуктор следят за показаниями стрелки манометра, которая не должна отклоняться больше тех значений колебания давления, которые указаны в паспорте. В противном случае использование техники прекращают. Особенно опасным считается медленное увеличение давления газа.
- Раз в 2…3 месяца герметичность всех соединений проверяют, а при необходимости – подтягивают резьбовые крепления.
- При необходимости регламентного обслуживания пропанового редуктора – продувки клапана – устройство отсоединяют от газовой магистрали, после чего выпускают остаток газа из всех рабочих полостей устройства. Все последующие операции выполняются только в специальных мастерских, которые располагают испытательными стендами.
- После окончания применения входной вентиль на редукторе закрывают до упора. В этом случае заневоливание пружины исключается, а её работоспособность увеличивается.
- Для соблюдения правил противопожарной безопасности между редуктором и газопотребляющей установкой желательно предусматривать устройство пламягасительных приспособлений.
Редуктор необходим для снижения давления газа, который поступает из баллона или газопровода, до рабочего давления, и поддержания его в необходимом вам диапазоне в автоматическом режиме. Если происходит изменение давления в системе, то это никак не отражается на работе самого редуктора. Газовые редукторы по принципу действия разделяются на два вида.
Простой редуктор состоит из таких частей:
- Запорная пружина.
- Толкатель.
- Клапан.
- Мембрана.
- Обратная пружина.
- Нажимной диск.
Редуктор прямого вида
Когда газовая смесь проходит сквозь входное отверстие штуцера и проникает в полость высокого давления, образуется давление, с помощью которого и открывается клапан. Благодаря запорной пружине происходит прижимание редуцирующего клапана
непосредственно к седлу, благодаря этому исключается вероятность попадания газовой смеси под большим давлением.
Основное применение мембраны – это в случае необходимости она отводит от седла редуцирующий клапан, что приводит к уменьшению давления газовой смеси и попадания газа в камеру уже с рабочим нормальным давлением. На мембрану при всех условиях воздействует две противоположные силы:
- Действие со стороны нажимной пружины, которое необходимое для открытия самого клапана.
- Действие со стороны газа низкого давления поступающего из камеры редуктора.
При уменьшении давления смеси газа в рабочей камере, пружина не чувствуя сопротивления начинает выпрямляться, при этом клапан начинает открываться, покидая посадочное седло и соответственно открывая путь новому потоку голубого топлива. При повышении давления нажимная пружина, наоборот, начинает сжиматься, при этом клапан еще плотнее прижимается к посадочному седлу, что в свою очередь, ограничивает проникания газовой смеси в редуктор.
Винт для регулировки необходим для калибровки рабочего нормального давления. Он воздействует на ход сжатия самой пружины. При выкручивании винта будет уменьшаться рабочее нормальное давление, а при закручивании как раз наоборот – увеличиваться.
Установленный манометр непосредственно на рабочей камере позволит вам осуществлять контроль над давлением в любое время суток. При этом необходимо отметить, что в обиходе редукторы прямого вида для газовых баллонов не пользуются большим спросом и не нашли широкого применения.
Редуктор обратного вида
При переходе газовой смеси из баллона непосредственно в рабочую камеру происходит сдавливание клапана, который не дает газовой смеси поступать дальше из редуктора. Подачу газа можно калибровать специальным регулировочным винтом, при выкручивании которого происходит сдавливание выжимной пружины и соответственно выгибание резиновой мембраны. Затем по д действием сил происходит давление передаточного диска на поверхность обратной пружины с последующим ее выжиманием, что приводит к поднятию клапана и поступлению газовой смеси в рабочую камеру.
Одновременно с увеличением давления в газовой системе происходит и увеличение давления в рабочей камере, в результате этого происходит выравнивание мембраны под воздействием сжимающейся выжимной пружины. Затем следует опускание передаточного диска, который соответственно воздействует непосредственно на обратную пружину, а та, силой вдавливает клапан в посадочное седло.
В результате этих процессов подача газовой смеси из газопровода или баллона в рабочую камеру уменьшается, соответственно, при уменьшении давления газовой смеси в баллоне запускается обратная контролируемая реакция. Так работает автоматическая система редуктора.
Классификация редукторов
Все приспособления автоматической калибровки давления можно поделить на два вида:
- редукторы для горючих газов (пропан, водород, метан и др.);
- для инертных газов (азот, гелий, аргон и др.).
В редукторах нарезается разная резьба, чтобы покупатель не перепутал вид. Редукторы, предназначенные для работы с инертными газами , оснащаются правой резьбой, а с горючими газами имеют левую резьбу.
Редукторы, с кислородом, применяются при выполнении работ связанных с пайкой, резкой и газосваркой. Также этот вид редуктора применяют в медучреждениях и даже при подводном погружении.
Редукторы, предназначенные для работы с ацетиленом, используются для резки труб и газовой сварке. Большое применение данный редуктор получил на станциях тех. обслуживания и в автомастерских при выполнении рихтовочного и сварочного кузовного ремонта.
Редукторы, предназначенные для работы с пропаном , применяют при выполнении работ, связанных с резкой, газосваркой и подогревом. В быту огромное распространение получил данный редуктор, при эксплуатации баллонов в домах с отсутствующей газомагистралью.
Также большое распространение получил данный редуктор и в строительстве, в частности, при укладке кровли с использованием битумной черепицы.
Редукторы, предназначенные для работы с воздухом, используются для уменьшения давления воздуха в трубопроводах и различных воздушных магистралях, также они необходимы на подводных судах.
Применение баллонов из композитных материалов
Данный тип баллонов является новинкой среди емкостей, работающих с газами. В отличие от других баллонов, композитные баллоны имеют большую безопасность и меньшую массу. При взрыве композитной емкости не образуется губительных осколков
.
Баллоны, выполненные из композитных материалов также обладают антикоррозионными свойствами. Это свойство дает огромный плюс при эксплуатации. Не стоит забывать, что к емкостям, выполненным из композитных материалов, выдвигается ряд повышенных требований.
Главной задачей газорегулятора бытового при работе с композитными емкостями, является постоянная поддержка на выходе рабочего стабильного давления в заданном вами диапазоне. Газовые регуляторы в паре с баллонами подобного типа должны соответствовать стандартам ЕN 12864 (европейский стандарт).
В виде примера можно использовать прибор марки А300і - А310і , отличие которого от обычного отечественного РДГС 1 - 1,2 в следующем:
- комплектуется гайкой, которая закручивается без применения больших усилий;
- больший срок эксплуатации прокладки под самим вентилем, который примерно составляет 10 лет;
- к конструктивному различию можно добавить размещение в уплотнителе вентиля бурта в форме круга и наличии утопленного носика в выходном отверстии. Эти конструктивные особенности необходимы для качественной герметизации соединения при сборке.
Регулятор можно применять как универсального вида, так и произведенного для конкретной модели баллона, выполненного из композитных материалов. Оптимальным, конечно, считается покупка регулятора и баллона от одного производителя.