《燃气输配》课件一一

第八章燃气的压力调节与计量

第八章燃气的压力调节与计量§8-1燃气压力调节过程§8-2调压器的调节机构及传动装置§8-3调压器通过能力计算§8-4燃气调压器§8-5调压器的选型计算§8-6燃气调压站§8-7燃气的计量§8-1燃气压力调节过程一、调压器的作用及组成二、调压器的工作原理

三、压力自动调节系统的过渡过程

四、影响过渡过程动特性的因素一、调压器的作用及组成调压器的作用是将较高的入口压力调至较低的出口压力，并根据燃气需用工况的变化自动保持燃气压力在出口时恒定在设定值。作用:组成:⒈敏感元件：包括薄膜、导压管等。⒉给定压力部件：有重块、弹簧等。⒊可调节流阀：有提升阀、滑动阀、活塞阀、蝶阀、旋塞阀等。二、调压器的工作原理

图8－1调压器工作原理1－气孔；2－重块；3－薄膜；4－调节阀；5－导压管工作原理是：当出口燃气用量或燃气的出口压力P2变化时，通过导压管5使P2压力作用到薄膜3的下方，由于它与薄膜上方重块2的给定压力值不相等，故薄膜失去平衡。薄膜的移动，通过阀杆带动调节阀4改变流经孔口的燃气量，从而使压力恢复平衡。调压器工作原理方框图:

图8－2调压器自调系统方块图三、压力自动调节系统的过渡过程

（一）过渡过程质量指标⒈衰减比⒉余差⒊最大偏差⒋过渡时间⒌振荡周期或频率

（二）调节过渡过程形式⒈发散振荡过程⒉等幅振荡过程⒊衰减振荡过程⒋非振荡的过渡过程(单调过程)四、影响过渡过程动特性的因素⒈自行调整特性⒉容积系数⒊滞后⒋干扰的特性

§8-2调压器的调节机构及传动装置一、调节机构及其特性二、调压机构的薄膜一、调节机构及及其特性调压器的调节机机构可以采用各各种形式的阀门门，按阀门的结结构可分为单座阀及双座阀，如图8－3所所示。优点缺点适用范围

单座阀能可靠地切断供气，有效地防止出口管段压力升高，防止燃气泄漏。压力稳定性差。调压器前压力变化对燃气出口压力影响大。用户调压器及专用调压器广泛采用。

双座阀受力基本上是平衡的，因此调压器入口压力对燃气出口压力影响较小。关闭严密性差应安装在不需要完全切断燃气流量的燃气管道上。

8－3调节节机构简图（a）盘形硬阀阀；(b)锥形形硬阀；(c)盘形软阀；(d)孔口形阀阀；(e)双座座盘形阀；(f)双座塞形形阀图8－4调节阀阀流量特性曲线线1－直线；2－－抛物线；3－－对数曲线调节机构的调节节特性是用燃气气的相对流量与与阀门的相对开开启程度的函数数关系来表示，，称为阀门流量特性曲曲线如图8－4。二、调压机构的的薄膜（一）薄膜的形形状及材质图8－5薄薄膜的形状（a）平面型；；（b）碟形（（c）波纹形薄膜一般可做成成平面型、碟形形及波纹形;薄薄膜通常用皮革革、橡胶及塑料料等材料制成。。（二）薄膜的有有效系数图8－6薄薄膜有效系数数与挠度关系曲曲线（三）薄膜的特特点及应用平面膜制造方便，但灵灵敏度差，行程程小，多用于小小型调压器。碟形膜和波纹形膜加工制造复杂，，但灵敏度高。。通常，当行程程不大于20mm，直径不大于250mm，膜厚不大于1mm时，选用碟形膜;当膜片行程大于于20mm,直径大于250mm，膜厚大于1mm时，选用波纹形膜较为合适。§8-3调调压器通过能力力计算二、影响调压器器通过能力的因因素一、调压器通过过能力的计算一、调压器通过过能力的计算（一）对于不可可压缩流体的计计算即≤≤0.08，，且P2≤10kpa（二）对于可压压缩流体的计算算即当>0.08，且入口口压力较大时（三）当临界状状态时，即，，按下式式计算临界压力比二、影响调压器器通过能力的因因素调压器的通过能能力取决于阀孔的面积、阀门前后压力降降及燃气的性质。在确定调压器的的通过能力时，，应参照调压器器前后的压力比比，当P2﹕P1＞，，即P2＞＞Pc时，为亚亚临界流动状态态；当P2﹕﹕P1≤，，即P2＝Pc时为临界流动动状态。通过调压器阀孔孔的流量随调压压器出口压力P2与进口压力力P1之比而变变化，如图8－－8所示。图8-8流流量随压力比的的变化§8-4燃气气调压器一、调压器的分分类二、调压器产品品型号组成三、直接作用式式调压器四、间接作用式式调压器五、箱式调压器器（调压柜)一、调压器的分分类按作用原理直接作用式、间间接作用式按用途或使用对对象区域调压器、专专用调压器及用用户调压压器。按进出口压力低低压调压器、、中低压、中中中压调压器和高高低压、高中压压、高高压调压压器。按结构浮筒式及薄膜式式调压器，后者者又可分为重块块薄膜式和弹簧簧薄膜式调压器器。按被调参数后压调压器、前前压调压器。二、调压器产品品型号组成L/FRTZ/J316燃气调压器工作原理进口压力级制出口压力级制公称管径代号连接方式三、直接作用式调调压器直接作用式调压器器只依靠敏感元件（（薄膜）所感受的的出口压力的变化化移动节流阀进行行调节，不需要利利用外部能源。敏敏感元件就是传动动装置的受力元件件。根据作用在薄膜上上的给定压力部件件，直接作用式调调压器可分为三种种形式：重块式、弹簧式、压力作用式。常用的直接作用式式调压器有：液化石油气调压器器、用户调压器、各种低压调压器。图8－9弹簧簧式调压器工作原原理1－薄膜；2－弹弹簧；3－弹簧调调节螺钉；4－阀阀杆；5－阀座；；6－节流阀；7－导压管图8－10压力力作用式调压器1－薄膜；2－弹弹簧；3－阀座；；4－节流阀；5－－阀杆；6－导压压管图8－11YJ-0.6型型液化石油气减压压器1－壳体；2—调调节螺丝；3—调调节弹簧；4—薄薄膜；5—手轮；；6—入口；7——阀口；8—横轴轴；9—出口图8－12用用户调压器１－调节螺丝；2－定位压板；３３－弹簧；４－上上体；５－托盘；；６－下体；７－－薄膜；８－横垫垫；９－阀垫；１１０－阀座；11－阀体；12－－导压管四、间接作用式调调压器间接作用式调压器器的敏感元件和传传动装置是分开的的。它是由指挥器器和主调压器组成成。当敏感元件感感受到出口压力的的变化后，使操纵纵机构（如指挥器器）动作，接通外外部能源或被调介介质（压缩空气或或燃气），使调节节阀门动作。常用间接作用式调调压器：T型调压器、轴流式调压器、曲流式调压器、自力式调压器。图8－13T形调压器1－主调压器；2－指挥器；3－－排气阀Ｔ型调压器体积小小，流量大，安装装、调试和检修方方便。它的适用范范围广，根据进口口压力的不同，可可作为高中压、中中中压、中低压调调压器。另外，它它还适用于杂质含含量较高的燃气，，如煤制气，但在在小流量时，有喘喘、跳现象。特点及应用：图8－14轴轴流式间接作用调调压器特点及应用：燃气通过阀门时阻阻力损失小，在进进出口压力较低的的情况下通过较大大的流量。所以该该调压器可用于大大流量、压力变化化范围大的场合。。图8－15曲曲流式调压器结构构与工作原理特点及应用：曲流式调压器具有有运转无声、关闭闭严密、调节范围围广、结构紧凑等等优点。可供城市市燃气输配系统、、配气站(门站)、区域调压及用用户调压使用。图8－16自自力式调压器作用用原理特点及应用：该调压器结构简单单，操作维护方便便，无须外来能源源，只须用天然气气自身压力进行调调节。广泛用于天天然气供应系统的的门站、分配站、、区域调压室及用用户调压室。五、箱式调压器（（调压柜）图8－19箱箱式调压器§8-5调压器器的选型计算一、选择调压器应应考虑的因素二、选型计算一、选择调压器应应考虑的因素流量燃气的种类进出口压力调节精度阀座的形式二、选型计算在实际工程中，常常应用产品样本来选择调压器，产品品样本中给出的调调压器通过能力是是在一定压降和试试验气条件下得出出的，在使用时要要根据选择调压器器时给定的参数进行换算。如果产品样本中给给出的试验参数为为(m3/h)、压降（Pa）、出口压力力（绝对压力Pa）、气体密度（（kg/m3），则换算公式如如下：亚临界状态临界状态上述公式计算所得得调压器的通过能能力，是在可能的的最小压力降和阀阀门完全开启条件件下的最大流量。。但在实际运行时时，调压器阀门不不宜在完全开启状状态下工作，所以以，选用调压器时时，调压器的最大大流量与调压器的的计算流量（额定定流量）有下列关关系：［例8－1］试确确定接管直径D＝＝100mm，阀阀门直径Dv=100mm的调调压器全开时的最最大通过能力。已知：调节机构为为双座直通阀，阀阀门前后绝对压力力分别为P1=0.32MPa、P2=0.22MPa，燃气密密度ρ0＝0.7kg/m3,绝热指数数κ＝1.3，温温度为100℃。。§8-6燃气调调压站一、调压站的分类类二、调压站选址三、调压站的组成成四、调压站的布置置一、调压站的分类类按使用性质分类门站、区域调压压站、用户调压压箱、专用调压压站按建筑形式分类地上调压站、地地下调压站、箱箱式调压装置按调节压力范围分分类高中压调压站、高高低压调压站、中中低压调压站、低低低压调压站二、调压站选址调压站应尽量避开开城市繁华地段及及主要道路、密集集的居民楼、重要要建筑物及公共运运动场所，距明火火或散发火花的地地点不得小于30m。调压站与邻邻近建筑物应有一一定的安全距离。。当调压器的燃气入入口压力为高压时时，不应小于12m；当调压器的燃气入入口压力为中压或或低压时，不应小小于6m；距离重要的公共建建筑不应小于25m。调压站与其它建筑筑物、构筑物的水水平净距离应符合合城镇燃气设计规规范要求。调压站应力求布置置在负荷中心或接接近大用户处。可可选择在居民区的的街坊内、广场或或街头绿化带等地地。门站除应遵守安全全防火距离规定，，还应考虑地形、、地质条件、城市市主导风向、面积积空间及站场对当当地环境的影响，，附近企业对站场场的影响。交通要要方便，水电来源源充足，水处理便便利，尽可能靠近近城市居民点，并并位于下风向。三、调压站的组成成调压站在城市燃气气管网系统中是用用来调节和稳定管管网压力的设施。。通常是由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表等组成成。四、调压站的布置置调压站内部的布置置，要便于管理及及维修，设备布置要紧凑，管道及辅助管线力求简短。区域调压站专用调压站楼栋调压箱图8－22专专用调压站1－闸阀；2－过过滤器；3－安全全切断阀；4－调调压器；5－安全全放散阀；6－旁旁通管；7－燃气气表图8－21区区域调压箱（站））图8－22专专用调压站1－闸阀；2－过过滤器；3－安全全切断阀；4－调调压器；5－安全全放散阀；6－旁旁通管；7－燃气气表图8－23楼栋栋调压箱§8-7燃气的的计量一、燃气流量计分分类二、常用燃气流量量计介绍三、燃气流量计的的发展前景一、燃气流量计分分类按用户类型分家用表、商用表表、工业用表、、实验室用表按测量原理分容积式、速度式式、流体振动式式、差压式按计量范围分小流量表、大流流量表按是否加湿分干式表、湿式表表按进出气管分单管表、左进右右出表、右进左出出表二、常用燃气流量量计介绍容积式流量（计膜膜式计量表、回回转式流量计、、湿式流量计）速度式流