Файл: Варанкин, Ю. В. Газовое хозяйство заводов учеб. пособие.pdf

спечивать надежность и бесперебойность питания газом требуемых параметров потребляющих этот газ агрега­ тов. Схемы цехового газоснабжения еще более разнооб­ разны, чем общезаводского, в соответствии с многообра­ зием технологических процессов, а следовательно, и ком­ поновки основного оборудования, присущей цехам раз­ личных производств. Эти схемы могут быть разделены на две группы: с цеховыми ГРП (или газорегулирующи­ ми установками) и без них.

На рис. 8.1, где была приведена схема заводской си­ стемы газоснабжения, было показано, что в ряде случаев цехи промпредприятий получают горючие газы из рас­ пределительного газопровода сразу того давления, кото­ рое требуется для непосредственной подачи его к газо-

лишь распределение поступающего в цех газа по агре­ гатам.

Схема такой простейшей цеховой системы приведена на рис. 10.1. Замер расхода газа по цеху в целом осу­ ществляется установленными ротационными счетчиками 2. Для внесения необходимых поправок в их замеры (и для перевода расхода газа в нормальные кубические метры) перед счетчиками замеряется и давление газа, и его температура. Со счетчиками спарены фильтры-реви­ зии 1, 'конструкция которых была рассмотрена в гл. 9.

180

водоіз нередко состоит из двух (а иногда и из трех) са­ мостоятельных систем газопроводов с различным давле­ нием газа. Давление газа при входе газопроводов в цехи в этих случаях бывает 5—30 кПа (500—3000 мм вод. ст.), а иногда даже более 300 кПа (более 3 кгс/см2). Для горелочных устройств обычно такого давления не требу­ ется, и поэтому в схемах цеховых газопроводов необхо­ димы спои газорегулирующие пункты или регулирующие установки.

Есть различия и в конструкциях отключающих уст­ ройств. Если для природного газа это, как правило, кра­ ны и реже задвижки, то для искусственных газов, транс­ портируемых в цехах по газопроводам иногда очень большого диаметра, обычно устанавливаются так назы­ ваемые листовые задвижки, полностью перекрывающие газопровод, или реже клиновые задвижки, шибер кото­ рых состоит из двух половин, прижимаемых к корпусу клином. Нередко здесь используются для отключений и гидравлические затворы.

Одновременное сжигание двух видов газа требует устройства специальных смесителей, которые основыва­ ются на принципе эжекции и конструкция которых опи­ сывается в специальной литературе [37]. Схема цехово­ го газоснабжения нередко выполняется на таких заводах комбинированной, когда отдельные ее участки закольцо­ ваны. Так как это удорожает систему (главным образом из-за необходимости увеличенного числа отключающих устройств), такое усложнение всегда должно быть серь­ езно обосновано.

§10.2. Цеховые ГРП и элементы их оборудования

Всостав системы цехового газоснабжения часто вхо­ дят газорегулирующие пункты (ГРП) и установки (ГРУ). Отличие их в основном состоит только в место­ расположении. ГРП — это центральный для всего цеха газорегулирующий пункт, а ГРУ — установки, разме­ щаемые непосредственно перед отдельными крупными агрегатами (печами, котлами).

Вобоих случаях основными их элементами являются регуляторы давления (РД).

Цеховые ГРП и ГРУ, так же как и центральный за­ водской ГРП, помимо регулирования давления газа, вы­

182

полняют еще ряд известных нам задач (см. стр. 149). В состав такого регулировочного пункта или установки входят все по существу знакомые уже нам элементы — фильтры, предохранительные запорные <и сбросные кла­ паны, регулятор давления и расходомер, в качестве ко­ торого при небольших расходах газа часто служит рота­ ционный счетчик. Если цеховой ГРП питается газом среднего или высокого давления, то здесь могут быть поставлены и измерительные шайбы, сопротивление ко­ торых примерно 4—5 кПа (400—500 мм вод. ст.).

Компоновка цехового ГРП подобна той, какая была показана на рис. 9.2 применительно к центральному за­ водскому ГРП.

Сам цеховой ГРП сооружается непосредственно в производственных помещениях и реже — в пристройках к ним. Желательно его ограждение сетчатой перегород­ кой (для ограничения доступа к его оборудованию), но это не обязательно.

При расходах газа менее 1000—2000 нм3/ч такой цеховой газоре­ гулирующий пункт ча­ сто размещается в ком­ пактном железном за­ крывающемся шкафу, устанавливаемом в цехе или вне его на металлических опорах либо закрепляемом на стене. Схема такой шкафной установки (ШУ) с одним регуля­ тором давления пред­ ставлена на рис. 10.2. Газ поступает в ШУ снизу и, пройдя через основной запорный кран /, а затем через сетчатый или волося­ ной фильтр 2, поступа­ ет сначала в предохра­ нительный запорный клапан 4, а потом в

183

регулятор давления 5. Выход газа из ШУ осуществляет­ ся также вниз. Имеется байпасная линия 7 с маномет­ ром, по которому можно осуществлять регулирование давления вручную. Импульс на пилот регулятора давле­ ния и на запорный предохранительный клапан берется на выходе из ШУ (от специального коллектора 6). Отсю-

Рис. 10.3. Шкафная регулирующая установка с регулятором дав­ ления типа РДУ'К-2-50. Обозначения элементов те же, что и на рис. 10.2.

( ь

да же сделан -отвод на пружинный предохранительный сбросной клапан 3. Следует отметить, что нередко в шкафных установках размещаются жидкостные предо­ хранительные сбросные клапаны.

184

Компоновка всего этого оборудования с одним регу­ лятором давления типа РДУК-2-50 [2] представлена на рис. 10.3. Устройство это весьма компактно. Общие га­ бариты шкафа 1,2X1.1X0,6 м.

Шкафные установки изготовляются и с двумя РД; соответственно пропускная способность и габариты та­ ких установок больше.

Цеховые ГРП и ГРУ мало чем отличаются от цент­ ральных, так как в общем случае они выполняют те же функции. Здесь лишь чаще, чем в общезаводских ГРП, можно ограничиться при замере количества газа счетчи­ ком вместо диафрагменного расходомера или сетчатым фильтром вместо волосяного, малым регулятором давле­ ния типа РД-32М либо РД-50М вместо РДУК-2 или, на­ конец, жидкостным ПСК вместо пружинного. Все это обусловливается стремлением упростить ГРП в случаях малых расходов газа и давлений, не снижая требований

кнадежности эксплуатации. В тех случаях, когда регу­ лировочный пункт выполняется в виде шкафной установ­ ки, первостепенную роль начинает играть и стремление

кнаименьшим габаритам ее элементов.

Вдополнение к ранее рассмотренным в гл. 9 эле­ ментам центрального заводского ГРП здесь следует рас­ смотреть еще малогабаритный предохранительный кла­ пан ПКК-40М (часто устанавливаемый в ШУ) и рота­ ционный газовый счетчик.

Предохранительный запорный клапан типа ПКК-40М—

чисто пружинный и весьма компактный аппарат. Главная задача его, как и всякого ПЗК, — прекращать подачу газа от ГРП потребителям в случае чрезмерного превы­ шения давления газа в газопроводе за регулятором давления.

В отличие от рассмотренного нами ранее предохрани­ тельного запорного клапана типа ПКН клапан ПКК-40М не выполняет функции отсекателя при чрезмерном пони­ жении давления у потребителей. Его второе назначение— прекращать подачу газа к потребителям в случаях чрез­ мерного понижения давления на входе в регулирующую установку (например, в ШУ).

Конструкция предохранительного запорного клапана ПКК-40М изображена на рисЛО.4. Клапан / жестко свя­ зан штоком 2 с диафрагмой 4. На рис. 10.4 клапан изо­ бражен закрытым. Чтобы его открыть («завести»), до-

185

статочпо на короткое время несколько вывернуть винт 9, чтобы на пару секунд соединить камеру Б с атмосферой через отверстие Л. В те несколько секунд, пока открыто это отверстие, газ под давлением, с которым он посту­ пает в корпус клапана при входе в ШУ, будет проходить через канал Г в полость Б, а затем через отверстие А в атмосферу.

Рис. 10.4. Предохранительный запорный клапан типа ПКК-40М.

Живое сечение канала Г намного меньше, чем отвер­ стия А, и потому давление в полости под диафрагмой 4 будет больше, чем в камере Б. Диафрагма 4 прогнется кверху и полностью откроет клапан, сжимая пружину 3.

Все это происходит практически мгновенно, и винт 9 тут же ввинчивается полностью обратно. Однако в ка­ мере Б давление не повышается и продолжает оставать­

186

ся почти равным атмосферному, так как доступ сюда газа через канал Г при полном поднятии клапана 1 кверху прекратился. Втулка с каналом Г поднимается до упора в резиновое уплотнение детали 6, жебтко свя­ занной с верхней мембраной. Горизонтальное положение этой мембраны фиксировано установочной пружиной 8.

Камера Б соединена импульсной трубкой с газопро­ водом после РД, и при открытии регулировочного кла­ пана благодаря этой трубке в камере устанавливается давление, равное давлению после РД. Таково рабочее (открытое) положение клапана ПКК-40М.

В случае чрезмерного (сверх установленного) повы­ шения давления газа у потребителей, а следовательно, и в камере Б верхняя диафрагма поднимается вверх, ото­ двигает втулку 6 от канала Г, и через него газ со сторо­ ны входа в ШУ устремляется в камеру Б.

Давление по обе стороны диафрагмы 4 выравиится, и клапан 1 под действием своего .веса и пружины 3 захлоп­ нется.

Проходу газа из камеры Б в импульсную трубку пре­ пятствует шариковый обратный клапан 5.

Для того, чтобы вновь завести предохранительный клапан в рабочее состояние, следует, вывертывая на не­ сколько секунд винт 9, снова соединить камеру Б с ат­ мосферой.

Настройка клапана на заданное давление (обычно равное 1,5—1,6 рабочего) осуществляется натяжением установочной пружины 8 винтовым колпачком 7.

В случае падения давления газа на входе в клапан ПКК-40М ниже 15 кПа (0,15 кгс/см2) давление на диа­ фрагму 4 будет меньше, чем установленное на заводензготовнтеле натяжение пружины 3, и клапан захлоп­ нется. Для включения его в работу и в этом случае надо завести клапан указанным выше способом (винтом 9).

Ротационные счетчики выпускаются шести типораз­ меров па давление до 100 кПа (1 кгс/см2). В корпусе такого счетчика свободно вращаются под давлением по­ ступающего газа два ротора. Они плотно перекрывают полость корпуса и при каждом полном обороте пропу­ скают одну определенную (по объему) порцию газа.

Роторы связаны с цифровыми роликами счетного ме­ ханизма через универсальный редуктор с червяком н сменными шестернями, позволяющими изменять (на за­

187