Reduktor propanu: konstrukce a princip fungování, typy, jak nainstalovat, jak si vybrat

Reduktor plynu je zařízení, které slouží k dodávání plynu z nádoby, ve které je skladován ve zkapalněném stavu, spotřebiteli, který plyn používá například jako palivo.

Účel reduktoru plynu

Zkapalněný plyn v zásobníku plynu, láhvi nebo jiné skladovací nádobě je pod vysokým tlakem. To zjednodušuje jeho skladování a přepravu na místo spotřeby. Plyn dodávaný spotřebiteli, bez ohledu na to, zda se jedná o topný kotel, varnou desku nebo jakékoli zařízení s plamenem, musí být dodáván s mnohem nižším tlakem. Tato přeměna tlaku se provádí ve speciálním mechanickém zařízení určeném k tomuto účelu – reduktoru plynu.

Vezměme si jako příklad směs propan-butan. Ve zkapalněné lahvi je tato směs dvou hořlavých plynů uložena pod tlakem 1,6 MPa. Spotřebitel požaduje v naprosté většině případů tlak do 0,6 MPa. Kromě toho musí být tlak plynu dodávaného spotřebiteli udržován na konstantní úrovni bez ohledu na množství plynu v nádobě. Úkol snížení tlaku a udržení jeho hodnoty řeší redukční ventil napojený na výstup z nádrže se zkapalněným plynem. Reduktory plynu jsou instalovány na všech používaných plynových nádržích, a to jak pro průmyslové použití, tak pro domácí plynové lahve. Správně fungující převodovka zajišťuje bezpečný provoz zařízení.

Konstrukce a princip činnosti reduktoru plynu

Existují různé modely redukčních ventilů, mohou mít různé konstrukce, vzhled a pomocné prvky, ale všechny mají stejný princip činnosti a nutně zahrnují následující základní části:

• zajišťovací pružina;
• membrána – nejdůležitější část regulátoru, reagující na tlak plynné směsi;
• redukčním ventilem.

Princip činnosti reduktoru plynu je založen na protikladu dvou působících sil. Na jedné straně tlačí na ventil pružná pružina, která se snaží zablokovat výstup plynu, a membrána se naopak snaží ventil otevřít. Na pružnou membránovou desku tlačí redukovaný plyn s nízkým (pracovním) tlakem. Při poklesu jeho tlaku překročí tlak vyvíjený membránou na ventil působení uzavírací pružiny na něj, ventil se otevře a celý proces se opakuje.

Existují dva typy převodovek: jednostupňové a dvoustupňové.

Jednostupňová má pouze jednu komoru, kde dochází ke snížení tlaku. Nevýhodou takového reduktoru je, že indikátory plynu na jeho výstupu závisí na indikátorech na vstupu.

Dvoustupňový reduktor má 2 komory: vysokotlakou a pracovní. Plyn z válce vstupuje do vysokotlaké komory a poté je přes pracovní tlakovou komoru dodáván spotřebiteli. Tato konstrukce umožňuje získat požadovaný tlak na výstupu, který nebude závislý na tlaku plynu ve válci, a regulovat indikátory s větší přesností.

Reduktor kromě hlavních částí obsahuje řadu doplňkových, které zajišťují přívod, seřizování a ovládání parametrů plynu (stavěcí šroub, který určuje polohu membrány, vysokotlaké a nízkotlaké manometry, armatura, kterou prochází směs plynu vstupuje do reduktoru z nádrže atd.)

Níže uvedené video ukazuje princip fungování reduktoru plynu:

Ochrana proti přetlaku

Jedním z nejdůležitějších požadavků na jakékoli zařízení v systémech zásobování plynem je dodržování bezpečnostních norem a předpisů. Překročení tlaku plynu v systému nad přípustnou mez může vést k havarijnímu stavu s jakýmikoli následky. Aby se předešlo nehodám, má řada modelů přídavný pojistný ventil, který při aktivaci při 2,5–3násobném překročení jmenovitého tlaku uvolní přebytečný plyn.

Při použití skupinové instalace láhve ve zplyňovacím systému se doporučuje, aby každá láhev byla vybavena reduktorem s pojistným ventilem.

Reduktory pro různé plyny

V běžném životě se používají pouze hořlavé plyny (metan nebo směs propan-butanu). Průmyslové podniky používají různé zkapalněné plyny a směsi plynů. V závislosti na plynu, pro který jsou určeny, se rozlišují:

• Acetylen se používá pouze pro svářečské práce, natřený bílou barvou, vyrobený z kovů s výjimkou mědi, stříbra, zinku;
• Vodíkové se používají při provádění prací s plamenem (svařování, řezání kovů). Kovová skříň převodovky je lakovaná zeleně.
• Kyslík, které se používají při svařování kovů. Takové převodovky jsou vyrobeny ze slitin odolných proti oxidaci a lakovány modře;
• Propan-butan se používá jak v každodenním životě, tak ve výrobě a je natřen červenou barvou;
• Lahve na metan se používají na lahve s hořlavým plynem a jsou tradičně natřeny červenou barvou.

Všechny převodovky určené pro práci s hořlavými plyny podle požadavků GOST mají levý závit, zatímco převodovky na kyslík a inertní plyny jsou vyráběny s pravým závitem. Tím odpadá nutnost připojovat reduktor kyslíku například k láhvi s hořlavým plynem.

Aby se zabránilo zamrznutí plynu na výstupu, může mít skříň převodovky pro uhlovodíkové hořlavé plyny vyvinutá žebra.

Jedním z běžných zdrojů energie je propan. Tento plyn se používá jako palivo při výrobě elektřiny, tepelné energie a také ve spalovacích motorech. Před dodáním spotřebiteli se směs plynů stlačí, aby se snížily náklady na dopravu. Aby plynové spotřebiče a zařízení pracovaly se stlačeným propanem, je potřeba regulátor tlaku – reduktor propanu pro plynovou láhev nebo hlavní potrubí.

Konstrukce a princip činnosti reduktoru propanu

Hlavní konstrukční prvky jsou:

• rám. Skládá se ze dvou částí (vysokotlaké a nízkotlaké komory), upevněných šroubovými spoji. Vyrobeno z mosazi nebo jiného kovu, který je odolný vůči oxidaci. Karoserie je lakována stejnou červenou barvou jako propanové plyny. Na povrchu pouzdra je umístěna nálepka nebo razítko s uvedením technických vlastností zařízení a data výroby;
• vstupní potrubí připojené k vysokotlaké komoře. Na konci trubky je převlečná matice s levým závitem pro připojení hadice z válce. Některé modely převodovek mají na vstupním potrubí manometry. U průmyslových modelů reduktorů instalovaných na plynových potrubích s velkým počtem spotřebitelů nebo výkonných zařízení může být přívodní potrubí vybaveno pojistným ventilem;
• výstupní potrubí s pojistným ventilem. Na výstupním potrubí může být také umístěn manometr. Výstupní tlakoměr umožňuje přesně řídit tlak propanu dodávaného do plynového zařízení;
• síťový filtr pro ochranu proti mechanickému znečištění;
• elastická membrána;
• ventil se sedlem a vřetenem;
• pracovní pružina se šroubem pro nastavení jeho stlačení.

Princip činnosti reduktoru propanu je založen na interakci dvou sil působících na membránu mezi vysokotlakou a nízkotlakou komorou. První silou je tlak plynu vstupujícího do vysokotlaké komory vstupním potrubím. Druhou silou je odpor pracovní pružiny umístěné na straně nízkotlaké komory.

V okamžiku přívodu plynu se nejprve naplní vysokotlaká komora (HPC). Membrána se natáhne a otevře ventil přes dřík, čímž překoná sílu ovládací pružiny. Propan vstupuje do nízkotlaké komory (LPC). Tlak v tlakovém čerpadle se zvýší, membrána obnoví svůj tvar, posune táhlo ventilu a tím přeruší přívod plynu.

Pokud připojené zařízení spotřebovává plyn (hořáky provozují spalování propanu), pak se tlak v LPC sníží, membrána se deformuje a pracovní cyklus se opakuje. Sníží-li se výkon hořáku, sníží se spotřeba plynné směsi z LPC a membrána se rychleji vrátí do původní polohy. Výsledkem je, že z vysokotlakého čerpadla bude přiváděn pouze objem propanu, který je nezbytný pro udržení požadované úrovně tlaku v tlakovém čerpadle a tím i ve výstupním potrubí.

Otáčením seřizovacího šroubu můžete nastavit stlačení pracovní pružiny. Tato úprava vám umožní změnit úroveň tlaku v tlakovém čerpadle a výstupním potrubí převodovky.

Typy reduktorů propanu

Seskupení podle typů propanových reduktorů se provádí s ohledem na jejich konstrukci. Existují tedy jednostupňové a dvoustupňové regulátory. U dvoustupňových modelů se hladina tlaku snižuje ve dvou stupních. Plynná směs prochází postupně dvěma jednostupňovými reduktory. V tomto případě plyn z výstupní trubky zařízení prvního stupně redukce okamžitě vstupuje do HPC druhého stupně.

Existuje také rozdělení do typů podle způsobu řízení tlaku propanu:

• převodovka bez tlakoměru. Pro svůj jednoduchý tvar a nízkou cenu je často nazýván „Frog“. Jedná se o nejlevnější domácí reduktor propanu, jehož účelem je snížit tlak propanu dodávaného z plynové láhve do kamen, topného kotle nebo svářečky. Absence indikačních a ovládacích prostředků přitom nesnižuje stupeň účinnosti a bezpečnosti regulátoru plynu. V láhvi naplněné na oficiální čerpací stanici nemůže být tlak vyšší než standardní;
• převodovka s jedním manometrem. Nejběžnější modely. Tlakoměr je umístěn na výstupním potrubí, což vám umožňuje ovládat tlak plynné směsi v nejkritičtější oblasti – přívodním potrubí ke spotřebiteli. Toto uspořádání ovládacích zařízení umožňuje současně řešit dva problémy: spolehlivě chránit přetlakové plynové zařízení a příliš nezdražovat celé zařízení;
• převodovky se dvěma manometry. Najděte uplatnění v profesionálním a poloprofesionálním prostředí. Přídavný manometr na přívodním potrubí vám umožňuje nenechat se rozptylovat čtením údajů zařízení umístěného na ventilu láhve, což zvyšuje produktivitu práce.

Jak vybrat reduktor propanu

Než si koupíte reduktor propanu v Minsku nebo objednáte jeho dodání do regionů, musíte si prostudovat vlastnosti zařízení, se kterým bude fungovat. Jsou zde dva nejvýznamnější parametry – průtok plynu a maximální tlak.

Spotřeba propanu uvedená v charakteristikách převodovky by neměla být nižší než stejný parametr chráněného zařízení. V opačném případě nebude topný kotel nebo hořák schopen normálně fungovat a poskytovat požadovaný výkon.

V tomto případě lze bez omezení provozovat převodovku s propustností vyšší než má připojené zařízení. Kotel, kamna nebo hořák nebudou schopny spotřebovat více paliva, než je uvedeno v jeho charakteristikách.

Plynová zařízení pro domácnost lze nakonfigurovat tak, aby fungovala při standardních hodnotách tlaku propanu: 30, 37 nebo 50 mbar. Maximální provozní tlak pro reduktor propanu by neměl být vyšší než pro připojená zařízení. Provoz plynového zařízení při vyšším tlaku plynu, než je jmenovitý, je zakázán. Kromě pokuty se můžete potýkat s problémem vážného požáru a ztrát na životech.

Kromě toho byste si neměli pořizovat profesionální vybavení pro domácí použití. V běžném životě není možné plně využít všech schopností zařízení pro plynové rozvodny nebo vesnické kotelny.

Pravidla pro instalaci reduktoru plynu

Pro připojení reduktoru k okruhu přívodu plynu lze použít dva způsoby: závitové nebo šroubovací (rybí kost). Pro použití ozubené armatury není třeba připravovat plynovou hadici. Hadici stačí natáhnout na armaturu a utáhnout kovovou svorkou.

Pokud si nejste jisti schopností pravidelně kontrolovat stav plynového zařízení, měli byste se rozhodnout pro závitové připojení. Mírné zvýšení nákladů na instalaci povede k výraznému zvýšení spolehlivosti celého systému dodávky plynu.

Závitové připojení také umožňuje použití T-kusů, rozbočovačů, spojek a redukcí. To nejen zjednoduší instalaci, ale také vám umožní připojit několik spotřebičů k jednomu zdroji propanu najednou.

Při provádění instalačních prací je třeba dodržovat následující pravidla:

• Před instalací převodovky byste měli pečlivě prozkoumat vnější stav jejího krytu a tlakoměru. Nikde by neměly být žádné praskliny nebo promáčkliny;
• závitové spoje nesmí mít mechanické poškození;
• kování by nemělo mít ohyby, jejich tvar by měl být přísně kulatý;
• pro zvýšení těsnosti spojů je nutné použít pásku FUM, přírodní len;
• přípojky armatur musí být dodatečně zajištěny svorkami;
• Při prvním zapnutí plynového zařízení se nejprve otevře ventil na láhvi. Pokud po kontrole plynových armatur včetně reduktoru nejsou zjištěny žádné úniky plynu, můžete začít kontrolovat výkon spotřebního zařízení.

Jako všechna zařízení určená pro provoz v nevytápěných místnostech je většina reduktorů propanu schopna zůstat provozuschopná v rozsahu teplot od -15 do 45 C. Při odchylkách teplot je nutné pravidelně kontrolovat zařízení, zda nedochází k úniku propanu. Únik můžete určit podle charakteristických znaků: bublinky na mýdlové pěně, charakteristický zápach, syčení.