Основные детали газораспределительного механизма: Детали газораспределительного механизма — Газораспределительный механизм — Двигатель — Автомобиль

Содержание

Детали газораспределительного механизма — Двигатель — Автомобиль категории «В»

30 сентября 2010г.

Распределительный вал получает вращение от коленчатого вала. В четырехтактных двигателях рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала. За этот период впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра должны открыться 1 раз, следовательно, распределительный вал должен повернуться на один оборот. Таким образом, распределительный вал должен вращаться в 2 раза медленнее коленчатого вала. Поэтому шестерня распределительного вала имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. Шестерня коленчатого вала — стальная, а шестерня распределительного вала — текстолитовая. Для уменьшения шума и придания плавности работы зубья у обеих шестерен сделаны косыми.

Толкатели 5 предназначены для передачи усилия от кулачков распределительного вала к штангам 4. Изготовляют толкатели из стали. Торцы толкателей, соприкасающиеся с кулачками, для уменьшения изнашивания делают сферическими и наплавляют отбеленным чугуном. Перемещаются толкатели в направляющих отверстиях блока цилиндров. Внутри толкатели имеют сферические углубления для установки штанг 4.

Штанги 4 передают усилие от толкателей к коромыслам. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка, а на концы напрессовывают стальные наконечники. С этой стороны штанга упирается в толкатель, с другой — в сферическую поверхность регулировочного винта 2, ввернутого в коромысло 1.

Детали газораспределительного механизма

1 — коромысла; 2 — стойка оси коромысел; 3 — колпачок; 4 и 7 — клапаны; 5 — направляющая втулка; 6 — седло клапана; 8 — сухарики; 9 — шайба; 10 — пружины; 11 — упорные шайбы; 12 — втулки; 13 — ось коромысел; 14 — регулировочный винт; 15 — штанга; 16 — толкатель; 17 — опорные шейки; 18 — втулки опорных шеек; 19 — шестерня привода масляного насоса и прерывателя-распределителя; 20 — эксцентрик привода топливного насоса; 21 и 22 — кулачки; 23 — передняя опорная шейка; 24 — распределительный вал ливного насоса.

Коромысло 1 передает усилие от штанги к клапану. Изготовляют коромысла из стали или чугуна (для автомобиля «Москвич — 2140»). Плечи коромысла неодинаковы — плечо со стороны клапана длиннее. Этим уменьшается высота подъема толкателя и штанги. В короткое плечо коромысла ввернут винт 2 для регулировки теплового зазора. Коромысла устанавливают на общую ось 13, укрепленную в головке цилиндров на стойках 2. Ось коромысел полая, коромысла качаются на втулках из оловянистой бронзы.

Клапаны открывают и закрывают впускные и выпускные каналы. Клапан состоит из тарельчатой плоской головки и стержня. Для улучшения наполнения цилиндров бензиновоздушной смесью диаметр головки впускного клапана 4 делают больше, чем выпускного клапана 7. Изготовляют клапаны из легированных жаропрочных сталей.

Седла 6 клапанов для упрощения их замены делают вставными. Материалом для седел служит жаростойкий чугун. Седла запрессовывают в выточки головки цилиндров. Рабочая поверхность клапана (фаска) имеет угол 45°. Ее тщательно обрабатывают и притирают к седлу.

Стержень клапана имеет выточку, в которую вставляют сухарики 8 для крепления упорной шайбы 11 пружины 10 клапана. Сухарики плотно охватывает коническая втулка 12. Нижний конец пружины опирается на шайбу 9. На стержень впускного клапана установлен маслоотражательный колпачок 3 из маслостойкой резины. Этим предотвращается подсос масла через зазор между направляющей втулкой 5 и стержнем впускного клапана 4.

Для плотного закрытия клапана между его стержнем и носком коромысла имеется зазор. Если зазор меньше предусмотренного размера, посадка клапана — неплотная. В результате происходят утечка газов и обгорание рабочей поверхности клапана. Если зазор больше предусмотренного размера, открытие клапанов — неполное, наполнение и очистка цилиндров — недостаточные, ударная нагрузка на сопряженные детали клапанного механизма повышенная, приводящая к их ускоренному износу.

У двигателей, устанавливаемых на автомобилях ГАЗ-24 «Волга» и УАЗ, зазор между стержнем клапана и носком коромысла на холодном двигателе должен быть: для первого и восьмого клапанов 0,30 — 0,35 мм, для остальных 0,35 — 0,40 мм. У двигателя автомобиля ГАЗ-З102 «Волга» этот зазор должен быть равен 0,4 — 0,45 мм, а между дополнительным клапаном и коромыслом 0,2 мм.

У двигателя автомобиля «Москвич» зазор между наконечниками регулировочных болтов коромысел и стержнями клапанов (впускных и выпускных) должен быть 0,15 мм. У двигателя автомобиля ВАЗ-2121 «Нива» зазор между кулачками распределительного вала и рычагами привода клапанов равен 0,14 — 0,17 мм.

«Автомобиль категории «В»,
В.М.Кленников, Н.М.Ильин, Ю.В.Буралев

Газораспределительный механизм двигателя (ГРМ). Устройство

Видео: Принцип работы газораспределительного механизма. Ремень ГРМ. Ресурс, когда менять. Цепь или ремень ГРМ. Что лучше и надежнее. Растянутая цепь ГРМ — симптомы

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

В зависимости от вида устройств, осуществляющих впуск заряда и выпуск отработавших газов, различают два типа механизмов газораспределения:

клапанный

золотниковый

Клапанный механизм наиболее широко распространен и используется во всех четырехтактных двигателях. Возможно верхнее и нижнее расположение клапанов. Верхнее расположение в настоящее время применяется чаще, так как в этом случае процесс газообмена протекает эффективнее. Характерные конструкции газораспределительных механизмов с верхним расположением клапанов представлены на рисунке.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

распределительный вал
впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
привод распределительного вала
также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

У V-образных двигателей основная деталь рассматриваемого механизма — распределительный вал — может иметь как нижнее, так и верхнее расположение. При нижнем расположении (рис. а) распределительный вал 7, размещенный в блок-картере, приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи, обычно содержащей одну пару цилиндрических или конических шестерен (возможно применение и нескольких пар шестерен).

У четырехтактного двигателя передаточное отношение привода равно двум, т.е. распределительный вал вращается вдвое медленнее коленчатого. При вращении распределительный вал с помощью кулачков перемещает толкатели 2 и штанги 3. Последние поворачивают коромысла 5 относительно оси 4. В то же время противоположные концы коромысел воздействуют на клапаны 7, перемещая их вниз и преодолевая при этом сопротивление пружин 6. Расположение кулачков на распределительном валу и их форму выбирают так, чтобы впускные и выпускные клапаны открывались и закрывались в строго определенные моменты согласно рабочему циклу двигателя.

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

У рядных верхнеклапанных двигателей и V-образных двигателей с четырьмя клапанами на цилиндр распределительный вал (валы) находится в головке блока, в непосредственной близости от клапанов (рис. б). Поскольку при верхнем расположении распределительного вала расстояние между его осью и осью коленчатого вала оказывается значительным, для приведения распределительного вала во вращение обычно используют цепную передачу. У двигателей сравнительно малой мощности можно также применять зубчатый ремень.

Распределительные валы мощных V-образных дизелей приводятся во вращение с помощью зубчатой передачи, у которой число пар конических шестерен может составлять две и более. При верхнем расположении распределительного вала уменьшается число передаточных деталей. Например, в механизме, представленном на рис. б, отсутствуют толкатели и штанги. Распределительный вал 4 непосредственно воздействует на коромысла 3, которые, в свою очередь, перемещают клапаны.

При работе двигателя детали газораспределительного механизма нагреваются (наиболее сильно — клапаны) и, следовательно, расширяются и удлиняются. Чтобы обеспечить возможность удлинения стержня клапана при его нагреве без нарушения плотности посадки головки клапана в седле, между отдельными деталями газораспределительного механизма у непрогретого двигателя должен быть зазор (например, между стержнем клапана и концом коромысла). Регулировать этот зазор можно различными способами, например с помощью винта 1 (см. рис. б), самоотвинчивание которого предотвращает контргайка 2. Чтобы исключить необходимость в регулировке зазора и уменьшить шумность двигателя в газораспределительных механизмах многих современных двигателей используются гидравлические толкатели. В эти толкатели встроены гидрокомпенсаторы, изменяющие их длину под действием давления масла, которое специально подается из смазочной системы двигателя. Клапан, его направляющая втулка, пружина и опорная шайба с деталями ее крепления образуют клапанную группу газораспределительного механизма.

Клапан состоит из головки и стержня, между которыми для уменьшения сопротивления движению газов выполнен плавный переход. Головка клапана имеет шлифованную конусную рабочую поверхность — фаску, по которой клапан плотно прилегает к седлу. Для крепления опорной шайбы пружины конец стержня клапана снабжен канавкой. В некоторых случаях для улучшения отвода теплоты от головки выпускного клапана стержень со стороны головки выполняют полым и вводят в него жидкий металлический натрий.

Клапаны изготавливают высадкой из стального прутка с последующей механической и термической обработкой. Материалом для них служит износо- и жаростойкая сталь. Иногда головку и стержень выпускного клапана выполняют из разных марок стали, а затем соединяют сваркой. Торец стержня клапана дополнительно закаливают для повышения твердости и износостойкости. В некоторых случаях на фаску выпускного клапана для увеличения его долговечности наплавляют особо жаростойкий сплав.

Каждый цилиндр двигателя имеет, как минимум, два клапана — впускной и выпускной. Однако в настоящее время наметилась тенденция к увеличению числа клапанов на цилиндр. Все шире применяются двигатели с тремя (два впускных и один выпускной) и четырьмя (два впускных и два выпускных) клапанами. При наличии одного впускного и одного выпускного клапанов первый имеет большую головку. Это необходимо для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом.

Направляющая втулка, через которую проходит стержень клапана, обеспечивает его точную посадку в седло. Стержень имеет высокоточное сопряжение с втулкой (зазор составляет 0,05… 0,12 мм). Направляющие втулки изготавливают из чугуна или спеченного пористого материала, который может быть пропитан смазочным маслом.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая его плотную посадку в седле. Пружины изготавливают методом холодной навивки из специальной стальной, термически обработанной проволоки с последующей дробеструйной обработкой, что увеличивает их долговечность. Иногда для предотвращения появления резонансных колебаний используют пружины с переменным шагом витков.

Опорная шайба удерживает пружину в сжатом состоянии. Крепление стержня клапана к опорной шайбе осуществляется с помощью конических разрезных сухарей, входящих в выточку на стержне.

Седло клапана, в которое он садится фаской головки, у верхнеклапанного двигателя расположено в головке цилиндров. Обычно седла выпускных, а иногда и впусковых клапанов, выполняют в виде вставных колец и наглухо запрессовывают в выточки головки цилиндров. Вставные кольца изготавливают из жаростойкой стали, специального чугуна или спеченного материала.

Передаточные детали газораспределительного механизма обеспечивают передачу усилия от распределительного вала к стержням клапанов. К таким деталям относятся:

толкатели
штанги
коромысла

Толкатели передают осевое усилие от кулачков распределительного вала на штанги или стержни клапанов. Они могут быть плоскими, грибовидными, цилиндрическими или рычажными. Их изготавливают из стали или чугуна. Для повышения твердости и износостойкости рабочие поверхности толкателей упрочняют, а затем шлифуют.

Штанги служат для передачи усилий от толкателей к коромыслам при нижнем расположении распределительного вала в верхнеклапанном двигателе (см. рис. а). Штанги изготавливают из стали или алюминиевого сплава, придавая им форму трубки. На концах штанг крепят стальные наконечники со сферическими поверхностями, имеющими высокую твердость. Нижними концами штанги упираются в гнезда толкателей, а верхними — в регулировочные винты коромысел.

Коромысла предназначены для изменения направления и величины усилий, передаваемых на стержни клапанов. Коромысла шарнирно устанавливают на осях, которые крепятся к головке цилиндров. На одном конце коромысла может быть установлен регулировочный винт, который позволяет изменять зазор в газораспределительном механизме. Материалом для коромысла служит сталь или ковкий чугун. Рабочие поверхности коромысла закаливают, а затем шлифуют.

Распределительный вал служит для своевременного открытия и закрытия клапанов при помощи кулачков. Конструкция распределительного вала зависит от типа двигателя, числа цилиндров и клапанов, а также типа привода. Характерные конструкции распределительных валов представлены на рисунке. Любой распределительный вал имеет кулачки впускных 2 и выпускных 4 клапанов, а также опорные шейки 2. Распределительный вал бензинового карбюраторного двигателя снабжен также винтовой шестерней 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания и эксцентриком 3, приводящим в действие топливный насос. Число кулачков соответствует общему числу клапанов, которые обслуживаются данным валом. Число опорных шеек чаще всего равно числу коренных шеек коленчатого вала. В рядном четырех- цилиндровом двигателе вершины одноименных кулачков располагаются под углом 90° (рис. а), в рядном шестицилиндровом — под углом 60° (рис. б), а в V-образном восьмицилиндровом — под углом 45° (рис. в). Угол установки разноименных кулачков зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагают в соответствии с принятым для двигателя порядком работы с учетом направления вращения вала. В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в картер (при нижнем расположении) или головку цилиндров (при верхнем расположении) тонкостенные биметалические или триметаллические втулки. Одна из опорных шеек вала (обычно передняя) снабжена фиксирующим устройством для предотвращения его осевых перемещений. Для смазывания опорных шеек к ним подается масло под давлением из общей смазочной системы двигателя. При верхнем расположении распределительного вала в его теле сверлят осевое отверстие, по которому масло поступает ко всем опорным шейкам и кулачкам.

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Видео: Принцип работы ГРМ

Детали газораспределительного механизма

Категория:

Устройство автомобиля

Публикация:

Детали газораспределительного механизма

Читать далее:

Детали газораспределительного механизма

Распределительные шестерни. Распределительный вал приводится во вращение шестернями, реже цепью. Отечественные карбюраторные двигатели, за некоторым исключением, имеют шестеренный привод распределительного вала, состоящий, как правило, из двух шестерен. Одна шестерня установлена на коленчатом валу, а другая — на распределительном. Обе шестерни имеют косые зубья для плавного зацепления и уменьшения шума при работе. С этой же целью шестерни распределительных валов двигателей автомобилей ГАЗ изготовляют из текстолита. Распределительные шестерни, установленные на коленчатых валах, делают из стали или легированного чугуна. Дизель автомобиля КамАЭ-5320 имеет пять распределительных шестерен, расположенных в задней части блока цилиндров.

При вращении шестерни в движение приходит бесконечная цепь, приводящая в действие распределительный вал и масляный насос (двигатель автомобиля «Жигули»). При эксплуатации автомобиля цепь постепенно изнашивается и вытягивается. Натяжной механизм позволяет своевременно подтягивать цепь, а успокоитель — гасить ее колебания.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Приводы газораспределительного механизма: а — дизеля ЯМЭ-236; б — двигателей автомобилей ЗИЛ-130, ГАЭ-53А и др.; в — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; г — двигателя автомобиля BA3-2106 «Жигули»; 1 и 27 — шестерни привода масляного насоса; 2, 14 и 15 — шестерни промежуточные; 3, 10, 13 и 20 — распределительные шестерни коленчатого вала; 4, 7 и 11 — метки; 5, 12, 16 и 25— шестерни распределительного вала; 6 я 17 — шестерни привода топливного насоса; 8 — шестерня привода вентилятора; 9 — ведомая шестерня привода топливного насоса; 18 — шестерня привода насоса гидроусилителя руля; 19 — шестерня привода компрессора; 21 — ведомая ветвь цепи; 22 — башмак натяжного механизма; 23 — натяжной механизм; 24 —-распределительный вал; 26 — успокоитель; 28 —ведущая ветвь цепц

В четырехтактном двигателе за рабочий цикл в каждом цилиндре по одному разу должны открываться и закрываться впускной и выпускной клапаны, т. е. распределительный вал должен сделать один оборот, а коленчатый вал — два. Для этого шестерня распределительного вала, если привод состоит из двух шестерен, имеет в 2 раза больше зубьев, чем шестерня коленчатого вала. При сборке двигателя необходимо по меткам соединять шестерни, установленные на коленчатом и распределительном валах, а при сборке дизеля также и шестерни привода топливного насоса.

Распределительный вал. Для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов на распределительном валу имеются кулачки.

Рис. 2. Распределительный вал дизеля

У четырехцилиндрового двигателя распределительный вал имеет восемь кулачков, у шестицилиндрового — двенадцать, у восьмицилиндрового — шестнадцать, т. е. по два кулачка на цилиндр. Каждый кулачок управляет одним клапаном — впускным или выпускным.

На распределительном валу могут находиться также шестерня привода распределителя зажигания и масляного насоса (двигатели автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130) и эксцентрик привода топливного насоса. Эксцентрик может быть изготовлен как одно целое с распределительным валом или привернут к нему болтом (двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА). Рабочие поверхности кулачков, опорных шеек, эксцентриков и шестерен стальных распределительных валов подвергают термической обработке и шлифованию для увеличения их надежности и износостойкости. У чугунных валов для этих же целей кулачки и опорные шейки отбеливают.

В качестве подшипников для распределительного вала чаще всего применяют запрессованные в блок цилиндров втулки, залитые антифрикционным сплавом. Диаметры опорных шеек распределительного вала обычно одинаковые (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ЗИЛ-130), но бывают и разные для облегчения сборки (автомобиль ГАЗ-24 «Волга»),

Наличие на распределительном валу шестерни с косыми зубьями приводит к возникновению силы, стремящейся сдвинуть вал вдоль его оси. Распределительный вал двигателей автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130 и МАЗ от осевых перемещений удерживается упорным фланцем, установленным с зазором между ступицей шестерни и торцом передней опорной шейки вала. Зазор обеспечен тем, что толщина упорного фланца меньше толщины распорного кольца на 0,1 — 0,2 мм (двигатели автомобилей ГАЗ-63А и ГАЗ-24 «Волга») или на 0,08—0,208 мм (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). Упорный фланец стальной; рабочие поверхности его термически обработаны и фосфатированы для улучшения приработки. Фланец прикреплен двумя болтами к передней стенке блока цилиндров. Корпус заднего подшипника (дизель автомобиля КамАЗ-5320) имеет фланец, который исключает осевые смещения распределительного вала. Шестерня 10 установлена на распределительном валу 4 на шпонке 9. Смещение шестерни исключено установкой болта, ввернутого в торец распределительного вала.

Рис. 2. Упорный фланец распределительного вала: 1 — крышка распределительных шестерен; 2 и 8 — болты; 3 — упорный фланец; 4 — распределительный вал: 5 — распорное кольцо; 6 — втулка подшипника распределительного вала; 7 — шайба; 9 — шпонка; 10 — шестерня

Толкатели. Усилия от кулачка распределительного вала к клапану или штанге передает толкатель, изготовленный из стали или чугуна. Рабочую поверхность толкателей для повышения их долговечности закаливают и шлифуют. Износ снижается, если толкатели чугунные, а распределительный вал стальной. Если толкатель и вал стальные, то на тарелку толкателя наплавляют отбеленный чугун. Тарельчатые толкатели получили распространение на двигателях с нижним расположением клапанов. Кольцевая канавка на наружной поверхности толкателя необходима для смазки пары толкатель—отверстие в блоке цилиндров. В толкатель ввернут регулировочный болт с контргайкой. На двигателях с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-53А, ГАЗ-24 «Волга», ЗИЛ-130 и др.) применяют цилиндрические толкатели с одним или двумя отверстиями для слива масла. Рабочую поверхность толкателя, соприкасающуюся с кулачком распределительного вала, обрабатывают по сфере. Поверхности толкателя и кулачка изнашиваются меньше и равномернее, если толкатель может повертываться при набегании кулачка. Вращение толкателя достигается благодаря смещению от его оси точки касания с кулачком. Кулачок распределительного вала имеет небольшую конусность, если толкатель обработан по сфере. Толкатели размещают в отверстиях, выполненных в блоке цилиндров или в нижней стенке клапанной коробки.

Рис. 4. Газораспределительные механизмы:
а — дизеля ЯМЭ-236; б — дизеля автомобиля КамАЭ-5320; 1 — средняя ось толкателей; 2 — распорная втулка; 3 — крайняя ось толкателей; 4 к 25 — толкатели; 5 — промежуточная втулка оси толкателей; 6 и 31 — штанги; 7 к 26 — регулировочные винты коромысел; 8 и 28 — коромысла; 9 и 27 — контргайки; 10 — стопорное пружинное кольцо; 11 — упорная шайба; 12 — выпускной клапан; 13 — сухарь тарелки; 14 — втулка; 15 — тарелка пружины; 16 — болт; 17 — ось коромысла; 18 — наружная пружина клапана; 19 — внутренняя пружина клапана; 20 — шайба; 21 — впускной клапан; 22 — пробка; 23 — задняя втулка оси толкателей; 24 — наплавка; 29 — бронзовая втулка; 30 — верхний наконечник; 32 — нижний наконечник

В дизеле ЯМЗ-236 подвесные роликовые толкатели свободно установлены на разрезной оси, расположенной на четырех опорах над распределительным валом. Ось ролика вращается в игольчатых подшипниках, установленных в вилке толкателя. Ролик перекатывается по кулачку распределительного вала, следовательно, трение скольжения заменено трением качения. Сверху в толкатель запрессована стальная пята со сферической поверхностью, на которую опирается пустотелая штанга, передающая движение коромыслу.

Штанги. Усилие от толкателя к коромыслу передают штанги. Их изготовляют из дюралюминиевого прутка (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А), стального прутка с закаленными концами (двигатель автомобиля ЗИЛ-130) или стальной трубки (двигатель ЯМЭ-236, дизель автомобиля КамАЗ-5320 и др.). На концы штанг напрессовывают стальные, термически обработанные наконечники для шарнирного соединения с толкателем и регулировочным винтом коромысла. Верхний конец штанги движется не прямолинейно, а описывает дугу, радиус которой равен малому плечу коромысла.

Коромысла. Усилие от штанги к клапану передает коромысло, которое представляет собой стальной неравноплечий рычаг: длинное плечо расположено над клапаном, а короткое — над штангой. В коротком плече есть отверстие, в которое ввернут регулировочный винт, удерживаемый от самоотвертывания контргайкой. При работе двигателя штанга нажимает на короткое плечо коромысла, а его длинное плечо нажимает на стержень клапана. Для уменьшения хода толкателя и штанги, а также снижения сил инерции коромысло выполняют неравноплечим. Поверхность конца (носка) коромысла, соприкасающуюся со стержнем клапана, и поверхность регулировочного винта, соприкасающуюся с наконечником штанги, термически обрабатывают и шлифуют для повышения их надежности и износостойкости. В отверстие ступицы коромысла запрессовывают бронзовую втулку (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЗ-63А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и др.) с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для распределения масла и подачи его к регулировочному винту. В коротком плече коромысла есть отверстие, по которому поступает масло к винту. Винт имеет кольцевую канавку и канал, подводящий масло к наконечнику штанги.

В головку блока ввернуты шпильки, на которых установлены стойки и ось с коромыслами. От продольного смещения по оси коромысла удерживаются распорными пружинами, прижимающими их к стойкам и стопорным кольцам. На дизеле ЯМЗ-236 и на дизеле автомобиля КамАЗ-5320 оси коромысел выполнены как одно целое со стойками. Каждое коромысло качается на отдельной оси. От бокового смещения коромысло удерживается упорной шайбой и стопорным пружинным кольцом.

Клапаны. Назначение клапана — открывать и закрывать впускное или выпускное отверстие, расположенное в головке блока (механизм с верхним расположением клапанов) или в блоке цилиндров (механизм с нижним расположением клапанов). Основными частями клапана являются головка и стержень. Клапан должен надежно изолировать цилиндр во время тактов сжатия и рабочего хода от впускного или выпускного трубопровода и оказывать в открытом положении возможно меньшее сопротивление движению газов. Плавный переход от головки клапана к его стержню уменьшает сопротивление клапана при обтекании его газами. Чтобы клапан плотно прилегал к седлу, на его головке делают фаску, которую шлифуют и притирают к фаске седла. Головки впускного и выпускного клапанов могут быть как одинакового диаметра, так и различного. Обычно головку впускного клапана делают большего диаметра для улучшения наполнения цилиндра. Например, размеры клапанов двигателя автомобиля ГАЗ-бЗА: диаметр головки впускного клапана 47 мм, а выпускного 36 мм.

Клапаны работают при высокой температуре и подвергаются разъедающему действию газов. Поэтому металл, применяемый для их изготовления, должен хорошо противостоять коррозии и истиранию. Этим требованиям удовлетворяет высоколегированная сталь.

Если клапан закрыт, то между концом его стержня и регулировочным болтом толкателя или между концом стержня клапана и концом коромысла должен быть определенный тепловой зазор. В двигателях с нижним расположением клапанов для их нормальной работы устанавливают соответствующий тепловой зазор регулировочным болтом, ввернутым в толкатель. В двигателях с верхним расположением клапанов для регулировки теплового зазора служит винт, ввернутый в короткое плечо коромысла. Тепловой зазор для впускных и выпускных клапанов у холодных двигателей автомобилей ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, MA3-5335 и др. равен 0,25—0,30 мм. Если тепловые зазоры увеличиваются, то клапаны начинают стучать и ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом смеси и их очистка от отработавших газов. При уменьшении тепловых зазоров клапаны неплотно прилегают к седлам и их фаски обгорают. Мощность двигателя в обоих случаях снижается и нарушаются также фазы газораспределения.

Рис. 5. Выпускной клапан двигателя автомобиля ЗИЛ-130 с механизмом вращения: а — выпускной клапан и механизм вращения; б, в и г — соответственно начальное, рабочее и конечное положения механизма вращения; 1 — выпускной клапан; 2 — корпус специального механизма; 3 — шарик; 4 — опорная шайба; 5 — замковое кольцо; 6 — пружина клапана; 7 — тарелка пружины; 8 — сухарь; 9 — дисковая пружина; 10 — возвратная пружина; 11 — натриевый наполнитель; 12 — направляющая втулка; 13 седло клапана; 14 — жаростойкая наплавка; 15— заглушка; 16 —головка блока

Отработавшие газы вызывают коррозию и повышенный износ седел выпускных клапанов, поэтому седла делают вставными (рис. 40) из жаростойкого чугуна. Если двигатель имеет газораспределительный механизм с верхними клапанами и головку блока, отлитую из алюминиевого сплава, то под все клапаны в головке блока запрессовывают седла из жаростойкого чугуна (двигатели автомобилей ГАЗ-24 «Волга», ГАЭ-53А, ЗИЛ-130, КамАЭ-5320 и др.). У дизеля ЯМЗ-236 под выпускные клапаны также запрессованы седла.

Стержень клапана перемещается в направляющей втулке, обеспечивающей посадку клапана на седло без перекоса. В большинстве двигателей применены пористые металлокерамические втулки, обладающие хорошими антифрикционными свойствами. Стержни клапанов дизеля автомобиля КамАЗ-5320 на длине 120 мм от торца графитизированы. Все эти технологические и конструктивные мероприятия повышают надежность клапанного механизма. На конце стержня клапана есть выточка для соединения с пружиной (постоянно находящейся в сжатом состоянии) с клапаном при помощи сухарей и тарелки. Пружина клапана способствует его плотной посадке на седло и прижимает толкатель к кулачку распределительного вала. Пружина имеет постоянный шаг. Для повышения надежности двигателя автомобиля ГАЗ-24 «Волга» пружина изготовлена из высокопрочной пружинной проволоки, термически обработана и имеет переменный шаг витков, что предотвращает вибрацию клапана при большой частоте вращения коленчатого вала.

В соединение клапана с пружинами при помощи сухарей и тарелки введена коническая втулка, плотно охватывающая сухари. Тарелка опирается на торец конической втулки, а во фланец тарелки упираются одна или две пружины. При таком соединении клапана с пружинами уменьшаются силы трения между ними, и клапан может повертываться во время работы двигателя. Вследствие этого значительно возрастает срок службы клапана, его седла и направляющей втулки, так как уменьшается односторонний износ этих деталей (дизели ЯМЭ-236 и автомобиля КамАЭ-5320, двигатель автомобиля ГАЗ-бЗА и др.). На стержень впускного клапана (двигатель автомобиля ГАЗ-24 «Волга») надевают колпачок из маслостойкой резины, что устраняет возможный подсос масла (при тактах впуска) в камеру сгорания через зазор между втулкой и стержнем. Для этих целей на верхней части направляющей втулки (дизель автомобиля КамАЗ-5320) установлена уплот-нительная манжета.

Выпускной клапан имеет жаростойкую наплавку на фаске, несмотря на то, что он изготовлен из жаростойкой стали (двигатель автомобиля ЗИЛ-130). В стержне выпускного клапана просверлено глухое отверстие, заполненное наполовину или на две трети натриевым наполнителем (двигатели автомобилей ЗИЛ-130 и ГАЗ-бЗА) и закрытое заглушкой. Во время работы двигателя натрий плавится (температура его плавления 98 °С) и превращается в жидкость. При возвратно-поступательном движении клапана в направляющей втулке натрий перемещается, омывает головку клапана и отводит от нее тепло к стержню и втулке. При охлаждении клапана повышается надежность его работы, а следовательно, и двигателя.

Рекламные предложения:

Читать далее: Механизм вращения клапана

Категория: — Устройство автомобиля

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Детали газораспределительного механизма

Привод распределительного вала чаще всего осуществляется шестеренчатой передачей, реже— цепной или ременной.

Бесшумную работу шестеренчатых передач обеспечивают шестерни с косым зубом. Ведущую шестерню, закрепленную на коленчатом вале, выполняют стальной, а ведомую — из текстолита (двигатели ГАЗ, «Москвич») или чугуна (ЗИЛ, ЯМЗ). Карбюраторные двигатели имеют две распределительные шестерни. У дизелей их значительно больше: у четырехтактных дизелей ЯМЗ — семь, а у двухтактных дизелей ЯАЗ — пять.

Взаимное расположение распределительного и коленчатого валов должно быть строго определенным, чтобы выдержать точное соответствие между положением поршня в цилиндре и положением клапанов. Поэтому установку шестерен производят по меткам М.

Цепная передача осуществляется втулочно-роликовой цепью («Москвич-412») или бесшумной зубчатой цепью (ЗИЛ-111).

Распределительный вал служит для своевременного, в соответствии с порядком работы двигателя, открытия и закрытия клапанов.

Вал обычно отковывают из углеродистой стали. (В двигателе «Москвич-412» вал отливают из чугуна). Распределительный вал (рис. 47) состоит из кулачков 4 управления клапанами, опорных шеек 2, эксцентрика 3 привода бензонасоса и шестерни 5 привода масляного насоса и распределителя зажигания. На шейке 1 устанавливается распределительная шестерня. На валу двигателей «Москвич-407» имеется еще шестерня привода стеклоочистителя. Кулачки, шестерни, шейки и эксцентрик закаляются токами высокой частоты.

У распределительных валов дизельных двигателей нет эксцентрика и шестерни привода масляного насоса. Вал двухтактных дизелей ЯАЗ имеет по три кулачка на каждый цилиндр: два крайних для управления двумя выпускными клапанами и средний для управления насосом-форсункой.

Распределительный вал обычно закрепляется в нижней части блока. Вал двухтактных дизелей ЯАЗ устанавливается в верхней части блока, а двигателя «Москвич-412» — в головке блока.

Подшипники шеек вала изготовляют из биметаллической ленты сталь-баббит и устанавливают в отверстия перегородок блока. У двигателя ЯМЗ-236 опорами вала служат металлокерамические втулки, У двигателей V8 и ГАЗ-21 вал имеет пять опор, у двигателей ГАЗ-51 и ЯМЗ-236 — четыре опоры, а у двигателей «Москвич» — три опоры.

Иногда для облегчения установки вала в блок опорные шейки выполняют ступенчатыми — с уменьшением диаметра от первой шейки к последующим (двигатель ГАЗ-21). У вала двигателя ЗИЛ-130 только последняя шейка меньше остальных; это вызвано технологическими соображениями (удобством нарезания шестерни 5—рис. 47).

У четырехтактных двигателей ЯМЗ роль распорного кольца выполняет буртик на передней шейке вала, на которую надевается упорный фланец.

Толкатели передают усилие от кулачка на клапан или штангу. В двигателях с нижним расположением клапанов толкатель разгружает стержень клапана от боковых сил, возникающих в процессе воздействия кулачка на толкатель.

Толкатели изготовляют из стали. В верхнюю часть толкателей механизма с нижним расположением клапанов ввертывают регулировочный болт с контргайкой. Цилиндрические толкатели широко применяют в механизмах с верхним расположением клапанов. На внутренней поверхности толкателя выполняют сферическое углубление для шарового наконечника штанги. Рабочая поверхность толкателей термически обрабатывается и шлифуется. Роликовые толкатели получили распространение в дизельных двигателях. Эти толкатели долговечней плоских, потери на трение у них меньше, но они сложнее и дороже.

Обычно направляющими толкателей служат отверстия, расточенные в блоке. Иногда в эти отверстия запрессовывают втулки.

Оси коромысел и стойки. Ось коромысел изготовляют из стальной трубки, по которой масло подается к втулкам коромысел. Ось устанавливают в стальных или чугунных стойках, закрепленных на головке блока. Число стоек зависит от длины двигателя и числа осей. Карбюраторные двигатели обычно имеют общую ось для коромысел одного ряда цилиндров. Между коромыслами на ось надевают пружины, которые прижимают коромысла к стойкам. У четырехтактных дизелей ЯМЗ каждое коромысло посажено на отдельную ось. Кронштейн оси крепится болтом к головке блока.

В одной из стоек просверливают канал, через который масло поступает в ось коромысел.

Клапаны служат для перекрытия впускных и выпускных каналов в цилиндре. Основные требования к клапанам — плотная посадка в гнездо, минимальное сопротивление газовому потоку, жаростойкость.

Клапан (рис. 52) состоит из головки (тарелки) 1 и стержня 3.

Переход от тарелки к стержню выполняют плавно для уменьшения сопротивления потоку газов. Герметичное прилегание клапана к гнезду обеспечивает коническая фаска 2, угол которой обычно составляет 45° (у впускных клапанов ЗИЛ-130 и ЯМЗ-236—30°). Фаска шлифуется, а затем притирается к гнезду. Для лучшего наполнения цилиндра свежим зарядом, тарелки впускных клапанов имеют больший диаметр, чем тарелки выпускных клапанов. Стержень клапана хромируется и шлифуется. При работе клапаны значительно нагреваются: впускные — до 300—500°, выпускные — до 700—900°, поэтому их изготовляют из легированной стали: впускные—чаще из хромовой, выпускные—из особой жаропрочной (хромоникелевой, хромокремнистой). Выпускные клапаны дизелей ЯМЗ составные: головка из жаропрочной стали соединяется стыковой сваркой со стержнем из хромоникелевой стали.

Клапаны, особенно выпускные, являются самыми нагруженными деталями газораспределительного механизма.

Детали газораспределительного механизма

Верхнеклапанный газораспределительный механизм двигателя состоит из следующих основных деталей: распределительного вала, распределительных шестерен, толкателей, штанг толкателей, коромысел, клапанов с пружинами и направляющих втулок клапанов.

Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные и выпускные кулачки, расположенные в определенном порядке, опорные шейки, шестерню привода масляного насоса и распределителя зажигания, а также эксцентрик для привода бензонасоса (у карбюраторных двигателей).

Размер и профиль кулачков вала выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечить наибольшую пропускную способность клапана и плавную, безударную работу ГРМ.

Валы штампуют из стали. Кулачки и шейки подвергают закалке для повышения износостойкости. Применяются также литые чугунные валы (ЗИЛ-130).

Опорными шейками распределительный вал вращается во втулках, запрессованных в перегородках блока. В качестве антифрикционного материала для втулок используются баббиты (старые типы карбюраторных двигателей), сплав СОС 6–6 (двигатели ЗИЛ), металлокерамика (двигатели ЯМЗ) и бронза (КамАЗ). Осевая фиксация распределительного вала осуществляется обычно упорным фланцем, привинченным к блоку.

Распределительные шестерни. Распредвал приводится во вращение от коленчатого вала при помощи зубчатой (большинство) или цепной (легковые автомобили) передачи. Для этого на конце коленчатого и распределительного валов закрепляют распределительные шестерни. Для обеспечения бесшумности и плавности работы шестерни изготовляют косозубыми; шестерню коленчатого вала делают из стали, а шестерню распределительного вала – из чугуна или текстолита. Соотношение числа зубьев шестерен у четырехтактных двигателей 1:2 (у двухтактных 1:1).

У дизельных двигателей расстояние между осями коленчатого и распределительного вала обычно увеличено. В связи с этим в привод включается дополнительно промежуточная распределительная шестерня.

Для правильной установки газораспределения при сборке двигателя на шестернях наносят установочные метки.

Толкатели. Служат для передачи усилия от кулачков распределительного вала на штангу или клапан, разгружая клапаны и их направляющие от боковых усилий.

Применяются следующие типы толкателей: плоские грибовидные, цилиндрические, роликовые. Их изготовляют из стали или чугуна, а термической обработкой придают рабочим поверхностям высокую твердость. У стальных толкателей торцовую рабочую поверхность наплавляют отбеленным чугуном («Волга», КамАЗ).

Для устранения одностороннего износа боковой поверхности толкатели устанавливают таким образом, чтобы при набегании кулачка он поворачивался вокруг своей оси. Это достигается или небольшим смещением оси толкателя относительно середины кулачка по длине, или торцовую поверхность толкателя делают слегка выпуклой, а кулачкам придают небольшую конусность.

На V-образных дизельных двигателях (ЯМЗ-236, ЯМЗ-238) применяют толкатели рычажного типа с роликами, установленными на оси на игольчатых подшипниках.

Штанга толкателя служит для передачи усилия от толкателя к коромыслу. Изготовляется из прутков стали, толстостенных стальных или дюралюминиевых трубок с закрепленными по концам стальными сферическими наконечниками: выпуклыми снизу, вогнутыми сверху.

Коромысла – это неравноплечие рычаги, передающие движение от штанг к клапанам. Изготовляются из стали или ковкого чугуна и устанавливаются на бронзовых втулках (или без втулок) на пустотелых осях, закрепленных на головке блока. Конец коромысла, соприкасающийся со стержнем клапана, имеет специальный профиль для снижения боковых усилий на стержне клапана и закален. В другой конец коромысла ввернут регулировочный болт, закрепленный контргайкой.

Клапаны служат для закрытия впускных и выпускных каналов в головке.

Известно, что во время работы двигателя клапаны подвержены действию высоких давлений (до 10 МПа) и температур. Температура впускных клапанов, периодически омываемых свежим зарядом, составляет 300…400°С, а выпускных, омываемых горячими отработанными газами – 800…900° С. Кроме того клапаны подвергаются химическому воздействию горячих газов, вызывающему коррозию и появление окалины, динамическим нагрузкам, возникающим при посадке его в седло. Возникающие ударные нагрузки могут вызвать деформацию тарелки клапана или разрыв его стержня. Температурные условия работы стержня клапана и тарелки различны, особенно у выпускных клапанов.

Впускные клапаны изготовляют из различных сортов легированной стали, преимущественно из хромистой и хромоникелевой, и подвергают термической обработке.

Выпускные клапаны во избежание быстрого выгорания изготовляют из особой жароупорной стали (сильхромовой), наиболее полно отвечающей всем требованиям. В некоторых двигателях выпускные клапаны делают составными: тарелку клапана изготовляют из сильхромовой стали, а стержень – из хромистой или хромоникелевой, и обе части соединяют сваркой. Для лучшего охлаждения иногда применяют выпускные клапаны со стержнем, заполненным, металлическим натрием (рис. 2). Опорная, уплотняющая поверхность тарелки клапана (фаска) имеет обычно угол при основании 45° у выпускных и 30° – у впускных и тщательно притирается к седлу в головке цилиндров. В целях повышения надежности уплотнения фаски выпускных клапанов наплавляют жаростойким сплавом (стеллит ВЗК), а седла клапанов делают вставными из высокопрочного и жаростойкого материала (нирезист).

Стержень клапана имеет цилиндрическую форму и с малым зазором перемещается в металлокерамических (реже – чугунных) направляющих втулках. Для уменьшения износа иногда наружную поверхность стержня клапана графитизируют.

Для повышения срока службы клапанов без притирки на двигателях применяют устройства для принудительного вращения выпускного клапана в виде специального механизма (см. поз. 3 на рис. 2) или за счет наклона бойка коромысла по отношению к торцу клапана.

Рис. 2. Выпускной клапан двигателя ЗИЛ-130: 1 – стержень клапана; 2 – направляющая втулка; 3 – механизм вращения; 4 – полость с натрием; 5 – седло; 6 – жаропрочная наплавка фаски клапана; 7 – заглушка

Обычно в каждый цилиндр двигателя устанавливают два клапана – впускной и выпускной. В целях повышения коэффициента наполнения впускные клапаны во многих двигателях имеют больший диаметр, чем выпускные. Кроме того, у карбюраторных двигателей клапаны располагают наклонно относительно вертикальной оси цилиндров, отчего камера сгорания приобретает наиболее выгодные очертания (клиновая или полуклиновая).

Пружина клапана обеспечивает необходимую плотность посадки клапана в седло, воспринимает инерционные усилия и сохраняет на всех возможных режимах работы двигателя полную кинематическую связь клапана с кулачком.

Применяются преимущественно спиральные пружины, имеющие цилиндрическую, а иногда и коническую форму с постоянным шагом навивки, реже – с переменным шагом (для устранения вибраций). У двигателей с верхним расположением клапанов обычно устанавливают по две пружины противоположной навивки, что устраняет возможность проваливания клапана в цилиндр при поломке основной пружины.

У быстроходных двигателей могут возникнуть резонансные колебания пружин, а, соответственно, и клапанов. Если установлено две пружины, то каждая из них будет иметь определенный период собственных колебаний. При попадании одной из пружин в резонанс вторая будет служить гасителем колебаний.

Верхний конец пружины удерживается на стержне клапана с помощью упорной шайбы, закрепленной разрезными коническими сухариками, входящими в выточку на стержне.

Материалом пружины служит специальная пружинная сталь. После навивки и термообработки пружины для повышения срока службы подвергают дробеструйной обработке (наклепу).

Для устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры в направляющей втулке впускного клапана под опорной шайбой устанавливают иногда защитные резиновые колпачки.

При сборке газораспределительного механизма двигателя в кинематической цепи привода клапанов необходимо оставлять зазор для компенсации теплового удлинения и обеспечения надежной посадки клапана в седло. Размер зазоров указывается в заводской инструкции по эксплуатации двигателя и обычно составляет 0,15…0,45 мм. Большие зазоры всегда у выпускных клапанов.

Нормальный зазор, устанавливаемый между стержнем клапана и бойком коромысла, в процессе работы двигателя вследствие износа деталей может измениться. Поэтому тепловые зазоры необходимо периодически проверять и регулировать.

Увеличение или уменьшение тепловых зазоров отрицательно сказывается на работе механизма газораспределения и двигателя в целом. При слишком больших зазорах растут ударные нагрузки и увеличивается износ деталей привода клапанов.

При очень малых зазорах не обеспечивается герметичность камеры сгорания, двигатель теряет компрессию и не развивает полной мощности. Клапаны в этом случае перегреваются, что может повлечь за собой прогорание рабочих фасок.

Зазор контролируется плоским щупом. Регулировку производят путем вращения регулировочного винта в коромысле. Порядок регулировки тепловых зазоров указывается в заводской инструкции.

Типы и устройство газораспределительных механизмов

Какое назначение газораспределительного механизма в двигателе?

Газораспределительный механизм служит для своевременного впуска в цилиндры карбюраторного двигателя горючей смеси или воздуха (в дизельном двигателе) и выпуска отработавших газов из цилиндров в соответствии с протеканием рабочего цикла двигателя.

Какого типа газораспределительный механизм применяется на двигателях современных автомобилей отечественного производства?

На автомобильных двигателях отечественного производства применяется клапанный газораспределительный механизм с нижним или верхним расположением клапанов и установкой распределительного вала в блоке или в головке блока цилиндров. На большинстве двигателей в цилиндре устанавливают по два клапана: впускной, открывающий доступ горючей смеси или воздуха в цилиндр, и выпускной, открывающий выход отработавших газов из цилиндра.

На некоторых двигателях (спортивных, гоночных) автомобилей устанавливают два впускных и один выпускной клапаны, а иногда два впускных и два выпускных клапана. на каждый цилиндр. Управление клапанами осуществляется кулачками распределительного вала, который приводится во вращение от коленчатого вала с помощью шестерен или звездочек с цепным или ременным приводом.

Так как в течение рабочего цикла четырехтактного двигателя каждый из клапанов должен открыться по одному разу, то распределительный вал за два оборота коленчатого вала должен повернуться один раз. Следовательно, передаточное отношение между ними 2 : 1.

Как устроен и работает газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов?

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов (двигатели автомобилей ГАЗ-51, Г АЗ-52-04 и другие) состоит (рис.16) из распределительного вала 4 с кулачками 3 и шестерней 2, находящейся в постоянном зацеплении с шестерней 1, закрепленной на коленчатом валу; толкателей 5 с регулировочным болтом 7 и контргайкой 6; клапана 12 с пружиной 10, сухариками 9 и опорной конической шайбой 8; направляющей клапана 11 и седла клапана 13.

Рис.16. Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов.

Работает такой механизм так. При вращении коленчатого вала крутящий момент от шестерни 1 передается шестерне 2, которая жестко закреплена на распределительном валу и вращает его. Распределительный вал, поворачиваясь, своим кулачком 3 воздействует на толкатель 5 и поднимает его, а он через регулировочный болт 7 воздействует на клапан 12 и открывает его. Пружина 10 при этом сжимается. При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок, поворачиваясь, прекращает воздействовать на толкатель и клапан, а пружина, распрямляясь, закрывает клапан.

Для плотного закрытия клапана необходимо, чтобы между стержнем клапана и толкателем был тепловой зазор, величина которого устанавливается заводом-изготовителем. Обычно он находится в пределах 0,15-0,30 мм для впускного клапана и 0,20-0,40 мм для выпускного.

В процессе эксплуатации двигателя тепловой зазор может изменяться. Поэтому для его регулировки в торец толкателя ввернут, регулировочный болт 7 с контргайкой 6, а на самом толкателе выполнены лыски для удерживания толкателя, от проворачивания при регулировке зазора.

Как устроен газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов?

На большинстве современных автомобильных двигателей применяется газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов. Это позволяет улучшить форму камеры сгорания, лучше наполнить цилиндры горючей смесью или воздухом, повысить степень сжатия и экономичность работы двигателя. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов при нижнем расположении распределительного вала (рис.17) состоит из распределительного вала 1 с кулачками 2 и опорными шейками 3; толкателя 4; штанги 5; коромысла 6 с регулировочным винтом 7 и контргайкой 8, установленных на оси 9; деталей 10 крепления пружины на стержне клапана, к которым относятся сухарики 11 с внешней конической поверхностью и внутренним буртиком, коническая втулка 12, опорная шайба 13 и маслоотражательный колпачок 14, изготовленный из маслостойкой резины; пружины 15, стремящейся удерживать клапан в закрытом положении; направляющей втулки 16; клапана 17; гнезда клапана 18.

Рис.17. Газораспределительный механизм с верхним расположением клапанов.

При сборке пружину сжимают и устанавливают маслоотражательный колпачок 14 (только для впускного клапана), опорную шайбу 13, коническую втулку 12 и сухарики 11 так, чтобы их буртик вошел в кольцевую выточку на стержне клапана. При отпускании пружины она, распрямляясь, давит на коническую поверхность втулки и сухариков, удерживаясь на стержне клапана. Вторым концом пружина упирается в головку блока через опорную шайбу.

Как работает, газораспределительный, механизм с верхним расположением клапанов?

При вращении распределительного вала 1 кулачок 2 воздействует на толкатель 4 и поднимает его, а он через штангу 5 передает усилие на коромысло 6, которое, поворачиваясь на оси 9, вторым своим концом давит на стержень клапана 17 и открывает его. Пружина 15 при этом сжимается.

При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок прекращает воздействовать на толкатель, и пружина, распрямляясь, плотно закрывает клапан в гнезде 18. Для регулировки теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом предусмотрен регулировочный винт 7 с контргайкой 8.

В чем особенность расположения деталей газораспределительного механизма V-образных двигателей?

На V-образных двигателях автомобилей ГАЗ-53А, ЗИЛ-130, КамАЗ-5320 и других устанавливают один распределительный вал. Толкатели и штанги располагаются наклонно.

Может ли располагаться распределительный вал в головке блока цилиндров?

На двигателях автомобилей ВАЗ, «Москвич-2140» и других распределительный вал распложен непосредственно в головке блока цилиндров и приводится во вращение от коленчатого вала с помощью звездочек и цепи или специального зубчатого ремня. При этом толкатели и штанги отсутствуют, что позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 5000 об/мин и более при хорошем наполнении цилиндров горючей смесью.

На рисунке 18 показан газораспределительный механизм двигателя автомобиля «Москвич-2140», в котором клапаны располагаются в два ряда, что способствует лучшей очистке цилиндров от отработавших. газов и более полному их наполнению горючей смесью. Распределительный вал 4 установлен в головке блока на подшипниках и приводится во вращение от коленчатого вала 15 с помощью ведущей 10 и ведомой 13 звездочек, соединенных между собой втулочно-роликовой цепью 14 с натяжным устройством 11 и 12.

Рис.18. Газораспределительный механизм с цепным приводом.

Кулачки распределительного вала при вращении воздействуют непосредственно на коромысло 5 впускного клапана 9 или коромысло 3 выпускного клапана 1, открывая их. Закрываются клапаны с помощью пружин 8. В коромысла ввернуты регулировочные болты с контргайками 7. В нижней части коромысла установлены наконечники 2 из специальной стали для уменьшения износа.

Какие формы камер сгорания применяются на автомобильных двигателях и какое их влияние на рабочий цикл двигателя?

Форма камеры сгорания оказывает существенное влияние на рабочий процесс двигателя, а следовательно, на его мощность и экономичность. На двигателях с нижним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-52-04, ЗИЛ-157К и другие) применяется Г-образная камера сгорания (рис. 19, а). В такой камере при сжатии создается интенсивное завихрение горючей смеси, повышающее скорость горения, что снижает появление детонации. Наличие узкой щели (1,5-2,0 мм) между сводом камеры и поршнем 1, когда он находится в ВМТ, способствует охлаждению горючей смеси, наиболее удаленной от свечи 2, что также снижает возможность появления детонации. Однако эта камера сгорания имеет и существенные недостатки: низкую степень сжатия (не более 6,5) и большую поверхность охлаждения, что ведет к усиленной теплоотдаче через стенки, а следовательно, к уменьшению мощности и экономичности двигателя. На последних моделях рядных двигателей с верхним расположением клапанов (автомобили ГАЗ-24 «Волга», ВАЗ, «Москвич-2140» и другие) применяется полусферическая (шатровая) камера сгорания (рис.19, б), а на V-образных двигателях (автомобили ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и других) – клиновая (рис. 19, в). Такие камеры имеют минимальную поверхность охлаждения и минимальные тепловые потери, что исключает появление детонации и позволяет повысить степень сжатия. Следовательно, повышается мощность и экономичность таких двигателей.

Рис.19. Формы камер сгорания:
а – Г-образная; б – полусферическая; в – клиновая; г – неразделенная.

На автомобильных дизельных двигателях обычно применяется неразделенная камера сгорания (рис.19, г). При этом головка блока цилиндров плоская, а углубление для камеры сгорания выполнено в днище поршня.

Такая форма камеры сгорания обеспечивает равномерное распыление впрыскиваемого форсункой 3 жидкого топлива, его испарение, смешивание с нагретым воздухом, образование горючей смеси и ее самовоспламенение с минимальными тепловыми потерями, что позволяет получить большую мощность двигателя.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Газораспределительный механизм»

вал, газораспределительный, газораспределительный механизм, двигатель, камера, клапан, механизм, толкатель, цилиндр

Смотрите также:

Газораспределительный механизм с нижним расположением клапанов

Основа нормального функционирования двигателя – это слаженная работа всех его механизмов и систем. Одним из таких важных составляющих силового агрегата является газораспределительный механизм, который отвечает за подачу воздуха во все цилиндры машины и вывод выхлопных газов.

Назначение и принцип действия ГРМ

Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначается для своевременной подачи воздушно-топливной смеси или воздуха в цилиндры и выпуска оттуда отработанных газов. Работа механизма осуществляется за счет своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов.

Рабочий процесс ГРМ основывается на синхронном движении распределительного и коленчатого вала, что обуславливает открытие и закрытие клапанов в нужный момент моторного цикла. Во время вращательного движения распредвала, кулачки надавливают на рычаги, а те на стержни клапанов, открывая их. Следующий поворот распредвала поворачивает кулачек, который занимает исходную позицию и закрывает клапан.

Классификация газораспределительных механизмов

Двигатели на современных автомобилях оснащаются разными газораспределительными механизмами, которые имеют следующую классификацию:

В зависимости от расположения распределительного вала – нижнее или верхнее.
В зависимости от числа распределительных валов – один или SONC (Single OverHead Camshaft), либо два вала – DOHC (Double OverHead Camshaft).
В зависимости от количества клапанов – от 2 до 5.
От разновидности привода вала – шестеренчатый, цепной или с зубчатым ремнем.

Двигатели с верхним расположением вала считаются наиболее эффективными, и получили самое широкое распространение. В них клапана приводятся в движение распредвалом через рычаги толкателей. Это упрощает всю конструкцию, снижает массу двигателя и уменьшает силу инерции. В такой компоновке вал монтируется в головке, рядом с клапанами. Движение с коленчатого вала передается при помощи роликовой цепи или зубчатого ремня.

При нижнем положении вала ГРМ, он монтируется рядом с коленчатым валом в блоке цилиндров. Передача усилия на клапана происходит при помощи толкателей через коромысла. Распредвал входит в зацепление с коленвалом при помощи шестерни. Такая конструкция двигателя считается усложненной, к тому же инерция двигающихся частей механизма возрастет.

Количество распределительных валов механизма и клапанов на каждый цилиндр зависит от варианта двигателя. Чем больше в нем клапанов предусмотрено, тем лучше цилиндры заполняются воздухом или горючей смесью, и очищаются от газов. Благодаря этому, двигатель в состоянии развить больший крутящий момент и мощность. Нечетное количество клапанов означает большее число впускных в сравнении с выпускными.

Устройство ГРМ

Газораспределительный механизм имеет следующие основные элементы:

1. Распределительный вал. Открывает клапаны в определенной последовательности в зависимости от порядка работы цилиндров. Его изготавливают из чугуна или стали, и подвергают закалке токами высокой частоты трущиеся поверхности. Он может быть смонтирован в головке блока цилиндров или в картере. В многоклапанных двигателях расположено два распределительных вала, один из которых управляет впускными клапанами, а другой выпускными. Вращение вала происходит на цилиндрических опорных шейках. Прямое или непрямое воздействие на клапана осуществляется кулачками, расположенными на валу. Каждый кулачек соответствует одному клапану.

2. Привод клапанов. Клапаны приводятся в движение различными способами: при расположении распредвала в картере, усилие от кулачков передается на толкатели, штанги и коромысла.

Коромысло (рокер или роликовый рычаг) выполнено из стали, его устанавливают на полую ось, зафиксированную в стойках головки цилиндров. Одна его сторона упирается в кулачек вала, а другая давит на торец стержня клапана. При работе двигателя клапаны нагреваются и удлиняются, что грозит им неполной посадкой в седло. Поэтому между клапаном и коромыслом обязательно соблюдают тепловой зазор.

Также кулачек может воздействовать на клапан через рычаг или непосредственно на его толкатель. Толкатели могут быть выполнены в механическом (жестком), роликовом варианте или в виде гидрокомпенсатора. Первый вид из-за шумности почти не используется, а последний отличается мягкостью и отсутствием необходимости осуществления регулировок. Роликовые толкатели используют в форсированных и спортивных двигателях.

3. Механизм привода распределительного вала. Осуществляется цепной, ременной или шестеренной передачей. Цепная отличается надежностью, до сложна в устройстве и дорога, ременная дешевле, но менее надежна, и в случае порыва ремня может повлечь за собой повреждение двигателя за счет удара клапанов о поршни.

4. Клапаны. Предназначены для открытия и закрытия впускного и выпускного канала. Состоят из стержня и головки, на которой имеется узкая, скошенная под углом фаска, плотно прилегающая к фаске седла, для чего их взаимно притирают. Головки впускных клапанов делают большими, чем выпускных. Но выпускные сильнее нагреваются, поэтому изготавливаются из жаропрочной стали и внутри наполнены натрием для лучшего охлаждения.

Цилиндрический стержень клапана сверху выточен для крепления пружины, не дающей ему оторваться от коромысла, которая упирается в шайбу на головке, и фиксируется упорной тарелкой. Стержень помещается в направляющую втулку, запрессованную в головку цилиндров, чтобы масло не попадало в камеру сгорания, на него надевают маслоотражающий колпачок.

Фазы газораспределения

Фазами газораспределения принято считать начало открытия и момент закрытия клапана, выраженный в градусах угла поворота коленвала относительно мертвых точек. Лучшая очистка цилиндра от выхлопных газов достигается при открытии выпускного клапана до наступления нижней мертвой точки (НМТ), и закрытии после ВМТ. Наполнение цилиндров воздухом или горючей смесью происходит при открытии впускного клапана до прохождения им ВМТ, и закрытии после НМТ. Период одновременного открытия обоих клапанов называется их перекрытием.

Фазы подбираются на заводе-изготовителе двигателя экспериментальным путем, и зависят от его конструкции и быстроходности. При этом колебание газов используется таким образом, что перед закрытием впускного клапана перед ним находится волна давления, а перед закрытием выпускного – волна разрежения. Такой подбор фаз обеспечивает одновременное улучшение заполнения цилиндров воздухом или смесью, а также их очистку от выхлопных газов.

Установка механизма газораспределения осуществляется при помощи меток на шестернях. Отклонение от нормы на пару зубов или звездочек может привести к удару клапана о поршень и поломке двигателя. Постоянство фаз сохраняется при наличии теплового зазора в клапанном механизме, нарушения которого вызывают уменьшение или увеличение продолжительности открытия.

Для каждого двигателя завод-изготовитель указывает фазы газораспределения в виде диаграммы, где показаны моменты открытия, закрытия, и перекрытия клапанов.

Возможные неисправности ГРМ

Судить о неисправности газораспределительной системы можно по следующим внешним признакам:

Уменьшение компрессии, хлопки в трубопроводах. Происходит по причине неплотного прилегания клапанов к седлам из-за образовавшегося нагара, раковин на рабочей поверхности, при деформации головок клапанов, прогорании клапана, поломке пружин, заедании стержня во втулке или отсутствием зазора между клапаном и коромыслом.
Падение мощности и резкие металлические стуки происходят из-за неполного открытия клапанов. Причиной неполадки выступает большой тепловой зазор или отказ гидрокомпенсатора.
Износ шестерни распредвала, втулок и осей коромысел, направляющих втулок клапанов, заметное осевое смещение распределительного вала.
Выход из строя цепи, зубчатого ремня, а также успокоителя для цепи, и натяжителя для зубчатого ремня.

Что такое газораспределительный механизм (ГРМ)?

Газораспределительный механизм (ГРМ) — это механизм предназначенный для впуска в цилиндры двигателя свежего заряда (горючей смеси в классических бензиновых двигателях или воздуха в дизелях) и выпуска отработавших газов в соответствии с рабочим циклом, а также для обеспечения надежной изоляции камеры сгорания от окружающей среды во время тактов сжатия и рабочего хода.

Из чего состоит газораспределительный механизм (ГРМ) двигателя?

Основными элементами газораспределительного механизма являются:

распределительный вал
впускные и выпускные клапаны с пружинами, крепежными деталями и направляющими втулками
привод распределительного вала
также детали (толкатели, штанги, коромысла и др.), обеспечивающие передачу перемещения от распределительного вала к клапанам

Рис. Газораспределительные механизмы с верхним расположением клапанов:
а — с нижним расположением распределительного вала: 1 — распределительный вал; 2 — толкатель; 3 — штанга; 4 — ось коромысел; 5 — коромысло; 6 — пружина; 7 — клапан; б — с верхним расположением распределительного вала: 1 — винт; 2 — контргайка; 3 — коромысла; 4 — распределительный вал

Рис. Распределительные валы рядного четырехцилиндрового (а), рядного шестицилиндрового (б) и V-образного восьмицилиндрового (в) двигателей со схемами расположения кулачков:
1 — опорная шейка; 2, 4 — кулачки впускных и выпускных клапанов; 3 — эксцентрик привода топливного насоса; 5 — винтовая шестерня привода масляного насоса

Газораспределительный механизм (ГРМ) обеспечивает своевременный впуск в цилиндры свежего заряда горючей смеси и выпуск отработавших газов. Он включает в себя элементы привода, распределительную шестерню, распределительный вал, детали привода клапанов, клапана с пружинами и направляющие втулки.

Распределительный вал служит для открытия клапанов в определенной последовательности в соответствии с порядком работы двигателя. Распредвалы отливают из специального чугуна или отковывают из стали. Трущиеся поверхности распределительных валов для уменьшения износа подвергнуты закалке при помощи нагрева токами высокой частоты.

Распредвал может располагаться в картере двигателя либо в головке блока цилиндров. Существуют двигатели с двумя распредвалами в головке цилиндров (в многоклапанных ДВС). Один используется для управления впускными клапанами, второй – выпускными. Такая конструкция называется DOHC (Double Overhead Camshaft). Если распредвал один, то такой ГРМ именуется SOHC (Single OverHead Camshaft). Распредвал вращается на цилиндрических шлифованных опорных шейках.

Привод клапанов осуществляется расположенными на распределительном валу кулачками. Количество кулачков зависит от числа клапанов. В разных конструкциях двигателей может быть от двух до пяти клапанов на цилиндр (3 клапана – два впускных, один выпускной; 4 клапана – два впускных, два выпускных; 5 клапанов – три впускных, два выпускных). Форма кулачков определяет моменты открытия и закрытия клапанов, а также высоту их подъема.

Привод распределительного вала от коленчатого вала может осуществляться одним из трех способов: ременной передачей, цепной передачей, а при нижнем расположении распредвала — зубчатыми шестернями. Цепной привод отличается надежностью, но его устройство сложнее и цена выше. Ременной привод существенно проще, но ресурс зубчатого ремня ограничен, а в случае его разрыва могут наступить тяжелые последствия.

При обрыве ремня распредвал останавливается, а коленвал продолжает вращаться. Чем это грозит? В простых двухклапанных моторах, где, как правило, поршень конструктивно не достает до головки открытого клапана, ремонт ограничивается заменой ремня. В современных многоклапанных двигателях при обрыве ремня поршни ударяются о клапана, «зависшие» в открытом состоянии. В результате сгибаются стержни клапанов, а также могут разрушиться направляющие втулки клапанов. В редких случаях разрушается поршень.

Еще тяжелее при обрыве ремня приходится дизелям. Так как камера сгорания у них находится в поршнях, то в ВМТ у клапанов остается очень мало места. Поэтому при зависании открытого клапана разрушаются толкатели, распредвал и его подшипники, велика вероятность деформирования шатунов. А если обрыв ремня произойдет на высоких оборотах, возможно даже повреждение блока цилиндров.

Рабочий цикл четырехтактного двигателя происходит за два оборота коленвала. За это время должны последовательно открыться впускные и выпускные клапаны каждого цилиндра. Поэтому распредвал должен вращаться в два раза медленнее коленвала, а, следовательно, шестерня распредвала всегда в два раза больше шестерни коленвала. Клапаны в цилиндрах должны открываться и закрываться в зависимости от направления движения и положения поршней в цилиндре. При такте впуска, когда поршень движется от в.м.т. к н.м.т., впускной клапан должен быть открыт, а при тактах сжатия, рабочего хода и выпуска – закрыт. Чтобы обеспечить такую зависимость, для правильной установки на шестернях ГРМ делают метки.

Привод клапанов может осуществляться разными способами. При нижнем расположении распредвала, в картере двигателя, усилие от кулачков передается через толкатели, штанги и коромысла. При верхнем расположении возможны три варианта: привод коромыслами, привод рычагами и привод толкателями.

Коромысла (другие названия – роликовый рычаг или рокер) изготавливают из стали. Коромысло устанавливают на полую ось, закрепленную в стойках на головке цилиндров. Одной стороной коромысла упираются в кулачки распредвала, а другой воздействуют на торцевую часть стержня клапана. В отверстие коромысла для уменьшения трения запрессовывают бронзовую втулку. От продольного перемещения коромысло удерживается при помощи цилиндрической пружины. Во время работы двигателя в связи с нагревом клапанов их стержни удлиняются, что может привести к неплотной посадке клапана в седло. Поэтому между стержнем клапана и носком коромысла должен быть определенный тепловой зазор.

Во втором варианте распредвал располагается над клапанами, и приводит их в действие посредством рычагов. Кулачки распределительного вала действуют на рычаги, которые, поворачиваясь на сферической головке регулировочного болта, другим концом нажимают на стержень клапана и открывают его. Регулировочный болт ввернут во втулку головки цилиндров и стопорится контргайкой. Существуют ГРМ, в которых между рычагом и клапаном устанавливается гидрокомпенсатор. Такие механизмы не требуют регулировки зазора.

И, наконец, при третьем варианте привода распределительный вал при вращении воздействует непосредственно на толкатель клапана. Существует три варианта исполнения толкателей – механические (жесткие), гидротолкатели (гидрокомпенсаторы) и роликовые толкатели. Первый тип в современных моторах практически не используется, в связи с большой шумностью работы и необходимостью частой регулировки зазора клапанов. Второй тип наиболее широко применяется, так как не требует настройки и регулировки теплового зазора, а работа отличается мягкостью и гораздо меньшим шумом. Гидрокомпенсатор состоит из цилиндра, поршня с пружиной, обратного клапана и каналов для подвода масла. Работа гидрокомпенсатора основана на свойстве несжимаемости моторного масла, которое постоянно заполняет его внутреннюю полость и перемещает поршень при появлении зазора в приводе клапана.

Роликовые толкатели чаще всего применяются в спортивных и форсированных двигателях, так как позволяют улучшить динамические характеристики автомобиля за счет снижения трения. В месте контакта с кулачком распредвала у них находится ролик. Поэтому кулачок не трется, а катится по толкателю. Вследствие этого роликовые толкатели выдерживают более высокие нагрузки и обороты, а также позволяют обеспечить более высокий подъем клапанов. Недостатки – большая стоимость и вес, а, значит, и большие нагрузки на детали ГРМ.

Клапаны служат для периодического открытия и закрытия отверстий впускных и выпускных каналов. Клапан состоит из головки и стержня. Головка клапана имеет узкую, скошенную под определенным углом, фаску. Фаска клапана должна плотно прилегать к фаске седла. Для этой цели их взаимно притирают. Головки впускных и выпускных клапанов имеют неодинаковый диаметр. Для лучшего наполнения цилиндров свежей горючей смесью диаметр головки впускного клапана делают больше. Клапаны во время работы двигателя нагреваются неодинаково. Выпускные клапаны, контактирующие с отработанными газами, нагреваются больше. Поэтому их изготавливают из жароупорной стали.

Стержень клапана цилиндрической формы в верхней части имеет выточку для деталей крепления клапанной пружины. Стержень выпускного клапана — полый, с натриевым наполнением для лучшего охлаждения. Стержни клапанов помещают в направляющих втулках, изготовленных из чугуна или металлокерамики. Втулки запрессовывают в головку цилиндров.

Клапан прижимается к седлу при помощи цилиндрической стальной пружины. Кроме того, пружина не дает возможности клапану отрываться от коромысла. Пружина имеет переменный шаг витков, что необходимо для устранения ее вибрации. Другой вариант борьбы с вибрацией — установка двух пружин меньшей жесткости, имеющих противоположную навивку. Пружина одной стороной упирается в шайбу, расположенную на головке цилиндров, а другой – в упорную тарелку. Упорная тарелка удерживается на стержне клапана при помощи двух конических сухарей, внутренний буртик которых входит в выточку стержня клапана. Для уменьшения проникновения масла по стержням клапанов в камеру сгорания двигателя на стержни клапанов надеты маслоотражательные колпачки.

В теории открытие и закрытие клапанов должно происходить в моменты прихода поршня в мертвые точки. Однако в связи инерционностью процесса, особенно при больших оборотах коленвала, этого периода времени недостаточно для впуска свежей смеси и выпуска отработанных газов. Поэтому впускной клапан открывается до прихода поршня в в.м.т. в конце такта выпуска, т.е. с опережением в пределах 9-24 градусов поворота коленчатого вала, а закрывается в начале такта сжатия, когда коленвал пройдет положение н.м.т на 51-64 градусов. Таким образом, продолжительность открытия впускного клапана составит 240-270 градусов поворота коленчатого вала, что значительно увеличивает количество поступаемой в цилиндры горючей смеси.

Выпускной клапан открывается за 44-57 градусов до прихода поршня в н.м.т. в конце рабочего хода и закрывается после прихода поршня в в.м.т. такта выпуска на 13-27 градусов. Продолжительность открытия выпускного клапана составляет 240-260 градусов поворота коленчатого вала.

В двигателе бывают моменты (в конце такта выпуска и начале такта впуска) когда оба клапаны открыты. В это время происходит продувка цилиндров свежим зарядом горючей смеси для лучшей их очистки от продуктов сгорания. Этот период носит название перекрытие клапанов.

Моменты открытия и закрытия клапанов относительно мертвых точек, выраженных в градусах поворота коленчатого вала, называются фазами газораспределения.

🔎 Основные неисправности газораспределительного механизма

Внешними признаками неисправности ГРМ являются: уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, падение мощности двигателя и металлические стуки.

Уменьшение компрессии, хлопки во впускном и выпускном трубопроводах, а также падение мощности двигателя возможно вследствие плохого прилегания клапанов к седлам. Плохое прилегание клапана к седлу происходит вследствие отложения нагара на клапанах и седлах, образования раковин на рабочих поверхностях, коробления головок клапанов, поломки клапанных пружин, заедания стержня клапана в направляющей втулке, а также отсутствия зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом).

Падение мощности двигателя и резкие металлические стуки могут происходить вследствие неполного открытия клапанов. Эта неисправность возникает из-за большого теплового зазора между стержнем клапана и коромыслом (рычагом) или отказа гидрокомпенсаторов.

К неисправностям ГРМ также относят износ шестерен распредвала и коленвала, направляющих втулок клапанов, втулок и осей коромысел, а также увеличенное осевое смещение распредвала.

Обзор модели распределения газа

Система газораспределения состоит из подключенных устройств, которые транспортируют природный газ от источника, такого как регулятор или городская пограничная станция, к потребителю. Основными компонентами газовой системы являются трубы (магистральные и вспомогательные), устройства, которые контролируют и регулируют поток в этих трубах, фитинги, соединяющие трубы, и измерительное оборудование, которое измеряет поток газа в трубах.

Магистрали — это трубы, по которым газ идет от источника, такого как регулятор или городская пограничная станция, к точке, примыкающей к помещению потребителя.По трубопроводам газ транспортируется от магистралей до точек учета. На городской пограничной станции (также называемой городскими воротами) передача газа преобразуется в систему распределения. Эти функции могут иметь связанные регуляторы, регулирующие счетчики, устройства избыточного давления и одоранты. Станции регулирования определяют расположение одного или нескольких регуляторов давления.

Несколько типов устройств регулируют поток газа через набор труб, а также давление, при котором газ подается. Регулятор — это механическое устройство, используемое для контролируемого снижения давления в газораспределительной системе.В этот тип функции включены контрольные и резервные регуляторы. Клапан работает в трубе, чтобы позволить потоку только в одном направлении или регулировать поток с помощью плоского, крышки, заглушки или другого механизма, чтобы открыть или заблокировать трубу. Клапаны, обозначенные как ключевые, имеют решающее значение для моделирования и анализа. Устройства управления потоком включают любой фитинг, который не является регулятором или клапаном, который может управлять потоком газа и приводится в действие машиной.

Стальные трубы, находящиеся в коррозионных почвах, подвержены коррозии. Покрытия из эпоксидной смолы, полиэтилена или других материалов являются обычными методами предотвращения коррозии.Катодная защита — это еще один метод защиты подземных металлических конструкций, таких как стальные трубы, фитинги и клапаны, от коррозии.

Металлические конструкции изнашиваются, поскольку паразитный электрический ток, обычно присутствующий в земле, течет из относительно анодной конструкции в относительно катодную почву. Путем наведения небольшого электрического тока на металлические конструкции, чтобы сделать их катодными, паразитный ток течет от почвы к конструкции и, как следствие, конструкция защищается.

Защищенные части распределительной системы должны быть электрически отделены от незащищенных частей.Это часто достигается с помощью изолированной арматуры, такой как изолированные фланцы или изолированные компрессионные муфты.

Компоненты газораспределительной системы сгруппированы в три общие логические категории:

Эти категории содержат классы пространственных объектов, которые имеют общие свойства и / или поведение. Например, устройства могут быть сгруппированы вместе, поскольку они обнаруживают и / или контролируют поток газа по трубам. Некоторые устройства измеряют расход (например, счетчики), а некоторые регулируют расход газа (например,г., регуляторы). После создания базовой группировки объектов вы можете определить более конкретные сходства между объектами. Во время этого процесса группирования вы можете определять новые классы (называемые подклассами) и объединять некоторые классы (подтипы). Конечным результатом является набор корневых абстрактных классов, промежуточных абстрактных классов, конечных классов и отношений.

Когда вы начинаете определять свойства каждого конечного класса, появляются общие свойства. Например, и у счетчиков, и у регуляторов есть производители и номера моделей.Вместо того, чтобы дублировать каждое свойство в обоих объектах, вы создаете класс более высокого порядка (Gas Device), который является абстрактным классом, чтобы содержать эти свойства. Этот класс содержит свойства, общие для всех объектов, являющихся его подклассами, и никогда не будет отдельным объектом. Этот процесс обобщения свойств приводит к набору промежуточных классов, которые представляют или моделируют систему газоснабжения.

Модели данных, включая физические и логические модели газораспределения, можно загрузить с веб-сайта Schneider Electric-GIS.Они предоставляются в формате Visio.

Как работает система доставки природного газа?

Как работает система доставки природного газа?

Перетекание газа от более высокого давления к более низкому — фундаментальный принцип системы доставки природного газа. Величина давления в трубопроводе измеряется в фунтах на квадратный дюйм.

Из скважины природный газ поступает в «сборные» линии, которые похожи на ветки на дереве, увеличиваясь по мере приближения к центральной точке сбора.

Системы сбора

Системе сбора может потребоваться один или несколько полевых компрессоров для перемещения газа в трубопровод или на перерабатывающую установку. Компрессор — это машина, приводимая в действие двигателем внутреннего сгорания или турбиной, которая создает давление, чтобы «протолкнуть» газ по трубопроводам. Большинство компрессоров в системе подачи природного газа используют небольшое количество природного газа из собственных трубопроводов в качестве топлива.

Некоторые системы сбора природного газа включают установку для обработки, которая выполняет такие функции, как удаление примесей, таких как вода, диоксид углерода или сера, которые могут вызвать коррозию трубопровода, или инертных газов, таких как гелий, которые могут снизить энергетическую ценность газа. Перерабатывающие предприятия также могут удалять небольшие количества пропана и бутана. Эти газы используются в качестве химического сырья и в других целях.

Система трансмиссии

Из системы сбора природный газ поступает в систему передачи, которая обычно состоит из трубопровода из высокопрочной стали, протяженностью около 272 000 миль.

Эти большие линии передачи природного газа можно сравнить с национальной системой автомагистралей между штатами. Они перемещают большие объемы природного газа за тысячи миль от регионов добычи в местные распределительные компании (НРС). Давление газа в каждой секции трубопровода обычно составляет от 200 до 1500 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от типа области, в которой работает трубопровод. В качестве меры безопасности трубопроводы спроектированы и построены так, чтобы выдерживать гораздо большее давление, чем когда-либо фактически достигается в системе.Например, трубопроводы в густонаселенных районах работают при давлении менее половины от расчетного.

Многие крупные межгосударственные трубопроводы являются «кольцевыми» — есть две или более линий, идущих параллельно друг другу на одной полосе отчуждения. Это обеспечивает максимальную производительность в периоды пиковой нагрузки.

Компрессорные станции

Компрессорные станции расположены примерно через каждые 50-60 миль вдоль каждого трубопровода для повышения давления, которое теряется из-за трения природного газа, движущегося по стальной трубе.Многие компрессорные станции полностью автоматизированы, поэтому оборудование можно запускать или останавливать из центральной диспетчерской трубопровода. В диспетчерской также можно дистанционно управлять запорными клапанами в системе передачи. Операторы системы хранят подробные рабочие данные по каждой компрессорной станции и постоянно корректируют набор работающих двигателей, чтобы обеспечить максимальную эффективность и безопасность.

Природный газ движется по транспортной системе со скоростью до 30 миль в час, поэтому для доставки газа из Техаса в пункт приема коммунальных услуг на северо-востоке требуется несколько дней.Попутно существует множество взаимосвязей с другими трубопроводами и другими инженерными системами, что дает системным операторам большую гибкость при транспортировке газа.

Линейный пакет

50-мильный участок 42-дюймовой линии электропередачи, работающий при давлении около 1000 фунтов, содержит около 200 миллионов кубических футов газа — этого достаточно для питания кухонной плиты более 2000 лет. Количество газа в трубе называется «линейным пакетом».

Повышая и понижая давление на любой сегмент трубопровода, трубопроводная компания может использовать этот сегмент для хранения газа в периоды, когда спрос на конце трубопровода меньше.Использование Linepack таким образом позволяет операторам трубопроводов очень эффективно справляться с почасовыми колебаниями спроса.

Трубопроводы природного газа и коммунальные службы используют очень сложные компьютерные модели потребительского спроса на природный газ, которые связывают суточные и почасовые тенденции потребления с сезонными и экологическими факторами. Вот почему клиенты могут положиться на надежность природного газа — когда он нужен, он есть.

Станции выхода на посадку

Когда природный газ по магистральному трубопроводу достигает местного газового предприятия, он обычно проходит через «затворную станцию».«Коммунальные предприятия часто имеют шлюзовые станции, принимающие газ во многих разных местах и из нескольких разных трубопроводов. Затворные станции служат трем целям. Во-первых, они снижают давление в трубопроводе с уровней передачи (от 200 до 1500 фунтов) до уровней распределения, которые варьируются от ¼ фунта до 200 фунтов. Затем добавляется одорант, характерный кислый запах, связанный с природным газом, чтобы потребители могли почувствовать запах даже небольшого количества газа. Наконец, шлюзовая станция измеряет расход газа, чтобы определить полученное количество утилитой.

Система распределения

От шлюзовой станции природный газ поступает в распределительные трубопроводы или «магистрали» диаметром от 2 дюймов до более 24 дюймов. Внутри каждой распределительной системы есть секции, которые работают при разном давлении, с регуляторами, контролирующими давление. Некоторые регуляторы дистанционно управляются коммунальным предприятием для изменения давления в частях системы для оптимизации эффективности. Вообще говоря, чем ближе природный газ к потребителю, тем меньше диаметр трубы и ниже давление.

Как правило, центральный центр управления газовой компанией непрерывно контролирует расход и давление в различных точках своей системы. Операторы должны гарантировать, что газ достигнет каждого потребителя с достаточным расходом и давлением для заправки оборудования и приборов. Они также гарантируют, что давление остается ниже максимального давления для контролируемых секций внутри системы. Линии распределения обычно работают при давлении менее одной пятой от расчетного.

По мере прохождения газа через систему регуляторы регулируют поток от более высокого до более низкого давления.Если регулятор обнаруживает, что давление упало ниже заданного значения, он соответственно откроется, чтобы пропустить больше газа. И наоборот, когда давление поднимается выше заданного значения, регулятор закрывается для регулировки. В качестве дополнительной меры безопасности на трубопроводах устанавливаются предохранительные клапаны для выпуска газа в атмосферу, где это необходимо.

Сложные компьютерные программы используются для оценки пропускной способности сети и обеспечения того, чтобы все потребители получали достаточные запасы газа при минимальном уровне давления или выше, требуемом для их газовых приборов.

Распределительные сети соединены между собой в несколько схем сети с помощью стратегически расположенных запорных клапанов. Эти клапаны сводят к минимуму необходимость прерывания обслуживания заказчиком во время операций по техническому обслуживанию и в аварийных ситуациях.

Подача природного газа в дом

Природный газ проходит из магистрали в дом или офис по так называемой линии обслуживания. Как правило, коммунальное предприятие, занимающееся природным газом, отвечает за техническое обслуживание и эксплуатацию газопровода и объектов, вплоть до счетчика газа в жилых домах.Ответственность за все оборудование и линии газоснабжения после бытового счетчика лежит на заказчике.

Когда газ достигает счетчика потребителя, он проходит через другой регулятор давления, чтобы при необходимости снизить его давление до менее ¼ фунта. По некоторым коммуникационным линиям газ уже находится под очень низким давлением. Это нормальное давление для природного газа в бытовой трубопроводной системе, которое меньше давления, создаваемого ребенком, надувающим пузыри через соломинку в стакане с молоком.Когда газовая печь или плита включена, давление газа немного выше, чем давление воздуха, поэтому газ выходит из горелки и воспламеняется своим знакомым чистым голубым пламенем.

Система газораспределения

— EPCM Holdings

1 Введение в систему газораспределения

Газ — это вещество (элементы или состав), находящееся в свободном расширяющемся состоянии и заполняющее весь контейнер. Это означает, что газ будет свободно расширяться, чтобы заполнить форму любого контейнера, в котором он хранится.Различные элементы и соединения, включая кислород, азот, водород, монооксид углерода, диоксид углерода, углеводородный газ (метан, этан, пропан…), существуют в газообразном состоянии.

Углеводороды — это органические соединения, полностью состоящие из углерода и водорода. В этой статье EPCM делает упор на углеводородный газ (природный газ).

1.1 Газораспределительная система: природный газ

Природный газ — это природный углеводородный газ, состоящий в основном из метана и может содержать различное количество других высших алканов, небольшой процент сероводорода, диоксида углерода и гелия.Природный газ образуется, когда органические материалы (растения и животные), закопанные глубоко в земной коре, подвергаются интенсивному воздействию тепла и давления в течение длительного периода лет.

Природный газ — это источник энергии, используемый для производства электроэнергии, приготовления пищи, отопления и т. Д.

Природный газ в обработанном состоянии существует в газообразном состоянии, однако он может быть преобразован в жидкое состояние (это называется сжиженным природным газом. или СПГ)

1.1.1 Газообразное состояние

Природный газ в природе существует в газообразном состоянии, если он не обработан и не кондиционирован для существования в жидком состоянии.Природный газ не имеет цвета и запаха, транспортируется в газообразном состоянии по трубопроводам, специально построенным трубам / резервуарам для хранения, установленным на грузовиках и судах.

1.1.2 Жидкое состояние

Природный газ можно перерабатывать и доводить до жидкого состояния, называемого СПГ (сжиженный природный газ). Его можно сжижить, охладив газ до температуры –260 ° F (–162 ° C). При этой температуре газ превращается в жидкость. Природный газ в больших количествах транспортируется в сжиженном состоянии (1/600 от первоначального объема газа) на большие расстояния с использованием специально построенных судов для перевозки СПГ.Природный газ нельзя использовать в сжиженном состоянии, поэтому в пункте назначения сжиженный газ переводится в газообразное состояние путем нагревания газа посредством процесса, называемого регазификацией.

1.2 Газораспределительная система: способы транспортировки природного газа

Природный газ в газообразном или жидком состоянии может транспортироваться между объектами или потребителям судами / судами, специальными грузовыми автомобилями и по трубопроводам.

1.2.1 Судно / морские суда

Суда могут использоваться как для транспортировки природного газа в сжатом состоянии (сжатый природный газ CNG), так и в сжиженном состоянии (сжиженный природный газ (СПГ).

Однако транспортировка СПГ с использованием судов не так популярна, как транспортировка СПГ с помощью судов из-за финансовых последствий.

Суда в основном используются для транспортировки больших объемов сжиженного газа (СПГ) на большие расстояния, особенно при отсутствии трубопроводов. Природный газ нельзя использовать в жидком состоянии, поэтому сжиженный газ переводится обратно в газообразное состояние в месте назначения. Сжиженный газ подается в регазификационную установку, установленную на корабле или установке поблизости.В процессе регазификации сжиженный газ переводится в газообразное состояние перед транспортировкой газа по трубопроводам или грузовикам к конечным пользователям.

1.2.2 Грузовые автомобили

Это подразумевает транспортировку природного газа в жидком или газообразном состоянии по дорогам с использованием специальных грузовиков. Этот метод транспортировки подходит для транспортировки небольшого объема газа на короткие расстояния по сравнению с транспортировкой газа с использованием судов / кораблей и трубопроводов. Сосуды под давлением специального назначения (изо-контейнеры / специальные трубы), установленные на грузовиках, используются для транспортировки газа к объектам конечного пользователя.

Когда газ транспортируется в сжиженном состоянии, емкость для хранения должна иметь возможность поддерживать температуру СПГ ниже температуры фазового перехода природного газа.

Когда газ транспортируется по трубам для хранения, установленным на грузовиках, он транспортируется в сжатом состоянии (при высоком давлении и низкой температуре), называемом сжатым природным газом CNG. СПГ может транспортироваться под давлением более 200 бар, поэтому трубы для хранения сделаны из высокопрочных стальных материалов и толщиной, способной безопасно удерживать газ.

Компримирование газа осуществляется на установке, принимающей природный газ из трубопроводов, газ подается в сушильную установку, где удаляется водяной пар.

Из осушителя газ подается в компрессор или ряд компрессоров, где газ сжимается, увеличивая, таким образом, давление газа.

Газ выходит из компрессора в накопительные баллоны, которые соединены с раздаточным устройством. Раздаточное устройство выгружает газ из баллонов для хранения в трубки для хранения для дальнейшей транспортировки на объект потребителя.

Газоохладитель встраивается в систему после компрессора, в первую очередь для обеспечения хранения и распределения большего объема газа.

На предприятии потребителя сжатый природный газ подается в установку, которая сбрасывает давление газа и повышает температуру до значения, которое может поддерживаться потребителями газа. СПГ подается в теплообменник, где температура газа постепенно повышается. Газ выходит из теплообменника и поступает в узел понижения и измерения давления, где давление газа снижается перед поступлением в потребительский объект.

GNSL, дочерняя компания Axxela Group, в настоящее время управляет основной станцией сжатого природного газа (CNG) 5,2 млн куб. Футов в сутки в Лагосе, Нигерия. На материнской станции природный газ сжимается в мобильные трубы, которые транспортируются грузовиками для дальнейшей доставки к клиентам (https://axxelagroup.com/operations/gas-network-services-limited/)

Рисунок 1: Сжатый природный газ Трубы на грузовиках

1.2.3 Трубопроводы

Это наиболее эффективный и безопасный способ транспортировки природного газа.

Некоторые из преимуществ использования трубопровода для транспортировки газа:

Непрерывная доставка газа потребителям без перебоев. На доставку не влияет большинство факторов окружающей среды.
Трубопроводы можно проложить так, чтобы сократить путь к месту назначения, тем самым сокращая время транспортировки по сравнению с другими видами транспорта.
Транспортируется большой объем газа
Трубопроводный транспорт — самый безопасный и надежный способ транспортировки газа

По нескольким транспортным и распределительным трубопроводам природный газ транспортируется в пределах городов, стран, других стран или городов.

Западноафриканский газопровод (WAGP), которым управляет West Africa Gas Pipeline Company (WAPCo), транспортирует газ из Нигерии в три страны Западной Африки (Республика Бенин, Того и Гана. По трубопроводу газ поступает из трубопровода Эскравос — Лагос в точке Экспортный терминал природного газа Итоки в Нигерии, принадлежащий Нигерийской газовой компании. Газопровод в Западную Африку спроектирован таким образом, чтобы первоначально доставить объем 170 млн. Куб. Футов в сутки, а на более поздних этапах — 460 млн. Куб. Футов в сутки для потребителей газа (https://www.wagpco.com/the-project / wapco-pipeline)

Gaslink (GNL), дочерняя компания Axxela Group.Совместно с Нигерийской компанией по сбыту газа (NGMC) эксплуатирует сеть газораспределительных трубопроводов протяженностью более 100 км в Лагосе, Нигерия, с пропускной способностью 140 миллионов кубических футов в сутки и максимальной загрузкой около 70 миллионов кубических футов в сутки (https://axxelagroup.com/operations/gaslink-nigeria-limited /).

Есть несколько трубопроводов, по которым газ транспортируется через разные страны Европы и Америки.

2 Газопроводная система

Газопроводная система — это соединение различных объектов, оборудования, арматуры, предназначенное для эффективной доставки газа конечным потребителям.

2.1 Газораспределительная система: Типы Трубопроводы

Трубопроводы можно разделить на любую из следующих категорий:

2.1.1 Отводные трубопроводы

Отводные трубопроводы используются для транспортировки текучей среды (газа или жидкости) от скважин к хранилищам или перерабатывающим предприятиям. Технологическая установка может быть предназначена для предварительной обработки жидкости. Жидкость, транспортируемая по отводной линии, не является чистой, поэтому отводная линия должна быть спроектирована так, чтобы обрабатывать жидкость в ее естественном состоянии. Отводные трубопроводы обычно имеют небольшой диаметр (от 2 до 4 дюймов), однако, в зависимости от производительности скважины, размер может быть больше.

Рисунок 2: Устье скважины с подключенными двойными выкидными линиями

2.1.2 Сборные трубопроводы

Эти трубопроводы транспортируют текучие среды от различных объектов обработки и хранения к общему магистральному трубопроводу. Магистральные трубопроводы могут быть больше отводных.

2.1.3 Трубопроводы передачи

Как определено в разделе 803.2 ASME B31.8, линия передачи — это сегмент трубопровода, установленный в системе передачи или между полями хранения. Хотя система передачи представляет собой один или несколько сегментов трубопровода, обычно соединенных между собой, чтобы сформировать сеть, по которой газ транспортируется из системы сбора, выхода газоперерабатывающего завода или месторождения хранения в систему распределения высокого или низкого давления, крупный заказчик или другое хранилище.

2.1.4 Система газораспределения

Согласно ASME B31.8, раздел 803.3 магистраль или магистраль распределения — это сегмент трубопровода в системе распределения, установленный для транспортировки газа к отдельным линиям обслуживания или другим магистралям. Распределительные трубопроводы транспортируют газ к генерирующим объектам, фабрикам, промышленным предприятиям, жилым квартирам, газораспределительным станциям и т. Д.

Распределительная система газопровода может иметь различные распределительные линии, исходящие от городских ворот, и все линии соединены с распределительным коллектором.Трубопровод может состоять из стальных труб, труб из чугуна с шаровидным графитом, пластиковых труб или комбинации различных материалов в зависимости от философии проекта.

3 Система газораспределения

Система газораспределения — это совокупность установленных объектов, оборудования и арматуры, предназначенная для эффективной транспортировки / распределения газа конечным потребителям.

3.1 Компоненты газораспределительной трубопроводной системы

Газораспределительная система может содержать любые из нижеперечисленных компонентов.

3.1.1 Городские ворота

Городские ворота — это интерфейс между линией электропередачи и газораспределительной системой. Перечисленное ниже оборудование может быть установлено в городских воротах.

Газораспределительный коллектор
Система понижения и измерения давления
Индикаторы и преобразователи давления
Индикаторы и преобразователи температуры
Газоочиститель
Устройство одуризирования газа
Устройство отбора проб газа (газовый хроматограф3)
Изолирующие фитинги трубопровода (Изолирующее соединение, комплект изоляции фланца)
Клапаны аварийного отключения
Обратные клапаны
Запорные клапаны трубопроводов
Система катодной защиты

3.1.2 Газораспределительный коллектор

Распределительный коллектор, установленный в основном над землей, разделяет поток газа на разные распределительные линии. Городские ворота — это центральное место, откуда берут начало разные распределительные линии, эти линии могут быть разного размера в зависимости от спроса на газ на каждой оси распределительной сети. Все распределительные линии связаны в коллектор, расположенный у городских ворот. На каждой линии, подключенной к коллектору, установлены запорные клапаны, функция клапана — обеспечить отключение любой линии независимо от других линий.Коллектор должен иметь соответствующий размер, чтобы доставлять количество газа, необходимое текущим конечным потребителям и предполагаемым будущим потребителям.

3.1.3 Система понижения и измерения давления

Блоки понижения давления устанавливаются в газораспределительной сети для регулирования давления газа до уровня, который может поддерживаться нижним распределительным трубопроводом, встроенными компонентами и потребителями газа. Внутри блока PRMS установлен газовый счетчик для измерения количества газа, протекающего через оборудование.

PRMS разработаны с учетом требований заказчика к газу и в соответствии с философией проектирования, т. Е. Разработаны с учетом диапазона давления, с которым он будет работать. Обычно на городских воротах устанавливается блок понижения давления, чтобы снизить давление в линии электропередачи до заданного значения. Пониженное давление может быть не давлением, требуемым потребителями, а давлением, необходимым для транспортировки газа по сети. Внутри сети могут быть установлены другие узлы понижения давления, называемые «узлы понижения и измерения давления в районе» (DPRMS).DPRMS дополнительно снижает давление в трубопроводе до уровня, с которым можно справиться с помощью «Потребительской системы понижения давления и дозирования (CPRMS)». CPRMS устанавливается на линии обслуживания клиентов, предпочтительно на объекте заказчика, перед газовой турбиной / генератором и т. Д. CPRMS снижает давление газа, подаваемого из главной распределительной линии, до требуемого диапазона давления, требуемого заказчиком. Давление на входе большинства газогенераторов меньше 2 бар, в некоторых случаях оно составляет всего 0,2 бар изб., Поэтому CPRMS, установленный на трубопроводе, подающем газ к генераторам, должен быть спроектирован таким образом, чтобы регулировать давление в соответствии с требованиями к давлению генераторного газа.

Следует отметить, что необходимо снизить давление на городских воротах, поскольку высокое давление подразумевает более высокую толщину стенки трубопровода, более высокий класс давления встроенных компонентов, следовательно, более высокие затраты на материалы и установку. Следует также отметить, что пониженное давление должно удовлетворять гидравлическим требованиям для удобной транспортировки газа всем потребителям, поэтому проводится тщательный гидравлический анализ для определения давления, требуемого вдоль трубопровода и в месте расположения потребителя.

Рисунок 3: Установленный узел понижения давления и измерения давления

3.1.4 Индикаторы и датчики давления

Указатели давления должны быть установлены до и после узла понижения давления и измерения давления на городских воротах и на территории клиента, все линии исходят от городские ворота (распределительный коллектор). Если система является автоматизированной, датчики давления могут использоваться для передачи измеренного давления на месте эксплуатации в диспетчерскую.

3.1.5 Индикаторы и датчики температуры

Индикаторы температуры должны быть установлены в линию на распределительном коллекторе у городских ворот.Данные о температуре могут быть считаны на дисплее полевого прибора или переданы в диспетчерскую в автоматизированной системе.

3.1.6 Газоочистители

Газоочистители удаляют капли жидкости или следы жидких капель из газовых потоков для защиты оборудования, установленного после скруббера, от повреждений и отказов. В системе скруббера природного газа используются фильтры, коалесцеры, сетчатые прокладки и другие устройства для удаления загрязняющих веществ из газового потока.

Газоочистители устанавливаются на входе каждого генератора / турбины для удаления капель жидкости и, в зависимости от характеристик газа, могут быть установлены на городских воротах в трубопроводной сети.

Рисунок 4: Газоочиститель, установленный на входе в генератор

Рисунок 5: Газоочиститель, установленный на трубопроводе

3.1.7 Устройство одуризации газа

Природный газ не имеет запаха и очень взрывоопасен, поэтому его важно использовать разместить средства обнаружения утечки газа. Одуризация газа является обязательной для системы распределения природного газа, как указано в разделе 856.1 ASME B31.8. Метод обнаружения утечек в газопроводе состоит в том, чтобы ввести в газ должным образом отмеренное количество сильно пахнущего вещества.Соединения меркаптана широко используются для одорирования природного газа.

3.1.8 Блок отбора проб и анализа газа (газовый хроматограф)

Газовый хроматограф установлен у городских ворот для анализа компонентов природного газа. Это используется для подтверждения состава газа, указанного в Соглашении о купле-продаже газа (GSPA). Газовый хроматограф подключается к газопроводу через трубы небольшого диаметра из нержавеющей стали или других материалов. Хроматограф забирает газ из трубопровода, анализирует газ, разделяет газ на различные компоненты, отправляя газ через хроматографический канал.Устройства рассчитывают состав каждого компонента и отправляют отчет в систему отображения.

Рисунок 6: Установленный газовый хроматограф Rosemount

3.1.9 Система обнаружения пожара и газа

Система обнаружения пожара и газа должна быть установлена у городских ворот, полевые приборы обнаруживают утечки газа путем измерения концентрации газа в атмосфере. Установленные датчики температуры должны обнаруживать возможные возгорания. Когда объекты автоматизированы, система обнаружения пожара должна вызвать отключение газовой сети и активировать систему пожаротушения.

3.1.10 Газопроводы или ответвления

Ответвления — это ответвления от главной распределительной линии, по которой газ транспортируется к каждому потребителю. Эти трубопроводы могут быть изготовлены из углеродистой стали, пластмассовых материалов, высокопрочного чугуна и т. Д. Ответвительные трубопроводы представляют собой трубопроводы низкого давления, поскольку давление, требуемое потребителями газа, значительно ниже давления в распределительной магистрали. Если давление, подаваемое по ответвлению на расход газа, превышает требуемое, на входе в объект потребителя устанавливается регулятор давления.

3.1.11 Газокомпрессорная станция.

Газоперекачивающая установка должна быть установлена вдоль трубопровода, если давление в трубопроводе не может транспортировать газ к месту нахождения потребителя, удовлетворяющее требуемому потребителю давлению. Фактическое расположение компрессорной станции необходимо указать на основании гидравлического анализа. Также на городских воротах может быть установлена установка компримирования газа для повышения давления газа в трубопроводе.

Типичная компрессорная станция содержит:

Газоочистители и фильтры, удаляющие капли жидкости или следы капель жидкости из газа и других примесей
Узел клапана перед и после блока сжатия газа для изоляции и технического обслуживания
Компрессор Агрегат, который может содержать один или несколько компрессоров в зависимости от требований конструкции.
Система аварийного отключения

Компрессоры делятся на две группы: компрессоры прямого вытеснения и динамические компрессоры.

В компрессорах прямого вытеснения входной объем природного газа ограничен определенным пространством (цилиндром) и сжимается за счет уменьшения этого замкнутого пространства или объема газа. Сжатый газ выпускается в трубопровод под более высоким давлением. Наиболее распространенными примерами компрессоров прямого вытеснения являются поршневые или поршневые компрессоры и винтовые компрессоры.

Работа динамических компрессоров основана на увеличении количества движения газа при его прохождении через компрессоры и преобразовании энергии в давление.Центробежные и осевые компрессоры являются основными типами динамических компрессоров.

3.1.12 Клапаны

Для надлежащей изоляции, технического обслуживания или ремонта, продувки / вентиляции и продувки клапаны предусмотрены при эксплуатации системы газораспределения. Клапаны могут быть приварными, фланцевыми или резьбовыми, в зависимости от класса давления, однако приварные клапаны обеспечивают лучшую герметичность системы. Все клапаны, устанавливаемые в газораспределительной системе, должны соответствовать любым нормам, указанным в разделе 831.1 ASME B31.8 или в соответствии с другими применимыми нормами и стандартами. Все клапаны должны быть установлены в легкодоступном месте и в соответствии с нормами и стандартами, такими как ASME B31.8. На газораспределительных сетях может быть установлена любая из перечисленных ниже арматур.

3.1.12.1 Клапаны аварийного отключения

Клапан аварийного отключения (ESDV) / Запорные клапаны должны быть установлены на линии передачи газа к городским воротам или на входных распределительных линиях в зависимости от философии проекта.Клапан может быть установлен над или под землей в зависимости от расположения клапана и требований конструкции. Электрозащита обеспечивает надежную изоляцию городских ворот от непредвиденных условий эксплуатации.

Использование клапана автоматического отключения не является обязательным, как указано в разделе 846.2 ASME B31.8, однако, когда используются клапаны автоматического отключения, клапаны должны быть оснащены соответствующими контрольно-измерительными приборами и системой управления, чтобы клапан закрылся, когда

Скачок давления сверх установленного значения.
Температура превышает установленное значение.
Пожар обнаружен системой пожаротушения и газоснабжения, установленной на объекте.

Рисунок 7: Клапан аварийного отключения

3.1.12.2 Секционные / отсечные клапаны

Секционные или отсечные клапаны должны быть установлены по длине трубопровода в регионе, где были выявлены основные проблемы (населенные пункты и т. ответвляется от распределительной магистрали перед оборудованием для понижения давления и измерения.Клапаны секционирования должны устанавливаться в соответствии с требованиями раздела 846 ASME B31.8 или других применимых норм и стандартов. Такое расположение полезно для ограничения потерь газа при утечке или разрыве трубопровода, а также во время обслуживания любого участка трубопровода. Расположение должно быть таким, чтобы минимальное количество потребителей было отключено от газоснабжения во время технического обслуживания.

Секционные клапаны можно приваривать непосредственно к трубопроводу, чтобы свести к минимуму возможность утечки газа через фланцевые соединения или резьбовые соединения.Они могут управляться вручную, или может быть предусмотрено автоматическое срабатывание.

Клапаны секционирования могут быть установлены под землей, над землей или в хранилище. В любом из вышеупомянутых положений установки все приводы клапанов должны быть легко доступны для работы и защищены от повреждений. Когда клапанные устройства устанавливаются в подземных хранилищах, хранилища должны быть спроектированы в соответствии с разделом 847 ASME B31.8

Расположение точек секционирования может состоять из следующих

Клапан секционирования магистрали

Эти клапаны должны иметь тот же размер, что и В главном распределительном трубопроводе клапаны могут быть непосредственно приварены к трубопроводу, чтобы свести к минимуму возможность утечки в системе трубопроводов, или с фланцевыми соединениями.Для автоматизированной системы клапан должен быть оборудован соответствующими приборами для облегчения дистанционного управления.

Байпасная система может включать два шаровых клапана (для перекрытия) и два шаровых клапана (для дросселирования). Их следует использовать при необходимости обслуживания или ремонта любого участка трубопровода. Они расположены для сброса давления в сегментах трубопровода, а также для вывода сегментов трубопровода в оперативный режим во время процесса запуска после технического обслуживания или ремонта участка трубопровода.

Вентиляционные линии в основном используются для вентиляции и продувки при эксплуатации трубопровода. Эта линия используется для сброса давления на любом участке линии, где требуется техническое обслуживание. Вентиляционные линии должны располагаться вдали от общественных мест. В конце линии следует установить шаровой кран для обеспечения плотного перекрытия. Может быть установлена постоянная вентиляционная система или предусмотрено место для временной мобильной вентиляционной системы.

3.1.12.3 Обратные клапаны

Обратные клапаны должны быть установлены после редуктора давления и измерительной системы, как указано в ASME B31.8 стандартный раздел 848.3. Обратные клапаны защищают PRMS от противодавления, если существует более низкое давление перед PRMS из-за отказа трубопровода или любого другого события.

3.1.13 Система газораспределения: система катодной защиты

Необходимо, чтобы все стальные трубы, проложенные под землей, имели внешнее покрытие для предотвращения внешней коррозии. Трубопроводы подземного газораспределения могут иметь внешнее покрытие трехслойным полиэтиленовым покрытием (3LPE), любым другим материалом в соответствии с ISO 21809-1 или другими нормами и стандартами.Однако во многих случаях повреждение внешнего покрытия приводит к сильной коррозии трубопровода. В сочетании с защитой 3LPE все подземные стальные трубопроводы должны иметь катодную защиту. Суть защиты — исключить коррозию. Направленный ток является предпочтительным средством защиты подземных подземных трубопроводов.

Направленный ток влечет за собой подачу тока, генерируемого трансформаторным выпрямительным блоком (TRU), подключенным к заземляющему основанию анода, в подземный трубопровод, ток используется для предотвращения процесса коррозии, тем самым защищая трубопровод.Типичные компоненты системы катодной защиты включают трансформаторный выпрямительный блок, заземляющий слой анода, кабели катодной защиты и контрольные точки катодной защиты, установленные вместе со всей сетью стальных трубопроводов.

Рисунок 8: Установленный трансформаторный выпрямительный блок

3.1.14 Изолирующие фитинги трубопровода (изолирующее соединение или комплект для изоляции фланца)

Основная функция изолирующего соединения или комплекта для изоляции фланца — электрическая изоляция различных участков газораспределительной системы .Требования к гальванической развязке подробно изложены в разделе 861.1.3 стандарта ASME B31.8

. городские ворота, подключения клиентов снаружи окрашены, следовательно, снаружи защищены от коррозии. Обязательно изолировать подземную секцию, защищенную катодной защитой (CP) и внешним покрытием, от надземной секции. Это достигается путем установки изоляционных соединений или комплекта для изоляции фланца в точке перехода от поверхности земли к земле.

Изолирующие соединения / фланцы трубопровода также должны быть установлены в указанном месте, чтобы минимизировать или исключить утечки тока на сторонние объекты, которые могут быть прямо или косвенно связаны с распределительной сетью. Изолирующие муфты могут быть установлены в местах прокладки трубопровода параллельно воздушной линии электропередачи.

Следует отметить, что утечки тока происходят только на участке трубопровода из металла, неметаллические участки газораспределительной системы не требуют установки изолирующего стыка.

Рисунок 9: Установленные изоляционные соединения трубопровода

3.1.15 Станция управления.

В зависимости от желаемого уровня автоматизации газораспределительная система может быть полностью автоматизированной или полуавтоматической.

Функция станции управления заключается в надзоре за всей трубопроводной сетью и всем подключенным оборудованием. Станция управления принимает сигналы от полевых приборов, таких как индикаторы и датчики давления, индикаторы и датчики температуры, приборы для измерения расхода и т. Д.Станция управления также может иметь возможность закрыть любой клапан на газораспределительном трубопроводе.

4 Рекомендации по проектированию и эксплуатации газораспределительной системы

На различных этапах проектирования газораспределительного проекта (от концептуализации до рабочего проекта) должны быть проанализированы различные аспекты, включая потребителей газа, объем газа, выбор материалов, маршруты трубопроводов, размер линии.

4.1.1 Потребители газа

Потребители газа являются ключевым определяющим фактором при планировании системы газораспределения

Перед концептуализацией газопровода должны быть доступны потребители для использования газа, который будет транспортироваться.Количество потребителей, местонахождение потребителей, количество газа, которое будет закуплено всеми потребителями, предполагаемые будущие потребители должны быть проанализированы, чтобы определить осуществимость проекта.

4.1.2 Объем газа

Это важный фактор, который следует учитывать при планировании газораспределительной сети. Объем газа необходимо проверять как со стороны спроса, так и со стороны предложения. После определения всех потребителей суммируется объем газа, необходимый всем потребителям. Общий доступный газ сравнивается с общим потреблением газа.Следует отметить, что лучше иметь одного потребителя большого объема газа (например, электростанции), чем иметь множество потребителей с низким объемом потребления.

4.1.3 Требования к поставке газа

Это ключевой фактор, который следует анализировать при планировании газораспределительной сети. Требования клиентов к газу, такие как давление подачи и температура, варьируются, поскольку газ будет использоваться для различных целей. Давление, необходимое для газовых двигателей, варьируется, поэтому блок понижения давления, устанавливаемый на каждой линии обслуживания, может быть разным.Это означает, что стоимость PRMS в дистрибьюторской сети будет варьироваться для разных клиентов.

4.1.4 Моделирование процесса

Это влечет за собой определение параметров процесса вместе с распределительной сетью. В предварительном анализе используются предполагаемые данные, включая отметку трассы, фитинги и т. Д., Однако по мере продвижения проекта от концептуальных исследований к детальному проектированию для гидравлического анализа должны использоваться фактические данные изысканий. Гидравлическое моделирование технологического процесса имеет решающее значение, поскольку результаты моделирования показывают характеристики газа (давление и температуру) в каждом местоположении клиента и вместе с сетью.Смоделированное давление в месте нахождения заказчика будет использоваться для определения PRMS, которая будет установлена в случае необходимости.

4.1.5 Философия изоляции трубопровода

Это очень важно при планировании газораспределительной сети. Обычно сеть должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимальное количество клиентов было затронуто во время технического обслуживания. Обычно это достигается путем правильного размещения запорных клапанов в стратегически важных местах.

4.1.6 Размер линии

Размер линии выполняется инженером-технологом.Выбор размера трубопровода влечет за собой определение оптимального размера трубы, которая может транспортировать желаемый объем газа к потребителю. Размер линии должен учитывать будущее расширение газораспределительной сети. Очень важно правильно выбрать размер линии, особенно когда предусмотрены будущие клиенты. Это необходимо для обеспечения того, чтобы линия могла транспортировать количество газа, необходимое всем потребителям.

4.1.7 Расположение городских ворот

Расположение городских ворот очень важно для любой газораспределительной сети.Городские ворота должны быть расположены таким образом, чтобы значительно сократить длину линии электропередачи и распределительной сети. При размещении городских ворот необходимо должным образом проанализировать расположение источников газа, таких как перерабатывающий завод или экспортный трубопровод. Подробный гидравлический анализ необходим для проверки свойств газа (давления, температуры) до и после городских ворот.

4.1.8 Материалы труб

Трубопровод состоит из соединенных труб и других встроенных компонентов.Как указано в разделе 812 стандарта ASME B31.8, трубопровод может быть изготовлен из стали, высокопрочного чугуна, пластмасс или комбинации материалов. Однако большинство газораспределительных трубопроводов выполнено из стальных труб.

Выбор материала очень важен при планировании газораспределительной сети. Стальные трубы более подвержены коррозии по сравнению с трубами из чугуна с шаровидным графитом и пластиковыми трубами. Пластиковые трубы не подвержены коррозии, однако они имеют самую низкую прочность по сравнению со стальными трубами и трубами из высокопрочного чугуна.Ковкий чугун имеет низкую свариваемость по сравнению со стальными трубами, что требует применения других методов соединения. Поэтому при выборе материалов для газораспределительной сети следует внимательно изучить преимущества и недостатки любого выбранного материала.

Стальные трубы, изготовленные в соответствии со следующими стандартами API 5L, ASTM A53 / A53M, ASTM A106 / A106M, ASTM A134 и другими стандартами, указанными в разделе 814.1.1, могут использоваться для трубопроводов.

Как указано в разделе 14.1.2 ASME B31.8 труб из высокопрочного чугуна, изготовленных в соответствии с ANSI A21.52 под названием «Трубы из высокопрочного чугуна, центробежно-литые, для газа», могут использоваться в газопроводах.

Раздел 814.3 раздела 814.3 стандарта ASME B31.8 разрешает использование пластиковых труб. Могут использоваться пластиковые трубы и компоненты, изготовленные в соответствии с любым из нижеперечисленных стандартов.

Можно использовать

Полиэтиленовых труб, изготовленных в соответствии со стандартом D2513 (полиэтиленовые (PE) газонапорные трубы, трубки и фитинги).

Трубы из полиамида-11 (PA-11), изготовленные в соответствии с ASTM D2517 (Полиэтиленовые (PE) газонапорные трубы, трубки и фитинги), ASTM D2517, армированные эпоксидной смолой, газовые напорные трубы и фитинги, могут использоваться в газораспределительной сети

Можно использовать термопластичные трубы, трубки, фитинги и цемент, соответствующие ASTM D2513, однако они должны изготавливаться в соответствии с программой внутризаводского контроля качества, рекомендованной в Приложении A3 спецификации

4.1.9 Маршрут газопровода

Распределительная сеть должна быть проложена таким образом, чтобы газ можно было экономично и эффективно транспортировать к потребителям газа. Трубопровод следует прокладывать таким образом, чтобы трубопровод был близок к потребителям. Кроме того, при маршрутизации следует учитывать будущих клиентов.

4.1.10 Разрешения и правила

Разрешения являются важным фактором при планировании газораспределительного трубопровода. Процедуры получения разрешений различаются в зависимости от страны. Разрешение — это удостоверяющий документ, подтверждающий, что трубопровод может быть проложен по спроектированной трассе в соответствии с указанным стандартом.Например, в Нигерии разрешения на трубопроводы выдаются Департаментом нефтяных ресурсов (DPR). Разрешительная процедура осуществляется в соответствии с Законом о нефтепроводах.

Перед началом строительных работ должны быть получены все разрешения от государственных органов, включая Министерство транспорта (для пересечения дорог с трубопроводом и железнодорожных переходов), водных путей (для пересечения трубопроводов через реки) и т. Д.

4.1.11 Трубопроводная арматура

При планировании газораспределительной сети должен быть выполнен критический анализ арматуры, которая будет использоваться.Некоторые требования к фитингам поясняются ниже:

Отводы

Указанные отводы трубопровода должны соответствовать требованиям к давлению, температуре, толщине и изгибу

Главная распределительная линия может быть снабжена скребками в зависимости от требований клиента и норм. При очистке трубопроводов скребками все изгибы должны соответствовать требованиям предлагаемых инструментов для очистки скребков. Некоторым инструментам для чистки скребков требуются изгибы 5D для легкого прохождения инструмента, поэтому изгибы должны соответствовать радиусу изгиба 5D.

Тройник с зазубриной

Тройники с зазубринами используются на магистральных трубопроводах.Указанный тройник с решеткой должен соответствовать требованиям к температуре, давлению и очистке скребками. Тройник с решеткой должен быть установлен на всех ответвлениях от магистрали, чтобы гарантировать, что инструмент для очистки не находится в запасе на соединениях ответвлений.

Фланцы

Фланцы — это ключевые соединительные элементы, используемые в газораспределительной сети. Когда фланцы используются в газораспределительной системе, они являются самым слабым звеном, где могут возникнуть утечки газа. Указанный класс фланца должен соответствовать требованиям линии по давлению и температуре.

4.1.12 Глубина заглубления трубопровода

Трубопровод, по которому транспортируется газ, должен быть заглублен на соответствующей глубине в соответствии с проектными нормами и стандартами, такими как раздел 841.1.11 ASME B31.8. Кроме того, местные директивы являются обязательными и заменяют любые требования международных стандартов. Фактическая глубина заглубления трубопровода должна быть определена после критического исследования трассы трубопровода с учетом безопасности трубопровода и других соображений.

4.1.13 Оценка целостности трубопровода

Оценка целостности трубопровода обеспечивает безопасную эксплуатацию трубопровода.На концептуальной стадии проекта должен быть проанализирован предполагаемый метод оценки. Существует несколько методов оценки целостности, таких как ультразвуковой контроль, очистка с помощью интеллектуальных инструментов и т. Д.

Трубопроводы, запланированные для очистки, должны иметь все фитинги и клапаны, удовлетворяющие требованиям очистки. оценка должна быть выполнена при проектировании газораспределительной системы для определения осуществимости проекта.Капитальные затраты (CAPEX) и операционные расходы (OPEX) должны быть проанализированы, чтобы определить, осуществим ли проект. CAPEX — это категория расходов, которая возникает от стадии проектирования проекта до стадии ввода в эксплуатацию, в то время как эксплуатационные расходы покрывают затраты, которые будут понесены при эксплуатации газораспределительной системы.

5 Заключение

Природный газ может транспортироваться в газообразном состоянии (NG или CNG) или в жидком состоянии (LNG). Природный газ может транспортироваться морскими судами / кораблями, специальными трубами / сосудами под давлением, установленными на грузовиках и трубопроводах.

Выбор способа транспортировки газа и состояния транспортировки газа требует критической оценки доступной транспортной инфраструктуры, количества газа, необходимого конечным пользователям, общих капитальных и операционных затрат проекта.

6 Ссылки

ASME B31.8 — 2016: Системы газотранспортных и распределительных трубопроводов

ISO 21809-1: Нефтяная и газовая промышленность. Наружные покрытия для подземных или затопленных трубопроводов, используемых в системах трубопроводного транспорта. Часть 1. Полиолефиновые покрытия ( 3-х слойный PE и 3-х слойный PP).

Западноафриканский газопровод: https://www.wagpco.com/the-project/wapco-pipeline

Axxela Group: https://axxelagroup.com/operations/gaslink-nigeria-limited/

Axxela Group: https://axxelagroup.com/operations/gas-network-services-limited/

»Распределение природного газа NaturalGas.org

Распределение природного газа

Распределение — последний шаг в доставке природного газа потребителям. В то время как некоторые крупные промышленные, коммерческие и электроэнергетические потребители получают природный газ напрямую из межгосударственных и внутригосударственных трубопроводов большой мощности (обычно заключаемые через маркетинговые компании природного газа), большинство других пользователей получают природный газ от своей местной газовой компании, также называемой местной распределительной компанией. (LDC).НРС — это регулируемые коммунальные предприятия, занимающиеся поставкой природного газа потребителям в определенной географической зоне. Есть два основных типа коммунальных предприятий природного газа: принадлежащие инвесторам и государственные газовые системы, принадлежащие местным органам власти.

Установка распределительной трубы малого диаметра

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Местные распределительные компании обычно транспортируют природный газ из точек доставки, расположенных на межгосударственных и внутригосударственных трубопроводах, в домохозяйства и предприятия по распределительным трубам малого диаметра на тысячи миль.Пункт доставки, в котором природный газ перекачивается из магистрального трубопровода в местное газовое предприятие, часто называют «воротами города», и он является важным рыночным центром для ценообразования на природный газ в крупных городских районах. Как правило, коммунальные предприятия получают природный газ в собственность у городских ворот и поставляют его на счетчик каждого отдельного потребителя. Для этого требуется разветвленная сеть распределительных труб малого диаметра. Управление по безопасности трубопроводов и опасных материалов Министерства транспорта США сообщает, что в США протяженность распределительных труб составляет чуть более 2 миллионов миль.С., В том числе городские магистрали и инженерные сети, соединяющие каждый счетчик с магистралью.

Из-за наличия транспортной инфраструктуры, необходимой для транспортировки природного газа множеству разнообразных потребителей на достаточно обширной географической территории, затраты на распределение обычно составляют около половины затрат на природный газ для домашних хозяйств и потребителей небольшого объема. В то время как крупные трубопроводы могут снизить удельные затраты за счет транспортировки больших объемов природного газа, распределительные компании должны доставлять относительно небольшие объемы во многие другие места.По данным Управления энергетической информации (EIA), затраты на передачу и распределение составляли примерно половину ежемесячных счетов за газ в 2009 году типичного потребителя природного газа, а вторую половину составляли затраты на сам природный газ.

Поставка природного газа

Компоненты цен на природный газ для жилых домов

Источник: Управление энергетической информации-2008

Доставка природного газа до точки конечного потребления распределительным предприятием во многом схожа с транспортировкой природного газа, описанной в разделе «Транспортировка».Однако распределение включает перемещение меньших объемов газа при гораздо более низком давлении на более короткие расстояния большому количеству индивидуальных пользователей. Труба меньшего диаметра также используется для транспортировки природного газа от городских ворот к отдельным потребителям.

Природный газ периодически сжимается для обеспечения потока по трубопроводу, хотя местные компрессорные станции обычно меньше, чем те, которые используются для транспортировки между штатами. Из-за меньших объемов перемещаемого природного газа, а также из-за того, что используется труба малого диаметра, давление, необходимое для перемещения природного газа по распределительной сети, намного ниже, чем давление в магистральных трубопроводах.В то время как природный газ, проходящий по межгосударственным трубопроводам, может быть сжат до 1500 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм), для природного газа, проходящего через распределительную сеть, требуется всего 3 фунта на квадратный дюйм, а давление составляет всего фунта на кв. Раздаваемый природный газ обычно сбрасывается у городских ворот или рядом с ним, а также очищается и фильтруется (даже если он уже был обработан перед распределением по межгосударственным трубопроводам) для обеспечения низкого содержания влаги и твердых частиц.Кроме того, меркаптан — источник знакомого запаха тухлых яиц в природном газе — добавляется коммунальным предприятием перед распределением. Это добавлено, потому что природный газ не имеет запаха и цвета, а знакомый запах меркаптана значительно упрощает обнаружение утечек.

Распределительная компрессорная станция

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Традиционно для строительства распределительных сетей использовались жесткие стальные трубы.Однако новая технология позволяет использовать гибкие пластиковые и гофрированные трубы из нержавеющей стали вместо жестких стальных труб. Эти новые типы трубок позволяют снизить затраты, гибкость установки и упростить ремонт как для местных распределительных компаний, так и для потребителей природного газа.

Еще одним нововведением в распределении природного газа является использование электронных систем считывания показаний счетчиков. Природный газ, потребляемый одним клиентом, измеряется местными счетчиками, которые, по сути, отслеживают объем природного газа, потребляемого в этом месте.Традиционно, чтобы правильно выставлять счета клиентам, необходимо было направить персонал для снятия показаний счетчиков для учета этих объемов. Однако новые электронные системы считывания показаний счетчиков способны передавать эту информацию непосредственно коммунальному предприятию. Это приводит к экономии затрат для коммунального предприятия, которые, в свою очередь, передаются потребителям.

Установка жилого распределения

Источник: Duke Energy Gas Transmission Canada

Установка газораспределительной трубы требует того же процесса, что и для больших трубопроводов: рытье траншей, в которую укладывается труба.Однако новые методы рытья траншей позволяют устанавливать распределительную трубу с меньшим воздействием на надземное окружение. Системы управляемого бурения используются для выкапывания подземной скважины, в которую может быть вставлена труба, и могут привести к значительной экономии при выемке грунта и восстановлении. Это особенно важно в густонаселенных городах и живописных сельских районах, где установка газораспределительной трубы может стать серьезным неудобством для жителей и владельцев бизнеса.

Системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), подобные тем, которые используются крупными трубопроводными компаниями, также используются местными распределительными компаниями. Эти системы могут интегрировать контроль и измерение расхода газа с другими системами бухгалтерского учета, выставления счетов и контрактов, чтобы обеспечить комплексную систему измерения и контроля для местного газового предприятия. Это позволяет коммунальному предприятию использовать точную и своевременную информацию о состоянии распределительной сети, чтобы обеспечить эффективное и действенное обслуживание в любое время.

Регулирование распределения природного газа

Традиционно местным газовым компаниям были предоставлены эксклюзивные права на распределение природного газа в определенной географической области, а также на выполнение таких услуг, как выставление счетов, проверка безопасности и обеспечение подключения природного газа для новых клиентов. Как и межгосударственные трубопроводы, коммунальные предприятия исторически рассматривались как естественные монополии. Из-за высокой стоимости строительства распределительной инфраструктуры нерентабельно прокладывать несколько избыточных распределительных сетей в одной области, в результате чего только одно коммунальное предприятие предлагает распределительные услуги.Из-за своего положения естественных монополий в данной географической зоне распределительные компании исторически регулировались таким образом, чтобы не допускать злоупотребления монопольной властью и чтобы потребители природного газа не становились жертвами чрезмерно высоких затрат на распределение или неэффективных систем доставки.

Государственные комиссии по коммунальному хозяйству отвечают за надзор и регулирование деятельности местных газовых компаний, находящихся в собственности инвестора. Коммунальные предприятия, принадлежащие местным органам власти, обычно управляются местными правительственными учреждениями, чтобы гарантировать, что потребности и предпочтения клиентов удовлетворяются экономически эффективным образом.Государственное регулирование местных распределительных компаний преследует множество целей, включая обеспечение адекватного снабжения, надежного обслуживания и разумных цен для потребителей, а также обеспечение адекватной нормы прибыли для коммунальных предприятий, принадлежащих инвестору. Государственные регулирующие органы также несут ответственность за надзор за строительством новых распределительных сетей, включая утверждение площадок для установки и предлагаемых дополнений к сети. Нормативные приказы и методы надзора варьируются от штата к штату. Чтобы узнать больше о регулировании распределения природного газа в вашем штате, щелкните здесь, чтобы посетить Национальную ассоциацию уполномоченных по регулированию коммунальных предприятий (NARUC).

Исторически местные распределительные компании предлагали только «комплексные» услуги; то есть они объединили расходы на транспортировку, распределение и сам природный газ в одну цену для потребителей. Однако, начиная с 1990-х годов, программы жилищного «выбора потребителя» стали предлагаться как часть движения к розничному «разделению» продаж природного газа. Многие штаты в настоящее время предлагают программы, в которых клиенты могут выбрать поставщика, у которого будет приобретать природный газ отдельно, и использовать газовое предприятие просто для обслуживания и доставки этого газа.Программы выбора клиентов действуют более чем в 20 штатах и в округе Колумбия. Чтобы узнать больше о статусе государственных программ выбора потребителей, посетите EIA.

Хотя большинство бытовых и небольших коммерческих потребителей по-прежнему склонны покупать «связный» природный газ у коммунальных предприятий, все более важная роль маркетологов природного газа, а также инновации, подпитываемые растущей конкуренцией на рынке, приводят к инновационным способам поставка природного газа мелким потребителям, а также новых опций комплексных услуг, таких как системы домашней безопасности.Посетите наш раздел, чтобы узнать больше о маркетинге природного газа на жилищном рынке.

Распределение и безопасность

Местные распределительные компании, такие как крупные межгосударственные и внутригосударственные трубопроводы, поддерживают высочайшие стандарты безопасности, чтобы избежать предотвратимых аварий и своевременно устранять проблемы с распределительной сетью. Многие программы безопасности, поддерживаемые коммунальными предприятиями, очень похожи на программы межгосударственных трубопроводных компаний.Меры безопасности на местном уровне включают:

Оборудование для обнаружения утечек — Коммунальные предприятия имеют сложное оборудование для обнаружения утечек, предназначенное для обнаружения утечек природного газа из распределительной сети. Коммунальные предприятия также добавляют одоранты в природный газ, чтобы облегчить обнаружение утечки.
Образовательные программы по безопасности — Коммунальные предприятия обычно проводят семинары по безопасности природного газа в школах, общественных центрах и через другие организации, чтобы гарантировать, что клиенты хорошо разбираются в процедурах безопасности природного газа и знают, что делать в случае утечки или чрезвычайной ситуации.
Дежурные технические специалисты — Коммунальные предприятия обслуживают целые группы технических специалистов по вызову 24 часа в сутки, семь дней в неделю, чтобы реагировать на проблемы и опасения клиентов.
Готовность к чрезвычайным ситуациям — Коммунальные предприятия участвуют в местных и местных программах готовности к чрезвычайным ситуациям, обучая и готовясь к чрезвычайным ситуациям, таким как стихийные бедствия.
Системы единого вызова — Предоставляет клиентам, подрядчикам и экскаваторам единый номер телефона, по которому можно позвонить перед началом земляных работ или строительства, чтобы гарантировать, что трубопроводы и другие подземные сооружения не повреждены.В 2008 году был принят национальный телефонный номер «811», «позвони, прежде чем копать», при поддержке коммунальных служб, сообществ, аварийно-спасательных служб и государственных чиновников.

Группа реагирования на чрезвычайные ситуации в сообществе — проверка счетчиков газа

Источник: Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям

Это лишь некоторые из мер безопасности, применяемых местными распределительными компаниями.Просвещение потребителей особенно важно для безопасного распределения природного газа, особенно в густонаселенных районах. Обучая пользователей природного газа безопасному использованию природного газа, действиям в чрезвычайной ситуации и обнаружению утечек, распределительные компании гарантируют, что распределение природного газа останется одним из самых безопасных способов передачи энергии. Для получения дополнительной информации о безопасности природного газа в вашем районе обратитесь в свою газовую компанию. Для получения информации о трубопроводах природного газа, в том числе, посетите Управление безопасности трубопроводов Министерства транспорта.

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: Распределение природного газа

Сеть трубопроводов природного газа США

Источник: EIA

В Соединенных Штатах имеется обширная система трубопроводов природного газа, по которой можно быстро и экономично распределять природный газ практически в любое место в 48 штатах с низкими ценами. Газ распределяется по магистральным трубопроводам длиной 305 000 миль (см. Карту), а еще 2,2 миллиона миль по распределительным трубам транспортируют газ в пределах зон коммунальных услуг.Система распределения также включает тысячи точек доставки, приема и соединения; сотни складских помещений; и около 50 пунктов экспорта и импорта природного газа.

В дополнение к распределению через разветвленную сеть трубопроводов страны, возобновляемый природный газ (RNG) может подаваться на производственных площадках, таких как свалки или очистные сооружения с возможностью очистки и повышения качества биогаза (газообразный продукт разложения органических веществ. ).Как и обычный природный газ, ГСЧ может быть сжат или сжижен для использования в транспортных средствах.

Распределение сжатого природного газа

Подавляющая часть поставок сжатого природного газа (КПГ) в стране осуществляется через установленную систему распределения природного газа.

Большинство заправочных станций природного газа заправляют КПГ, который обычно сжимается на месте. КПГ используется в автомобилях малой, средней и большой грузоподъемности.

Чтобы найти это топливо, см. Расположение заправочных станций КПГ.

Распределение сжиженного природного газа

Сжиженный природный газ, или СПГ, необходимо переохлаждать и хранить в жидкой форме при температуре -260 ° F перед обратным преобразованием в газ. СПГ должен быть в газообразной форме, прежде чем он попадет во внутреннюю трубопроводную систему распределения и в конечном итоге будет доставлен конечному пользователю. СПГ можно использовать в транспортных средствах, хотя автомобили, работающие на СПГ, более распространены.

В то время как большинство заправочных станций природного газа в Соединенных Штатах заправляют КПГ, доступно ограниченное количество заправочных станций СПГ.Многие пользователи СПГ — это автопарки, которые имеют частную заправочную инфраструктуру для своих транспортных средств; однако в последние годы открылись также многочисленные общественные заправочные станции СПГ. Крупные предприятия по сжижению природного газа обеспечивают СПГ-топливо для транспортировки по всей стране, и СПГ необходимо доставлять на станции грузовиками.

Чтобы найти это топливо, см. «Расположение заправочных станций СПГ».

В чем разница между типами газопроводов?

На природный газ приходится почти четверть энергии, потребляемой в Соединенных Штатах, и 33 штата производят его в промышленных количествах.У компании более 68 миллионов жилых и пяти миллионов бизнес-клиентов в США, которые получают природный газ по трубопроводам протяженностью 2,6 миллиона миль. Газопроводы классифицируются по-разному, в зависимости от их пропускной способности, назначения и юрисдикции. Например, эти трубопроводы можно классифицировать как линии сбора, передачи и распределения, которые определяют не только то, как они используются, но и то, как они регулируются. Любой, кто связан с газопроводами, должен понимать иногда тонкие различия между этими классификациями трубопроводов.

Линии сбора

Линии сбора транспортируют газ от производственного объекта, такого как устье скважины, к линии передачи, также известной как магистраль. Диаметр этих труб колеблется от двух до восьми дюймов, что относительно мало. Линии сбора могут быть такими узкими, потому что они обычно используют полевые компрессоры для создания давления, которое перемещает газ по трубопроводу. В этих устройствах используется турбина или двигатель внутреннего сгорания, который обычно приводится в действие небольшой частью транспортируемого газа.

Некоторые системы сбора включают оборудование для обработки, которое выполняет дополнительные функции, такие как удаление примесей. Такие вещества, как вода, диоксид углерода и сера, могут вызывать коррозию труб, в то время как инертные газы, такие как гелий, снижают энергетическую ценность природного газа. Эти примеси часто используются в таких областях, как химическое сырье.

Линии передачи

Природный газ перемещается из системы сбора в систему передачи, которая транспортирует газ на большие расстояния. Диаметр этих труб обычно составляет от 6 до 48 дюймов, а давление составляет от 200 до 1500 фунтов на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм), в зависимости от метода производства.Такое высокое давление необходимо для транспортировки газа из регионов добычи в местные распределительные компании (НРС), которые могут находиться на расстоянии в тысячи миль.

Трансмиссионные трубопроводы обычно рассчитаны на работу с гораздо большим давлением, чем когда-либо потребуется в качестве меры безопасности. Например, трубопроводы в населенных пунктах обычно не работают при более чем половине расчетного предельного давления. Кроме того, многие из этих конвейеров являются замкнутыми, что означает, что между одним и тем же источником и пунктом назначения проходит более одного линейного конвейера.Эта избыточность увеличивает максимальную пропускную способность магистрального трубопровода, которая может потребоваться в периоды пикового спроса.

Распределительные линии

Газ в магистральном трубопроводе обычно проходит через затворную станцию, когда попадает в местное газовое предприятие. Затвор снижает давление в линии до уровня распределения, который составляет от 0,25 до 200 фунтов на квадратный дюйм. Эта установка также вводит одорант в природный газ, который обычно не имеет запаха. Одорант придает газу кисловатый запах, который потребители могут обнаружить в небольших количествах в качестве меры безопасности.Затворная станция также измеряет расход газа, чтобы определить количество, полученное газовым коммунальным предприятием.

Затем газ перемещается от станции затвора к распределительной линии, диаметр которой обычно составляет от 2 до 24 дюймов. В распределительных линиях обычно есть секции, которые работают при разном давлении, которое регулируется регуляторами. Размер трубы и давление обычно уменьшаются по мере приближения распределительной линии к заказчику.

Операторы в центре управления газовой компанией непрерывно контролируют расход и давление газа в различных точках, чтобы гарантировать, что газ достигает потребителей с достаточным расходом и давлением для работы оборудования.Они также должны гарантировать, что давление остается ниже установленных пределов в целях безопасности. Близость распределительных линий к потребителям обычно ограничивает их давление до 20 процентов от проектного максимума.

Регуляторы регулируют поток газа через распределительную систему. Они откроются для увеличения потока газа, когда давление в секции упадет ниже указанной уставки, и закроются, когда давление поднимется выше другой уставки. Распределительные трубопроводы также имеют предохранительные клапаны, которые могут выпускать газ в атмосферу в качестве дополнительной меры безопасности, чтобы предотвратить разрыв труб.

Современные газораспределительные системы используют программное обеспечение для оценки своей мощности и обеспечения того, чтобы потребители получали газ с давлением выше минимального, необходимого для модернизации оборудования. Эти линии также соединены между собой в виде сетки с рядом запорных клапанов, которые сводят к минимуму перебои в обслуживании во время технического обслуживания и аварийных ситуаций.

Строительство

Безопасность является важным фактором при строительстве газопроводов из-за давления, которое они должны выдерживать, и последствий разрыва трубопровода.Линии распределения соответствуют самым высоким стандартам строительства из-за их близости к людям. Трубы необходимо проверять на соответствие государственным и отраслевым стандартам безопасности. Сборные и передающие трубопроводы специально спроектированы для их предполагаемой роли в газопроводе, хотя они обычно изготавливаются из катаной высокоуглеродистой стали. Длина каждого сегмента трубы обычно составляет от 40 до 80 футов. Диаметр и толщина сильно зависят от таких факторов, как преобладающие почвенные условия, география и плотность населения.

Распределительные трубопроводы изначально были из чугуна, который с возрастом становится хрупким. Сталь по-прежнему является обычным материалом для старых трубопроводов, хотя новые трубопроводы все чаще изготавливаются из высокопрочного пластика или композитных материалов. Старые распределительные трубы могут быть изготовлены из пластика Aldyl-A, который особенно подвержен хрупкости. Национальный совет по безопасности на транспорте рекомендовал замену распределительных трубопроводов из этого типа пластика.

Трубопроводы подвержены постоянным напряжениям, которые могут вызвать их разрушение. Движение грунта из-за циклов замерзания / оттаивания является основной причиной этих напряжений, которые обычно называют морозным пучением. В некоторых штатах требуется инспекция трубопроводов в зимний период, позволяющая отремонтировать их до того, как они разорвутся.

Установка

Исторически сложилось так, что трубопроводы прокладывались в открытых траншеях, что до сих пор является наиболее распространенным методом сбора и передачи труб.Распределительные линии с большей вероятностью будут проложены бестраншейными методами, такими как бурение и горизонтально-направленное бурение (ГНБ), поскольку они вызывают меньшее нарушение окружающей среды. Растачивание особенно распространено для распределительных трубопроводов в городских условиях из-за его полезности при пересечении дорог.

Бестраншейные методы представляют больший риск повреждения существующих коммуникаций, поскольку они предполагают бурение и бурение, а не копание открытым способом. Металлические линии относительно легко обнаружить с помощью оборудования для обнаружения металлов, но канализационные трубы из глины и пластика требуют обнаружения менее надежными ультразвуковыми технологиями.Кроме того, поврежденные канализационные трубы могут оставаться незамеченными, пока домовладелец не заметит забитый канализационный сток. Наибольший риск возникновения поперечного отверстия заключается в том, что сантехники часто используют приводной шнек для очистки забитой канализационной линии, которая может нарушить газовую линию.

Федеральные правила обычно требуют, чтобы все линии электропередачи и некоторые линии сбора были проложены под землей на глубине не менее 30 дюймов в сельской местности и не менее 36 дюймов в густонаселенных районах. Дороги и железнодорожные переезды также требуют, чтобы эти линии были заглублены на глубину не менее 36 дюймов.Минимальная глубина для водных переходов может варьироваться от 18 до 48 дюймов, в зависимости от состава почвы или породы. Линии распределения обычно должны быть заглублены на глубину не менее 24 дюймов, хотя минимальная глубина снижается до 18 дюймов вдоль дорог и 12 дюймов на частной собственности. Эти минимальные глубины применяются только при установке и не требуют поддержания в течение долгого времени.

Underground Services, Inc. — одна из старейших компаний в Соединенных Штатах, предлагающих полный спектр услуг по подземному инженерному строительству (SUE).Свяжитесь с нами сегодня по телефону (610) 738-8762 или запросите расценки онлайн, чтобы узнать, как мы можем помочь вам с вашим строительным проектом.

Газораспределительные системы | Swagelok

Полностью собранные и протестированные газораспределительные панели для промышленного применения

Газораспределительные системы должны безопасно и эффективно доставлять газы от источника высокого давления до конечного процесса при давлении и скорости потока, необходимых для каждого применения. Однако, когда работа системы не является интуитивно понятной, когда присутствуют утечки или когда газовые панели трудно обслуживать, могут возникнуть проблемы.

Незаметные утечки дорогостоящих газов могут снизить вашу рентабельность
Утечки бытовых газов могут угрожать эффективности процесса и увеличивать эксплуатационные расходы
Многие типы утечек также могут создать угрозу безопасности для членов вашей команды
Проблемы с системой подачи газа могут привести к прерыванию процесса и незапланированным простоям

Часто промышленные предприятия не имеют опыта или ресурсов в области снижения давления, чтобы эффективно решать эти проблемы в своих газораспределительных системах.

Обратитесь за помощью в Swagelok

Узнайте, как наши консультанты помогают небольшим группам оптимизировать и лучше управлять обширными системами распределения газа с помощью нашей программы распределения газа.

Swagelok

^® Газораспределительные системы

Если вам нужно стандартное решение или нестандартное решение, мы можем спроектировать и собрать систему подачи газа, которая подходит именно вам. Наши стандартные панели для подачи газа поставляются полностью смонтированными и протестированными. Их легко заказать из нашего руководства по применению в виде отдельных номеров деталей, что сводит к минимуму время, которое ваши инженеры тратят на спецификацию и закупку новых систем.Они также обладают широкими возможностями настройки — мы можем добавлять функции или вносить изменения по мере необходимости в соответствии с вашими требованиями.

Мы проектируем газораспределительные системы Swagelok на основе передового опыта. Наши модульные панели имеют минимальное количество резьбовых соединений, чтобы уменьшить потенциальные точки утечки, и они интуитивно промаркированы, чтобы способствовать безопасному, простому использованию и обслуживанию. На все наши газораспределительные системы распространяется Ограниченная пожизненная гарантия Swagelok.

Послушайте, как наши инженеры рассказывают о различных разработанных Swagelok подсистемах распределения газа, которые мы предлагаем, и о преимуществах, которые они могут принести вам.

Выберите из модульных подсистем газораспределения

Газораспределительные системы Swagelok построены на одной или нескольких ступенях регулирования давления и могут включать четыре подсистемы:

Swagelok ^® вход источника (SSI)
Swagelok ^® газовая панель (SGP)
Swagelok ^{® переходник} (SCO)
Swagelok ^® точка использования (SPU)

Загрузите наше руководство по применению

Swagelok

^® Вход источника (SSI)

Вход источника устанавливает соединение между источником газа высокого давления и распределительной системой.Важно, чтобы впускное отверстие было снабжено соответствующими соединениями цилиндра; шланги; НКТ; фильтры; а также функции вентиляции, продувки и сброса давления, чтобы обеспечить безопасную подачу газа в первичный регулятор давления газа или автоматическое переключение.

Для одного газового баллона сборка может быть такой же простой, как шланг и соединитель, в то время как для нескольких баллонов может потребоваться коллектор, включающий множество шлангов и клапанов.

Предлагаем:

Широкие возможности настройки для продувки или удаления газов при замене баллонов, всегда обеспечивая безопасность оператора
Доступна опция вентиляции отдельных линий для увеличения времени безотказной работы

Как консультанты Swagelok могут помочь

Легко предположить, что входной патрубок источника будет стандартно поставляться с новой газовой панелью и будет использовать правильный разъем баллона, но это не всегда так.Наши консультанты позаботятся о том, чтобы все компоненты были включены и правильно указаны с минимальным количеством точек подключения, шлангами, которые не падают на землю, и надлежащим образом поддерживаемыми компонентами. Кроме того, мы можем посоветовать, когда для определенных газов могут потребоваться специальные шланги.

Swagelok

^® Газовая панель (SGP)

В качестве основного регулятора давления газа SGP завершает первое снижение давления исходного газа и обеспечивает его подачу с правильным расходом на следующую ступень системы.Снижение давления осуществляется либо в одну ступень с одним регулятором давления, либо в две ступени с помощью сдвоенного регулятора давления.

Предлагаем:

Модульные панели, которые легко обслуживать, поскольку любая часть может быть отсоединена с помощью соединения Swagelok, поэтому панель не нужно снимать
Опции, реализованные вокруг регулятора и клапанов для цветовой кодировки, если это необходимо для вашего объекта

Как консультанты Swagelok могут помочь

Точное определение правильного давления на входе и выходе может быть затруднительным — наши консультанты четко объяснят особенности использования различных сред.Мы также можем помочь вам понять, где требуется двухступенчатый регулятор — многие клиенты с удивлением узнают, что для большинства бутылок не требуется двухступенчатое решение.

Swagelok

^® Преобразователь (SCO)

Автоматическая система переключения плавно переключается с одного источника газа на другой для обеспечения бесперебойной подачи. Это достигается за счет смещения уставок двух регуляторов давления, что позволяет системе продолжать работу при смене основного источника газа.Наша переключающая станция позволяет устанавливать заданные пользователем точки переключения, чтобы сократить потери газа, остающегося в баллонах.

Предлагаем:

Больше уверенности в том, что точка переключения остается постоянной
Дополнительное регулирование линии, если ваша система включает в себя регулятор точки использования на выходе — это может устранить дополнительную стоимость регулятора на SCO
Гибкость настройки давления переключения в соответствии с вашими техническими требованиями

Как консультанты Swagelok могут помочь

Системы автоматического переключения широко используются, но часто недостаточно изучены.Кроме того, универсальное решение, как правило, применяется ко многим различным системам, параметры и потребности которых могут различаться. Мы можем помочь вашей команде лучше понять функциональные возможности системы, чтобы избежать неопределенности в работе, устранении неполадок и обслуживании.

Swagelok

^® Место использования (SPU)

Пункт использования обеспечивает последнюю критическую стадию регулирования давления перед использованием газа. Часто это наименее сложные из четырех основных подсистем, обычно имеющие регулятор давления, манометр и запорный клапан.Системы в точках использования предлагают удобный и точный метод регулировки давления в соответствии с потребностями испытательного стенда или оборудования.

Предлагаем:

Стандартизация и согласованная работа в точке использования
Поток сверху вниз или снизу вверх в соответствии с потребностями установки
Варианты крепления на плоской пластине, снизу, сверху и на стене
Компактная конструкция

Как консультанты Swagelok могут помочь

Мы можем показать вам скрытую экономию, например, как можно использовать одноступенчатый SGP для минимизации затрат там, где допустимо варьирование линейного давления между SGP и SPU.