¿Qué es un reductor de cilindro de gas: diseño y funcionamiento de un dispositivo con regulador de presión?

No todos los asentamientos y zonas de dacha están conectados al suministro centralizado de gas.Desafortunadamente, todavía hay ciudades y pueblos en los que se utiliza activamente gas envasado. Para su uso seguro, se requiere un reductor de gas, un dispositivo que reduce la presión del combustible a los valores requeridos para estufas y calderas.

Te contamos todo sobre las pautas para elegir un dispositivo reductor. La información que le proporcionamos le ayudará a comprar el reductor más adecuado para su instalación en una bombona de gas. Describimos en detalle los tipos de dispositivos y los criterios según los cuales se debe dar preferencia a un modelo en particular.

Aquellos que deseen instalar y conectar el dispositivo reductor por su cuenta recibirán ayuda de las instrucciones detalladas paso a paso. Aquí encontrará normas cuyo cumplimiento le protegerá y prolongará la vida útil de las instalaciones de gas. El artículo está ilustrado con fotografías y complementado con tutoriales en vídeo.

Reglas generales para elegir un globo reductor.

El funcionamiento estable del sistema de gas depende de la calidad y compatibilidad de todos sus componentes. Al elegir una caja de cambios, es necesario tener en cuenta la correspondencia de sus parámetros con las necesidades de los dispositivos conectados a través de ella.

Área de aplicación de dispositivos.

Para una caja de cambios, los siguientes indicadores se consideran características principales:

• el tipo de gas que pasa por el dispositivo;
• método de conexión al sistema;
• rango de presión de salida;
• rendimiento máximo;
• Rango de temperatura de funcionamiento.

Los cilindros con reductores se pueden instalar dentro o fuera de la casa.

La habitación en la que está instalado el equipo está sujeta a mayores requisitos de intercambio de aire y tiene la capacidad de ventilarse rápidamente en caso de una emergencia. La opción exterior ahorra espacio en el interior del edificio y es más segura en caso de fugas de gases inflamables.

El dispositivo reductor de presión está diseñado para reducir la presión del gas bombeado al cilindro a los valores operativos necesarios para el funcionamiento normal del equipo de gas.

Según el tipo de gas que pasa, los reductores se dividen en los siguientes tipos, cada uno de los cuales está pintado en un color específico para una identificación adicional:

• acetileno - blanco;
• hidrógeno - verde oscuro;
• oxígeno - azul;
• propano-butano - rojo;
• metano - rojo.

La marca de color de las cajas de cambios fabricadas fuera de Rusia puede diferir.

El reductor, diseñado para un cilindro con una mezcla de propano y butano, está pintado de rojo. Los dispositivos diseñados para otros gases no se pueden utilizar con hidrocarburos licuados.

Las características de la caja de cambios comprada deben corresponder a los parámetros y tipo de cilindro de gas y el dispositivo con el que será instalado. También es importante la calibración correcta de la potencia del flujo de gas de salida.

Si el valor de presión supera el rango permitido, la automatización de un aparato de gas moderno lo apagará. Si no está equipado con dicha protección, puede surgir una situación de emergencia.

Las cajas de cambios, como equipos potencialmente peligrosos, están sujetas a una certificación obligatoria.Si tienes dudas sobre el origen de fábrica del dispositivo adquirido, deberás solicitar un certificado de conformidad.

Estándares de conexión del sistema

Para conectar el reductor a un cilindro de gas o a una línea de suministro, se suelen utilizar 3 estándares de conexiones roscadas:

• Ancho 21,8 x 1/14 – rosca cilíndrica estándar DIN 477/T1, en Rusia se utiliza a menudo la abreviatura SP 21.8;
• GRAMO – rosca de tubo cilíndrico, donde el número después de la letra indica el diámetro nominal en pulgadas;
• METRO – rosca métrica, donde el primer número después de la letra indica el diámetro nominal, y el segundo – el paso de la rosca en milímetros.

Símbolos "LH" indican que se utiliza una rosca hacia la izquierda.

Los diferentes tipos de cilindros de gas utilizan diferentes estándares para las conexiones roscadas. Este hecho hay que tenerlo en cuenta a la hora de adquirir una caja de cambios (+)

Algunos dispositivos simples sólo tienen una opción de conexión. Así, el popular reductor Tipo 724B del fabricante italiano “Gavana Group S.p.A” está equipado con una rosca de entrada a izquierdas W 21,8 x 1/14 para un cilindro metálico estándar. En la salida hay una rosca interior derecha de media pulgada para conectar un fuelle sin adaptadores.

Un dispositivo más complejo Tipo 733 con función de regulación de presión del mismo fabricante ya tiene 6 opciones de rosca de entrada: para cilindros metálicos y compuestos, para válvula múltiple contenedor de gas y 3 conexiones más. Este modelo también cuenta con 3 opciones de rosca de salida.

Si las roscas de entrada o salida de la caja de cambios no coinciden válvula del cilindro o delineadores de ojos, luego use adaptadores especiales. Sin embargo, se debe minimizar el número de conexiones de este tipo, ya que aumentan el riesgo de fugas.Con equipos de gas estándar, no es difícil encontrar un reductor con un formato de conexión adecuado.

Procedimiento de instalación y puesta en marcha.

En primer lugar, se lleva a cabo la instalación. mangueras de suministro de gas sin conectarlo al cilindro. Luego se instala la tuerca reductora en la válvula del cilindro y luego se conectan las mangueras a ella.

Durante esta operación, los grifos del dispositivo consumidor de gas, géiser, caldera de gas de suelo, estufa, debe estar en la posición “cerrada”. Antes de montar la caja de cambios, para aflojar el resorte, es necesario desenroscar el tornillo de ajuste hasta el tope.

El tipo de tornillo de ajuste en forma de válvula es más conveniente que un dispositivo que debe apretarse con un destornillador. Sin embargo, es necesario limitar el acceso de los niños a dicho dispositivo.

Si utiliza una manguera flexible normal, para simplificar el procedimiento, el conector reductor se puede humedecer con agua. Esta conexión debe asegurarse con una abrazadera de tornillo. Las mangueras de fuelle se conectan mediante un adaptador roscado, que se atornilla en lugar de un racor.

Después de instalar el sistema, es necesario comprobar si hay fugas de gas cuando los dispositivos no funcionan. Para hacer esto, apriete la válvula de flujo de gas (si la hay) y desenrosque el tornillo de ajuste para aflojar el resorte tanto como sea posible.

Si, después de establecer la diferencia de presión, la aguja del manómetro muestra un aumento gradual de presión, entonces no se puede utilizar el reductor.

Después de ensamblar todo el sistema, es necesario asegurar el flujo de gas desde el cilindro al reductor y, girando el tornillo de ajuste, establecer la presión de salida requerida. Luego es necesario cubrir las conexiones del cilindro al dispositivo consumidor con una solución jabonosa para comprobar si hay fugas de gas.

Si el dispositivo de consumo es una estufa de gas, entonces es necesario encender los quemadores secuencialmente. Si la llama de cada uno de los quemadores no es azul, entonces es necesario reducir la presión en el reductor.

Una llama del quemador de color naranja o amarillo indica una combustión incompleta del combustible. Esto provoca importantes emisiones de monóxido de carbono, que pueden ser peligrosas si se utiliza la estufa durante mucho tiempo.

Al comprobar el funcionamiento de los quemadores a temperatura mínima, puede haber un problema con su atenuación. Para resolver esto, debe aumentar ligeramente la presión de salida usando el regulador en el reductor del cilindro de gas o cambiar la posición del tornillo de flujo en la propia estufa.

Si los problemas descritos anteriormente no son típicos de todos los quemadores, entonces es necesario limpiar o reemplazar los chorros de las partes problemáticas de la estufa. Si se produce una fuga de gas durante el inicio del sistema, la válvula de cierre debe estar completamente cerrada. Luego necesitas ventilar la habitación y comenzar a solucionar problemas.

Presión y volumen requeridos

El rendimiento del reductor debe garantizar el funcionamiento de todos los dispositivos conectados al sistema con el máximo consumo de gas. Parte del problema al determinar los parámetros requeridos es el uso de diferentes unidades de medida.

Hay dos unidades de presión para los aparatos de gas: pascales (Pa) y bares (br). Para un reductor, la presión de entrada se determina en megapascales (1 MPa = 10⁶ Pa) o barras, y en la salida, en pascales o milibares (1 mbr = 10^-3 br). La conversión de valores de presión entre estas unidades de medida se realiza mediante la fórmula:

1 dormitorio = 10⁵ Pensilvania

El volumen de gas que pasa a través del reductor y consumido por los dispositivos también se puede representar mediante dos cantidades: kilogramos y metros cúbicos.

Los parámetros de presión de entrada y salida de la mayoría de los dispositivos rusos se indican en pascales. En dispositivos extraños, por regla general, la presión se indica en bares.

Los indicadores pueden correlacionarse utilizando datos sobre la densidad de los principales gases envasados ​​(kg/m³) a una temperatura de 19⁰C y presión atmosférica estándar:

• nitrógeno: 1,17;
• argón: 1,67;
• acetileno: 1,10;
• butano: 2,41;
• hidrógeno: 0,08;
• helio: 0,17;
• oxígeno: 1,34;
• propano: 1,88;
• dióxido de carbono: 1,85.

Al recalcular los indicadores de estufas domésticas, puede surgir un problema relacionado con la proporción de propano y butano en los cilindros de gas. Su porcentaje para diferentes regiones climáticas está regulado por GOST 20448-90.

La densidad de la mezcla de gases depende de su composición porcentual. Por ejemplo, con una proporción establecida de 60% de propano y 40% de butano, la densidad del gas se puede calcular de la siguiente manera:

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

Entonces, si el flujo máximo de gas de una estufa de cuatro fuegos es de 0,84 m³/hora, entonces la caja de cambios debe proporcionar el mismo volumen de paso. En términos de kilogramos, este valor será 2,09 * 0,84 = 1,76 kg/hora.

GOST 20448-90 permite una gama bastante amplia de valores porcentuales de ambos gases en la mezcla de propano-butano. Esto crea cierta incertidumbre al calcular su densidad.

Al valor calculado del rendimiento máximo de la caja de cambios se le debe agregar un 25%.

Esto se debe a las siguientes razones:

• los parámetros de la mezcla de gases pueden variar según la región, la época del año y el proveedor;
• La densidad del gas, que se toma en los cálculos, depende de su temperatura;
• Puede haber una pérdida de elasticidad del resorte que regula el volumen de la cámara de baja presión en la caja de cambios, lo que resulta en una disminución de su rendimiento máximo.

A veces, completos con equipos modernos, ofrecen un reductor probado con un regulador de presión en caso de utilizar un cilindro de gas propano. Esta opción es óptima desde el punto de vista de la seguridad contra incendios y el rendimiento del sistema.

Características de diseño y mantenimiento.

El funcionamiento sin problemas del sistema es imposible sin un mantenimiento regular y la eliminación de fallos menores en la caja de cambios. Para hacer esto, necesita conocer el diseño del dispositivo y los signos de problemas típicos.

Diagrama de dispositivos de acción directa e inversa.

Según el tipo de diseño, las cajas de cambios se dividen en dispositivos de acción directa e inversa. En el primer caso, el exceso de presión del gas entrante tiene como objetivo abrir la válvula, en el segundo, presión insuficiente en la cámara de trabajo del dispositivo.

El diseño de las cajas de cambios de acción directa e inversa de una sola cámara es sencillo. La ausencia de componentes complejos es la razón de una larga vida útil sin averías si el producto está fabricado con alta calidad.

Los elementos básicos de ambos tipos de diseños de cajas de cambios son los mismos:

1. accesorio a través del cual se suministra gas;
2. manómetro de alta presión que muestra el valor de presión del gas suministrado al dispositivo;
3. un resorte de retorno que funciona para cerrar la válvula;
4. cámara de alta presión;
5. una válvula cuya posición regula el volumen de gas que pasa;
6. una válvula de seguridad que se activa cuando se alcanza una presión inaceptable en la cámara de trabajo;
7. manómetro de baja presión, que determina el valor de la presión del gas de trabajo;
8. cámara de trabajo (baja presión);
9. un tornillo de ajuste que determina la posición de la membrana;
10. resorte principal;
11. membrana de la cámara de trabajo;
12. pasador entre el resorte principal y la válvula de derivación.

Las cajas de cambios de acción inversa se han generalizado porque son más fiables.

Hay modelos equipados con un sensor de presión neumático, donde en lugar del resorte principal, actúa un gas sobre la membrana, asegurando el equilibrio del sistema.

Como regla general, el tornillo de ajuste está apretado. Esto se debe a la prevención de cambios espontáneos de posición bajo la influencia de fuerzas dirigidas a la membrana. Cuando gira en el sentido de las agujas del reloj, el volumen de la cámara de trabajo disminuye y la presión del gas saliente aumenta.

En las cajas de cambios normales, la desigualdad de la presión de salida depende del valor de la presión de entrada y, por regla general, alcanza el 15-20%. Los modelos de dos etapas (o dos cámaras) se utilizan cuando es necesario mantener la presión exacta de los gases de escape.

Este reductor de oxígeno ilustra bien el diseño del tipo de dos etapas: en esencia, son dos dispositivos separados conectados entre sí.

Estas cajas de cambios tienen un diseño más complejo y unas dimensiones ligeramente mayores. Cuestan más que sus homólogos de una sola etapa. Por tanto, si no es necesario, su uso es inadecuado.

Trabajos periódicos de inspección y servicio.

Para un funcionamiento adecuado y a largo plazo de la caja de cambios, es necesario realizar periódicamente procedimientos sencillos con ella. Una vez a la semana es necesario registrar las lecturas del manómetro. A medida que disminuye la elasticidad de los resortes, es posible una disminución o aumento de presión lenta pero constante.

Las siguientes acciones deben realizarse una vez por trimestre:

• Verifique el apriete de las juntas de acoplamiento., válvula de seguridad y manómetros con el cuerpo del dispositivo. Este procedimiento se puede realizar aplicando una solución jabonosa en las zonas de posibles fugas de gas.
• Purgar la válvula de seguridady para evitar que se pegue. Para ello es necesario conectar la caja de cambios a una fuente de aire comprimido y, con la salida cerrada, aumentar la presión hasta que se active el mecanismo de protección.

Es imposible realizar trabajos de reparación y mantenimiento relacionados con el impacto físico en el cuerpo del dispositivo (incluido el ajuste de conexiones roscadas) cuando la caja de cambios está bajo presión.

Esto es peligroso debido a la liberación e ignición de gases inflamables. Además, puede producirse una despresurización repentina del dispositivo con posibles daños físicos a las personas que se encuentren en la habitación.

Los especialistas en servicios de gas deben realizar una inspección técnica anual de los equipos, identificar el incumplimiento de los requisitos de seguridad y emitir instrucciones con un algoritmo para eliminarlos.

Fallos típicos y su reparación.

Las fugas de gas y las desviaciones de presión fuera del rango estándar se pueden eliminar de forma independiente. El primer problema puede deberse a las siguientes razones:

• despresurización de la vivienda;
• daño de la membrana.

El paso de gas a través de una conexión suelta de los elementos de la carcasa se puede eliminar reemplazando el revestimiento o usando sellador de silicona. La membrana dañada debe sustituirse por un elemento similar del kit de reparación.

Las razones de la desviación del valor de presión pueden ser:

• Problema de primavera. Es necesario desmontar la caja de cambios y determinar la causa del mal funcionamiento. Si el resorte está desplazado se debe corregir; si está roto se debe reemplazar.Si hay pérdida de elasticidad, basta con colocar una junta dura debajo.
• Fuga de gas comprimido en dispositivos con principio neumático de presión sobre la membrana. Es muy difícil solucionar el problema usted mismo. Es necesario reemplazar la caja de cambios.
• Problema de membrana. Si se produce una rotura, es necesario sustituir el conjunto del dispositivo, y si hay pérdida de estanqueidad en los puntos de conexión con las arandelas, se debe eliminar este mal funcionamiento apretando los bordes.
• Problema de la válvula de derivación. Si la junta de goma está desgastada, es necesario reemplazarla. Si se interrumpe el movimiento del balancín, se deben reemplazar las bisagras.

Teniendo en cuenta el bajo coste de las cajas de cambios, es aconsejable repararlas sólo si es imposible una sustitución rápida. Si, como resultado de acciones con el dispositivo, se desmontó, por razones de seguridad es necesario verificar su estanqueidad durante la primera puesta en marcha.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Vídeo #1. Diseño de una caja de cambios sencilla para cilindros de cinco litros:

Vídeo #2. Un ejemplo de reparación de cajas de cambios habituales de la serie BKO:

La selección de un reductor para un sistema a base de gas licuado debe realizarse teniendo en cuenta los parámetros de presión requeridos y el volumen que pasa. El mantenimiento simple y la eliminación oportuna de fallas menores permitirán que el dispositivo realice sus funciones durante mucho tiempo y de manera eficiente.

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