Реле давления DUNGS GW150: безопасность и стабильность газовых систем

DUNGS GW150 контролирует давление в газовых рампах и горелочных установках. При достижении порога реле переключает контакт и передаёт сигнал автоматике. Измерительный узел не требует питания. GW150 обозначает семейство: точные параметры зависят от модификации.

Основные технические характеристики

Ниже приведены значения для GW 150 A5; другие исполнения могут отличаться:

• диапазон настройки давления — от 30 до 150 мбар, или 3–15 кПа,
• максимальная отметка шкалы уставки — 150 мбар, или 0,15 бар,
• предельное рабочее давление для ряда модификаций — до 500 мбар, или 50 кПа, при обязательной проверке маркировки,
• измеряемая величина — давление газовой среды относительно опорного давления,
• выход — дискретный сигнал перекидного электромеханического контакта,
• тип контактов — общий COM, нормально открытый NO и нормально закрытый NC,
• источник энергии измерительного узла — сила давления на мембрану,
• допустимые напряжение, ток, температура и степень защиты — по паспорту конкретного исполнения.

150 мбар соответствуют 15 000 Па, 30 мбар — 3 000 Па. GW150 не выдаёт аналоговый сигнал 4–20 мА и не служит манометром.

Конструкция и физика измерения

Мембрана воспринимает давление, пружина задаёт порог, а микропереключатель формирует сигнал:

• корпус с каналом подвода газа и присоединительным отверстием,
• упругая мембрана, воспринимающая нагрузку контролируемой среды,
• пружина, уравновешивающая давление в заданном диапазоне,
• регулировочный узел со шкалой установки порога,
• рычажный механизм передачи перемещения к переключателю,
• контактная группа с двумя альтернативными направлениями коммутации,
• защитная крышка, клеммы и уплотняющие элементы.

Сила, действующая на мембрану, выражается формулой F = p × A, где p — перепад давления, A — эффективная площадь. При условной площади 10 см2 и давлении 100 мбар получается F = 10 Н. Это иллюстрация, не паспортный размер мембраны.

Режимы работы и гистерезис

Регулятор изменяет усилие пружины. При повышении давления мембрана запускает переключение, а при снижении контакт возвращается. Разность этих порогов — гистерезис:

• давление ниже заданного порога — сохраняется первоначальное состояние контактов,
• достижение точки срабатывания — механизм резко меняет положение микропереключателя,
• давление выше порога — активна противоположная контактная цепь,
• снижение до точки отпускания — контакты возвращаются в исходное состояние,
• нарушение проводки — выявляется внешней схемой лишь при соответствующем принципе контроля целостности.

При условной уставке 80 мбар и дифференциале 10 мбар срабатывание при росте произойдёт около 80 мбар, возврат — около 70 мбар. Дифференциал здесь пример, а не паспортное значение GW150.

Применение в газовой автоматике

Реле сигнализирует контроллеру, но не перекрывает газ. Схема задаёт контроль нижнего либо верхнего предела:

• запрет запуска горелки при недостаточном давлении на входе,
• контроль состояния участка газовой рампы перед разрешением розжига,
• передача дискретного сигнала в блок управления горением,
• формирование условия межблокировки совместно с газовыми клапанами,
• контроль порога при технологических переходах пуска и останова.

При контроле минимума недостаток давления блокирует пуск, при контроле максимума блокировка следует за превышением уставки. Логику определяют клеммы и контроллер.

Электрическое подключение

Контакты подключают по маркировке изделия. Давление перемещает мембрану; ток поступает из внешней цепи:

• общую клемму COM соединяют с предусмотренным схемой проводником,
• выводы NO и NC применяют с учётом состояния при отсутствии давления,
• номиналы напряжения и тока сверяют с допустимой нагрузкой контактов,
• при коммутации катушек учитывают индуктивный характер нагрузки,
• проверяют поведение автоматики при обрыве сигнального проводника,
• работы на электрических и газовых соединениях проводят в безопасном отключённом состоянии.

При напряжении входа контроллера 24 В и токе 20 мА расчётная мощность цепи равна P = U × I = 0,48 Вт. Это расчёт нагрузки, не номинал GW150. Допустимые пределы определяет паспорт.

Монтаж и точность

Уставку проверяют манометром при повышении и снижении давления. Разность точек срабатывания и возврата показывает дифференциал. На результат влияют температура, вибрации и пульсации. При проверке полезно отличать уставку от рабочего диапазона газовой сети. Если на участке ожидается 60–110 мбар, порог 80 мбар может служить контрольной границей при соответствующей логике блокировки. Измерение ведут медленно, исключая резкие скачки давления. Результаты нескольких циклов сравнивают между собой: заметный разброс требует проверки линии отбора давления и механизма переключения. Контроль выполняют в пределах допуска, указанного для данного исполнения:

• тип резьбы и уплотнения должен отвечать исполнению прибора,
• газоотборный канал защищают от конденсата и механических частиц,
• ориентацию корпуса и условия среды проверяют по инструкции,
• точки включения и возврата фиксируют в мбар или кПа,
• испытания выполняют без превышения паспортного давления,
• герметичность соединений проверяют по нормам газовой безопасности.

DUNGS GW150 не заменяет запорный клапан, манометр и устройство контроля пламени. Безопасность зависит от полного контура автоматики и корректной уставки.

Таким образом, DUNGS GW150 реализует дискретный контроль давления посредством мембраны, пружины и переключающих контактов. Характерный диапазон 30–150 мбар для GW 150 A5 делает устройство применимым в газовой автоматике, где необходим сигнал достижения заданного давления. Окончательные электрические и механические характеристики определяет полный индекс изделия. Компания «Олниса» поставляет реле давления DUNGS GW150 и другие компоненты промышленной автоматики. В поставки «Олниса» входит оборудование для газовых рамп, горелочных установок и производственных систем управления. «Олниса» является поставщиком промышленного оборудования для предприятий энергетического и технологического сектора.