Регулятора давления газа FE — принцип работы

Регулятор марки FE представляет собой классический автономный пружинный регулятор давления газа прямого действия, в котором в роли основного чувствительного элемента выступает резиновая мембрана (поз.1 на рис. ниже)

Рисунок 1 — Схема регулятора марки FE: 1- рабочая мембрана, 2- рабочая пружина, 3- рычаг исполнительного механизма, 4- клапан.

С одной стороны на мембрану давит газ, а с другой — рабочая пружина (поз.2 на рис.1). В зависимости от того, что будет давить сильнее: газ или пружина – мембрана сместится и через исполнительный механизм (поз.3 на рис.1) изменится степень открытия дросселирующего органа регулятора. Если выходное давление газа будет сильнее давления пружины– клапан (поз.4 на рис.1) прикроется и объем проходящего газа снизится, уменьшив при этом выходное давление газа, соответственно упадет усилие газа и под преобладающим давлением рабочей пружины исполнительный механизм больше приоткроет клапан, увеличив объем пропускаемого газ, соответственно вновь повысится выходное давление и ситуация вновь повторится.

В таком режиме регулятор и работает – то увеличивая, то уменьшая объем пропускаемого газа. Редуцирование и поддержание давление проходящего газа происходит в автоматическом режиме. Все в зависимости от силы давления пружины.

Если вам необходимо большее выходное давление – вы сжимаете (закручиваете) регулирующей гайкой рабочую пружину и соответственно потребуется большее давление газа для смещения мембраны и наоборот. Точность поддерживания необходимого выходного давления зависит от чувствительности мембраны и скорости реагирования исполнительного механизма.

Что происходит при прекращении отбора газа у потребителя

Допустим, вы закрыли конфорку на плите и отключили газовый котел, что будет происходить при прекращении отбора газа.

Регулятор «не знает» что у вас происходит и соответственно он в автономном режиме продолжает пропускать газ в трубу, но так как газу деваться некуда – давление газа в выходной трубе начнет расти и через исполнительный механизм клапан (поз.4 на рис.1) полностью прижмется к рабочему седлу и перекроет проход газу. При этом давление газа в трубе станет незначительно выше, чем настроечное рабочее давление.

Данное давление в газопроводе называется давление «на тупик».

В зависимости от свойств рабочей мембраны зависит и давление «на тупик». Не секрет что при низкой температуре резина становится тверже и соответственно нужно большее давление газа чтобы мембрана согнулась. Если у вас рабочее настроечное давление 2,0 кПа, то давление «на тупик» при температуре более 0 С примерно составляет 2,1 кПа. При низкой же температуре (-40 0С) – около 2,2 кПа.

Бывают случаи, когда изготовители применяют некачественные материалы для мембран и при низкой температуре такие мембраны «дубеют» (замерзают) и соответственно блокируется исполнительный механизм и клапан не закрывает проход газа. У вас закрыта плита, но при этом через регулятор медленно, но уверенно проходит газ и проходит он до тех пор, пока входное среднее давление не станет в газопроводе таким же перед вашей плитой. В итоге при открытии конфорки и при зажигании пламени вы будите немного удивлены полученным эффектом. Клапан не сможет закрыть проход газа и в случае попадания мусора между самим клапаном и седлом или из-за образовавшейся наледи на нем и при этом сама мембрана может обладать нужными эластичными свойствами. Но в данном случае должен сработать предохранительный запорный клапан (ПЗК) по превышению выходного давления. Опять же, он сработает только тогда, когда мембрана ПЗК не «задубенеет» (работа ПЗК подробнее рассмотрена в разделе системы безопасности потребителя).

Фактически основным элементом в регуляторе, от которого зависит его работа, является мембрана.

В мире не так много производителей, которые специализируются на изготовлении мембранных полотен. Самое массовое применение получил материал с температурным диапазоном от -20 до +60 0С. Его изготавливают в больших объемах. Но у нас температура зимой достигает -40 0С и соответственно в нашем климате такой материал замерзнет, станет жестким и мембраны из него не смогут вовремя «реагировать». Материал на температурный режим -40+60 0С существенно дороже и многие изготовители, для снижения себестоимости и цены продажи, ставят мембраны -20+60 0С, но в паспорте указывают -40 0С.

Эксплуатация регуляторов с мембранами (температурный диапазон от -20 до +60 0С)

Давайте рассмотрим к чему приводит эксплуатация регуляторов с мембранами с температурным диапазоном от -20 до +60 0С в нашем климате? При температурах выше минус 20 0С регулятор работает в допустимом диапазоне точности, но при снижении температуры окружающей среды — мембрана становится более жестче и соответственно необходимо уже большее давление газа для ее смещения. То есть, если у вас стандартно давление 2,0 кПа, то при температуре ниже – 20 0С рабочее давление газа с такими мембранами будет расти, ПЗК не сработает на отключение, так как его мембрана тоже «замерзнет» и уже произойдет отключение газового котла (опять же, если в нем установлена дополнительная система безопасности).

Применение таких регуляторов очень опасно: система безопасности не работает, может произойти отрыв пламени и загазованность помещения, что в итоге приведет к трагическим последствиям.

Мембрана должна сохранять свои свойства в допустимых пределах при температуре от -40 0С  до +60 0С. Но мембрана – это не просто кусок резины. У регуляторов мембраны отличаются размерами и имеют свой диапазон рабочего давлений — от низкого и до высокого. Соответственно и регуляторы одной модели выпускаются разных модификаций и комплектуются под разные диапазоны рабочего давления газа. Для каждого регулятора должна быть своя мембрана со своими эксклюзивными свойствами.

Регулятор FE — почему следует выбирать

В настоящее время единственным заводом-изготовителем газорегуляторного оборудования, которое имеет свой цех по производству необходимых мембран, является компания Pietro Fiorentini, что позволяет ей гарантировать работу всех своих регуляторов в нужном температурном режиме.

Регуляторы FE (Pietro Fiorentini) в зависимости от необходимой пропускной способности выпускаются следующих моделей:

• FE6 – максимальной пропускной способностью от 0 до 7,2 м3/ч;
• FE10 – максимальной пропускной способностью от 0 до 12 м3/ч;
• FE25 – максимальной пропускной способностью от 0 до 30 м3/ч;
• FES – максимальной пропускной способностью от 0 до 60 м3/ч.

Для стабильной работы регулятора необходимо чтобы средняя загрузка регулятора была около 80% от его номинального расхода. При этом исполнительный механизм регулятора будет двигаться в нужном ему диапазоне и снизится вероятность образования наледи и вероятность блокировки клапана мусором. К примеру, у вас потребление газа 2 м2/ч, а стоит регулятор с пропускной способностью в 60 м2/ч. Для того чтобы выдать вам нужный объем, клапан отойдет от седла на 1 мм (стандартный ход порядка 10мм). Если прилетит мусор диаметром 1 мм, он может забить клапан и седло. К тому же, есть шток, на котором крепится обратный клапан (ПЗК по просадке давления). Данный шток очищается только при полном его ходе (об этом детально в разделе системы безопасности потребителя). Во всем есть свои нюансы. Поэтому в данном случае, больше – не значит лучше. И старайтесь применять качественное оборудование. Это этого зависит ваше спокойствие и безопасность.