燃气调压器工作原理及性能要求
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
作用元件（阀瓣/阀口）在感应元件的驱动下，对气体给出可变的约束。阀口的开度基 于调压器下游燃气的需求量，当下游有用气需求时，阀口打开；当下游用气需求为零 时，阀口关闭。
主阀杆的动作频率取决于阀口的开/关频率。
作用元件要求具有长期的稳定性能、密封性能和可靠的质量。
4/24/2020
A
7
调压器基本原理
负载元件决定要求的下游压力。感应元件（皮膜）持续比较负载元件给出的调节力和 经信号管传递来的下游压力，从而将得出的动作指令（打开或关闭）传递给作用元件 阀瓣，经一定周期的动态过程，两者趋向协调，阀瓣趋向稳定。 负载元件是动态元件，要求具有长期的稳定性能、抗腐蚀性能和可靠的质量。
Weight
4/24/2020
入口压力 不断变化的管网压力
调压器
出口压力 不断变化的气体消耗量
4/24/2020
A
4
调压器基本原理
• 直接作用式调压器
调压器的设计取决于对其技术特性的定义，通常要 考虑到以下特性： - 压降及导致压降的原因 - 盲区或调压器如何关闭 - 临界流量及其与调压气供气能力的关系 - 动作方式及其与调压精度的关系
+= +
A
11
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调压器皮膜的受力处于平衡状态
皮膜 Fw=100Lb FD=100Lb
100 Lb
Pe = 100 Psig
皮膜面积 = 10 In2 Pa = 10 Psig
FD = (P2)(AD) = (10 Psig)(10 In2) = 100 Lb
4/24/2020
A
5
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器的五个基本元件
负载元件（弹簧或指挥器） 感应元件（皮膜） 作用元件（阀瓣/阀口）
橡胶软阀座 阀塞
围护元件（阀体）
4/24/2020
A
信号元件（连接下游 管道的信号管）
6
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 作用元件 （阀瓣 / 阀口）
– 直接作用式调压器
• 感应元件 （皮膜）
感应元件（皮膜）用以测量下游工况压力与要求的压力之间的差异，感应元件的任何 变动度将导致作用元件产生相应的动作。
感应元件是动态元件，要求具有长期的稳定性能、密封性能和一定的机械强度。
4/24/2020
A
8
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 负载元件 （弹簧或指挥器）
• 调压器的功用
调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力，从而保证燃气用具得到稳定的 燃空比（燃气与空气的配合比例）；燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低并稳 定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
4/24/2020
A
3
调压器基本原理
调压器的功用是当入口气体压力和流过的气体流量发生变化时，保持出口 压力的稳定。
燃气调压器工作原理及性能要求
Fundamental Principles & Functional Requirements of Gas Pressure Regulators
BY NI WEIPING
4/24/2020
宁夏凯添天A然气有限公
1
目录
• 在此我们将讨论
ℵ 概述 ℵ 调压器基本原理 ℵ 调压器主要元件 ℵ 调压器受力分析 ℵ 调压器技术特性及其影响因素 ℵ 调压器型式与分类 ℵ 调压器标准与技术特性指标 ℵ 调压器流量计算
• 调压器的受力平衡（直接作用式调压器）
4/24/2020
向下的作用力： 弹簧力 + 入口压力X阀口截面积
+ 向上的作用力：
出口压力X皮膜截面积 + 出口压力 X阀口截面积
连接到下游管道的信号管
向下的力和向上的力的处于平衡状态 的要求 ---> 燃气需求量的变化决定 下游管网压力的变化 ---> 向上的力 的增大或减小 ---> 阀口开度的变化
4/24/2020
A
2
概述
• 调压器的定义
调压器是一种无论气体的流量和上游压力如何变化，都能保持下游压力稳定的装置。 调压器应能够：
1、将上游压力减低到一个稳定的下游压力； 2、当调压器发生故障时应能够限制下游压力在安全范围内。
• 为什么需要调压器
- 理想的燃气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器； - 这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定，矿井的供给能力恒定，同时 两者之间是一致的； - 这样的系统实际上不可能存在，为此，相应的装置-调压器-应运而生。
4/24/2020
A
13
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调节弹簧有利于消除钟摆，尽快达成新的平衡
与大气连通
皮膜面积 = 10 In2
Pe = 100 Psig
Pa = 10 Psig
4/24/2020
A
14
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
皮膜
FS
FS = (K)(X)
皮膜
FD
FD = (P2)(AD)
FD = (10 Psig)(10 in2) = 100 Lb K = 弹性系数 = 使弹簧的高度压缩或拉升1inch所需要的力
4/24/2020
A
15
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
皮膜
FS FD
皮膜 FS = (K)(X) FD = (P2)(AD)
FS = FD (若皮膜不移动)
FD = (10 Psig)(10 in2) = 100 Lb Fs = (100 Lb/In)(X) = 100 Lb X = 1 Inch 压缩量
4/24/2020
A
16
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
4/24/2020
A
12
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调压器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，压力下降。
固定பைடு நூலகம்重量会导致钟摆
皮膜 Fw=100Lb FD=90Lb
100 Lb
皮膜面积 = 10 In2
Pe = 100 Psig
Pa = 9 Psig
FD = (P2)(AD) = (9 Psig)(10 In2) = 90 Lb
A
9
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 围护元件 （阀体）
围护元件形成调压器的封闭的空间。围护结构的主要作用是： - 与管道的物理连接物； - 对作用元件的机械保护； - 对其它功能元件和附件的机械支撑。
围护元件是静态元件，要求具有长期的稳定性能和抗腐蚀性能。
4/24/2020
A
10
调压器基本原理
主阀杆的动作频率取决于阀口的开/关频率。
作用元件要求具有长期的稳定性能、密封性能和可靠的质量。
4/24/2020
A
7
调压器基本原理
负载元件决定要求的下游压力。感应元件（皮膜）持续比较负载元件给出的调节力和 经信号管传递来的下游压力，从而将得出的动作指令（打开或关闭）传递给作用元件 阀瓣，经一定周期的动态过程，两者趋向协调，阀瓣趋向稳定。 负载元件是动态元件，要求具有长期的稳定性能、抗腐蚀性能和可靠的质量。
Weight
4/24/2020
入口压力 不断变化的管网压力
调压器
出口压力 不断变化的气体消耗量
4/24/2020
A
4
调压器基本原理
• 直接作用式调压器
调压器的设计取决于对其技术特性的定义，通常要 考虑到以下特性： - 压降及导致压降的原因 - 盲区或调压器如何关闭 - 临界流量及其与调压气供气能力的关系 - 动作方式及其与调压精度的关系
+= +
A
11
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调压器皮膜的受力处于平衡状态
皮膜 Fw=100Lb FD=100Lb
100 Lb
Pe = 100 Psig
皮膜面积 = 10 In2 Pa = 10 Psig
FD = (P2)(AD) = (10 Psig)(10 In2) = 100 Lb
4/24/2020
A
5
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器的五个基本元件
负载元件（弹簧或指挥器） 感应元件（皮膜） 作用元件（阀瓣/阀口）
橡胶软阀座 阀塞
围护元件（阀体）
4/24/2020
A
信号元件（连接下游 管道的信号管）
6
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 作用元件 （阀瓣 / 阀口）
– 直接作用式调压器
• 感应元件 （皮膜）
感应元件（皮膜）用以测量下游工况压力与要求的压力之间的差异，感应元件的任何 变动度将导致作用元件产生相应的动作。
感应元件是动态元件，要求具有长期的稳定性能、密封性能和一定的机械强度。
4/24/2020
A
8
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 负载元件 （弹簧或指挥器）
• 调压器的功用
调压器最大的功用是保持燃气在使用时有稳定的压力，从而保证燃气用具得到稳定的 燃空比（燃气与空气的配合比例）；燃气供应系统中使用调压器将气体压力降低并稳 定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
4/24/2020
A
3
调压器基本原理
调压器的功用是当入口气体压力和流过的气体流量发生变化时，保持出口 压力的稳定。
燃气调压器工作原理及性能要求
Fundamental Principles & Functional Requirements of Gas Pressure Regulators
BY NI WEIPING
4/24/2020
宁夏凯添天A然气有限公
1
目录
• 在此我们将讨论
ℵ 概述 ℵ 调压器基本原理 ℵ 调压器主要元件 ℵ 调压器受力分析 ℵ 调压器技术特性及其影响因素 ℵ 调压器型式与分类 ℵ 调压器标准与技术特性指标 ℵ 调压器流量计算
• 调压器的受力平衡（直接作用式调压器）
4/24/2020
向下的作用力： 弹簧力 + 入口压力X阀口截面积
+ 向上的作用力：
出口压力X皮膜截面积 + 出口压力 X阀口截面积
连接到下游管道的信号管
向下的力和向上的力的处于平衡状态 的要求 ---> 燃气需求量的变化决定 下游管网压力的变化 ---> 向上的力 的增大或减小 ---> 阀口开度的变化
4/24/2020
A
2
概述
• 调压器的定义
调压器是一种无论气体的流量和上游压力如何变化，都能保持下游压力稳定的装置。 调压器应能够：
1、将上游压力减低到一个稳定的下游压力； 2、当调压器发生故障时应能够限制下游压力在安全范围内。
• 为什么需要调压器
- 理想的燃气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器； - 这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定，矿井的供给能力恒定，同时 两者之间是一致的； - 这样的系统实际上不可能存在，为此，相应的装置-调压器-应运而生。
4/24/2020
A
13
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调节弹簧有利于消除钟摆，尽快达成新的平衡
与大气连通
皮膜面积 = 10 In2
Pe = 100 Psig
Pa = 10 Psig
4/24/2020
A
14
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
皮膜
FS
FS = (K)(X)
皮膜
FD
FD = (P2)(AD)
FD = (10 Psig)(10 in2) = 100 Lb K = 弹性系数 = 使弹簧的高度压缩或拉升1inch所需要的力
4/24/2020
A
15
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
皮膜
FS FD
皮膜 FS = (K)(X) FD = (P2)(AD)
FS = FD (若皮膜不移动)
FD = (10 Psig)(10 in2) = 100 Lb Fs = (100 Lb/In)(X) = 100 Lb X = 1 Inch 压缩量
4/24/2020
A
16
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
4/24/2020
A
12
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 调压器力平衡分析
调压器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，压力下降。
固定பைடு நூலகம்重量会导致钟摆
皮膜 Fw=100Lb FD=90Lb
100 Lb
皮膜面积 = 10 In2
Pe = 100 Psig
Pa = 9 Psig
FD = (P2)(AD) = (9 Psig)(10 In2) = 90 Lb
A
9
调压器基本原理
– 直接作用式调压器
• 围护元件 （阀体）
围护元件形成调压器的封闭的空间。围护结构的主要作用是： - 与管道的物理连接物； - 对作用元件的机械保护； - 对其它功能元件和附件的机械支撑。
围护元件是静态元件，要求具有长期的稳定性能和抗腐蚀性能。
4/24/2020
A
10
调压器基本原理