第09章燃气的压力调节及计量总结

用公式计算出的调节阀门所通过的流量，是 最小压降和阀门完全开启条件下的最大流量。 调压器不宜处在完全开启状态，因此： 调压器的计算流量QP（额定流量）与 Q0max（最大流量）关系： Q0max＝（1.15～1.2）QP 调压器的计算流量QP与管网的计算流量Q： QP=1.2Q
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二、传动装置
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3.箱式调压装置
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� 思考题
1）说明调压站的组成及装置。 2）调压站安全装置有哪些 ？ 3）说明调压站的分类。 4）调压站如何进行选址？
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薄膜上加硬质圆盘后，有效系数C： 2/3＜C＜1 这样改善了薄膜的传动特性。 缺点;减少了自由行 程(圆盘直径d≤0.8D )
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（二）、薄膜的特性 1.材料： 性能要求：灵敏度高，气密性好， 耐腐蚀、耐热、耐高温 2.结构：分带骨架（锦纶），不带骨架
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3.膜片形状： 平面形、碟形 、波纹形 4.材料： 丁腈橡胶（耐油、耐温、溶剂）、氯丁橡胶（抗 张力、耐日光、耐低温差）
（一）薄膜的有效系数 挠度：薄膜中心沿着薄膜 移动力的方向移动的距离。 有效系数C：薄膜中心所 承受的力占总力中的份数。
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薄膜上没有硬质圆盘时 当0＜f＜1/2，有1/3＜C＜1
薄膜上加硬质圆盘时： 当0＜f＜1/2 有2/3＜C＜1
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气体作用于薄膜上的力：
N = FaP = CFP
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（二）过滤器 位置：安装在调压器的入口前； 作用：过滤悬浮的颗粒状杂质， 使阀芯和阀座不被破坏； 构造：马鬃或玻璃丝填料； 使用：安装压差计，当测得压力降大于 10kPa(1000mmH 2O)，清洗过滤器。
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（三）安全装置 当调压器出口压力突然升高，必须有安 全装置应对这种情况。 1.安全阀 ：安全放散阀，提前放散。 安全切断法，自动切断燃气。
B（第一个波峰） = B ′(第二个波峰 )
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②余差：过渡过程终了时的残余偏差，用C表 示，出口压力范围，允许P±△P，±△P相 当于C。 ③最大偏差：过渡过程中，被调参数偏离给 定值的最大差值，用A表示，A发生在第一 个波峰出现的时刻，A越大，时间越长，越 不好。
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④过渡时间：从干扰发生起到系统又建立了 新的平衡为止所用的时间，叫过渡时间。 实际上，被调参数达到P±△P就认为已达 到稳定值。 ⑤振荡周期与频率：过渡过程从一个波峰到 第二个波峰之间的时间叫周期，其倒数叫 振荡频率。
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� 思考题
1）说明单座阀和双座阀的优缺点。 2）什么是调节机构的流通能力系数？ 3）说明调压器计算流量与最大流量的关系。 4）说明调压器计算流量与管网计算流量的关 系。 5）改善薄膜有效系数的目的是什么？
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调压器 第三节 燃气 燃气调压器
一、调压器的分类 1.按作用原理分类 2.按用途和使用对象分类 3.按进、出口压力分类 4.按结构分类 5.按被调参数位置分类
燃气输配
主讲教师：焦文玲
第9章 燃气的压力调节及计量
� 教学内容：燃气压力调节过程、调压器的 调压机构及传动装置、燃气调压器和燃气 调压站。 � 基本要求：掌握调压器的工作原理、调节 机构特性、薄膜的有效系数、调压器的分 类、直接作用式调压器、间接作用式调压 器、调压站的组成及装置、调压站的分类 及选址、调压站的布置。
三、调压站的布置
总原则：管理、维修方便，设备布置紧 凑，管线力求简单。 1.区域调压站： 通常有－、L、∏形。
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其它要求： 平立面布置； 电器防爆； 泄压面积； 通风和温度。
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2.专用调压站： 1）用安全切断阀： 压力过高、过低都 要关断；选关闭严 密的单座阀调压器。 2）安装流量计
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第一节 燃气压力调节过程
一、调压器的工作原理 调压器起两个作用：①降压： ②稳压： 1.组成 2.原理 气体作用于薄膜上的力：
N = FaP = CFP
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调节阀门的平衡条件：
N = Wg
式中：Wg——重块的质量
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入口压力或者出口流量发生变化： 当Q出↑or P入↓ →P出↓， N＜Wg，不平衡 → 薄膜↓ → 阀门↑→ Q↑→P出↑（平衡） 反之，阀门关小。
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三、影响过渡过程动特性的因素
动特性主要取决于系统本身的动特性。 1.调节对象的自行调节特性 管道不借助调压器，当干扰发生时，能 在新的参数下恢复平衡状态的能力。 2.调节对象的容积系数 等于管道中增加单位压力所需的燃气量。 容积系数越大，较容易调节.
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3.由于各种惯性产生的滞后 滞后对调节的稳定性影响很大，特别是测 量滞后和传送滞后。这种滞后就是被调参 数发生变化到阀芯开始移动之间的时间。 4.干扰的特性 这是外因。当干扰均匀、平稳，有利于调 节，反之就不易于调节，如工业用户的干 扰大，不易调节。
时间
发散振荡过程，不 稳定过程，被调参 数偏离给定值↑
1.过渡过 程曲线
等幅振荡，也是不 稳定过程，除非振 幅极小 衰减振荡过程，一段 时间后， →给定值， 平衡状态。 非振荡的过渡过程 （单调过程）变化 较慢，也不采用
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2.衰减振荡过程评价质量指标 ①衰减比：表示衰减程度的指标 一般4～10
①摩擦阻力 ②气流不断改变方向
∆P ≤ 0.08 时，忽略压缩性 当 P1 ∆P > 0.08时，考虑压缩性 当
源自文库
P1
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在计算调节阀门时，常引入流通能力系数C： 它是在ρ＝1000kg/m3，△P＝0.0981MPa时， 流经调节阀门的小时流量（m3/h）
5.04F C =Q= ξ
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� 复习题
1）画图说明调压器的工作原理。 2）说明调节系统衰减振荡过程评价质量指标。
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第二节调压器的调压机构及传动装置
一、调节机构及计算 （一）调节机构 1.形状和特性 a.单座阀 优点：关断严密 b.双座阀 优点：无单向力
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2.特性曲线 希望流量与调节阀的 行程具有线性关系， 但是具有线性关系的 调节阀，在实际应用 中，往往不能得到线性关系。
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不论用气量及入口压力如何变化，调压器经 常自动地保持稳定的出口压力。 调压器和与其连接的管网是一个自调系统。
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二、压力自动调节系统的过渡过程 过渡过程：被调参数随时间变化的过程称 为自调系统的过渡过程。 静态：相对静止状态； 动态：参数处于变动；
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被调参数
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二、调压站的分类及选址
（一）按使用性质 1.区域调压站 2.箱式调压装置 3.专用调压站
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（二）按建筑形式 1.地上调压站 2.地下调压站 （三）按调节压力 1.高中压； 2.高低压； 3.中低压。
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（四）选址 1.布置在负荷中心区； 2.避开繁华街道；在街坊内； 3.地上调压站适用范围广：满足安全距离； 4.地下调压站选址容易，不必采暖，不影响 城市美观，但受限。
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（一）轴流式调压器 特点：通过阀门的阻力损失小，在进出 口压力差较小的情况下通过较大的流量。 工作原理：
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（二）曲流式调压器 特点：运转无声、 关闭严密、 结构紧凑，可用 于门站、调压站。 工作原理：
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� 复习题
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二、直接作用式调压器 只依靠敏感元件（薄膜）所感受燃气出口 压力的变化来驱使调节阀门移动进行压力 调节。薄膜，既是敏感元件又是调节装置。
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（一）、液化石油气减压器 工作原理：
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（二）、用户调压器 用于居民和小型用户进行楼栋调压。 工作原理：
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三、间接作用式调压器 由敏感元件感受到燃气出口压力的变化， 使一个操纵机构动作，接通能源，经传 动，放大，使调节阀门移动，达到调节目 的。其敏感元件和传动装置是分开的，操 纵机构通常叫指挥器。
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安全放散阀： 水封式、 重块式、 弹簧式 。 当放散压力较大 时，可选用汞封。
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2.监视器装置 两个调压器串连 工作原理：
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3.调压器的并联装置 原理：正～3的给定出口压力略高于备用 调～的给定出口压力，所以正常时，备～ 关闭状态。
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（四）旁通管 （五）测量仪表 ： 指示式压力计、自计式压力计； 专用调压站：安装流量计。 消声装置、防冻的加热装置
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原因：由于阀门开大以后，阀前后压差 发生变化，引起流量变化，导致实际曲 线与理论曲线不一致。因此，需选用对 数和抛物线曲线的阀门。最有效的区域 （阀门开启程度变化很小，燃气量变化 很大），对数、抛物线最有效的区域是 最后的1/4部分。
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（二）、调节机构的计算
实际上是节流机构，压力损失
1）说明调压器的分类。 2）什么是直接作用式调压器？ 3）什么是间接作用式调压器？ 4）轴流式调压器的特点是什么？ 5）曲流式调压器的特点是什么？
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第四节 燃气调压站
一、调压站的组成及装置 由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁 通管及测量仪表等组成。
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（一）阀门 在调压站的进、出口管道上设置阀门，便于 站内检修和事故处理。 在调压站外也要设置阀门，一般安装在距调 压站外10～15米的地下阀门井内。当调压站 发生事故时，不必靠近调压站即可关阀门。