способ регулирования расхода и давления при поставках газа потребителям

Формула изобретения

Способ регулирования давления при поставках газа потребителям с возможностью ограничения расхода в трубопроводе потребителя, отличающийся тем, что регулирование осуществляют одним исполнительным механизмом, получающим через селектор выбора управляющий сигнал, формируемый регулятором давления, когда расход газа ниже заданной величины, или формируемый регулятором расхода, когда расход газа выше заданной величины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области снабжения потребителей газом из газотранспортной сети.

Газотранспортные предприятия обязаны обеспечить поставку газа потребителям в соответствии с контрактами, заключенными между поставщиками и потребителями. Учитывая неравномерность в сезонном газопотреблении и низкую дисциплину потребителей газа, в осенне-зимний период потребителями осуществляются несанкционированные отборы сверхконтрактов, что приводит к "посадке" газотранспортной системы. Переборы газа отдельными недисциплинированными потребителями приводят к срыву контрактов с теми потребителями, которые находятся в конце распределительной системы, к невозможности поддерживать контрактные параметры по давлению и расходу газа, что может приводить к остановке технологического оборудования потребителей, которое рассчитано на работу с определенными параметрами газа, и к значительным затратам времени и усилий для восстановления регламентных режимов работы.

Следовательно, задача состоит в том, чтобы обеспечить такой режим работы газораспределительных систем, при котором исключалась бы возможность сверконтрактного потребления газа.

Известен способ регулирования давления газа при поставках его потребителям, включающий стабилизацию давления в трубопроводе каждого отдельного потребителя регулятором давления, при этом корректировка расхода производится изменением величины заданного давления вручную. (см. Кошарский Б.Д. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные системы. Справочное пособие. Л. Машиностроение, 1976 г. с. 330 - 332).

Недостатком вышеуказанного способа является наличие ручной операции корректировки, что может привести к нарушению режимов работы системы особенно при резких и частых изменениях нагрузок.

Наиболее близким к предлагаемому является способ регулирования давления и расхода газа при поставках его потребителям, включающий стабилизацию давления и расхода газа. (см. Ордынцев В. М., Шендлер Ю.И. Автоматическое регулирование технологических процессов. М. Машгиз, 1960 г., с. 262).

Недостатком вышеуказанного способа является то, что повышение расхода автоматически увеличивает давление в трубопроводе того потребителя, который производит сверхнормативный отбор газа, а следовательно, ставит под угрозу срыва как поставки газа удаленным потребителям, так и нормальную работу компрессорных станций.

Задачей настоящего изобретения является надежное обеспечение поставок газа всем потребителям в рамках заранее согласованных контрактов и обеспечение равномерной работы газотранспортных предприятий.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе, включающем операции стабилизации расхода и давления газа, стабилизацию расхода и давления проводят одновременно с помощью регуляторов, выходы которых через селектор соединены с исполнительным механизмом (клапаном).

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором изображена схема реализации указанного способа для каждого отдельного потребителя.

Схема содержит датчик давления 1, установленный на трубопроводе, регулятор давления 2, датчик расхода газа 3, регулятор расхода 4, селектор выбора, например, минимального сигнала из двух 5 (если используется клапан, у которого увеличению управляющего сигнала соответствует увеличение степени открытия), установленный на выходе регуляторов давления 2 и расхода 4, и исполнительный механизм (клапан) 6. Способ осуществляется следующим образом.

Если потребление газа ниже заданной величины, что фиксируется датчиком расхода 3, регулятор расхода 4 будет стремиться открыть клапан для восстановления расхода и сигнал на выходе этого регулятора будет увеличиваться. В этой ситуации давление после клапана 6 начнет увеличиваться, что будет зафиксировано датчиком давления 1 регулятора давления 2, и регулятор 2 начнет уменьшать сигнал на своем выходе, стремясь прикрыть клапан 6 для удержания давления газа на заданной величине.

Таким образом, сигналы на выходе регуляторов давления 2 и расхода 4 будут изменяться в противоположных направлениях. Селектор 5 пропустит на клапан 6 сигнал того регулятора, у которого значение сигнала меньше, а именно сигнал регулятора давления 2, который будет ограничивать давление в трубопроводе на заданной величине.

Если потребление газа станет выше заданной величины, регулятор расхода 4 уменьшит свой выходной сигнал до величины, обеспечивающей поддержание расхода не выше заданного. Это приведет к падению давления в трубопроводе потребителя, и регулятор давления 2 увеличит сигнал на выходе, стремясь удержать давление, равное заданной величине.

Таким образом, и в этом случае регуляторы давления 2 и расхода 4 действуют в противоположных направлениях, но селектор 5 пропустит на клапан 6 сигнал регулятора 4, поскольку он будет меньшим, и регулятор расхода 4 станет ограничивать расход газа потребителю до заданной величины.

Были проведены стендовые испытания предлагаемого способа. Результаты испытаний показали работоспособность и гибкость системы регулирования при конфигурировании ограничительных параметров.

Способ регулирования расхода и давления при поставке газа потребителям позволяет достичь нормальной работы газотранспортных предприятий по обеспечению надежной поставки газа согласно контрактам, независимо от удаленности потребителя. При наличии развитой системы телемеханики магистральных газопроводов предлагаемый способ регулирования может быть применен на газопроводах-отводах.