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1、燃氣調(diào)壓器工作原理解讀 臺州燃氣設計研究所 姚世航臺州美麗富饒的城市,位于東海之濱介于寧波和溫州之間。城市共分為3個行政區(qū),即椒江、路橋、黃巖。椒江區(qū)為臺州市行政中心駐地。自市政府從臨海搬遷至椒江以來,特色工業(yè)園區(qū)及各開發(fā)區(qū)商住樓均拔地而起,老區(qū)改造也進行的如火如荼。隨著椒江城區(qū)的發(fā)展,城市燃氣管網(wǎng)的建設也緊隨其后,自始建起至今城市燃氣管網(wǎng)已覆蓋全區(qū)大半地區(qū),輸配系統(tǒng)已具備一定的規(guī)模,其工藝流程為:門站高壓管道中壓管網(wǎng)用戶。從以上流程可以看出,任何一段都有供氣壓力的變化,而最貼近用戶生活的就是“中壓管網(wǎng)用戶”這段。民用燃氣調(diào)壓設施是城市燃氣中壓管網(wǎng)通往用戶燃氣用具的重要橋梁,它的設計合理與否直
2、接影響到用戶的用氣質量與燃氣經(jīng)營單位的經(jīng)濟。燃氣調(diào)壓設施更是城市燃氣輸配系統(tǒng)的主要組成部分,是管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)壓和調(diào)壓的重要設施。調(diào)壓設施的任務是按運行要求和設計規(guī)定將上一級輸氣壓力降至下一級壓力,當系統(tǒng)負荷發(fā)生變化時保持調(diào)壓后的輸氣壓力穩(wěn)定在運行設計要求的范圍內(nèi)。燃氣調(diào)壓設備大致可以分為四種:調(diào)壓站、調(diào)壓柜、調(diào)壓箱、單戶調(diào)壓器。在今天的城市中,人口密集、高樓林立、寸土寸金,在這種環(huán)境下由于調(diào)壓箱體積小、重量輕、安全性及可靠性高、安裝方便等優(yōu)勢,使其在四種調(diào)壓設備中脫穎而出。調(diào)壓箱是將中壓燃氣管網(wǎng)內(nèi)的燃氣壓力降至適合用戶燃具所使用的壓力的調(diào)壓設備,也是四種調(diào)壓設備中最貼近用戶生活的一種。也正是因為如
3、此,調(diào)壓箱的選型就變得至關重要。這就需要燃氣管道設計、施工、維護人員對調(diào)壓箱要有充分的了解并熟知其工作原理。采用調(diào)壓箱后的優(yōu)點:可以減少管路材料消耗。充分利用天然氣自身的壓力,節(jié)約能源。調(diào)壓箱一般緊鄰用氣建筑設置,低壓管段短,壓力損失小,且用氣壓力穩(wěn)定。調(diào)壓箱一般由感應裝置和調(diào)節(jié)機構組成。感應裝置的主要部分是敏感元件(薄膜、導壓管)等,出口壓力的變化是通過薄膜使節(jié)流閥移動。調(diào)節(jié)機構是各種形式的節(jié)流閥。敏感元件和調(diào)節(jié)機構之間用執(zhí)行機構相連。調(diào)壓箱大致可分為兩種:直接作用式調(diào)壓箱,間接作用式調(diào)壓箱。直接式調(diào)壓箱是指:只依靠敏感元件(皮膜)所感受的出口壓力的變化移動閥門進行調(diào)節(jié),不需要利用外部能源。
4、間接式調(diào)壓箱是指:通過外力或能源作用,移動閥門調(diào)節(jié)壓力。目前臺州市椒江區(qū)所使用的調(diào)壓箱均為直接式調(diào)壓箱且為二級調(diào)壓,即燃氣經(jīng)第一級降壓后壓力已基本穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi),第二級調(diào)壓器就在變化范圍很小的進口壓力下工作,因此,燃氣經(jīng)第二級調(diào)壓器后出口壓力就穩(wěn)定在較高的精度范圍之內(nèi),從而保證了整個調(diào)壓器具有較高的調(diào)壓精度。調(diào)壓器的工作原理如下:調(diào)壓器為兩級平衡作用式調(diào)壓器,其中閥門(調(diào)節(jié)機構)與閥桿(執(zhí)行機構)與皮膜(調(diào)節(jié)機構)之間相互串聯(lián),作用在調(diào)壓器皮膜上的力有三個:進口壓力P1、工作彈簧力F、一級出口壓力P2,工作時三力相互平衡。(見附圖)一級調(diào)壓器是直接作用式調(diào)壓器,其工作過程如下:當出口處的
5、用氣量增加或進口壓力P1降低時,燃氣出口壓力P2下降,造成皮膜上下壓力不平衡,此時皮膜受彈簧作用力F推動下降,同時帶動閥桿使閥門開大,燃氣流量增加,使壓力恢復至平衡狀態(tài)。反之,當出口處用氣量減少或入口壓力P1增大時,燃氣出口壓力P2升高,此時皮膜克服彈簧作用力F上升,同時拉動閥桿使閥門關小,燃氣流量減少,又逐漸使出口壓力恢復到原來狀態(tài)。二級調(diào)壓器也是一個直接作用式調(diào)壓器,其工作原理和工作過程與一級直接作用式調(diào)壓器相同。經(jīng)過調(diào)壓器的二級調(diào)壓,無論用氣量及入口壓力如何變化,調(diào)壓箱總能自動保持穩(wěn)定的供氣壓力。此外,調(diào)壓箱還具有過高壓保護系統(tǒng),該保護裝置設置在調(diào)壓箱一級入口之前,該系統(tǒng)在安裝調(diào)試前是關閉的,在工作時,將第二級調(diào)壓后的出口壓力引入導閥作為緊急切斷的控制壓力,當?shù)诙壋隹趬毫Τ鲈O定值時,導閥內(nèi)的膜片向外運動,卡在閥桿凹槽內(nèi)的鋼珠脫出,閥桿在彈簧力的作用下運動并關閉燃氣通道,停止對下游的供氣。在提倡低碳生活和綠色環(huán)保的今天,作為綠色能源的天然氣產(chǎn)業(yè)已得到了國家的大力支持,東海氣田的開發(fā)、西氣東輸?shù)慕ㄔO會更加帶動臺州市燃氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的同時也會有大量的調(diào)壓設備涌現(xiàn),這就需要我們設計人員更加嚴格的要求自己,多看、多聽、多學使自己所學的知
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