Egendefinert justerbar høytrykks naturgassregulator: Valg og oppsettveiledning

En byportstasjon som tar gass på 24 bar og leverer den til et middels trykknettverk på 1,6 bar, vil holde sitt settpunkt hele ettermiddagen, for så å krype forbi 2,1 bar klokken tre om morgenen, når etterspørselen faller til en tidel av designstrømmen. Det gapet mellom navneskiltet og det virkelige driftsbåndet er grunnen til at kjøpere slutter å bestille fra katalograder og begynner å spesifisere en tilpasset justerbar naturgassregulator for høytrykk.

Katalogregulatorer er dimensjonert rundt ett enkelt designpunkt: en fast fjær, en fast åpning og en fjærkasse som ingen hadde til hensikt å endre rekkevidde. I distribusjonsarbeid spores de fleste klager som når en produsent, som jakt, krypende utløpstrykk og avrevne membraner etter to vintre, tilbake til et misforhold mellom den installerte enheten og stasjonens faktiske turndown-bånd snarere enn til en produksjonsfeil.

Jiangsu Changrun Intelligent Gas Equipment Co., Ltd. bygger regulatorer, reguleringsbokser og gassdeler på en 10 000 kvadratmeter stor tomt med fem maskineringsverksteder, og mer enn halvparten av medarbeiderne jobber i tekniske roller. Denne blandingen er viktig for skreddersydd arbeid: en skreddersydd spesifikasjon er bare nyttig når fjærene, membranene, kroppene og testbenken som beviser at de alle sitter inne i samme fabrikk.

Hvorfor hylleregulatorer sliter med inntak over 10 bar

Over omtrent 10 bar innløp bryter katalogdimensjonering sammen, fordi kreftene som sliter på en regulator skalerer med trykkfallet i stedet for med den nominelle strømningen som er trykt på dataarket.

Slipp 24 bar til 1,6 bar i et enkelt trinn og gassen krysser 22,4 bar. To konsekvenser følger. Joule-Thomson-kjøling fjerner omtrent 0,5 grader Celsius for hver bar av dråpe på naturgass av rørledningskvalitet, slik at et varmt sommerinntak kan trekke setetemperaturen under frysepunktet, som er der hydrat- og isdannelsen begynner på våt gass. Hastigheten gjennom setet stiger også med kvadratroten av droppet, så en trim som er stille ved 4 bar er høy ved 25 bar og eroderer pluggen i løpet av en sesong eller to.

Størrelse er det tredje problemet. En regulator plukket ved 900 Nm3/t og installert på en linje som går med 40 Nm3/t i atten timer om dagen, tilbringer mesteparten av livet på den ytterste kanten av sin karakteristiske kurve, hvor fall er størst og seteslitasje er raskest.

De tre variablene som definerer en tilpasset justerbar høytrykks naturgassregulator

Tre innganger avgjør nesten hele spesifikasjonen: innløpstrykkområde, turndown-forhold og gasstemperaturen oppnådd etter ekspansjon.

Innløpstrykkområde og kroppsvurdering

Spesifiser det maksimale oppstrømstrykket inkludert forstyrrelser og ingen strømningsforhold, ikke det normale driftstallet, og krev deretter en hydrostatisk test ved 1,5 ganger det maksimalt tillatte arbeidstrykket. En høytrykksreguleringsventil bygget for et 25 bars inntak bruker vanligvis et duktilt jern- eller karbonstålhus med en rustfri kant. Over 40 bar endrer veggtykkelsen, flensklassifiseringen og boltingen hele monteringen, og prisen endres med dem.

Turndown-forhold og fallet nettverket kan tolerere

Droop er endringen i utløpstrykket mellom minimum og maksimum strømning ved en fast fjærinnstilling, og størrelsen avhenger nesten helt av reguleringsprinsippet. Tallene nedenfor er typiske for naturgass av rørledningskvalitet og er nyttige som designveiledning i stedet for som garanterte verdier.

Hvis en stasjon må holde seg innenfor et bånd på pluss eller minus 2 prosent over en 20:1 turndown, kan ikke en direktevirkende fjærenhet levere den. En balansert plugg eller pilotdrevet design kan, og prisen for det valget er en pilotlinje som trenger sitt eget filter og et litt større installasjonsfotavtrykk.

Kald gass, diafragmamateriale og ising

Membran og tetningsforbindelser setter lavtemperaturgrensen oftere enn metallet gjør. Nitril (NBR) dekker omtrent minus 20 til pluss 80 grader Celsius, EPDM er det bedre svaret der gassen bærer aromatiske forbindelser, og fluorelastomer (FKM) utvider toppenden til rundt 200 grader Celsius, men stivner dårlig i dyp kulde. Der den beregnede ekspansjonstemperaturen lander under minus 10 grader Celsius, er de praktiske alternativene en forvarmer oppstrøms regulatoren eller en to-trinns reduksjon som deler fallet mellom to kropper.

Høytrykks gasstrykkregulatorventil Nøkkelgasssystemkomponent for regulering av høytrykksgass til stabil forsyning; gjennomgå når du definerer innløp, utløp, strømning, temperatur og materialkrav. Se produkt →

Fjærområde, åpningsstørrelse og kroppsmateriale: Fyll ut spesifikasjonstabellen

En tilpasset regulatorspesifikasjon er fullført bare når fem linjer er fylt ut skriftlig: innløpsområde, utløpsområde, strømningsbånd, gasstemperaturvindu og materialklasse.

To av disse linjene forårsaker mesteparten av omarbeidet. Kjøpere sender rutinemessig en designstrøm i stedet for et strømningsbånd, og de sender det normale innløpstrykket i stedet for det maksimale. Begge verdiene er enkle å lese av en stasjonstegning, og begge endrer fjæren og åpningen som fabrikken må montere.

Trykkregulator for naturgassrørledninger Trykkbalanse-rørledningsanordning for naturgasstransport; nyttig når strømningsbånd og maksimalt innløpstrykk leder fjær og åpningsvalg. Se produkt →

Justering, låsing og settpunktdisiplin i felten

Justerbarhet lønner seg først når innstillingsprosedyren er skrevet ned, fordi de fleste feltproblemer kommer fra et fjærområde som aldri i utgangspunktet har satt inn innstillingspunktet.

1. Kontroller at settpunktet ligger i den midtre tredjedelen av fjærområdet. Et 1,6 bars uttak hører hjemme i en 0,8 til 2,5 bars fjær, ikke i en 1,0 til 1,8 bars fjær som ikke gir plass til sesongmessig trimming.
2. Sett utløpet med gass som strømmer, og test deretter låsingen. Med nedstrømsventilen lukket, bør utløpstrykket stige og stoppe, ikke stige jevnt; jevne kryp viser til skader på setet, rusk eller en lekkasjeklasse som aldri ble oppfylt.
3. Noter settpunkt, fjærdelnummer, fjærområde og dato på stasjonsfilen. En regulator omjustert to ganger i løpet av ett år uten dokumentasjon ender alltid opp med feil fjær inni seg.
4. Kontroller på nytt etter 24 timer med normal drift og igjen etter den første uken, fordi nye membraner tar et sett og rørrester forsvinner gjennom trimmen.

Der et prosjekt skal tilfredsstille en dokumentert standard, hører disse sjekkene hjemme i overleveringsfilen ved siden av trykkklasse og fjærområde. Mer detaljer om hvordan tilpassede bygg verifiseres er dekket i merknadene om tilpassede standarder for naturgasstrykkregulator .

Overtrykksbeskyttelse: Der avlastningsventilen sitter

En trykkregulator kontrollerer trykket, men beskytter ikke nedstrømssystemet; overtrykksbeskyttelse er et eget lag som må dimensjoneres for den mislykkede åpne saken.

• En monitorregulator i serie, innstilt 0,2 til 0,3 bar over arbeidssettpunktet slik at den forblir stille til den aktive regulatoren driver.
• En sikkerhetsavstengning som utløses ved omtrent 1,3 ganger settpunktet, valgt til enhetsklassen som kreves av EN 14382.
• En full løft avlastningsventil, dimensjonert for den maksimale strømmen regulatoren kan passere med oppstrømstrykket på sitt maksimum.
• Nedstrøms rørverk vurdert for trykket som ville komme hvis hver enhet ovenfor sviktet i samme øyeblikk.

På en 25 bar innløpsstasjon som mater en 4 bar nedstrøms hovedledning, er den verste strømmen ofte to til tre ganger det normale behovet. Det er enkelttallet som bestemmer åpningen på avlastningsventilen, og det er også tallet som avgjør om en monitor pluss slam-stengt kombinasjon er billigere enn en stor ventilasjonsanordning.

Gass automatisk sikkerhetsventil Automatisk gassavlastningsventil for overtrykksutløsning; relevant når det verste tilfellet avgjør avlastningsåpningens størrelse og avlastning versus monitorvalg. Se produkt →

FAQ: Egendefinerte justerbare høytrykks naturgassregulatorer

Kan én regulator dekke en 20:1 strømningsreduksjon?

Ja, men ikke en direktevirkende fjærenhet. En balansert pluggdesign holder omtrent 5 prosent fall over det båndet og en pilotdrevet design rundt 1,5 prosent, mens en katalog direktevirkende regulator typisk vil bevege seg 10 til 15 prosent mellom full strømning og minimumsstrøm. Tilpass reguleringsprinsippet til båndet før du sammenligner priser.

Hvordan velger jeg riktig fjærområde for en justerbar regulator?

Sett settpunktet i den midtre tredjedelen av fjærområdet og la det være plass på begge sider. For et 1,6 bars uttak er en 0,8 til 2,5 bars fjær et godt valg; en 1,0 til 1,8 bar fjær er det ikke, fordi sesongmessig trimming og den første vinteren med membransetting vil presse et settpunkt som starter nær toppen av området utenfor det justerbare vinduet.

Trenger en tilpasset regulator fortsatt en skjerm eller en avlastningsventil?

Ja. Regulatoren er kontrollsjiktet, og en monitor, en sikkerhetsavstengningsanordning eller en full løft avlastningsventil er beskyttelseslaget. Dimensjoner avlastningsanordningen for strømmen som en vidåpen regulator ville passere med oppstrømstrykket på maksimum, og bekreft at utløpspunktet og ventilasjonsstabelen sitter utenfor operatørens arbeidsområde.

Hvilken informasjon skal legges inn i en tilbudsforespørsel?

Seks verdier er nok for et fast svar, og hver av dem fjerner én runde med frem og tilbake:

• Maksimalt og minimum innløpstrykk
• Nødvendig utløpssettpunkt og toleranse
• Minimum og maksimum vannmengde i Nm3/t
• Kaldeste og varmeste gasstemperatur ved setet
• Tilkoblingsstørrelse, flensstandard og kroppsmateriale
• Styrende standard, som EN 334 eller EN 14382