Kundenspezifisch einstellbarer Hochdruck-Erdgasregler: Auswahl- und Einrichtungsanleitung

Eine Stadttorstation, die Gas mit 24 bar aufnimmt und es mit 1,6 bar an ein Mitteldrucknetz weiterleitet, hält den ganzen Nachmittag über ihren Sollwert und überschreitet dann um drei Uhr morgens 2,1 bar, wenn der Bedarf auf ein Zehntel des Auslegungsdurchflusses sinkt. Diese Lücke zwischen dem Typenschild und dem tatsächlichen Betriebsbereich ist der Grund, warum Käufer ihre Bestellungen nicht mehr aus Katalogzeilen tätigen und stattdessen einen kundenspezifisch einstellbaren Hochdruck-Erdgasregler spezifizieren.

Katalogregler sind nach einem einzigen Konstruktionspunkt dimensioniert: eine feste Feder, eine feste Öffnung und ein Federgehäuse, das niemand ändern wollte. Bei der Vertriebsarbeit sind die meisten Beschwerden, die einen Hersteller erreichen, wie z. B. Pendeln, schleichender Ausgangsdruck und gerissene Membranen nach zwei Wintern, eher auf eine Nichtübereinstimmung zwischen der installierten Einheit und dem tatsächlichen Regelbereich der Station als auf einen Herstellungsfehler zurückzuführen.

Jiangsu Changrun Intelligente Gasausrüstung Co., Ltd. baut Regler, Regelkästen und Gasteile auf einem 10.000 Quadratmeter großen Gelände mit fünf Bearbeitungswerkstätten, und mehr als die Hälfte seiner Mitarbeiter arbeitet in technischen Funktionen. Diese Mischung ist bei kundenspezifischen Arbeiten wichtig: Eine maßgeschneiderte Spezifikation ist nur dann sinnvoll, wenn sich die Federn, Membranen, Gehäuse und der Prüfstand, der sie prüft, alle in derselben Fabrik befinden.

Warum handelsübliche Regler Probleme mit einem Einlass über 10 bar haben

Oberhalb von ca. 10 bar Einlass versagt die Katalogdimensionierung, da die Kräfte, die auf einen Regler wirken, mit dem Druckabfall und nicht mit dem auf dem Datenblatt angegebenen Nenndurchfluss skalieren.

Senken Sie 24 bar auf 1,6 bar in einer einzigen Stufe und das Gas überschreitet 22,4 bar. Daraus ergeben sich zwei Konsequenzen. Durch die Joule-Thomson-Kühlung werden etwa 0,5 Grad Celsius pro Bar Tropfen bei Erdgas in Pipelinequalität entfernt, so dass ein warmer Sommereinlass die Sitztemperatur unter den Gefrierpunkt senken kann, wo bei nassem Gas die Hydrat- und Eisbildung beginnt. Die Geschwindigkeit durch den Sitz steigt ebenfalls mit der Quadratwurzel des Abfalls, so dass eine Trimmung, die bei 4 bar leise ist, bei 25 bar laut ist und den Stecker innerhalb von ein oder zwei Saisons erodiert.

Die Größe ist das dritte Problem. Ein Regler, der mit 900 Nm3/h ausgewählt und in einer Leitung installiert wird, die achtzehn Stunden am Tag mit 40 Nm3/h läuft, verbringt den größten Teil seiner Lebensdauer am äußersten Rand seiner Kennlinie, wo die Durchhängung am größten und der Sitzverschleiß am schnellsten ist.

Die drei Variablen, die einen individuell einstellbaren Hochdruck-Erdgasregler definieren

Drei Eingaben regeln fast die gesamte Spezifikation: Eingangsdruckbereich, Regelverhältnis und die nach der Expansion erreichte Gastemperatur.

Eingangsdruckbereich und Gehäusenennleistung

Geben Sie den maximalen Vordruck an, einschließlich Stau- und Nichtströmungsbedingungen, nicht den normalen Betriebswert, und verlangen Sie dann einen hydrostatischen Test mit dem 1,5-fachen des maximal zulässigen Arbeitsdrucks. Ein Hochdruckregelventil, das für einen 25-bar-Einlass gebaut ist, verwendet normalerweise ein Gehäuse aus Sphäroguss oder Kohlenstoffstahl mit einer Edelstahlgarnitur. Oberhalb von 40 bar verändern Wandstärke, Flanschstärke und Verschraubung die gesamte Baugruppe und damit auch der Preis.

Das Turndown-Verhältnis und die Abweichung, die das Netzwerk tolerieren kann

Droop ist die Änderung des Ausgangsdrucks zwischen minimalem und maximalem Durchfluss bei einer festen Federeinstellung und seine Größe hängt fast ausschließlich vom Regelprinzip ab. Die folgenden Zahlen sind typisch für Erdgas in Pipeline-Qualität und dienen als Orientierungshilfe für die Auslegung und nicht als garantierte Werte.

Wenn eine Station bei einem Regelbereich von 20:1 innerhalb eines Bereichs von plus oder minus 2 Prozent bleiben muss, kann eine direkt wirkende Federeinheit dies nicht liefern. Eine symmetrische Plug- oder pilotgesteuerte Ausführung ist möglich, und der Preis dieser Wahl ist eine Pilotleitung, die einen eigenen Filter und eine etwas größere Installationsfläche benötigt.

Kaltes Gas, Membranmaterial und Vereisung

Membran- und Dichtungsmassen setzen die Untertemperaturgrenze häufiger als das Metall. Nitril (NBR) deckt etwa minus 20 bis plus 80 Grad Celsius ab, EPDM ist die bessere Lösung, wenn das Gas aromatische Verbindungen enthält, und Fluorelastomer (FKM) reicht bis etwa 200 Grad Celsius, versteift sich aber bei tiefer Kälte stark. Liegt die errechnete Expansionstemperatur unter minus 10 Grad Celsius, bietet sich ein Vorwärmer vor dem Regler oder eine zweistufige Reduzierung an, die das Gefälle auf zwei Körper aufteilt.

Hochdruck-Gasdruckregelventil Schlüsselkomponente des Gassystems zur Regulierung der Hochdruckgasversorgung für eine stabile Versorgung; Überprüfung bei der Definition von Einlass, Auslass, Durchfluss, Temperatur und Materialanforderungen. Produkt anzeigen →

Federbereich, Düsengröße und Gehäusematerial: Füllen Sie die Spezifikationstabelle aus

Eine kundenspezifische Reglerspezifikation ist erst dann vollständig, wenn fünf Zeilen schriftlich ausgefüllt sind: Einlassbereich, Auslassbereich, Durchflussband, Gastemperaturfenster und Materialklasse.

Zwei dieser Zeilen verursachen den größten Teil der Nacharbeit. Käufer senden routinemäßig einen Design-Durchfluss anstelle eines Durchflussbandes und den normalen Einlassdruck anstelle des Maximaldrucks. Beide Werte lassen sich leicht aus einer Stationszeichnung ablesen und beide ändern die Feder und die Öffnung, die werksseitig angepasst werden müssen.

Druckregler für Erdgasleitungen Druckausgleichsrohrleitungsgerät für den Erdgastransport; Nützlich bei Durchflussband und maximalem Eingangsdruck, Führungsfeder und Düsenauswahl. Produkt anzeigen →

Anpassung, Überbrückung und Sollwertdisziplin im Feld

Die Einstellbarkeit zahlt sich nur dann aus, wenn das Einstellverfahren schriftlich festgehalten wird, da die meisten Probleme vor Ort auf einen Federbereich zurückzuführen sind, der den Sollwert von vornherein nie begrenzt hat.

1. Überprüfen Sie, ob der Sollwert im mittleren Drittel des Federbereichs liegt. Ein 1,6-bar-Auslass gehört in eine 0,8- bis 2,5-bar-Feder, nicht in eine 1,0- bis 1,8-bar-Feder, die keinen Raum für saisonales Trimmen lässt.
2. Stellen Sie den Auslass auf strömendes Gas und testen Sie dann die Verriegelung. Wenn das nachgeschaltete Ventil geschlossen ist, sollte der Ausgangsdruck ansteigen und stoppen und nicht stetig ansteigen. Stetiges Kriechen weist auf Sitzschäden, Ablagerungen oder eine Leckageklasse hin, die nie erreicht wurde.
3. Notieren Sie den Sollwert, die Teilenummer der Feder, den Federbereich und das Datum in der Stationsdatei. Ein Atemregler, der innerhalb eines Jahres zweimal ohne Dokumentation neu eingestellt wird, endet immer mit der falschen Feder im Inneren.
4. Führen Sie nach 24 Stunden Normalbetrieb und nach der ersten Woche eine erneute Prüfung durch, da neue Membranen eine gewisse Zeit benötigen und Rohrleitungsreste durch die Innenverkleidung verschwinden.

Wenn ein Projekt einer dokumentierten Norm genügen muss, gehören diese Prüfungen neben der Druckklasse und dem Federbereich in die Übergabeakte. Weitere Einzelheiten zur Überprüfung benutzerdefinierter Builds finden Sie in den Hinweisen zu kundenspezifische Standards für Erdgas-Druckregler .

Überdruckschutz: Wo das Überdruckventil sitzt

Ein Druckregler regelt den Druck, schützt aber nicht das nachgeschaltete System; Der Überdruckschutz ist eine separate Schicht, die für den Fall des offenen Ausfalls dimensioniert werden muss.

• Ein in Reihe geschalteter Überwachungsregler, der 0,2 bis 0,3 bar über dem Arbeitssollwert eingestellt ist, sodass er stumm bleibt, bis der aktive Regler abweicht.
• Ein Sicherheitsabschaltgerät, das etwa beim 1,3-fachen des Sollwerts auslöst und entsprechend der in EN 14382 geforderten Geräteklasse ausgewählt ist.
• Ein Vollhub-Entlastungsventil, dessen Größe für den maximalen Durchfluss ausgelegt ist, den der Regler bei maximalem Vordruck durchlassen kann.
• Nachgeschaltete Rohrleitungen sind für den Druck ausgelegt, der auftreten würde, wenn alle darüber liegenden Geräte gleichzeitig ausfallen würden.

Bei einer 25-bar-Einlassstation, die eine nachgeschaltete 4-bar-Hauptleitung speist, beträgt dieser ungünstigste Durchfluss häufig das Zwei- bis Dreifache des normalen Bedarfs. Es ist die einzelne Zahl, die die Öffnung des Überdruckventils bestimmt, und sie ist auch die Zahl, die darüber entscheidet, ob eine Kombination aus Monitor und Klappverschluss günstiger ist als ein großes Entlüftungsgerät.

Automatisches Gas-Sicherheitsventil Automatisches Gasentlastungsventil zur Überdruckentlastung; relevant, wenn der Worst-Case-Durchfluss die Größe der Entlastungsöffnung und die Entlastungs- bzw. Überwachungsauswahl bestimmt. Produkt anzeigen →

FAQ: Kundenspezifische einstellbare Hochdruck-Erdgasregler

Kann ein Regler einen Durchfluss-Turndown von 20:1 abdecken?

Ja, aber keine direkt wirkende Federeinheit. Bei einer ausgewogenen Kegelkonstruktion beträgt die Abweichung in diesem Bereich etwa 5 Prozent und bei einer vorgesteuerten Ausführung etwa 1,5 Prozent, während ein direktwirkender Katalogregler in der Regel 10 bis 15 Prozent zwischen vollem Durchfluss und minimalem Durchfluss bewegt. Passen Sie vor dem Preisvergleich das Regulierungsprinzip an das Band an.

Wie wähle ich den richtigen Federbereich für einen einstellbaren Regler aus?

Stellen Sie den Sollwert im mittleren Drittel des Federbereichs ein und lassen Sie auf beiden Seiten Platz. Für einen 1,6-bar-Auslass ist eine Feder mit 0,8 bis 2,5 bar eine gute Wahl; Bei einer Feder mit 1,0 bis 1,8 bar ist dies nicht der Fall, da durch saisonales Trimmen und die erste Wintereinstellung der Membran ein Sollwert verschoben wird, der nahe der Oberkante seines Bereichs außerhalb des einstellbaren Fensters beginnt.

Benötigt ein kundenspezifischer Regler noch einen Monitor oder ein Überdruckventil?

Ja. Der Regler ist die Steuerschicht und ein Monitor, eine Sicherheitsabsperrvorrichtung oder ein Vollhub-Überdruckventil ist die Schutzschicht. Bemessen Sie die Entlastungseinrichtung für den Durchfluss, den ein weit geöffneter Regler mit maximalem Vordruck durchströmen würde, und stellen Sie sicher, dass sich der Auslasspunkt und der Entlüftungsschacht außerhalb des Arbeitsbereichs des Bedieners befinden.

Welche Informationen sollten in einer Angebotsanfrage enthalten sein?

Sechs Werte reichen für eine eindeutige Antwort, und jeder von ihnen erspart eine Runde des Hin und Her:

• Maximaler und minimaler Eingangsdruck
• Erforderlicher Auslasssollwert und Toleranz
• Minimaler und maximaler Durchfluss in Nm3/h
• Kälteste und heißeste Gastemperatur am Sitz
• Anschlussgröße, Flanschstandard und Gehäusematerial
• Maßgebliche Norm, z. B. EN 334 oder EN 14382