燃气调压器工作原理解读

燃气调压器工作原理解读

――台州燃气设计研究所姚世航

台州――美丽富饶的城市，位于东海之滨介于宁波和温州之间。城市共分为3个行政区，即椒江、路桥、黄岩。椒江区为台州市行政中心驻地。自市政府从临海搬迁至椒江以来，特色工业园区及各开发区商住楼均拔地而起，老区改造也进行的如火如荼。随着椒江城区的发展，城市燃气管网的建设也紧随其后，自始建起至今城市燃气管网已覆盖全区大半地区，输配系统已具备一定的规模，其工艺流程为：门站――高压管道――中压管网――用户。

从以上流程可以看出，任何一段都有供气压力的变化，而最贴近用户生活的就是“中压管网――用户”这段。

民用燃气调压设施是城市燃气中压管网通往用户燃气用具的重要桥梁，它的设计合理与否直接影响到用户的用气质量与燃气经营单位的经济。燃气调压设施更是城市燃气输配系统的主要组成部分，是管网系统稳压和调压的重要设施。调压设施的任务是按运行要求和设计规定将上一级输气压力降至下一级压力，当系统负荷发生变化时保持调压后的输气压力稳定在运行设计要求的范围内。燃气调压设备大致可以分为四种：①调压站、②调压柜、③调压箱、④单户调压器。

在今天的城市中，人口密集、高楼林立、寸土寸金，在这种环境下由于调压箱体积小、重量轻、安全性及可靠性高、安装方便等优势，

使其在四种调压设备中脱颖而出。调压箱是将中压燃气管网内的燃气压力降至适合用户燃具所使用的压力的调压设备，也是四种调压设备中最贴近用户生活的一种。也正是因为如此，调压箱的选型就变得至关重要。这就需要燃气管道设计、施工、维护人员对调压箱要有充分的了解并熟知其工作原理。采用调压箱后的优点：可以减少管路材料消耗。充分利用天然气自身的压力，节约能源。调压箱一般紧邻用气建筑设置，低压管段短，压力损失小，且用气压力稳定。

调压箱一般由感应装置和调节机构组成。感应装置的主要部分是敏感元件（薄膜、导压管）等，出口压力的变化是通过薄膜使节流阀移动。调节机构是各种形式的节流阀。敏感元件和调节机构之间用执行机构相连。调压箱大致可分为两种：①直接作用式调压箱，②间接作用式调压箱。直接式调压箱是指：只依靠敏感元件（皮膜）所感受的出口压力的变化移动阀门进行调节，不需要利用外部能源。间接式调压箱是指：通过外力或能源作用，移动阀门调节压力。目前台州市椒江区所使用的调压箱均为直接式调压箱且为二级调压，即燃气经第一级降压后压力已基本稳定在一定的范围之内，第二级调压器就在变化范围很小的进口压力下工作，因此，燃气经第二级调压器后出口压力就稳定在较高的精度范围之内，从而保证了整个调压器具有较高的调压精度。

调压器的工作原理如下：

调压器为两级平衡作用式调压器，其中阀门（调节机构）与阀杆（执行机构）与皮膜（调节机构）之间相互串联，作用在调压器皮膜上的力有三个：进口压力P1、工作弹簧力F、一级出口压力P2,工作时三力相互平衡。（见附图）

一级调压器是直接作用式调压器，其工作过程如下：当出口处的用气量增加或进口压力P1降低时，燃气出口压力P2下降，造成皮膜上下压力不平衡，此时皮膜受弹簧作用力F推动下降，同时带动阀杆使阀门开大，燃气流量增加，使压力恢复至平衡状态。反之，当出口处用气量减少或入口压力P1增大时，燃气出口压力P2升高，此时皮膜克服弹簧作用力F上升，同时拉动阀杆使阀门关小，燃气流量减少，又逐渐使出口压力恢复到原来状态。二级调压器也是一个直接作用式调压器，其工作原理和工作过程与一级直接作用式调压器相

同。经过调压器的二级调压，无论用气量及入口压力如何变化，调压箱总能自动保持稳定的供气压力。

此外，调压箱还具有过高压保护系统，该保护装置设置在调压箱一级入口之前，该系统在安装调试前是关闭的，在工作时，将第二级调压后的出口压力引入导阀作为紧急切断的控制压力，当第二级出口压力超出设定值时，导阀内的膜片向外运动，卡在阀杆凹槽内的钢珠脱出，阀杆在弹簧力的作用下运动并关闭燃气通道，停止对下游的供气。

在提倡低碳生活和绿色环保的今天，作为绿色能源的天然气产业已得到了国家的大力支持，东海气田的开发、西气东输的建设会更加带动台州市燃气产业的发展，在产业高速发展的同时也会有大量的调压设备涌现，这就需要我们设计人员更加严格的要求自己，多看、多听、多学使自己所学的知识得到升华。能在众多的设备中挑选出最合适的产品来保证工程质量、降低投资成本，从而也更好的保证广大人民群众的生命财产安全。

参考文献：广东燃气《压力遥调系统在燃气输配中的应用》2009.03