城市燃?xì)庹n件第九章燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力調(diào)節(jié)

城市燃?xì)庹n件-第九章燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力調(diào)節(jié)城市燃?xì)庹n件-第九章燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力調(diào)節(jié)城市燃?xì)庹n件-第九章燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力調(diào)節(jié)一、調(diào)壓器的作用調(diào)壓器（pressureregulators）主要功能：將輸氣管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)到下一級管網(wǎng)或用戶所需要的壓力將調(diào)節(jié)后的壓力保持穩(wěn)定。設(shè)置位置氣源廠、燃?xì)鈮核驼?、分配站、儲罐站、輸配管網(wǎng)和用戶處在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中，是降壓設(shè)備。第一節(jié)燃?xì)庹{(diào)壓器工作原理2城市燃?xì)庹n件-第九章燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)壓力調(diào)節(jié)城市燃?xì)庹n件-第九章一、調(diào)壓器的作用調(diào)壓器（pressureregulators）主要功能：將輸氣管網(wǎng)的壓力調(diào)節(jié)到下一級管網(wǎng)或用戶所需要的壓力將調(diào)節(jié)后的壓力保持穩(wěn)定。設(shè)置位置氣源廠、燃?xì)鈮核驼?、分配站、儲罐站、輸配管網(wǎng)和用戶處在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中，是降壓設(shè)備。第一節(jié)燃?xì)庹{(diào)壓器工作原理2一、調(diào)壓器的作用調(diào)壓器（pressureregulator調(diào)壓器工作原理圖薄膜是一個受力元件，既受到重塊的作用力，又受到下面氣體的作用力，當(dāng)受力不平衡時，薄膜可帶動閥桿上下移動，從而改變閥門的開度。1、氣體作用于薄膜上的力式中N—氣體作用于薄膜上的移動力；Fa—薄膜有效面積；P—作用于薄膜上的燃?xì)鈮毫Γ籧—薄膜的有效系數(shù)；F—薄膜表面積在其固定端的投影面積。二、調(diào)壓器的工作原理

3調(diào)壓器工作原理圖薄膜是一個受力元件，既受到重塊的作用力，又受調(diào)壓器工作原理圖2、重塊作用于薄膜上的力重塊的重量，以符號Wg表示。3、薄膜的平衡條件4調(diào)壓器工作原理圖2、重塊作用于薄膜上的力重塊的重量，以符號W①出口處的用氣量增加或入口處壓力降低時，燃?xì)獬隹趬毫档?，造成N<Wg，失去平衡。薄膜下降，使閥門開大，燃?xì)饬髁吭黾?，使壓力恢?fù)平衡狀態(tài)。

②當(dāng)出口處用氣量減少或入口處壓力增加時，燃?xì)獬隹趬毫升高，造成N>Wg，薄膜上升，帶動閥門使開度減小，燃?xì)饬髁繙p少，使壓力恢復(fù)到原來的數(shù)值。4、調(diào)壓器的工作過程5①出口處的用氣量增加或入口處壓力降低時，4、調(diào)壓器的工作過調(diào)壓器工作原理圖敏感元件（薄膜、導(dǎo)壓管等）給定壓力部件重塊、彈簧或直接作用在薄膜上的氣體壓力與被控壓力作用方向相反可調(diào)節(jié)流閥提升閥、滑動閥、活塞閥、蝶閥、旋塞閥等。6調(diào)壓器工作原理圖敏感元件（薄膜、導(dǎo)壓管等）6給定值傳動裝置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)對象測量元件干擾被調(diào)參數(shù)偏差信號位移信號調(diào)節(jié)作用5、調(diào)壓器自調(diào)系統(tǒng)自調(diào)系統(tǒng)中任何一個信號沿著箭頭前進(jìn)，最后又回到原來的起點，從信號的角度來說，該圖是一個閉合的回路，所以叫做閉環(huán)系統(tǒng)。7給定值傳動裝置調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)對象測量元件干擾被調(diào)參數(shù)偏差信號位第二節(jié)調(diào)壓器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及計算一、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以采用各種形式的閥門，按閥門的結(jié)構(gòu)可以分為單座閥及雙座閥。單座閥單座閥8第二節(jié)調(diào)壓器的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及計算一、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以采用各種形式991、單座閥的特點（1）關(guān)閉嚴(yán)密（2）閥門受力不平衡2、雙座閥的特點（1）受力平衡（2）關(guān)閉不嚴(yán)密101、單座閥的特點（1）關(guān)閉嚴(yán)密2、雙座閥的特點（1）受力平衡二、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)壓器）通過能力的計算1、影響調(diào)壓器通過能力的因素取決于調(diào)壓器前后壓力降、調(diào)壓器的阻力系數(shù)以及氣體的性質(zhì)。QmaxQPc/P11P2/P1abc臨界壓力比：

當(dāng)P2/P1>vc時，為亞臨界狀態(tài)；當(dāng)P2/P1≤vc時，為臨界流動狀態(tài)。k為絕熱指數(shù)。對于天然氣，k=1.3，vc=0.54811二、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（調(diào)壓器）通過能力的計算1、影響調(diào)壓器通過能力的2、調(diào)壓器通過能力的計算忽略燃?xì)獾膲嚎s性考慮壓縮性

（1）對于不可壓縮流體氣體通過調(diào)壓器時壓力降的計算公式：

計算流量公式：F是管道斷面的面積，ζ是對應(yīng)于管道斷面積的阻力系數(shù)。122、調(diào)壓器通過能力的計算忽略燃?xì)獾膲嚎s性考慮壓縮性（1）Q為m3/h，F(xiàn)為cm2，ΔP為MPa，ρ為kg/m3。流通能力系數(shù)C含義：表示產(chǎn)品的指標(biāo)；定義：在ΔP=0.0981MPa，ρ=1000kg/m3時，流經(jīng)調(diào)節(jié)閥門的小時流量。

表達(dá)式：C值越大，表明相同條件下調(diào)壓器的通過能力越大。

C與流通斷面和阻力系數(shù)有關(guān)，已知C可求出阻力系數(shù)；已知阻力系數(shù)也可求出C值。13Q為m3/h，F(xiàn)為cm2，ΔP為MPa，ρ為kg/m3。流（2）對于可壓縮流體的計算把燃?xì)饨?jīng)過閥門的流動類似于漸縮噴管，計算時根據(jù)調(diào)壓器前后壓力比分為兩種情況。①亞臨界狀態(tài)，即：14（2）對于可壓縮流體的計算把燃?xì)饨?jīng)過閥門的流動類似于漸縮噴管計算公式：C—流通能力系數(shù)；ε—考慮了燃?xì)饬鹘?jīng)節(jié)流機(jī)構(gòu)時密度變化的膨脹系數(shù)。公式中各參數(shù)的單位：Q0為m3/h，ΔP及P1采用MPa。公式推導(dǎo)中認(rèn)為流動是絕熱的，由熱量交換所帶來的誤差利用ε予以補(bǔ)償，因此實際應(yīng)用中，ε通常不采用理論計算公式計算，而是采用實驗數(shù)據(jù)。（圖9-7）

15計算公式：C—流通能力系數(shù)；公式推導(dǎo)中認(rèn)為流動是絕熱的②臨界狀態(tài)，即：最大通過能力計算公式：式中：—臨界狀態(tài)時的膨脹系數(shù)。16②臨界狀態(tài)，即：最大通過能力計算公式：式中：—臨界狀態(tài)時的膨（3）與實驗參數(shù)的換算實驗調(diào)壓器時所用的參數(shù)用表示，此時的流量為

實際參數(shù)用表示，流量為

①亞臨界狀態(tài)②臨界狀態(tài)17（3）與實驗參數(shù)的換算實驗調(diào)壓器時所用的參數(shù)用（4）選擇調(diào)壓器的額定流量

以上所得流量是閥門完全開啟時的最大流量。但在實際運行時，閥芯的位移不超過最大行程的90%為宜。此時調(diào)壓器的額定流量Q0與計算流量Qp之間的關(guān)系：

調(diào)壓器計算流量一般按其承擔(dān)管網(wǎng)計算流量的1.2倍確定，即∴18（4）選擇調(diào)壓器的額定流量以上所得流量是閥門完全開啟時的最第三節(jié)燃?xì)庹{(diào)壓器及調(diào)壓室一、調(diào)壓器的分類1、按作用原理，即敏感元件（指探測調(diào)壓器出口壓力變化的元件）與傳動裝置的受力元件的關(guān)系分類（1）直接作用式只依靠敏感元件(薄膜)所感受的出口壓力的變化移動調(diào)節(jié)閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。敏感元件就是傳動裝置的受力元件。使調(diào)節(jié)閥門移動的能源是被調(diào)介質(zhì)。19第三節(jié)燃?xì)庹{(diào)壓器及調(diào)壓室一、調(diào)壓器的分類1、按作用原理，根據(jù)作用在薄膜的給定壓力部件，直接作用式調(diào)壓器可分為三種形式：重塊式、彈簧式和壓力作用式。

①重塊式

出口壓力難以調(diào)節(jié)，一般用于出口為低壓的配氣系統(tǒng)。②彈簧式用彈簧代替重塊，調(diào)節(jié)彈簧調(diào)節(jié)螺栓即可增加或縮小給定壓力值，可調(diào)進(jìn)出口壓力范圍較大。以上兩種調(diào)壓器都不適用于高的出口壓力③壓力作用式調(diào)壓器

給定壓力由薄膜上方小室內(nèi)的壓力確定，可以使用于較高的出口壓力。20根據(jù)作用在薄膜的給定壓力部件，直接作用式調(diào)壓器可分為三種形式（2）間接作用式敏感元件與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分離，敏感元件探測燃?xì)獬隹趬毫Φ淖兓粚⑿盘杺鬟f給指揮（操縱）機(jī)構(gòu)，接通能源（外部能源或被調(diào)介質(zhì)）使調(diào)節(jié)閥門移動。一般包括指揮器和主調(diào)壓器兩部分。間接作用式調(diào)壓器的靈敏度比直接作用式調(diào)壓器的靈敏度高。多用于流量較大的區(qū)域調(diào)壓站中。相同的指揮器和不同的主調(diào)壓器或相同的主調(diào)壓器和不同的指揮器組合可形成不同形式的產(chǎn)品。21（2）間接作用式敏感元件與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分離，敏感元件探測燃?xì)獬隹?、按進(jìn)、出口壓力分類高中壓調(diào)壓器：通常用在門站、配氣站、三級系統(tǒng)的高中壓管網(wǎng)以及某些工業(yè)用戶；高低壓調(diào)壓器：用在城市的高低壓管網(wǎng)；中低壓調(diào)壓器：用在城市的中低壓管網(wǎng)，目前我國應(yīng)用最多。另外，還有高—高壓、中—中壓、低—低壓調(diào)壓器。222、按進(jìn)、出口壓力分類高中壓調(diào)壓器：通常用在門站、配氣站、三3、按用途或使用對象分類（1）區(qū)域調(diào)壓器

區(qū)域性用氣調(diào)壓之用。高中、高低、中低調(diào)壓器均可作為區(qū)域調(diào)壓器；流量較大。（2）專用調(diào)壓器

為工業(yè)用戶、公用事業(yè)用戶專用的調(diào)壓室，高中、高低、中低調(diào)壓器均可作為專用調(diào)壓器。（3）用戶調(diào)壓器給一些集體食堂、小型公共建筑或者是居民點供應(yīng)燃?xì)?，供氣量小，可將用戶和中壓管道連接起來，便于進(jìn)行樓棟調(diào)壓。233、按用途或使用對象分類（1）區(qū)域調(diào)壓器區(qū)域性用氣調(diào)壓之用地上調(diào)壓器：采用最多的方式，其便于操作、檢修和維護(hù)管理，同時也比較安全；地下調(diào)壓器：操作、檢修和維護(hù)管理均不方便，一旦出現(xiàn)事故，將危及地上較大范圍的建筑物和人身安全，因此這種方式目前很少采用。

4、按設(shè)置方式分類24地上調(diào)壓器：采用最多的方式，其便于操作、檢修和維護(hù)管理，同時二、我國常用調(diào)壓器1、液化石油氣減壓閥進(jìn)口壓力：20～1000kPa；出口壓力：關(guān)閉壓力：3.5kPa使用溫度：-20～+50℃性能參數(shù)25二、我國常用調(diào)壓器1、液化石油氣減壓閥進(jìn)口壓力：性能參數(shù)25用戶用氣量增加，引起出口壓力降低，作用在薄膜上的力降低，彈簧伸長將橫軸拉向左方，閥口增大，通過的流量增加。反之亦然。作用過程存在問題當(dāng)流量增加到一定程度時，彈簧伸長，彈簧力減弱；流量增加，薄膜撓度減小，有效作用面積增大；進(jìn)口氣流直接沖擊薄膜，抵消掉部分彈簧力。所有這些都使得在流量增加時，出口壓力不能保持穩(wěn)定，而是偏低。思考：直接作用式間接作用式？26用戶用氣量增加，引起出口壓力降低，作用在薄膜上的力降低，彈簧適用范圍集體食堂飲食服務(wù)業(yè)用量不大的工業(yè)用戶居民點可以將用戶與中壓管道連接起來，進(jìn)行樓棟調(diào)壓。2、用戶調(diào)壓器27適用范圍集體食堂2、用戶調(diào)壓器2728283、雷諾式調(diào)壓器間接作用式調(diào)壓器主要用作區(qū)域調(diào)壓及大用戶專用調(diào)壓屬于中低壓調(diào)壓器

293、雷諾式調(diào)壓器間接作用式調(diào)壓器293030三、調(diào)壓室的組成及其裝置調(diào)壓室調(diào)壓器閥門過濾器安全裝置旁通管測量儀表等調(diào)壓計量站還裝有計量設(shè)備31三、調(diào)壓室的組成及其裝置調(diào)壓室31１、閥門進(jìn)出口——檢修調(diào)壓器、過濾器以及停用調(diào)壓器時切斷氣源距調(diào)壓室10m以外進(jìn)出口管道應(yīng)設(shè)置切斷閥門常開當(dāng)調(diào)壓室發(fā)生事故或大修時，不必接近調(diào)壓室即可切斷氣源，防止事故蔓延。旁通32１、閥門進(jìn)出口——檢修調(diào)壓器、過濾器以及停用調(diào)壓器時切斷氣源２、過濾器目的：消除燃?xì)庵械墓腆w懸浮物位置：調(diào)壓器入口種類：重力式分離器（一般只能分離粒徑大于20~30μm）離心式旋風(fēng)分離器（分離粒徑可至10μm）氣體管道過濾器填料：馬鬃、長玻璃絲、金屬絲網(wǎng)等過濾器前后應(yīng)設(shè)置壓差計，根據(jù)測得的壓力降判斷過濾器的堵塞情況33２、過濾器目的：消除燃?xì)庵械墓腆w懸浮物33在長距離的天然氣輸氣起點站、中間站、分氣站和門站，應(yīng)選用重力式及旋風(fēng)分離器。允許壓降較大時，可選用旋風(fēng)式；允許壓降較小時，可選用重力式。天然氣門站及城市環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中的各級調(diào)壓室，當(dāng)進(jìn)口壓力小于1.2MPa時，一般選用氣體管道過濾器。34在長距離的天然氣輸氣起點站、中間站、分氣站和門站，應(yīng)選用重力３、安全裝置原因負(fù)荷為零而調(diào)壓器閥門關(guān)閉不嚴(yán)調(diào)壓器中薄膜破裂或調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈時出口壓力突然增高會危及設(shè)備的正常工作甚至?xí)舶踩斐晌：?。防止出口壓力過高的安全裝置安全閥、監(jiān)視器裝置和調(diào)壓器并聯(lián)裝置

35３、安全裝置原因35安全閥安全切斷閥當(dāng)出口壓力超過允許值時，自動切斷燃?xì)馔返拈y門。安全放散閥當(dāng)出口壓力出現(xiàn)異常但尚沒有超過允許范圍前開啟閥門放散。不切斷管路，能保持不間斷供氣。水封式、重塊式、彈簧式36安全閥安全切斷閥36監(jiān)視器裝置備用調(diào)壓器2設(shè)計出口壓力略高于調(diào)壓器337監(jiān)視器裝置備用調(diào)壓器2設(shè)計出口壓力略高于調(diào)壓器337調(diào)壓器并聯(lián)裝置正常工作調(diào)壓器的給定出口壓力略高于備用調(diào)壓器的給定出口壓力。備用線路上安全切斷閥的動作壓力應(yīng)略高于正常工作線路上安全切斷閥的動作壓力。38調(diào)壓器并聯(lián)裝置正常工作調(diào)壓器的給定出口壓力略高于備用調(diào)壓器的４、旁通管保證調(diào)壓器維修時不間斷供氣。燃?xì)馔ㄟ^旁通管供給用戶管網(wǎng)壓力流量調(diào)節(jié)通過手動調(diào)節(jié)旁通管上閥門實現(xiàn)選擇旁通管管徑根據(jù)燃?xì)庾畹偷倪M(jìn)口壓力和需要的出口壓力以及管網(wǎng)的最大負(fù)荷進(jìn)行計算旁通管的管徑通常比調(diào)壓器出口管的管徑小2~3號39４、旁通管保證調(diào)壓器維修時不間斷供氣。39調(diào)壓器旁通管的最小管徑調(diào)壓器管徑（mm）旁通管管徑（mm）755015010020010030015040調(diào)壓器旁通管的最小管徑調(diào)壓器管徑（mm）旁通管管徑（mm）75、測量儀表

安裝目的判斷各種裝置及設(shè)備工作是否正常，主要是壓力表。入口安裝指示式