Данный материал не является инструкцией по ремонту. Цель публикации - обмен опытом со специалистами.

Пилот  регулятора давления КН — 2

 Регулятор управления редуктором (пилот) состоит из двух приборов.

Правый КН-2 – регулирует величину выходного давления газа.

Левый КВ-2 – стабилизирует импульс управления. Настраивается  специалистом.


 Регулировка давления газа на выходе. На правом пилоте (регуляторе управления КН-2)  медленно  поворачиваем настроечный винт, делая перерывы для проверки давления на выходе. По часовой  стрелке – увеличение  давления. Против часовой стрелки – уменьшение давления.

Ремонт пилота (КН-2). Перекрыть низкую сторону. Вывернуть настроечный винт,  вынуть пружину. Проверить  подвижность мембраны и упругость пружины. При необходимости растянуть (сжать). Очистить ото льда и грязи мембрану. После сборки проверить давление на выходе. При необходимости настроить.
Для фиксации настроечного винта применяют контргайку.

Принцип работы

Газ входного давления поступает в пилот из верхней части корпуса регулирующего клапана через фильтр, соединительный патрубок  и дополнительную фильтрующую сетку. После дросселирования в пилоте газ по трубке  поступает в подмембранное пространство регулирующего клапана через калиброванное отверстие — демпфирующий дроссель. Излишки газа из подмембранного пространства постоянно сбрасываются в газопровод после регулятора по трубке  через дроссель.

Соответствующий подбор диаметров дросселей  при наличии непрерывного потока газа по трубкам  позволяет постоянно поддерживать в подмембранном пространстве регулирующего клапана давление, несколько большее выходного. Эта разность давлений по обе стороны мембраны  образует ее подъемную силу, уравновешиваемую при любом установившемся режиме работы регулятора весом подвижных частей и действием входного давления на плунжер.

Сжатие пружины 20 пилота, определяющее значение выходного давления газа, производится ввертыванием регулировочного стакана 21 при помощи рычага 22. Чем больше должно быть выходное давление, тем сильнее должна быть сжата пружина. В нерабочем состоянии регулятора пружина должна быть ослаблена.

При увеличении отбора газа из газопровода давление его после регулятора и над мембранами пилота 18 и регулирующего клапана 3 понизится. Мембрана пилота под действием пружины 20 поднимется и через толкатель 17 и шпильку 16 приподнимет золотник 14, сжав расположенную над ним пружину. Седло 15 пилота приоткроется больше, поступление газа в подмембранное пространство регулирующего клапана и его давление снизу на мембрану 3 возрастет. Мембрана, поднимаясь, увеличит подъем плунжера и расход газа через регулятор.

При уменьшении отбора газа из газопровода давление его после регулятора и над обеими мембранами повышается, мембрана пилота опускается и поступление газа через золотник пилота в подмембранное пространство регулирующего клапана сокращается. Давление газа под мембраной  вследствие сброса его по трубке  понизится, и мембрана под действием увеличивающегося давления газа над нею опустится, а регулирующий плунжер сократит подачу газа через регулятор. При установившемся режиме объем газа, поступающего под мембрану 3 и регулируемого пилотом, и объем газа, отводимого на сброс, обеспечивают равновесие сил, действующих на мембрану регулирующего клапана с обеих сторон, и регулирующий плунжер пропускает необходимый объем газа, поддерживая его давление после регулятора на заданном уровне. При полном прекращении отбора газа давление его после регулятора может повыситься на 10-20 % от номинального. За счет этого тарелка плунжера и золотник пилота плотно перекроют свои седла.

Различие регуляторов управления (пилотов) КВ2 и КН2 состоит в следующем. В КВ2 для уменьшения активной площади мембраны 18 между нею и нижней крышкой устанавливают диск 19 с диаметром наружным 160 и внутренним — 55 мм. Саратовский завод «Газаппарат» достигает этого, применяя (рис. 1, в) нижнюю крышку 24, конфигурация и размер внутреннего диаметра которой позволяют отказаться от диска 19. В К.Н2 дополнительно к шайбе 25, в которую упирается пружина, устанавливают под мембраной тарелку 26 с диаметром наружным 100 и внутренним — 12,2 мм. Мембрана пилота КН2 в отличие от мембран регулирующего клапана и пилота КВ2 (d=0,8-1,0 мм) состоит из двух слоев более тонкого мембранного полотна (d=0,32-0,37 мм), причем нижний слой (обращенный к регулировочной пружине) прокалывается шилом в четырех местах по окружности 110 мм. Регулирующий клапан монтируют мембранной камерой вниз. Расстояния от мембранной камеры до стены и от нижней точки ее крышки до пола должны быть не менее 200 мм.

   Пилоты: б,в — КВ2, г — КН2, д — аксонометрическая схема. 

 Подсоединение импульсного трубопровода  и трубок  от мембранной камеры к основному газопроводу может осуществляться по различным вариантам: а) импульсная трубка  присоединена к середине прямолинейного участка газопровода после регулятора длиной ~ 10 его диаметров. Общая длина трубки не должна превышать 6 м. Трубки  присоединяют к газопроводу после регулятора на участке длиной до ~ 100 мм (рис. 1, а, трубки показаны сплошными линиями); б) импульсная трубка присоединена к средней части прямолинейного участка байпаса ГРП, трубки 6 и 7-так же, как и в варианте «а»); в) трубки 6, 7 и 9 присоединены к специальному патрубку, который приваривается к газопроводу после регулятора на расстоянии не меньше 5 его диаметров от ближайшего поворота (рис. 1, а, трубки показаны штриховыми линиями, и рис. 1, д).

До включения регулятора стакан пилота должен быть вывернут до полного расслабления пружины. Все запорные устройства до регулятора и на импульсной трубке должны быть полностью открытыми. При включении сначала открывают кран на свечу, с тем чтобы обеспечить небольшой расход газа, а затем медленно ввертывают регулировочный стакан 21 пилота. Его пружина 20 сжимается, в контролируемой точке появляется давление, фиксируемое по манометру. Дальнейшим ввертыванием стакана повышают выходное давление в контролируемой точке примерно до заданного и подключают потребителей газа. После этого производят более точную настройку регулятора. При отключении регулятора на длительное время регулировочный стакан пилота вывертывают до полного ослабления пружины.

Для осмотра входной части регулирующего клапана снимают верхнюю крышку корпуса с рымом, вынимают фильтр и плунжер 1 со штоком. Фильтр тщательно очищают от пыли, при необходимости промывают и высушивают. Плунжер, седло, направляющие втулки колонки 13 и шток протирают мягкой ветошью, уплотняющую прокладку плунжера при видимом износе заменяют новой. Эту прокладку можно изготовить из пластины резиновой, маслобензостойкой средней твердости МБС-С (ГОСТ 7338-77) толщиной 6 мм. Размеры прокладки принимают следующими, мм:

Шток плунжера должен свободно перемещаться во втулках колонки 13. Следует отметить, что смазка трущихся металлических поверхностей регулятора допускается только при тонкой очистке газа от механических примесей в фильтре, установленном до регулятора (кассета фильтра должна иметь плотную набивку фильтрующим материалом, смоченным висциновым маслом). При недостаточной очистке газа смазку трущихся частей производить не следует, так как на ней будет собираться пыль. Мембрану регулирующего клапана осматривают при снятой нижней крышке мембранной коробки. Правильная центровка мембраны при сборке обеспечивается установкой опорной чашки в кольцевой проточке нижней крышки. При осмотре следует тщательно продуть дроссели внутри специальных болтов.

Для осмотра золотника пилота, вывертывают верхнюю пробку крестовины и вынимают узел клапана. Если засорение сильное, то отвертывают нажимную втулку седла, вынимают седло 15 с прокладкой и внутреннюю полость крестовины продувают. При осмотре и сборке мембраны необходимо следить, чтобы толкатель золотника своим острым концом находился в гнезде стяжного болта мембраны, а в верхнее коническое углубление толкателя попадал нижний конец тонкой шпильки 16 клапана. Если нажимать на мембрану снизу, то сначала должен наблюдаться холостой ход не менее 2 мм, а затем открываться на 1,5-2 мм золотник. Это расстояние можно установить подгонкой длины шпильки золотника.

Для осуществления полного хода регулирующего плунжера 1 и соединенной с ним мембраны 3 необходим очень малый ход золотника и мембраны пилота. Небольшой диаметр золотника и его малый ход приводят к тому, что суммарное влияние изменения входного давления на золотник и сжатия пружин пилота оказывается во много раз меньшим воздействия на мембрану пилота изменения выходного давления. В результате неравномерность регулирования (статическая ошибка или зона пропорциональности, порождаемая неравномерностью мембранного привода пилота) в среднем не превышает 1-5%. Однако если чувствительность мембранно-пружинного устройства пилота (из-за очень малого хода золотника) и, следовательно, погрешность выходного давления практически постоянны независимо от пределов настройки регулятора, то отношение этой погрешности к давлению настройки увеличивается с уменьшением давления и уменьшается с его ростом. Так, например, у регулятора с пилотом КН2 при настройке выходного давления на 0,02-0,03 кгс/см2 погрешность может достигать 15 %, при настройке на 0,5-0,6 кгс/см2 может оказаться ниже 1-2 %. В последнем случае появляется вероятность неустойчивого регулирования, и если этой неустойчивости избежать не удается, то приходится снижать чувствительность пилота КН2, используя в нем пружину К.В2. В общем случае возможность появления неустойчивого регулирования возрастает с увеличением входного давления и уменьшением расхода газа. Устойчивость регулирования повышается с уменьшением входного давления или перепада давления на регуляторе и увеличением расхода газа. Хорошие результаты достигаются при установке на трубке 6 к надмембранной полости регулирующего клапана дросселя с диаметром 3, 4 или 6 мм соответственно для регуляторов Dу 50, 100 и 200 мм. Нарушения режима работы регулятора в процессе эксплуатации чаще всего происходят при засорении клапанного устройства пилота, заедании штока основного золотника или шпильки золотника пилота, обмерзании золотника, а также при засорении дросселей на обвязочных трубках регулятора. Так как чаще всего наблюдается засорение золотника пилота и дросселей, то с них и следует начинать осмотр. Дроссельные, импульсные и обвязочные трубопроводы регулятора тщательно продувают. При необходимости замены шпильки золотника пилота ее изготовляют из строго прямого отрезка стальной пружинной проволоки диаметром 1,4 мм с концами сферической формы.