АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕДУЦИРУЮЩИЙ ПУНКТ

Автоматический редуцирующий пункт относится к технологическому газовому оборудованию и предназначен для снижения высокого переменного давления газа и поддержания выходного давления на заданном уровне. Автоматический редуцирующий пункт может быть применен для питания газом от магистральных газопроводов промышленных объектов, населенных пунктов и отдельных потребителей газа.
Известен редуцирующий пункт, представляющий собой устройство для регулирования и защиты при редуцировании давления газа (АС №219487, МПК F21f), содержащий регуляторы первой и второй ступеней редуцирования, элементы защиты от превышения давления после второй ступени редуцирования и запорный орган, в который встроен усилитель импульса с питанием от давления после первой ступени редуцирования. Измерительная полость запорного органа соединена с линией после первой ступени редуцирования через клапан предельного давления и с линией давления после второй ступени - через дроссель.
Недостатком данного устройства является отсутствие подогрева редуцируемого газа. Из-за этого на стенках трубопроводов происходит образование гидратов, что снижает надежность работы устройства.
Известен также редуцирующий пункт, представляющий собой устройство для распределения бытового газа (RU №2088838, МКИ F17D 1/04, 1997 г.), содержащий отсечную, запорную арматуру, технологический фильтр, блок редуцирования, установленный на входном коллекторе высокого давления, включающий несколько ступеней редуцирования с последовательным расположением регуляторов давления. Выход каждой ступени редуцирования соединен соответственно с узлами защиты каждой ступени. Узел автоматики снабжен блоком автоматики, связанным линиями управления с узлами устройства.
Данное устройство также не обеспечено узлом подогрева газа, что снижает надежность работы.
Наиболее близким к заявляемому устройству является автоматический редуцирующий пункт РП-10 (А.Н.Крошко, Автономные энергоустановки на газопроводах, М. «Недра», 1983 г., стр 81-89), состоящий из редуцирующей части и подогревателя газа, расположенных в металлическом шкафу. Редуцирующая часть содержит параллельно включенные
две редуцирующие линии, одинаковые по настройке и составляющему оборудованию. Каждая линия содержит фильтр, последовательно включенные регуляторы давления, элементы защиты от превышения давления - отсекатель, предохранительный клапан и клапан сбросной. Сброс газа с фильтров и сбросного клапана осуществляется одной свечей. Подогреватель газа представляет собой огневую камеру, в которой установлена газовая горелка инфракрасного излучения и теплообменник в виде отрезка трубопровода, расположенного вдоль одной из стенок металлической камеры.
Однако подогреватель данного устройства не обеспечивает достаточный нагрев газа, что приводит к гидратообразованию. Не выполняется также требование безопасности работы, за счет сброса газа высокого и низкого давления на одну свечу. Происходит быстрое засорение фильтров. Все это приводит к снижению надежности работы устройства в целом.
Задачей создания заявляемого устройства является увеличение надежности работы за счет улучшения системы нагрева газа, что позволяет уменьшить возможность гидратообразования, улучшения очистки газа а также повышения безопасности работы. Кроме этого данный редуцирующий пункт позволяет производить учет расхода газа потребителю.
Решение указанной задачи достигается за счет того, что автоматический редуцирующий пункт содержит установленные в металлическом шкафу параллельно включенные редуцирующие линии, каждая из которых имеет фильтр, две последовательно установленных регулятора давления, элементы защиты от превышения давления и сбросной клапан, а также подогреватель газа с газовой горелкой, камерой сгорания и теплообменником. Устройство отличается тем, что часть теплообменника подогревателя газа выполнена в виде спирального трубопровода, размещенного вокруг камеры сгорания с газовой горелкой. Под теплообменником на камере сгорания закреплен пластинчатый радиатор. На выходе подогревателя газа дополнительно установлен фильтр предварительной очистки. К фильтрам редуцирующих линий и предварительной очистки подключена свеча высокого давления, которая выведена из металлического шкафа через дно. Кроме этого на выходе редуцирующих линий установлена замерная линия на основе ротационного счетчика, соединенная со сбросным клапаном.
Устройство поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена пневматическая принципиальная схема автоматического радуцирующего пункта.
Автоматический редуцирующий пункт состоит из двух блоков (фиг.1): блока редуцирования 1 и подогревателя газа 2, которые размещены в металлическом шкафу
3
закрепленном на раме основания. Блок редуцирования содержит две параллельные рабочие линии одинаковые по настройке, производительности и составляющему оборудованию. Каждая редуцирующая линия имеет сетчатый фильтр 3, два последовательно установленных регулятора давления: редуктор 4, в качестве которого применен воздушный редуктор РВ-90 и регулятор давления второй ступени 5, в качестве которого применен регулятор РДС-ПС-09 с точностью поддержания давления 1%. Элементы защиты от превышения давления расположены на отдельных участках редуцирующих линий. Между фильтром и редуктором расположен отсекатель 6, между регуляторами давления - предохранительный клапан 7. Подогреватель газа 2 содержит камеру сгорания 8, газовую горелку 9 и теплообменник 10. Камера сгорания 8 представляет собой прямоугольную замкнутую полость с дымовой трубой 11, выведенной из металлического шкафа. В камере сгорания 8 расположена газовая горелка 9. Теплообменник 10 представляет собой отрезок трубопровода, часть которого расположена вдоль одной из стенок металлического шкафа. Часть трубопровода теплообменника выполнена в виде спирали 12, размещенной вокруг дымовой трубы 11 камеры сгорания 8. Под теплообменником 12 на камере сгорания закреплен плоский пластинчатый радиатор 13. Пластины радиатора создают циркуляцию горячего воздуха в камере подогревателя. Пластины выполнены из алюминия. На выходе подогревателя газа 2 установлен дополнительный сетчатый фильтр 14 предварительной очистки, с пропускной способностью более 100 м/час. К фильтру предварительной очистки 14 и фильтрам редуцирующих линий 3 подсоединена свеча высокого давления 15, которая выведена из металлического шкафа через дно. При обслуживании фильтров и очистки их от грязи свеча 15 сбрасывает в атмосферу газ высокого давления. На выходе редуцирующих линий установлена замерная линия 16 на основе ротационного счетчика газа с байпасной линией без корректора, соединенная со сбросным клапаном 17. Между счетчиком газа 16 и сбросным клапаном 17 подключена свеча низкого давления 18, предназначенная для сброса газа со счетчика при его обслуживании, а также сброса газа со сбросного клапана. На трубопроводах редуцирующих линий и байпасной линии установлены краны для подключения линии и отдельных ее элементов, а также обслуживания этих линий: 19, 21 - отсечные краны для обслуживания дополнительного фильтра 14; 20 - кран байпасной линии; 23 - кран для слива конденсата с фильтра 14 и 24 - кран для сброса давления с фильтра при его обслуживании; 22 и 25 - входные краны редуцирующих линий блока редуцирования 1; 29, 40 - выходные краны редуцирующих линий; 26, 35 - краны байпасной линии для подачи газа на горелку 9 и запуска подогревателя газа 2; 41 - кран, открывающий подачу газа на горелку 9; 42 - дроссель,
регулирующий подачу газа на горелку, 45 - клапан электромагнитный для контроля пламени горелки; 34 и 43 - манометры для измерения давления газа; 36, 44 - краны для обслуживания манометров; 28, 38 - дроссели для ограничения подачи газа на отсекатель 6; 30, 32 - краны для подключения счетчика газа 16; 31 - кран для сброса давления при обслуживании счетчика газа на свечу 18; 48 - кран байпасной линии для обслуживании счетчика газа при его ремонте; 33 - кран для отсечки сбросного клапана 17; 46 - кран для отвода газа с газопровода; 47 - входной кран для подачи газа с газопровода в трубу теплообменника 12.
Автоматический редуцирующий пункт работает следующим образом.
2
Газ высокого давления по трубопроводу подают в подогреватель 2 (входной кран 47 открыт), где осуществляется общий подогрев редуцируемого газа с целью исключения гидратообразования. Газ нагревают в теплообменнике 12, расположенном вокруг дымовой трубы 11 камеры сгорания 8. За счет такого расположения теплообменника увеличивается общая площадь обогрева газа. Горячий воздух, поднимаясь вверх от камеры сгорания 8, циркулирует в пластинах радиатора 13, улучшая обогрев теплообменника. За счет этого газ нагревается до температуры, исключающей возможность его гидратообразования и оседания гидратов на стенках трубопроводов редуцирующих линий. Нагрев газа осуществляют газовой горелкой 9, расположенной в камере сгорания 8. Для питания газовой горелки 9 подают газ с выхода редуцирующих линий по байпасной линии - краны 41, 26 и 35 байпасной линии открыты. Регулировку подачи газа и контроль пламени горелки осуществляют дросселем 42 и электромагнитным клапаном 45. Поджег горелки осуществляют факелом. Нагретый газ поступает в фильтр предварительной очистки 14, где происходит основная очистка газа от грязи и примесей. При этом краны 19 и 21 открыты, а кран 20 - закрыт.Для обслуживания фильтра 14 краны 19 и 21 закрывают, а кран 20 открывают. Слив конденсата из фильтра 14 производят через кран 23, а сброс давления - через кран 24. Очищенный газ подают на вход редуцирующих линий. Редуцирование осуществляют одной линией, при этом вторая линия находится в резерве, т.е. открыт кран 22 или 25 на входе линий и кран 29 или 40 на выходе линий. Редуцирующая линия осуществляет снижение давления газа до заданного уровня, контроль давления и защиту выходного трубопровода от недопустимого повышения давления. В сетчатом фильтре 3 редуцирующей линии газ подвергается дополнительной очистке от механических примесей, проходит через отсекатель 6 и поступает к редуктору 4, где давление снижается до 6 кг/см. Далее газ поступает к регуляторам 5, снижающим давление до заданного значения. При обслуживании фильтров 3 и 14 сброс давления газа
2
2
производят при открытом кране 24 на свечу высокого давления 15. Автоматический редуцирующий пункт позволяет снижать давление газа с 125 кг/см до 0.1-0.5 кг/см. Давление контролируют по манометру 34 и 43. При этом открыт соответствующий кран 27, 37 или 39. Краны 44 и 36 предназначены для обслуживания манометров. После регуляторов давления 5 газ проходит в выходной трубопровод и поступает потребителю. Учет газа, поступающего потребителю на выходе редуцирующих линий осуществляет ротационный счетчик 16. Элементы защиты от превышения давления срабатывают при увеличении давления на отдельных участках редуцирующих линий. Отсекатель 6 контролирует давление газа на выходе редуцирующих линий через дроссель 28 или 38. При увеличении давления на выходе выше допустимого предела отсекатель 6 срабатывает и перекрывает проход газа в редуцирующие линии. Предохранительный клапан 7 контролирует давление газа на выходе редуктора 4. При увеличении давления выше допустимого предохранительный клапан 7 сбрасывает газ в импульсную линию отсекателя 6, который срабатывает и перекрывает проход газа в неисправную редуцирующую линию. Сбросной клапан 17 срабатывает при превышении выходного давления газа и сбрасывает излишнее количество газа через свечу 18 в атмосферу при неисправной, но работающей редуцирующей линии в случае отказа отсекателя 6, а также утечки газа при отключении редуцирующей линии - кран 33 открыт. При обслуживании ротационного счетчика 16 открывают кран 31 и сбрасывают давление газа со счетчика на свечу 18. Кран 30 и 32 открыты при работе счетчика и закрыты при его обслуживании, при этом открыт кран 48.
Конструкция автоматического редуцирующего пункта позволяет увеличить надежность работы за счет введения дополнительного фильтра высокой производительности и лучшей очистки газа от примесей, повышения безопасности работы всех фильтров при разделении сброса газа высокого и низкого давления через разделенные свечи высокого и низкого давления и лучшего нагрева газа, что уменьшает возможность гидратообразования.
2
Автоматический редуцирующий пункт предназначен для питания газом от магистральных газопроводов и отводов с давлением до 125 кг/см отдельных потребителей промышленных и сельскохозяйственных объектов, населенных пунктов. Конструкция автоматического редуцирующего пункта предусматривает его эксплуатацию на открытом воздухе в районах с сейсмичностью до 6 баллов с умеренным климатом при температуре окружающего воздуха -40°С до +50°С.