O que é um redutor de cilindro de gás: projeto e operação de um dispositivo com regulador de pressão

Nem todos os assentamentos e áreas de dacha estão conectados ao fornecimento centralizado de gás.Infelizmente, ainda existem cidades e aldeias onde o gás engarrafado é ativamente utilizado. Para seu uso seguro é necessário um redutor de gás - dispositivo que reduz a pressão do combustível aos valores exigidos para fogões e caldeiras.

Contaremos tudo sobre as orientações para a escolha de um dispositivo de redução. As informações que fornecemos irão ajudá-lo a comprar o redutor mais adequado para instalação em botija de gás. Descrevemos detalhadamente os tipos de dispositivos e os critérios segundo os quais deve ser dada preferência a um determinado modelo.

Aqueles que desejam instalar e conectar o dispositivo de redução de forma independente serão auxiliados pelas instruções detalhadas passo a passo. Aqui encontrará regras cujo cumprimento irá protegê-lo e prolongar a vida útil das instalações de gás. O artigo é ilustrado com fotografias e complementado com tutoriais em vídeo.

Regras gerais para escolher um redutor de balão

A operação estável do sistema de gás depende da qualidade e compatibilidade de todos os seus componentes. Ao escolher um redutor, é necessário levar em consideração a conformidade de seus parâmetros com as necessidades dos dispositivos por meio dele conectados.

Área de aplicação de dispositivos

Para uma caixa de velocidades, os seguintes indicadores são considerados como características principais:

• o tipo de gás que passa pelo aparelho;
• método de conexão ao sistema;
• faixa de pressão de saída;
• performance máxima;
• Faixa de temperatura operacional.

Cilindros com redutores podem ser instalados dentro ou fora da casa.

A sala onde o equipamento está instalado está sujeita a requisitos acrescidos de troca de ar com capacidade de ventilação rápida em caso de emergência. A opção externa economiza espaço no interior do edifício e é mais segura em caso de vazamento de gases inflamáveis.

O dispositivo redutor de pressão é projetado para reduzir a pressão do gás bombeado no cilindro para os valores operacionais necessários ao funcionamento normal do equipamento de gás

Com base no tipo de gás que passa, os redutores são divididos nos seguintes tipos, cada um deles pintado em uma cor específica para identificação adicional:

• acetileno - branco;
• hidrogênio - verde escuro;
• oxigênio - azul;
• propano-butano - vermelho;
• metano - vermelho.

A marcação colorida das caixas de câmbio fabricadas fora da Rússia pode ser diferente.

O redutor, projetado para um cilindro com mistura de propano-butano, é pintado de vermelho. Os dispositivos concebidos para outros gases não podem ser utilizados para hidrocarbonetos liquefeitos.

As características da caixa de câmbio adquirida devem corresponder aos parâmetros e tipo de cilindro de gás e o dispositivo com o qual será instalado. A calibração correta da potência do fluxo de gás de saída também é importante.

Se o valor da pressão ultrapassar a faixa permitida, a automação de um moderno aparelho a gás irá desligá-lo. Se não estiver equipado com essa proteção, poderá surgir uma situação de emergência.

As caixas de velocidades, como equipamentos potencialmente perigosos, estão sujeitas a certificação obrigatória.Caso tenha dúvidas sobre a origem de fábrica do aparelho adquirido, deverá solicitar um certificado de conformidade.

Padrões de conexão do sistema

Para conectar o redutor a um cilindro de gás ou a uma linha de alimentação, geralmente são usados ​​​​3 padrões de conexões roscadas:

• L 21,8 x 1/14 – padrão de rosca cilíndrica DIN 477/T1, na Rússia a abreviatura SP 21.8 é frequentemente usada para isso;
• G – rosca de tubo cilíndrico, onde o número após a letra indica o diâmetro nominal em polegadas;
• M – rosca métrica, onde o primeiro número após a letra indica o diâmetro nominal, e o segundo – o passo da rosca em milímetros.

Símbolos "LH" indicam que uma rosca esquerda é usada.

Diferentes tipos de cilindros de gás utilizam padrões diferentes para conexões roscadas. Este fato deve ser levado em consideração na compra de uma caixa de câmbio (+)

Alguns dispositivos simples possuem apenas uma opção de conexão. Assim, a popular caixa de velocidades Tipo 724B do fabricante italiano “Gavana Group S.p.A” está equipada com uma rosca de entrada esquerda W 21,8 x 1/14 para um cilindro metálico padrão. Na saída há uma rosca interna direita de meia polegada para conectar um revestimento de fole sem quaisquer adaptadores.

Um dispositivo mais complexo Tipo 733 com função de regulação de pressão do mesmo fabricante já possui 6 opções de rosca de entrada: para cilindros metálicos e compostos, para multiválvula porta-gás e mais 3 conexões. Este modelo também possui 3 opções de thread de saída.

Se as roscas de entrada ou saída da caixa de engrenagens não corresponderem válvula de cilindro ou delineadores e use adaptadores especiais. Contudo, o número de tais conexões deve ser minimizado, pois aumentam o risco de vazamento.Com equipamentos de gás padrão, não é difícil encontrar um redutor com formato de conexão adequado.

Procedimento de instalação e inicialização

Em primeiro lugar, a instalação é realizada mangueiras de abastecimento de gás sem conectá-lo ao cilindro. Em seguida, a porca redutora é instalada na válvula do cilindro e em seguida as mangueiras são conectadas a ela.

Durante esta operação, as torneiras do dispositivo consumidor de gás, gêiser, caldeira a gás de chão, fogão, devem estar na posição “fechado”. Antes de fixar a caixa de engrenagens, para afrouxar a mola, é necessário girar o parafuso de ajuste até parar.

O tipo de parafuso de ajuste em forma de válvula é mais conveniente do que um dispositivo que precisa ser apertado com uma chave de fenda. No entanto, é necessário limitar o acesso das crianças a tal dispositivo.

Se você usar uma mangueira flexível comum, para simplificar o procedimento, a conexão do redutor pode ser umedecida com água. Esta conexão deve ser fixada com uma braçadeira de parafuso. As mangueiras de fole são conectadas por meio de um adaptador roscado, que é aparafusado em vez de uma conexão.

Após a instalação do sistema, é necessário verificar se há vazamento de gás com os aparelhos parados. Para fazer isso, aperte a válvula de fluxo de gás (se houver) e desparafuse o parafuso de ajuste para afrouxar a mola o máximo possível.

Se, após estabelecer a diferença de pressão, a agulha do manômetro mostrar um aumento gradual da pressão, o redutor não poderá ser utilizado.

Após a montagem de todo o sistema, é necessário garantir o fluxo do gás do cilindro para o redutor e girando o parafuso de ajuste para definir a pressão de saída necessária. Em seguida, você precisa revestir as conexões do cilindro ao dispositivo consumidor com uma solução de sabão para verificar se há vazamentos de gás.

Se o dispositivo consumidor for um fogão a gás, é necessário acender os queimadores sequencialmente. Se a chama de cada um dos queimadores não for azul, será necessário reduzir a pressão no redutor.

Uma chama laranja ou amarela do queimador indica combustão incompleta do combustível. Isto leva a emissões significativas de monóxido de carbono, o que pode ser perigoso durante o uso prolongado do fogão.

Ao verificar o funcionamento dos queimadores com calor mínimo, pode haver um problema com a sua atenuação. Para resolver isto, é necessário aumentar ligeiramente a pressão de saída através do regulador do redutor da botija de gás, ou alterar a posição do parafuso de fluxo da própria estufa.

Se os problemas descritos acima não forem típicos de todos os queimadores, é necessário limpar ou substituir os jatos nas partes problemáticas do fogão. Se ocorrer um vazamento de gás durante a inicialização do sistema, a válvula de corte deverá estar completamente fechada. Então você precisa ventilar a sala e começar a solucionar problemas.

Pressão e volume necessários

A vazão do redutor deve garantir o funcionamento de todos os dispositivos conectados ao sistema com consumo máximo de gás. Parte do problema na determinação dos parâmetros necessários é o uso de diferentes unidades de medida.

Existem duas unidades de pressão para aparelhos a gás: pascal (Pa) e bars (br). Para um redutor, a pressão de entrada é determinada em megapascais (1 MPa = 10⁶ Pa) ou barras, e na saída - em pascais ou milibares (1 mbr = 10^-3 br). A conversão dos valores de pressão entre essas unidades de medida é realizada através da fórmula:

1 bilhão = 10⁵ Pai

O volume de gás que passa pelo redutor e consumido pelos aparelhos também pode ser representado por duas grandezas: quilogramas e metros cúbicos.

Os parâmetros de pressão de entrada e saída da maioria dos dispositivos russos são indicados em pascais. Em dispositivos estrangeiros, via de regra, a pressão é indicada em bares

Os indicadores podem ser correlacionados através de dados de densidade dos principais gases engarrafados (kg/m³) a uma temperatura de 19⁰C e pressão atmosférica padrão:

• nitrogênio: 1,17;
• argônio: 1,67;
• acetileno: 1,10;
• butano: 2,41;
• hidrogênio: 0,08;
• hélio: 0,17;
• oxigênio: 1,34;
• propano: 1,88;
• dióxido de carbono: 1,85.

Ao recalcular indicadores para fogões domésticos, pode surgir um problema relacionado à proporção de propano e butano nos cilindros de gás. Sua proporção percentual para diferentes regiões climáticas é regulamentada pelo GOST 20448-90.

A densidade da mistura gasosa depende de sua composição percentual. Por exemplo, com uma proporção declarada de 60% de propano e 40% de butano, a densidade do gás pode ser calculada da seguinte forma:

q = 1,88 * 0,6 + 2,41 * 0,4 = 2,09 kg/m³.

Então, se o fluxo máximo de gás de um fogão de quatro bocas for 0,84 m³/hora, então a caixa de câmbio deverá fornecer o mesmo volume de passagem. Em quilogramas, esse valor será 2,09 * 0,84 = 1,76 kg/hora.

GOST 20448-90 permite uma faixa bastante ampla de valores percentuais de ambos os gases na mistura propano-butano. Isso cria alguma incerteza ao calcular sua densidade

Ao valor calculado do rendimento máximo da caixa de engrenagens, você precisa adicionar 25%.

Isto se deve aos seguintes motivos:

• os parâmetros da mistura de gases podem variar dependendo da região, época do ano e fornecedor;
• A densidade do gás tomada nos cálculos depende de sua temperatura;
• pode haver perda de elasticidade da mola, que regula o volume da câmara de baixa pressão na caixa de engrenagens, resultando em diminuição de seu rendimento máximo.

Às vezes, completos com equipamentos modernos, oferecem um redutor testado em pressão com regulador de pressão no caso de utilização de cilindro de gás propano. Esta opção é ideal do ponto de vista da segurança contra incêndio e do desempenho do sistema.

Recursos de design e manutenção

A operação sem problemas do sistema é impossível sem manutenção regular e eliminação de pequenos defeitos na caixa de engrenagens. Para fazer isso, você precisa conhecer o design do dispositivo e os sinais de problemas típicos.

Diagrama de dispositivos de ação direta e reversa

De acordo com o tipo de projeto, os redutores são divididos em dispositivos de ação direta e reversa. No primeiro caso, o excesso de pressão do gás que entra é direcionado para a abertura da válvula, no segundo - a pressão insuficiente na câmara de trabalho do dispositivo.

O projeto das caixas de engrenagens de ação direta e reversa de câmara única é simples. A ausência de componentes complexos é a razão de uma longa vida útil sem quebras se o produto for fabricado com alta qualidade

Os elementos básicos de ambos os tipos de designs de caixas de velocidades são os mesmos:

1. encaixe através do qual o gás é fornecido;
2. manômetro de alta pressão mostrando o valor da pressão do gás fornecido ao dispositivo;
3. uma mola de retorno que funciona para fechar a válvula;
4. câmara de alta pressão;
5. uma válvula cuja posição regula o volume de gás que passa;
6. uma válvula de segurança que é acionada quando uma pressão inaceitável é atingida na câmara de trabalho;
7. manômetro de baixa pressão, que determina o valor da pressão do gás de trabalho;
8. câmara de trabalho (baixa pressão);
9. um parafuso de ajuste que determina a posição da membrana;
10. nascente principal;
11. membrana da câmara de trabalho;
12. pino entre a mola principal e a válvula de desvio.

As caixas de câmbio de ação reversa tornaram-se mais difundidas porque são mais confiáveis.

Existem modelos equipados com sensor de pressão pneumático, onde ao invés da mola principal, o gás atua sobre a membrana, garantindo o equilíbrio do sistema.

Via de regra, o parafuso de ajuste está bem apertado. Isto se deve à prevenção de mudanças espontâneas de posição sob a influência de forças direcionadas à membrana. Quando gira no sentido horário, o volume da câmara de trabalho diminui e a pressão do gás que escapa aumenta.

Nas caixas de engrenagens comuns, a irregularidade da pressão de saída depende do valor da pressão de entrada e, via de regra, atinge 15-20%. Modelos de dois estágios (ou duas câmaras) são utilizados quando é necessário manter a pressão exata dos gases de exaustão.

Este redutor de oxigênio ilustra bem o design do tipo de dois estágios: em sua essência, são dois dispositivos separados conectados entre si

Essas caixas de câmbio têm um design mais complexo e dimensões um pouco maiores. Eles custam mais do que seus equivalentes de estágio único. Portanto, se não houver necessidade, seu uso é inadequado.

Inspeção periódica e trabalho de serviço

Para um funcionamento adequado e de longo prazo da caixa de engrenagens, é necessário realizar periodicamente procedimentos simples com ela. Uma vez por semana você precisa registrar as leituras do manômetro. À medida que a elasticidade das molas diminui, é possível uma diminuição ou aumento lento mas constante da pressão.

As seguintes ações devem ser realizadas uma vez por trimestre:

• Verifique o aperto das juntas correspondentes, válvula de segurança e manômetros com o corpo do dispositivo. Este procedimento pode ser realizado aplicando uma solução de sabão nas áreas de possíveis vazamentos de gás.
• Sangre a válvula de segurançae para evitar que grude. Para isso, é necessário conectar o redutor a uma fonte de ar comprimido e, com a saída fechada, aumentar a pressão até que o mecanismo de proteção seja acionado.

Trabalhos de reparo e manutenção que envolvam impacto físico no corpo do dispositivo (incluindo aperto de conexões roscadas) não podem ser realizados quando a caixa de engrenagens estiver sob pressão.

Isto é perigoso devido à liberação e ignição de gases inflamáveis. Além disso, pode ocorrer uma despressurização repentina do dispositivo, com possíveis danos físicos às pessoas na sala.

Os especialistas em serviços de gás são obrigados a realizar uma inspeção técnica anual dos equipamentos, identificar o não cumprimento dos requisitos de segurança e emitir instruções com um algoritmo para eliminá-los

Falhas típicas e seu reparo

Vazamentos de gás e desvios de pressão fora da faixa padrão podem ser eliminados de forma independente. O primeiro problema pode ser causado pelos seguintes motivos:

• despressurização da carcaça;
• dano à membrana.

A passagem de gás através de uma conexão solta dos elementos da carcaça pode ser eliminada substituindo a camisa ou usando selante de silicone. A membrana danificada deve ser substituída por um elemento semelhante do kit de reparo.

As razões para o desvio do valor da pressão podem ser:

• Problema de primavera. É necessário desmontar a caixa de câmbio e determinar a causa do mau funcionamento. Se a mola estiver deslocada, deve ser corrigida; se quebrada, deve ser substituída.Se houver perda de elasticidade, basta colocar uma junta rígida por baixo.
• Vazamento de gás comprimido em dispositivos com princípio pneumático de pressão na membrana. É muito difícil resolver o problema sozinho. A caixa de câmbio precisa ser substituída.
• Problema de membrana. Caso ocorra ruptura é necessário substituir o conjunto do dispositivo, e caso haja perda de estanqueidade nos pontos de conexão com as arruelas, esse mau funcionamento deve ser eliminado apertando as bordas.
• Problema na válvula de desvio. Se a junta de borracha estiver desgastada, ela deverá ser substituída. Se o movimento do balancim for interrompido, as dobradiças devem ser substituídas.

Considerando o baixo custo das caixas de câmbio, é aconselhável repará-las somente se uma substituição rápida for impossível. Se, em decorrência de ações com o dispositivo, ele foi desmontado, então por motivos de segurança é necessário verificar sua estanqueidade durante a primeira inicialização.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo nº 1. Projeto de uma caixa de câmbio simples para cilindros de cinco litros:

Vídeo nº 2. Um exemplo de reparo de caixas de câmbio comuns da série BKO:

A seleção de um redutor para um sistema baseado em gás liquefeito deve ser feita levando em consideração os parâmetros de pressão exigidos e o volume percorrido. A manutenção simples e a eliminação oportuna de pequenas falhas permitirão que o dispositivo desempenhe suas funções por um longo tempo e com eficiência.

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