Принцип работы автоматической защиты от превышения давления II АЗПД-20
Назначение
Системы автоматической защиты от превышения давления (АЗПД-20) предназначены для защиты тепловых пунктов с присоединенными к ним местными системами потребителей теплоты от аварийного повышения давления в обратном сетевом трубопроводе путем отсечки теплового пункта от сетевых трубопроводов – подающего и обратного - при превышении давления в обратном сетевом трубопроводе уставки срабатывания и автоматического возвращения системы в исходное состояние после восстановления давления в обратном сетевом трубопроводе.
Принцип действия автоматической защиты от превышения давления (АЗПД-20) основан на использовании энергии рабочей среды.
Автоматическая защита от превышения давления (АЗПД-20) используется в тепловых пунктах с зависимой схемой присоединения систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
Описание и работа автоматической защиты от превышения давления (АЗПД-20)
В ее состав входят:
- Отсечной регулятор давления (3), устанавливаемый на подающем трубопроводе;
- Отсечной регулятор давления (4), устанавливаемый на обратном трубопроводе;
- Импульсный клапан (1) и блок дросселирующий (2), установленные на отсечной регулятор давления (4);
- Импульсные капиллярные трубки.
- Импульсный клапан (1) и блок дросселирующий (2), устанавливаются на отсечном регуляторе давления (4) следующим образом:
Устройство и работа отсечных регуляторов давления
Регулятор состоит из трех главных элементов: клапана 01, привода 02 и исполнительного механизма устройства, задающего необходимое давление (далее задатчик) 03.Присоединение клапанов к трубопроводу – фланцевое. Присоединение фланцев, размеры уплотнительных поверхностей и присоединительные размеры по ГОСТ 33259-2015.
| Основные конструкционные материалы | |
|---|---|
| корпус клапана | серый чугун с шаровидным графитом PN-EN 1040 |
| запорный узел (конус и седло) | коррозионностойкая сталь - ГОСТ 5632-2014 |
| мембрана и уплотнения | резина термостойкая из армированного EPDM |
| направляющие втулки | Ф4К20 (PTFE+20% C) |
Устройство отсечных регуляторов давления
| Перечень деталей отсечных регуляторов давления | ||
|---|---|---|
| Позиции на рис. | Наименование деталей | Наименование блока |
| 1 | Седло | Клапан 01 |
| 2 | Манжета | |
| 3 | Крышка клапана | |
| 4 | Стакан | |
| 5 | Уплотнительный узел | |
| 6 | Шток | |
| 7 | Тарелка | |
| 8 | Плунжер | |
| 9 | Корпус клапана | |
| 10 | Поршень мембраны | Привод 02 |
| 11 | Мембрана | |
| 12 | Крышка(верхняя) | |
| 13 | Шайба | |
| 14 | Штуцер (+) с красным кембриком | |
| 15 | Крышка (нижняя) | |
| 16 | Штуцер (-) | |
| 17 | Штифт | |
| 18 | Пружина задатчика (меньшего усилия) | Задатчик 03 |
| 19 | Шайба | |
| 20 | Гайка регулировочная | |
| 21 | Шток | |
| 22 | Пружина задатчика (большего усилия) | |
| 23 | Стакан | |
| 24 | Уплотнительный узел | |
Установочное усилие пружины в регуляторе, устанавливаемом на обратном трубопроводе выше, чем в регуляторе, устанавливаемом на подающем трубопроводе.
Это связано с необходимостью обеспечения определенной последовательности закрытия и открытия клапанов.
ВНИМАНИЕ! ЗАПРЕЩЕНО УСТАНАВЛИВАТЬ УСЛИЛИЕ ПРУЖИН НА РЕГУЛЯТОРАХ ВЫШЕ УСИЛИЯ НА ИМПУЛЬСНОМ КЛАПАНЕ!
Работа отсечных регуляторов давления
Принцип работы регуляторов:
- Клапан регулятора при отсутствии давления нормально открыт
- При подаче давления рабочей среды (от импульсного клапана) в полость отсечного клапана, усилие от действия этого давления на эффективную площадь мембраны преодолевает усилие пружины и клапан закрывается.
- При прекращении подачи рабочей среды (от импульсного клапана) пружина возвращает клапан в исходное нормально-открытое положение. Рабочая среда при этом вытесняется из полости через дроссельный блок и импульсную трубку в дренаж.
Устройство и работа импульсного клапана
| Перечень деталей импульсного клапана | |
|---|---|
| Позиции на рис. | Наименование деталей |
| 1 | Седло |
| 2 | Манжета |
| 3 | Крышка клапана |
| 4 | Стакан |
| 5 | Уплотнительный узел |
| 6 | Шток |
| 7 | Тарелка |
| 8 | Плунжер |
| 9 | Корпус клапана |
| 10 | Поршень мембраны |
| 11 | Мембрана |
| 12 | Крышка(верхняя) |
| 13 | Шайба |
| 14 | Штуцер (+) с красным кембриком |
| 15 | Крышка (нижняя) |
| 16 | Штуцер (-) |
| 17 | Штифт |
| 18 | Пружина задатчика (меньшего усилия) |
| 19 | Шайба |
| 20 | Гайка регулировочная |
| 21 | Шток |
| 22 | Пружина задатчика (большего усилия) |
| 23 | Стакан |
| 24 | Уплотнительный узел |
Импульсный клапан при отсутствии давления нормально закрыт. Импульс высокого давления подается по импульсной трубке (входит в комплект), подключённой в нижнюю камеру привода со стороны задатчика к штуцеру «+» (16), под мембрану (11). Импульс низкого давления (создаваемого атмосферой) подается на мембрану (11) со стороны задатчика (штуцер «-» поз. 14).
Изменение регулируемой разницы давлений выше заданной величины, установленной при помощи пружин (18) и (22) в задатчике, приводит к сдвигу штока (21) и прикрытию или открытию тарелки (7) клапана до момента, когда величина регулируемого перепада давления достигнет величины, установленной на задатчике. При снижении давления рабочей среды тарелка (7) садится на седло (1) и перекрывает поток рабочей среды на выход импульсного клапана.
Настройка импульсного клапана на давление срабатывания производится вращением регулировочной гайки (20).
Устройство блока дросселирующего
Блок дросселирующий состоит из корпуса (1) и двух одинаковых регулируемых дросселей.
Каждый из дросселей состоит из винта (3) и футорки (6). Футорка (6) уплотняется в корпусе (1) кольцом.
Уплотнение винта (3) в футорке (2) осуществляется резиновым кольцом.
Настройка дросселя осуществляется вращением винта (3). Контргайка (4) служит для фиксации настроенного положения винта (3). Защитные колпачки (2) закрывают доступ к элементам настройки дросселей и имеют отверстия для пломбирования.
В дренажном штуцере устанавливается постоянный дроссель (5). К самому штуцеру подсоединяется импульсная трубка, по которой производится сброс рабочей среды в дренаж.
Работа автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20
Рабочая среда из обратного трубопровода подается по импульсной трубке на вход импульсного клапана. При повышении давления в обратном сетевом трубопроводе до настроенного значения, импульсный клапан открывается, рабочая среда через дросселирующий блок по импульсным трубкам поступает в мембранные коробки отсечных регуляторов давления. Кроме того, небольшой расход через поступает по импульсной трубке в дренаж. При этом отсечные регуляторы давления закрываются и отсекают местную систему от сетевых трубопроводов.
При снижении давления в обратном сетевом трубопроводе, и, соответственно, на входе импульсного клапана, ниже давления настройки, импульсный клапан закрывается, и рабочая среда из мембранных коробок отсечных регуляторов давления сбрасывается через дроссель и импульсную трубку в дренаж. Отсечные регуляторы давления при этом открываются.
Время и последовательность срабатывания отсечных регуляторов давления на закрытие и открытие различаются:
- при закрытии отсечной регулятор давления на подающем трубопроводе закрывается с опережением по отношению к отсечному регулятору давления, устанавливаемому на обратном трубопроводе;
- при открытии отсечной регулятор давления открывается с запаздыванием по отношению к отсечному регулятору давления.
Такая последовательность срабатывания отсечных регуляторов давления автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 необходима для безопасного отключения системы от сетевого трубопровода. Для этого в отсечном регуляторе давления пружина, уравновешивающая мембрану в открытом положении, имеет усилие сжатия выше, чем усилие пружины в отсечном регуляторе давления.
Скорость закрытия отсечного регулятора давления помимо установки усилия пружин регулируется путем изменения подачи рабочей среды в мембранную коробку отсечного регулятора давления через регулируемый дроссель, установленный в дросселирующем блоке.
Дроссель дросселирующего блока предназначен для ограничения скорости закрытия отсечных клапанов во избежание провоцирования гидроударов при высоких давлениях настройки.
Оба дросселя настраиваются и пломбируются предприятием-изготовителем.
Допускается подстройка дросселей при проведении пуско-наладочных работ непосредственно на объекте с последующей установкой пломб эксплуатирующей организации либо специализированной организации, обслуживающей систему автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
Эксплуатационные ограничения
Технические характеристики, несоблюдение которых недопустимо при эксплуатации:
- максимальное давление рабочей среды не более 1,6 Мпа (16 кгс/см2) либо 2,5 МПа (25 кгс/см2), в зависимости от выбранной модели.
- температура рабочей среды не более 150°С
Выбор типоразмера регулятора осуществляется по его условной пропускной способности в зависимости от параметров регулируемого потока системы.
Прямолинейные участки до и после регулятора не требуются.
Подготовка автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 к использованию
- подающий трубопровод;
- клапан запорный;
- автоматическая защита от превышения давления АЗПД-20;
- отсечной регулятор давления на подающем трубопроводе;
- манометр;
- потребитель, подключенный по зависимой схеме подачи теплоносителя;
- братный трубопровод;
- отсечной регулятор давления на обратном трубопроводе;
- предохранительный клапан.
Место монтажа автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 на трубопроводе должно отвечать требованиям “Правил устройства и безопасной эксплуатации технологических трубопроводов” ПБ 03-108 и других нормативных документов, действие которых распространяется на данный вид оборудования, в котором применена автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
Перед установкой регулятора на трубопровод необходимо провести промывку и продувку трубопроводов системы. Ответные фланцы трубопровода должны быть установлены без перекосов.
Перед монтажом следует проверить визуальным осмотром состояние наружных поверхностей регуляторов на отсутствие механических повреждений, проверить соответствие параметров, указанных в маркировке на корпусных деталях регуляторов и импульсного клапана, требованиям технической документации объекта, в котором применена система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
К месту монтажа систему автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 транспортировать в упаковке изготовителя.
Монтаж автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 рекомендуется проводить в следующей последовательности:
- установить и закрепить при необходимости регуляторы между ответными фланцами трубопроводов в соответствии с монтажным чертежом объекта.
ВНИМАНИЕ: ЗАПРЕЩАЕТСЯ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЕТАЛИ ЗАДАТЧИКА И ПРИВОДА РЕГУЛЯТОРА В КАЧЕСТВЕ ГРУЗОЗАХВАТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ С РЕГУЛЯТОРОМ МОНТАЖНЫХ РАБОТ. - обеспечить совпадение направления стрелок-указателей, имеющихся на маркировочных табличках отсечных клапанов с направлением потока рабочей среды;
- монтажные положения регуляторов указаны на схеме ниже
- установить прокладки и стянуть фланцы крепежными деталями;
- установить импульсный клапан на регулятор обратного трубопровода в соответствии со схемой "Импульсный клапан в сборе с отсечным регулятором давления".
- произвести обвязку отсечных регуляторов давления системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 медными импульсными трубками входящими в комплект в соответствии со схемой "Автоматическая защита от превышения давления АЗПД-20"
ВНИМАНИЕ: ВО ИЗБЕЖАНИЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕМБРАНЫ В РЕГУЛЯТОРЕ НЕ ДОПУСКАЕТСЯ УСТАНАВЛИВАТЬ ЗАГЛУШКУ НА ШТУЦЕР «-».
После подготовки автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 к работе исходное положение ее частей и органов управления должно быть следующим:
- оба регулятора должны быть полностью открыты (контроль по визуальному указателю положения);
- система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 поставляется с импульсным клапаном, настроенным на предприятии-изготовителе на давление, указанное в заказе.
Пуск системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20
- Регулировочные гайки на регуляторах и импульсном клапане не должны быть вывернуты против часовой стрелки до упора.
- В исходном состоянии перед пуском запорный кран на импульсной трубке должен быть закрыт, давление в импульсной трубке должно отсутствовать.
- Произвести заполнение трубопроводов и внутренних полостей клапана регулятора рабочей средой до рабочего давления.
- Контроль давления производить по установленным манометрам. Подать давление в импульсную трубку «+» регулятора, для чего плавно открыть запорный кран на импульсной линии.
Монтажные положения регуляторов на трубопроводе
Монтажные положения регулятора на трубопроводе при температуре среды до 100°С (Прямолинейные участки до и после регулятора не требуются).
Монтажные положения регулятора на трубопроводе при температуре среды свыше 100°С (Прямолинейные участки до и после регулятора не требуются).
Общие указания
- Для поддержания работоспособности системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 в течение срока ее службы устанавливаются следующие виды технического обслуживания (ТО):
- ежемесячное ТО;
- годовое ТО.3.1.2.
- Ежемесячное ТО проводится один раз в месяц эксплуатационным персоналом, работающим на объекте, в котором применена система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
- Годовое ТО проводится один раз в год перед отопительным сезоном эксплуатационным персоналом, работающим на объекте, в котором применена система защиты или персоналом, специализированным на выполнение операций ТО.
- Все виды ТО может выполнять один человек, имеющий квалификацию оператора объекта, в котором применена система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20, за исключением: проверку работоспособности и настройку АЗПД-20 проводят не менее двух человек, имеющих вышеуказанную квалификацию.
Меры безопасности
- При проведении работ по ТО необходимо соблюдать эксплуатационные ограничения.
- Для обеспечения безопасной работы категорически запрещается проводить какие-либо ремонтные работы, если система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 находится под давлением рабочей среды.
Техническое обслуживание
При выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту регуляторов, установленных в системе автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20, необходимо пользоваться «Правилами промышленной безопасности для оборудования, работающего под избыточным давлением» и ГОСТ 12.2.063-2015.
ВНИМАНИЕ: для обеспечения безопасной работы запрещается:
- СНИМАТЬ РЕГУЛЯТОРЫ С ТРУБОПРОВОДА ПРИ НАЛИЧИИ В НЕМ ИЗБЫТОЧНОГО ДАВЛЕНИЯ И РАБОЧЕЙ СРЕДЫ;
- ПРОИЗВОДИТЬ РАБОТЫ ПО УСТРАНЕНИЮ НЕИСПРАВНОСТЕЙ (КРОМЕ НАСТРОЙКИ) ПРИ НАЛИЧИИ ДАВЛЕНИЯ СРЕДЫ;
- ПРИМЕНЯТЬ КЛЮЧИ ПО РАЗМЕРУ БОЛЬШЕ, ЧЕМ ЭТО ТРЕБУЕТСЯ ДЛЯ КРЕПЕЖА В КАЖДОМ КОНКРЕТНОМ СЛУЧАЕ, И УДЛИНИТЕЛИ К НИМ;
- ПРОИЗВОДИТЬ КАКИЕ-ЛИБО ДЕЙСТВИЯ В ЗОНЕ ПРУЖИН ЗАДАТЧИКА РАБОТАЮЩЕГО РЕГУЛЯТОРА.
Порядок технического обслуживания
- Знак «+» означает, что работа выполняется.
- Знак «-» означает, что работа не выполняется.
| Наименование объекта ТО | Вид ТО | |
|---|---|---|
| Ежемесячное | Годовое | |
| Внешний осмотр системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 | + | + |
| Проверка герметичности прокладочных и ниппельных соединений | + | + |
| Проверка работоспособности и настройки системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 | - | + |
| Промывка фильтра импульсного клапана | - | + |
При внешнем осмотре системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 контролировать отсутствие механических повреждений и загрязнений на наружных поверхностях клапанов и импульсных трубок системы защиты. Все обнаруженные при осмотре неисправности должны быть устранены. Загрязненные места необходимо очистить.
Проверку герметичности прокладочных и ниппельных соединений системы защиты производить визуальным осмотром всех мест уплотнений. Контроль герметичности – по отсутствию видимых протечек. Негерметичность не допускается.
Проверку работоспособности и настройки системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 производить следующим образом:
- отключить систему отопления;
- произвести системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 защиты и определить давление, при котором начинается перемещение отсечного клапана на подающем трубопроводе в сторону закрытия, для чего плавно увеличить давление в местном обратном трубопроводе до срабатывания системы защиты путем прикрытия задвижки на обратном сетевом трубопроводе*. Во избежание возникновения режима автоколебаний, после срабатывания системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 задвижку открыть.
- при необходимости произвести поднастройку давления срабатывания вращением регулировочной гайки (20) импульсного клапана (см. "Импульсный клапан") против часовой стрелки (больше) для увеличения давления настройки или в по часовой стрелке (меньше) для уменьшения давления настройки с повторным определением фактического давления срабатывания по вышеизложенной методике.
Промывку фильтра импульсного клапана производить в следующей последовательности:
- сбросить давление из системы;
- отстыковать импульсную трубку от импульсного клапана;
- разобрать фильтр, снять сетку фильтра и промыть её;
- произвести сборку в обратной последовательности.
Текущий ремонт
- Текущий ремонт выполняется для обеспечения или восстановления работоспособности системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
- Персонал, выполняющий текущий ремонт, должен иметь квалификацию слесаря ремонтных или механо-сборочных работ не ниже третьего разряда.
- При обнаружении неисправности неисправный узел системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 необходимо демонтировать с объекта.
Меры безопасности
- Помещения, предназначенные для проведения текущего ремонта, должны обеспечивать безопасность проведения всех работ. Санитарные условия должны отвечать требованиям действующих нормативно-технических документов.
- Перед демонтажом узлов системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 необходимо сбросить давление рабочей среды из системы.
Текущий ремонт составных частей системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20.
- Возможные причины текущего ремонта и указания по устранению неисправностей изложены в таблице ниже
- При разборке и сборке узлов системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 необходимо предохранить уплотнительные и направляющие поверхности сборочных единиц и деталей, резьбы от механических повреждений, а также защитить внутренние полости узлов системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 и трубопроводов от попадания грязи и посторонних включений.
ТАБЛИЦА
Хранение и транспортировка
Условия хранения
- До монтажа система автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 должна храниться в упаковке предприятия-изготовителя.
- Условия хранения системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 в части взаимодействия климатических факторов внешней среды должны отвечать требованиям группы ОЖ 2 по ГОСТ 15150-69 (навесы или помещения, где колебания температуры и влажности воздуха несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе, расположенные в любых макроклиматических районах). Срок хранения системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 без переконсервации - 3 года.
- При хранении системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 свыше 3-х лет необходимо проводить осмотр упаковки и восстанавливать её по мере необходимости.
Условия транспортировки
- Систему автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 в упаковке предприятия-изготовителя можно транспортировать любым видом транспорта на неограниченное расстояние с обеспечением сохранности узлов системы от повреждений.
- Условия транспортирования системы автоматической защиты от превышения давления АЗПД-20 в части "воздействия климатических факторов внешней среды аналогичны указанным в п.2. "Условия хранения"
