第八章 燃气的压力调节与计量
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p p p ( QP 1.75 ) x1.75 Q
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式中，Q为管道计算流量（m3/h）；Qp为管道 计算流量（m3/h）。因此：
p1 pb x1.75 p
系统起点压力为定值，取P1=1.5Pn，取计算压 力降，上式两边除以Pn，整理得：
pb 1.5 0.75x1.75 pn
2. 在x=1时，即管网流量达到最大时，燃 具前压力最小，即：Pb=0.75Pn。此时， 管道起点压力应为1.5Pn。 由以上分析可知，系统起点压力变化范围应 是1.2-1.5Pn，而相应的燃具前的压力变化范 围为0.75-1.2Pn 。 x=1，Pg=1.2Pn时，得孔板的计算公式：
2 Q 2 4 max S m 27.5 10 4 D Pn
上式反映了在一定β 值下，用户燃具前的压 力比Pb/Pn和流量比x的函数关系。
P/Pn 1.5 1.4 Pb/Pn 1.2 3 5 0.8 P1/Pn 1 2 Pb/Pn
4
1.0
0.6
0.4
0.2 x 1.0
0
0.2
0.4
0.6
x=0.794
0.8
图1 起点压力为定值时，燃具压力随流量的 变化曲线
反之，当燃气用量减少时,管网起点的燃气 压力P1就会减小； 管网起点压力随燃气用量的变化而变化；可 通过选择不同的孔板孔径d0，得到不同变化 幅度的管网起点压力P1。
列A-A、B-B断面的能量方程，得： PA=P1＋△P0
（1）
式中，PA-调压器后（孔板前）的压力（Pa）； △P0-孔板前的压力降（Pa）；
二、按月（或季节）调节调压器出口压力时的水力工况 按月（或按季节）调节调压器的出口压力，即在用气 量较低的月份降低调压器出口压力，可以缩短燃具在 超负荷情况下的工作时间，提高燃具工作的稳定性。 调压器出口压力的调整值应满足该月最大小时 用气量时燃具前的压力为额定压力； 各月调压器的出口压力P1可按下述步骤确定： 1.确定各月最大小时流量与管道计算流量的 比值xm； Xm=Qm/Q=km/kmmax
调节阀门平衡的条件可近似认为： N=Wg 式中，N-气体作用于薄膜上的移动力；Wg-重块 的质量。
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：
当出口处的用气量增加或入口压力降低时，
燃气出口压力P降低，造成N<Wg，失去平衡 。此时，薄膜下降，阀门开大，燃气流量增 加，使压力恢复平衡状态； 当出口处的用气量减少或入口压力增加时， 燃气出口压力P升高，造成NWg，失去平衡 。此时，薄膜下降，阀门开大，燃气流量增 加，使压力恢复平衡状态；
表6-5或图6-6求出孔板直径d0（曲线和表是 按标准的流量系数作出的）。
第八章
燃气的压力调节与计量
讲 授 人：王海蓉 Email:wanghairong11@126.com
目
1
2 3 4
次（Contents）
燃气压力调节
调压器通过能力计算 燃气调压站
燃气的计量
§1.燃气压力调节过程
一、调压器的工作原理：
作用：将较高的入口压力调至较低的出口压力 ，并根据工况的变化保持出口处的燃气压力恒 定在设定值。 组成： 1.敏感元件：包括薄膜、导压管； 2.传动装置、调节机构和调节对象（与 调压器出口连接的燃气管道）
图6-2 起点压力为定值时，燃具压力随流量的变化曲线
对于大多数用户来说，压降利用系数β在
0.5~1的范围内波动（格子区）； 由图可见，在系统起点压力为定值的情况 下，燃具大部分时间在线5以上即超出额定 压力的情况下工作； 因此，调压器出口压力若不随燃气用量的变 化而进行相应调节，那么燃具就不能在良好 的状况下工作； 如果调压器的出口压力按用气负荷的变化进 行相应调节，就可以减小燃具前的压力波动 范围，提高燃具工作的稳定性。
孔板的压力降按： △P0=（1-m）(PA-Pg)
式中，Pg-孔板后的静压（Pa）； m-孔口与管道截面之比，m=F0/F； F0-孔口截面积（cm2）； F-管道截面积（cm2）。
（2）
联立（1）、（2）式，可得： PA=P1＋△P0 =P1＋（1-m）(PA-Pg) =P1＋PA-Pg-m(PA-Pg) 即： P1 =Pg+m(PA-Pg)
2 Q 1 2 max S P1 Pg 8.25 104 x m 2 D 4
式中，Qmax—燃气流量，m3/h； S—燃气相对密度；
D—管道内径，mm。
小结：
它给出了在一定的调压器出口压力Pg和一定 的孔口截面积mF的条件下，管网起点压力P1 随流量比x的变化关系。 在选择Pg和mF时，应保证燃具前的压力波 动在0.75≤Pb/Pn ≤1.2的范围内 ，这时： 1. x=0,即管网流量为零时，起点压力P1就 等于Pg。同时，燃具前的压力达到最大， 并等于起点压力，即： P1=Pg=Pb=1.2Pn
p A pg
（3）
由孔板流量计算公式：
Q Fm 2
将上式代入（3）式，得管网起点压力方程式：
Q2 P1 Pg 2m 2 F 2
式中，α —孔板流量系数；Pg是调压器 所应保证的压力，可用改变调压器薄膜上荷 重的方法来调整。 将ρ=1.293S及流量Q=xQmax代入，得调 压器和孔板联合工作时的特性方程式：
式中：Q-管道计算流量（m3/h）； kmmax-该年的月高峰系数。
2. 根据各月的xm值，计算压力降
△Pp=△P（xm）1.75
3.确定各月调压器的出口压力，即
P1=Pn＋△Pp
工作原理：
调压器将以孔板后的静压Pg为定值；
当燃气用量增加时,在孔板处的气流动压也 增加, 管网起点的燃气压力P1就会增高；
§2.低压管网的水力工况
一、管网系统起点压力为定值时的工况 当管网起点压力为P1，用户燃具前的压力Pb和 管道压力降之间的关系可表示为： p1 pb p 式中，β 为压降利用系数；△P为管道的计算 压力降。在任意用气工况时，上式可写为：
p1 pb p p
式中，△Pp为任意用气工况时的管道压力降 （Pa）。管道压力降和流量的关系为：
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式中，Q为管道计算流量（m3/h）；Qp为管道 计算流量（m3/h）。因此：
p1 pb x1.75 p
系统起点压力为定值，取P1=1.5Pn，取计算压 力降，上式两边除以Pn，整理得：
pb 1.5 0.75x1.75 pn
2. 在x=1时，即管网流量达到最大时，燃 具前压力最小，即：Pb=0.75Pn。此时， 管道起点压力应为1.5Pn。 由以上分析可知，系统起点压力变化范围应 是1.2-1.5Pn，而相应的燃具前的压力变化范 围为0.75-1.2Pn 。 x=1，Pg=1.2Pn时，得孔板的计算公式：
2 Q 2 4 max S m 27.5 10 4 D Pn
上式反映了在一定β 值下，用户燃具前的压 力比Pb/Pn和流量比x的函数关系。
P/Pn 1.5 1.4 Pb/Pn 1.2 3 5 0.8 P1/Pn 1 2 Pb/Pn
4
1.0
0.6
0.4
0.2 x 1.0
0
0.2
0.4
0.6
x=0.794
0.8
图1 起点压力为定值时，燃具压力随流量的 变化曲线
反之，当燃气用量减少时,管网起点的燃气 压力P1就会减小； 管网起点压力随燃气用量的变化而变化；可 通过选择不同的孔板孔径d0，得到不同变化 幅度的管网起点压力P1。
列A-A、B-B断面的能量方程，得： PA=P1＋△P0
（1）
式中，PA-调压器后（孔板前）的压力（Pa）； △P0-孔板前的压力降（Pa）；
二、按月（或季节）调节调压器出口压力时的水力工况 按月（或按季节）调节调压器的出口压力，即在用气 量较低的月份降低调压器出口压力，可以缩短燃具在 超负荷情况下的工作时间，提高燃具工作的稳定性。 调压器出口压力的调整值应满足该月最大小时 用气量时燃具前的压力为额定压力； 各月调压器的出口压力P1可按下述步骤确定： 1.确定各月最大小时流量与管道计算流量的 比值xm； Xm=Qm/Q=km/kmmax
调节阀门平衡的条件可近似认为： N=Wg 式中，N-气体作用于薄膜上的移动力；Wg-重块 的质量。
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：
当出口处的用气量增加或入口压力降低时，
燃气出口压力P降低，造成N<Wg，失去平衡 。此时，薄膜下降，阀门开大，燃气流量增 加，使压力恢复平衡状态； 当出口处的用气量减少或入口压力增加时， 燃气出口压力P升高，造成NWg，失去平衡 。此时，薄膜下降，阀门开大，燃气流量增 加，使压力恢复平衡状态；
表6-5或图6-6求出孔板直径d0（曲线和表是 按标准的流量系数作出的）。
第八章
燃气的压力调节与计量
讲 授 人：王海蓉 Email:wanghairong11@126.com
目
1
2 3 4
次（Contents）
燃气压力调节
调压器通过能力计算 燃气调压站
燃气的计量
§1.燃气压力调节过程
一、调压器的工作原理：
作用：将较高的入口压力调至较低的出口压力 ，并根据工况的变化保持出口处的燃气压力恒 定在设定值。 组成： 1.敏感元件：包括薄膜、导压管； 2.传动装置、调节机构和调节对象（与 调压器出口连接的燃气管道）
图6-2 起点压力为定值时，燃具压力随流量的变化曲线
对于大多数用户来说，压降利用系数β在
0.5~1的范围内波动（格子区）； 由图可见，在系统起点压力为定值的情况 下，燃具大部分时间在线5以上即超出额定 压力的情况下工作； 因此，调压器出口压力若不随燃气用量的变 化而进行相应调节，那么燃具就不能在良好 的状况下工作； 如果调压器的出口压力按用气负荷的变化进 行相应调节，就可以减小燃具前的压力波动 范围，提高燃具工作的稳定性。
孔板的压力降按： △P0=（1-m）(PA-Pg)
式中，Pg-孔板后的静压（Pa）； m-孔口与管道截面之比，m=F0/F； F0-孔口截面积（cm2）； F-管道截面积（cm2）。
（2）
联立（1）、（2）式，可得： PA=P1＋△P0 =P1＋（1-m）(PA-Pg) =P1＋PA-Pg-m(PA-Pg) 即： P1 =Pg+m(PA-Pg)
2 Q 1 2 max S P1 Pg 8.25 104 x m 2 D 4
式中，Qmax—燃气流量，m3/h； S—燃气相对密度；
D—管道内径，mm。
小结：
它给出了在一定的调压器出口压力Pg和一定 的孔口截面积mF的条件下，管网起点压力P1 随流量比x的变化关系。 在选择Pg和mF时，应保证燃具前的压力波 动在0.75≤Pb/Pn ≤1.2的范围内 ，这时： 1. x=0,即管网流量为零时，起点压力P1就 等于Pg。同时，燃具前的压力达到最大， 并等于起点压力，即： P1=Pg=Pb=1.2Pn
p A pg
（3）
由孔板流量计算公式：
Q Fm 2
将上式代入（3）式，得管网起点压力方程式：
Q2 P1 Pg 2m 2 F 2
式中，α —孔板流量系数；Pg是调压器 所应保证的压力，可用改变调压器薄膜上荷 重的方法来调整。 将ρ=1.293S及流量Q=xQmax代入，得调 压器和孔板联合工作时的特性方程式：
式中：Q-管道计算流量（m3/h）； kmmax-该年的月高峰系数。
2. 根据各月的xm值，计算压力降
△Pp=△P（xm）1.75
3.确定各月调压器的出口压力，即
P1=Pn＋△Pp
工作原理：
调压器将以孔板后的静压Pg为定值；
当燃气用量增加时,在孔板处的气流动压也 增加, 管网起点的燃气压力P1就会增高；
§2.低压管网的水力工况
一、管网系统起点压力为定值时的工况 当管网起点压力为P1，用户燃具前的压力Pb和 管道压力降之间的关系可表示为： p1 pb p 式中，β 为压降利用系数；△P为管道的计算 压力降。在任意用气工况时，上式可写为：
p1 pb p p
式中，△Pp为任意用气工况时的管道压力降 （Pa）。管道压力降和流量的关系为：