Для чего служит газовый редуктор мембранного типа
Назначение и устройство газового редуктора
В процессе передачи газа из емкости для хранения (баллона, газгольдера и т.п.) к потребителю используется редуцирующее приспособление. Рассмотрим основное назначение и устройство газового редуктора, а также особенности его использования для разных целей.
Зачем применяется газовый редуктор
В любом сосуде газ находится под высоким давлением. Это упрощает его транспортировку и эксплуатацию. Однако, к потребителю, будь то плита, котел, сварочное или газопламенное оборудование, он должен поступать под низким давлением. Для такого преобразования существует специальное механическое устройство – газовый редуктор.
На рисунке изображена схема внутреннего устройства
Возьмем, к примеру, пропан-бутановую смесь. Для того, чтобы ее хранить в жидком состоянии, создается давление порядка 16 бар. Вместе с тем, потребителю, в большинстве случаев, достаточно несколько десятков миллибар. Кроме того, выходное давление должно поддерживаться на определенном уровне в процессе опустошения резервуара. Именно для таких целей необходим редуктор.
Любая баллонная установка оснащена подобным устройством, без которого невозможна ее безопасная эксплуатация, вне зависимости от того, используется она в промышленных или бытовых целях. Больше узнать о работе газобаллонного оборудования можно в статье: эксплуатация баллонных установок в автономной системе газоснабжения.
Устройство газового редуктора и его принцип действия
Подобные механизмы могут отличаться цветом, корпусом, иметь индивидуальные особенности, однако, базовое устройство и принцип действия у них одинаков.
Основными деталями данного оборудования являются:
С одной стороны, пружина стремится перекрыть клапан, прервав подачу газа, а с другой – мембрана действует на клапан, пытаясь открыть его. Одновременно с этим, мембране противодействует редуцированный газ с рабочим (низким) давлением. Как только рабочее давление падает ниже нормы, сила воздействия мембраны на клапан превышает силу запорной пружины, и он открывается.
Представлен принцип работы в разрезе редуктора
Кроме базовых деталей, устройство газового редуктора может иметь манометр и вентиль, которые выполняют функцию контроля входного/выходного давления и дополнительной регулировки выходной подачи газа.
Вот видео, которое показывает принцип работы газового редуктора:
Защита от избыточного давления
Соблюдение норм безопасности – одна из главных составляющих работы системы газоснабжения. Превышение показателей давления в несколько раз выше номинального может создать аварийную ситуацию с любыми возможными последствиями. С целью предотвращения аварии некоторые модели оснащаются дополнительным клапаном безопасности, который сбрасывает излишек газа в случае превышения номинальных показателей в 2,5-3 раза.
При организации газификации на базе групповой баллонной установки желательно каждую единицу оснастить подобным устройством. Более подробно о принципе работы и соблюдении техники безопасности в системе автономного газоснабжения читайте в статье: автономная газификация – газовые баллонные установки.
Так подключен редуктор в баллонной установке
Применение оборудования для разных типов газа
По виду редуцируемого газа редукторы делятся на следующие типы:
На рисунке показаны разные виды редукторов
Вместе с тем, все варианты можно условно разделить на устройства для горючих и негорючих газов. Баллоны с горючей газовой смесью имеют левую резьбу, тогда как емкости для инертных газов и кислорода оснащены правой резьбой. Это сделано для того, чтобы предотвратить случайное присоединение редуцирующего элемента, предназначенного, например, для метана, к баллону с кислородом. Кстати, больше информации об автономной газификации Вы найдете в этом разделе.
Для сжиженных углеводородных газов устройство газовых редукторов может иметь одну конструктивную особенность. С целью предотвращения замерзания газа на выходе, корпус приспособления выполняется с развитым оребрением.
На долговечность работы редуктора большое значение оказывает качество газа. Поэтому заправку резервуаров необходимо осуществлять у надежных компаний, таких как «Промтехгаз», где помимо хорошего обслуживания можно получить профессиональную консультацию по работе с любым газовым оборудованием.
Редукторы для сжатых газов
При газовой сварке и резке металлов рабочее давление газов должно быть меньше, чем давление в баллоне или газопроводе. Для понижения давления газа применяют редукторы.
Редуктор прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.
Согласно ГОСТ 13861-89, редукторы для газопламенной обработки классифицируются:
Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяют накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепят к баллонам хомутом с упорным винтом.
Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктоpa. Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.
Редуктор обратного действия работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая, в свою очередь, выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, более слабая, чем пружина 3.
Помимо однокамерных редукторов применяют двухкамерные, в которых давление газа понижается постепенно в двух камерах редуцирования, расположенных последовательно одна за другой. Двухкамерные редукторы обеспечивают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию, однако они сложнее по конструкции, поэтому двухкамерные редукторы используют тогда, когда необходимо поддерживать рабочее давление с повышенной точностью.
Манометры
Для измерения избыточного давления газа применяют приборы, которые называются манометрами. На кислородных и ацетиленовых редукторах используют пружинные манометры. Основной частью манометра является изогнутая запаянная трубка, по которой пропускается газ. Под давлением газа трубка выпрямляется тем больше, чем выше давление. Трубка соединяется со стрелкой, перемещение трубки передается и стрелке. Манометры рассчитаны на определенное давление. На каждом манометре имеется красная черта, соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Категорически запрещается нагружать манометры давлением, превышающим их верхний предел изменения.
Не разрешается пользоваться манометрами, когда отсутствует пломба или клеймо, просрочен срок проверки, стрелка манометра при включении редуктора не возвращается на нулевую отметку, разбито стекло или имеются другие повреждения. Манометры проверяют не реже одного раза в год.
Манометры присоединяют к камерам высокого и рабочего давления гаечным ключом, для уплотнения применяют прокладки из фибры и кожи.
Газовый редуктор для баллона с регулятором — виды и параметры
Газовый редуктор предназначен для стабилизации работы системы газообеспечения. Его основная задача — обеспечить подачу газа, величина давления которого оптимальна для нормальной работы оборудования газопроводной сети. В обязанности редуктора входит автоматическая поддержка значения рабочего давления в должном состоянии.
Особенности использования композитных газовых баллонов
Композитные газовые баллоны в последнее время приобретают все большую популярность. Это обусловлено их преимуществами над стальными собратьями.
Поставляемые на российский рынок композитные баллоны производятся в Чехии, Норвегии ив Индии. При покупке такого баллона нужно обязательно уточнить стандарт присоединения. Если газовый баллон укомплектован по российскому стандарту — можно использовать обычный редуктор под газовый баллон. Если же газовый баллон поставляется с европейским разъемом, то потребуется либо заказать переходник, либо приобрести импортный редуктор. Следует учитывать, что каждое дополнительное соединение повышает риск утечки газа.
Классификация в зависимости от сферы применения
В зависимости от сферы применения редукторы под газовый баллон разделяются на несколько видов:
Бытовые нерегулируемые
Для пятилитровых газовых баллонов, популярных у дачников, туристов и охотников, используют модель РДСГ-2 Балтика. Редуктор Балтика надевается на ниппель газового баллона сверху и фиксируется в резиновом уплотнении специальным зажимом. Редукторы настроены на рабочее давление 0,3 МПа и пропускную способность 1,2 м3/час
Универсальные регулируемые
Этот класс редукторов отличается более сложной конструкцией и более широкими возможностями. Их уже можно применять как для бытового газоснабжения, так и для производства работ в домашней мастерской. Эти редукторы имеют обязательно резьбовое присоединение к газовому баллону, надежно фиксирующее устройство.
Универсальный регулируемый для пропана с манометром
Они также снабжены манометром и регулировочным винтом, позволяющим менять рабочее давление от 0 до 0,3 МПа, в зависимости от потребностей подключенного к ним устройства–потребителя газа. Эти устройства также имеют большую, чем у бытовых, пропускную способность — до 5 м3/час
Профессиональные
Этот класс характеризуется применением более износостойких материалов и лучшее качество сборки и регулировки. Также шире и параметры регулировок рабочего давления – от 0,4 до 1,6 МПа.
Профессиональный редуктор с двумя манометрами
Некоторые модели снабжены двумя манометрами — для входного и рабочего давления соответственно.
Как подобрать редуктор для бытового пропанового баллона
Для подбора пропанового редуктора для газового баллона необходимо изучить и сравнить их характеристики. Наиболее значимыми являются:
В зависимости от планируемого применения и планируемого типа баллона лучшим выбором может стать та или иная модель. Так, например, если вы планируете подключить настольную газовую плитку в садовом домике, посещаемом по выходным (или взять ее в лодочный поход) и оценили месячный расход газа в пять литров, лучше всего подойдет пятилитровый баллон и газовый редуктор Балтика РДСГ-2.
Редуктор Балтика РДСГ-2
Для стационарной плиты с духовкой уже потребуется баллон емкостью в литров и, соответственно, редуктор Лягушка РДСГ-2.
Если же вы планируете вести газовую сварку в домашней мастерской, то неплохим выбором станет профессиональный газовый редуктор БПО 5-3 Krass. Он обеспечивает максимальный расход до 5 м3 в час и возможность регулирования рабочего давления до 0,4 МПа. Для этого он снабжен регулировочным маховиком и манометром, позволяющим с большей точностью задавать рабочее давление в соответствии с потребностями газовой сварочной горелки или резака.
Классификация регуляторов газа
Прежде чем использовать редуктор давления, следует ознакомиться с его разновидностями и основными параметрами, по которым классифицируют данные приборы.
Принцип работы
По принципу работы газовые приборы бывают прямого и обратного вида.
В редукторах прямого вида газ, проходящий через штуцер, с помощью пружины действует на клапан прижимая его к седлу, тем самым блокируя попадание в камеру газа высокого давления. После выдавливания мембраной клапана от седла происходит постепенное снижение давления до рабочего уровня газового прибора.
Принцип работы прибора обратного вида устроен на сжатии клапана и блокировании дальнейшей подачи газа. При помощи специального регулируемого винта происходит сжатие нажимной пружины, при этом выгибается мембрана, а передаточный диск действует на обратную пружину. Поднимается рабочий клапан, и движение газа к оборудованию возобновляется.
При повышении давления системы (баллон, редуктор, рабочее оборудование) в редукторе с помощью пружины происходит выпрямление мембраны. Передаточный диск, опускаясь вниз, воздействует на обратную пружину и придвигает клапан к седлу.
Следует отметить, что бытовые редукторы для газового баллона обратного вида действия являются более безопасными.
Особенности монтажа
По позиционированию и особенностям монтажа устройства разделяют на рамповые, сетевые и баллонные.
Рамповые газовые регуляторы необходимы для понижения и стабилизации уровня давления газа, поставляемого одним источником. Устройства имеют свойство понижать рабочее давление газа подающегося из центральной магистрали или ряда источников. Применяются при больших объемах сварочных работ. Сетевые стабилизаторы удерживают значение низкого давления газа, поставляемого от коллектора распределения.
Виды рабочего газа
Специфика работы, а также метод подсоединения регулятора давления к источнику целиком зависят от свойств рабочего газа. Согласно используемому материалу устройства бывают такие:
Устройства, работающие с ацетиленом, фиксируются при помощи хомута и упорного винта, тогда как для других используют накидную гайку с резьбой, идентичной резьбе штуцера у вентиля.
Цвет корпуса и тип регулятора
Пропановые редукторы окрашены в красный, ацетиленовые — в белый, кислородные — в синий, углекислотные — в черный. Цвет корпуса соответствует типу рабочей газовой среды.
Устройства стабилизации давления бывают для работы с горючими и негорючими носителями. Отличие между ними заключается в направлении резьбы на баллоне: у первых она левосторонняя, у вторых — правосторонняя.
Что собой представляет пропановый редуктор
Устройство всех пропановых редукторов весьма схоже. Все они имеют:
В профессиональных газовых редукторах в конструкцию добавляются манометр, регулирующий винт или маховик, резьбовое соединение подводящего патрубка. Корпус редуктора имеет цилиндрическую форму, что обусловлено использованием круглой мембраны, прогибающейся внутри камеры рабочего давления. Подводящий и отводящий патрубки выступают из корпуса.
Последовательность установки и использования
Пропановый редуктор любого типа и исполнения считается техникой повышенной опасности, поэтому при его установке необходимо соблюдать ряд обязательных требований:
Конструкция и виды
Пропан (СН3)2СН2 – 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/см3), пропан поднимается вверх, и потому, даже при относительно малых концентрациях, являет собой опасность для самочувствия человека.
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.
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.
Конструктивно однокамерный пропановый редуктор типа БПО-5 (Баллонный Пропановый Однокамерный) состоит из следующих узлов и деталей:
Основными техническими характеристиками пропановых редукторов являются:
Все выпускаемые пропановые редукторы должны полностью соответствовать требованиям ГОСТ 13861.
Как работает газовый редуктор?
Редуктор прямого действия
Газ под большим давлением из баллона поступает в камеру, оборудованную запорным клапаном. Клапан под воздействием избыточного давления открывается и начинает упираться в седло. После чего газ перестает подаваться на выход.
Мембрана, отвечающая за регулирование давления, под действием пружины начинает смещать клапан от поверхности седла. Давление снижается ввиду незначительного прохода и достигает безопасного, пригодного для эксплуатации.
Далее распрямившаяся пружина позволяет клапану открыть доступ к поступлению нового объема газа из баллона, и процесс регулирования повторяется. На нерегулируемых редукторах усилие пружины настраивается на заводе-изготовителе, являясь регулятором давления.
Редуктор обратного действия
Здесь принцип несколько иной. Поступающий газ от источника прижимает клапан к седлу, препятствуя его выходу. В конструкции заложен винт, при помощи которого регулируется усилие сжимания пружины.
Сжимая пружину винтом (регулятором), предохранительная мембрана изгибается, пропуская некоторое количество газа. Опорный диск приводит в действие обратную пружину после чего клапан поднимается, освобождая путь топливу.
Рабочая камера имеет такое же давление, как и в баллоне. Мембрана под действием пружины переходит в исходное состояние, и опорный диск перемещается книзу, при этом давя на обратную пружину. Вследствие чего клапан придавливается к седлу корпуса.
Стоит сказать, что многие отмечают большую популярность редукторов обратного действия. Они более безопасны при эксплуатации.
Меры предосторожности
Бытовой газ весьма опасен. Основные угрозы, которые несет пропан, это:
Памятка о бытовом газе
Для сохранения жизни и здоровья людей, и их имущества следует принимать меры предосторожности:
Правила пользования газом
Периодический осмотр и сервисные работы
Осмотры и сервисные работы делятся на ежедневные и периодические.
Ежедневные осмотры требуется проводить до того, как приступить к работе. Периодические проверки выполняются, как правило, в специализированных мастерских. Для редукторов, снабженных фильтром, в состав работ входит его очистка или замена
Типовые неисправности и их ремонт
Отклонение рабочего давления от заданного может вызываться следующими причинами:
Утечка газа вызывается:
Некоторые редукторы выполняются разборными. Они, в принципе, доступны для самостоятельного ремонта. Неразборные газовые редукторы, разумеется, в случае неисправности подлежат замене целиком.
Важно! Помните, что, разбирая редуктор, вы принимаете на себя полную ответственность за последствия его использования.
Так, например, домашнему мастеру, владеющему базовыми навыками слесарных работ, вполне под силу заменить пружину или мембрану в нерегулируемом газовом редукторе «Лягушка». Корпус с нарушенной герметичностью ремонту не подлежит. В этом случае все устройство придется заменить.
После замены поврежденных деталей на новые из ремонтного комплекта и сборки газового редуктора необходимо проверить его герметичность с помощью мыльного раствора.
Стандарты подсоединения к системе
Широко распространены устройства, поддерживающие два стандарта подключения редуктора к газовому баллону:
Подключение редуктора к газовому баллону
По присоединению рабочего патрубка:
Некоторые газовые редукторы, например, РГДС, на заводе комплектуются запрессованным в корпус ниппелем на 9 мм.
Редукторы с регулировкой рабочего давления снабжаются резьбовым полудюймовым выходом, в котором в качестве опции можно закрепить накидной гайкой и универсальный ниппель.
Безопаснее использовать устройства, совпадающие по стандарту. Каждый переходник — это дополнительное соединение, повышающее риск утечки газа.
Порядок монтажа и запуска
В целях обеспечения пожарной безопасности следует соблюдать следующий порядок монтажа и запуска оборудования:
При наличии свиста или щелчков немедленно закрыть вентиль газового баллона.
Необходимое давление и объем
Ключевыми характеристиками газового редуктора являются входное давление, рабочее давление и объем расходования, или максимальный объем газа, проходящий через устройство за час.
Входное давление обуславливается стандартным давлением в баллонах и обычно составляет 20 МПа.
Технические характеристики редукторов
Рабочее давление для бытовых нерегулируемых газовых редукторов задается на уровне 0,3 МПа ±5%
Для регулируемых полупрофессиональных и профессиональных адаптеров рабочее давление задается в пользователем в диапазоне 0-0,4 МПа, а для отдельных высокопроизводительных моделей — до 1,6 МПа
Объем расходования должен превышать объем, потребляемый устройством (или группой устройств) за час.
Регулируемый редуктор для газового баллона
Регулируемые газовые редукторы работают по тем же физическим принципам, что и нерегулируемые и имеют сходную конструкцию. Различие заключается в том, что сила сжатия редукционной пружины, подпирающей мембрану, может изменяться с помощью соосного пружине регулировочного винта в простейших моделях либо с помощью маховика и более сложной механической передачи.
Регулируемый редуктор для газового баллона
Принцип работы заключается в том, что, изменяя силу предварительного сжатия редукционной пружины, пользователь изменяет пороговое давление газа в рабочей камере, необходимое для срабатывания и закрытия впускного клапана. К деталям также добавляется манометр, устанавливаемый на рабочем патрубке и позволяющий визуально следить за результатом регулировки.
Область применения устройств
Везде, где нет стационарного газораспределения, люди применяют пропан в баллонах. И к каждому баллону присоединен тот или иной редуктор. Самые популярные применения это:
Использование редуктора для пайки и сварки
Во многих станах созданы широкие газораспределительные сети, обеспечивающие перезарядку и подвоз газовых баллонов потребителям.
Редуктор для газового баллона обеспечивает безопасную и стабильную работу устройств, потребляющих газ.