燃?xì)庹{(diào)壓器課件

燃?xì)庹{(diào)壓器場站內(nèi)的重要設(shè)備燃?xì)庹{(diào)壓器場站內(nèi)的重要設(shè)備1

在此我們將討論?概述?調(diào)壓器分類?調(diào)壓器基本原理?調(diào)壓器主要元件?調(diào)壓器受力分析?調(diào)壓器技術(shù)特性及其影響因素?調(diào)壓器型式與分類?調(diào)壓器標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)特性指標(biāo)?調(diào)壓器流量計(jì)算?調(diào)壓器實(shí)例在此我們將討論?概述2調(diào)壓器的定義

調(diào)壓器是一種無論氣體的流量和上游壓力如何變化，都能保持下游壓力穩(wěn)定的裝置。調(diào)壓器應(yīng)能夠：1、將上游壓力減低到一個(gè)穩(wěn)定的下游壓力；2、當(dāng)調(diào)壓器發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能夠限制下游壓力在安全范圍內(nèi)。調(diào)壓器的定義

調(diào)壓器是一種無論氣體的流量和上游壓力如何變化，3

為什么需要調(diào)壓器理想的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到最終用戶不需要調(diào)壓器；這樣的理想供應(yīng)系統(tǒng)得以維持的條件是用戶需求恒定，礦井的供給能力恒定，同時(shí)兩者之間是一致的；

這樣的系統(tǒng)實(shí)際上不可能存在，為此，相應(yīng)的裝置-調(diào)壓器-應(yīng)運(yùn)而生。為什么需要調(diào)壓器理想的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到最終用4調(diào)壓器的功用

調(diào)壓器最大的功用是保持燃?xì)庠谑褂脮r(shí)有穩(wěn)定的壓力，從而保證燃?xì)庥镁叩玫椒€(wěn)定的燃空比（燃?xì)馀c空氣的配合比例）；燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)中使用調(diào)壓器將氣體壓力降低并穩(wěn)定在一個(gè)能夠使氣體得到安全、經(jīng)濟(jì)和高效利用的適當(dāng)水平上。調(diào)壓器的功用

調(diào)壓器最大的功用是保持燃?xì)庠谑褂脮r(shí)有穩(wěn)定的壓力5調(diào)壓器基本原理

調(diào)壓器的功用是當(dāng)入口氣體壓力和流過的氣體流量發(fā)生變化時(shí)，保持出口壓力的穩(wěn)定。調(diào)壓器入口壓力出口壓力不斷變化的氣體消耗量調(diào)壓器出口壓力不斷變化的氣體消耗量不斷變化的管網(wǎng)壓力調(diào)壓器基本原理

調(diào)壓器的功用是當(dāng)入口氣體壓力和流過的氣體流量6調(diào)壓器分類

調(diào)壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理上加以區(qū)分。一、按壓力劃分為了明確表示調(diào)壓器的壓力性能，根據(jù)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力與出口壓力的級別加以區(qū)分，分為：①低—低壓；②中壓A—低壓；③中壓B—低壓；④中壓A—中壓B；⑤高壓—中壓A；⑥高壓—中壓B；⑦超高—高壓。調(diào)壓器分類調(diào)壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理7二、按用途劃分

按用途或供應(yīng)對象加以區(qū)分，分為：1.區(qū)域調(diào)壓器用于供應(yīng)某一地區(qū)的居民用戶或企事業(yè)單位用戶的調(diào)壓器，稱為區(qū)域調(diào)壓器。在三級制供氣城市中，一般為高—中壓、中—低壓調(diào)壓器。2.專用調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)置是專供某一單位的特殊需要而設(shè)置，如玻璃廠、冶煉廠等大型工業(yè)用戶，他們一般需要高于區(qū)域供應(yīng)壓力的氣源，因此必須為它們設(shè)置專用調(diào)壓器。3.用戶調(diào)壓器用戶調(diào)壓器是一種小型調(diào)壓器，一般用于一幢樓或一戶居民。這主要用于高、中壓供氣系統(tǒng)。民用液化石油氣的減壓閥也是一種用戶調(diào)壓器。用戶調(diào)壓器一般分為高—低，中—低壓兩種。二、按用途劃分

按用途或供應(yīng)對象加以區(qū)分，分為：8三、按作用原理劃分

調(diào)壓器按不同作用原理分為：直接作用式和間接作用式兩種。直接作用式調(diào)壓器只依靠敏感元件（薄膜）所感受的出口壓力變化來對閥門進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)。敏感元件就是傳動(dòng)裝置的受力元件，，使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)的能源是被調(diào)介質(zhì)。通俗講，直接作用式調(diào)壓器就是直接依靠調(diào)壓器薄膜所感受的出口壓力的變化，來移動(dòng)閥門和進(jìn)行調(diào)節(jié)。使閥門移動(dòng)和調(diào)節(jié)的能量，是被調(diào)燃?xì)獾膲毫?。三、按作用原理劃?/p>

調(diào)壓器按不同作用原理分為：直接作用式和間9直接作用式調(diào)壓器工作原理圖直接作用式調(diào)壓器工作原理圖10間接作用式調(diào)壓器工作原理圖間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變化時(shí)沒，使操縱機(jī)構(gòu)（指揮器）動(dòng)作，接通能源（或給出信號），使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)。它的敏感元件（即感應(yīng)出口壓力的元件）和傳動(dòng)裝置（即受力動(dòng)作并進(jìn)行調(diào)節(jié)的元件）是分開的。通俗講，間接作用式調(diào)壓器就是多了一個(gè)指揮器部分。指揮器與調(diào)壓器結(jié)果相似，也由閥門、皮膜、彈簧等組成。指揮器的作用是放大出口壓力P2升高或降低的信號，從而加快調(diào)壓器的動(dòng)作，提高調(diào)壓器的精度和靈敏度。間接作用式調(diào)壓器工作原理圖間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變11間接作用式調(diào)壓器：間接作用式調(diào)壓器：12直接作用式調(diào)壓器

詳細(xì)解說調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通常要考慮到以下特性：壓降及導(dǎo)致壓降的原因盲區(qū)或調(diào)壓器如何關(guān)閉臨界流量及其與調(diào)壓氣供氣能力的關(guān)系動(dòng)作方式及其與調(diào)壓精度的關(guān)系直接作用式調(diào)壓器

詳細(xì)解說調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定13調(diào)壓器的五個(gè)基本元件

5大元件負(fù)載元件（彈簧或指揮器）感應(yīng)元件（皮膜）作用元件（閥瓣/閥口）圍護(hù)元件（閥體）信號元件（連接下游管道的信號管）閥塞橡膠軟閥座調(diào)壓器的五個(gè)基本元件

5大元件負(fù)載元件（彈簧或指揮器）感應(yīng)元14作用元件（閥瓣/閥口）作用元件（閥瓣/閥口）在感應(yīng)元件的驅(qū)動(dòng)下，對氣體給出可變的約束。閥口的開度基于調(diào)壓器下游燃?xì)獾男枨罅?，?dāng)下游有用氣需求時(shí)，閥口打開；當(dāng)下游用氣需求為零時(shí)，閥口關(guān)閉。主閥桿的動(dòng)作頻率取決于閥口的開/關(guān)頻率。作用元件要求具有長期的穩(wěn)定性能、密封性能和可靠的質(zhì)量。作用元件（閥瓣/閥口）作用元件（閥瓣/閥口）在感應(yīng)元件15感應(yīng)元件（皮膜）感應(yīng)元件（皮膜）用以測量下游工況壓力與要求的壓力之間的差異，感應(yīng)元件的任何變動(dòng)度將導(dǎo)致作用元件產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。感應(yīng)元件是動(dòng)態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能、密封性能和一定的機(jī)械強(qiáng)度。感應(yīng)元件（皮膜）感應(yīng)元件（皮膜）用以測量下游工況壓力與要求16

負(fù)載元件（彈簧或指揮器）負(fù)載元件決定要求的下游壓力。感應(yīng)元件（皮膜）持續(xù)比較負(fù)載元件給出的調(diào)節(jié)力和經(jīng)信號管傳遞來的下游壓力，從而將得出的動(dòng)作指令（打開或關(guān)閉）傳遞給作用元件閥瓣，經(jīng)一定周期的動(dòng)態(tài)過程，兩者趨向協(xié)調(diào)，閥瓣趨向穩(wěn)定。負(fù)載元件是動(dòng)態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能、抗腐蝕性能和可靠的質(zhì)量。Weight負(fù)載元件（彈簧或指揮器）負(fù)載元件決定要求的下游壓力。感應(yīng)17圍護(hù)元件（閥體）圍護(hù)元件形成調(diào)壓器的封閉的空間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要作用是：-與管道的物理連接物；-對作用元件的機(jī)械保護(hù)；-對其它功能元件和附件的機(jī)械支撐。圍護(hù)元件是靜態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能和抗腐蝕性能。圍護(hù)元件（閥體）圍護(hù)元件形成調(diào)壓器的封閉的空間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的18調(diào)壓器的受力平衡（直接作用式調(diào)壓器）受力原理：向下的力和向上的力的處于平衡狀態(tài)的要求--->燃?xì)庑枨罅康淖兓瘺Q定下游管網(wǎng)壓力的變化--->向上的力的增大或減小--->閥口開度的變化

++向下的作用力：彈簧力+入口壓力X閥口截面積連接到下游管道的信號管向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積+=調(diào)壓器的受力平衡（直接作用式調(diào)壓器）受力原理：向下的力和向上19調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力處于平衡狀態(tài)Pe=100PsigPa=10Psig皮膜面積=10In2FD=(P2)(AD)=(10Psig)(10In2)=100Lb100LbFw=100LbFD=100Lb皮膜調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力處于平衡狀態(tài)Pe=1020調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，壓力下降。Pe=100PsigPa=9Psig皮膜面積=10In2FD=(P2)(AD)=(9Psig)(10In2)=90Lb100LbFw=100LbFD=90Lb固定的重量會導(dǎo)致鐘擺皮膜調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，21調(diào)壓器力平衡分析再平衡Pe=100PsigPa=10Psig皮膜面積=10In2調(diào)節(jié)彈簧有利于消除鐘擺，盡快達(dá)成新的平衡與大氣連通調(diào)壓器力平衡分析再平衡Pe=100PsigPa=122調(diào)壓器力平衡分析FS=(K)(X)FD=(P2)(AD)FSFD皮膜皮膜FD=(10Psig)(10in2)=100LbK=彈性系數(shù)=使彈簧的高度壓縮或拉升1inch所需要的力調(diào)壓器力平衡分析FS=(K)(X)FSFD皮膜皮膜FD23FD=(9Psig)(102)=90LbFs=(100Lb/In)(X)=90LbK=.9Inch壓縮量彈簧高度回復(fù)量=1-.9=.1Inch因此皮膜向下移動(dòng).1InchFS=(K)(X)FD=(P2)(AD)FS=FDFSFDFD=(9Psig)(102)=90LbFS=24調(diào)壓器力平衡分析Pe=100PsigQ=200SCFHPa=9Psig1InchesFS=90LbFD=90Lb.1’’調(diào)壓器力平衡分析Pe=100PsigQ=20025調(diào)壓器壓力特性P2Psig050111098200300500理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線P1=100psig理想的調(diào)壓器：出口壓力不隨流量的變化而改變流量scfh調(diào)壓器壓力特性P205011200300500理想的壓26P2Psig0-50111098200300500理想的壓力曲線P1=100psig400使用輕型彈簧適用重型彈簧調(diào)壓器壓力特性使用輕型彈簧任何情況下，盡可能使用輕型彈簧。流量scfhP20-5011200300500理想的壓力曲線P1=127當(dāng)P2

降至9時(shí)FD = P2xAFD = 10x10-100LbFD2 = 9x11=99Lb彈簧的作用力僅改變1Lb因此閥口的移動(dòng)量很小FD2FD1A=11In.2A=10In.2皮膜對壓降的影響當(dāng)P2降至9時(shí)彈簧的作用力僅改變1LbFD2FD28調(diào)壓器參數(shù)調(diào)壓器關(guān)閉壓力-達(dá)成完全關(guān)閉的壓力；-零流量時(shí)的壓力。調(diào)壓器臨界流量-給定作用元件（閥瓣/閥口）的最大流量；-取決于前端壓力Pe和閥口尺寸。調(diào)壓器參數(shù)調(diào)壓器關(guān)閉壓力29調(diào)壓器盲區(qū)及臨界流量P2psig111098理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線P1=100psig盲區(qū)臨界流量經(jīng)驗(yàn)：在滿足流量的前提下，盡可能使用小口徑閥口。流量scfh505000調(diào)壓器盲區(qū)及臨界流量P211理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線30壓力信號取樣點(diǎn)Pe=100Psig取壓點(diǎn)P1=100Psig流速In流速OutVenaContracta（靜脈曲張）P2=10PsigPa=10Psig壓力信號取樣點(diǎn)Pe=100Psig取壓點(diǎn)P1=31取壓點(diǎn)對壓力控制精度的影響P2Psig0-50111098200300500P1=100psig400BoostNoboost理想的壓力曲線增加取壓點(diǎn)距離取壓點(diǎn)對壓力控制精度的影響P20-5011200300532出口壓力范圍受限制10%-20%的壓力偏移+最大出口壓力……最大的向上的作用力能夠平衡掉由彈簧和入口壓力X閥口截面積產(chǎn)生的向下的作用力……彈簧的作用力受限于彈簧規(guī)格…….同時(shí)，皮膜的直徑是不可變得…...因此，直接作用是調(diào)壓器的出口設(shè)定壓力范圍是受限制的向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積出口壓力范圍受限制+最大出口壓力……最大的向上的作用33正作用式正作用式34反作用式反作用式35直接作用式調(diào)壓器優(yōu)點(diǎn)-結(jié)構(gòu)簡單-響應(yīng)速度快-成本低缺點(diǎn)-調(diào)壓精度較低-壓力控制范圍窄-流通能力較小-由于受皮膜尺寸的限制，難以做到大規(guī)格的閥體應(yīng)用-小型區(qū)域壓力調(diào)節(jié)-工商業(yè)及公福用戶壓力調(diào)節(jié)-直燃設(shè)備-工礦企業(yè)直接作用式調(diào)壓器優(yōu)點(diǎn)36

指揮器作用式調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通常要考慮到以下特性：調(diào)壓精度流通能力盲區(qū)響應(yīng)速度成本指揮器作用式調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通37++++=連接到下游管道的信號管調(diào)節(jié)壓力來自於指揮器向下的作用力：調(diào)節(jié)壓力X皮膜截面積+入口壓力X閥口截面積向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積向下的力和向上的力的處于平衡狀態(tài)的要求--->燃?xì)庑枨罅康淖兓瘺Q定下游管網(wǎng)壓力的變化--->向上的力的增大或減小--->閥口開度的變化

++++=連接到下游管道的信號管調(diào)節(jié)壓力來自於指揮器向下的作38PePa大氣排氣型PePa大氣排氣型39大氣排氣型優(yōu)缺點(diǎn)大氣排氣型優(yōu)點(diǎn)-壓力控制精度高-出口壓力范圍大-流通能力大缺點(diǎn)-對外排氣比較危險(xiǎn)-對外排氣有浪費(fèi)-成本高大氣排氣型優(yōu)缺點(diǎn)大氣排氣型40P1下游排氣型P1下游排氣型41下游排氣型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-壓力控制精度高-出口壓力范圍大-流通能力大缺點(diǎn)-響應(yīng)速度慢-成本高下游排氣型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)42下游排氣雙作用式下游排氣雙作用式43下游排氣軸流式（IGA）下游排氣軸流式（IGA）44軸流式調(diào)壓器優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-很高的調(diào)壓精度-很寬的壓力控制范圍-流通能力大-能夠做到較大的閥體尺寸-比壓力調(diào)節(jié)閥便宜缺點(diǎn)-響應(yīng)速度慢-成本高應(yīng)用-地區(qū)型分輸壓力調(diào)節(jié)-城市門站-燃?xì)馔钙?大型直燃設(shè)備-大型工礦企業(yè)軸流式調(diào)壓器優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)45調(diào)壓器基本特性與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)精度壓力控制與流通特性調(diào)壓器基本特性與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)46基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)歐洲

EN334法國

GazdeFranceapproval

德國

DVGWapproval

(DIN3380/3381)荷蘭

Gasunieapproval意大利

Snam/Italgas (UNI-CIG)英國

BritishGasapproval

BS西班牙

GasNaturalapproval

(UNE60402/60403)

調(diào)壓器沒有通用的國際標(biāo)準(zhǔn)

本地客戶的要求、相競爭的產(chǎn)品、本地標(biāo)準(zhǔn)以及本地的法規(guī)要求均可以作為調(diào)壓器的設(shè)計(jì)條件。中國

GB16802CJ274-2008基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)歐洲 EN334法國 47主要定義及符號

Pe=入口壓力(1bar=105Pascal=14,5psig)

Pa=出口壓力 標(biāo)準(zhǔn)狀況=絕對壓力為1,01325bar且t=15°C（歐洲或北美）或t=20°C（中國）Q=流量范圍(1m3/h=35,1SCFH)Pas=出口壓力設(shè)定值Pf=關(guān)閉壓力。流量Q=0時(shí)的壓力Wh=彈簧的可設(shè)定壓力范圍Wa=調(diào)壓器的可設(shè)定壓力范圍RG(AC)=精度等級，最大的出口壓力波動(dòng)許可范圍SG=關(guān)閉壓力精度等級，Pf與Pas之間許可的最大壓差SZ=關(guān)閉壓力等級范圍，Qmin/Qmax時(shí)的SG的%KG/CG=流量特性主要定義及符號

Pe=入口壓力(1bar=10548壓力范圍與等級

Class Pzul(bar) Class Pzul(bar)

PN16 16 ANSI150 19,2 PN25 25 ANSI300 51 PN40 40 ANSI600102 PN64 64 PN100100 Pzul=最大允許工作壓力(入口壓力)壓力范圍與等級 Class Pzul(bar) Cl49調(diào)壓精度0Pas流量范圍出口壓力理想的調(diào)壓器能夠滿足不管入口壓力如何變化，當(dāng)流量從0增加到時(shí)，均能保持出口壓力的穩(wěn)定。調(diào)壓精度0Pas流量范圍出口壓力理想的調(diào)壓器能夠滿足不管50285315Pas=300Pf=330PainmbarQmin=10%ofQmaxAC5AC5SG10QmaxQinm3/h臨界點(diǎn)SZ調(diào)壓精度285315Pas=300Pf=330Painm51調(diào)壓精度等級RG(#)

class 允許的壓力偏移

設(shè)定壓力的%RG1 1%(*)RG2,5 2,5%(*)RG5 5%(*)RG10 10%RG20 20%RG30 30%(#)也可用AC表示(*)但不低于1mbar調(diào)壓精度等級RG(#)class 允許的壓力偏移R52關(guān)閉壓力精度等級SG

class 允許的壓力偏移

設(shè)定壓力的%SG2,5 +2,5%(*)SG5 +5%(*)SG10 +10%SG20 +20%SG30 +30%SG50 +50%(*)但不低于1mbar關(guān)閉壓力精度等級SGclass 允許的壓力偏移SG53關(guān)閉壓力等級范圍SZ

class 限制值% Qmax/QminSZ2,5 2,5%SZ5 5%SZ10 10%SZ20 20%關(guān)閉壓力等級范圍SZclass 限制值54調(diào)壓器流量特性系數(shù)Cg調(diào)壓器的流量特性系數(shù)Cg或Kg主要用于調(diào)壓器的選型計(jì)算。Cg值調(diào)壓器閥口全開時(shí)，壓力為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、溫度為15°C、相對密度為0.6的天然氣的通過量（Sm3/h)。對于英制單位，則為調(diào)壓器閥口全開時(shí)，壓力為psia、溫度為60°F、相對密度為0.6的天然氣的通過量（SCFH)。調(diào)壓器流量特性系數(shù)Cg調(diào)壓器的流量特性系數(shù)Cg或K55調(diào)壓器流量計(jì)算按照EN3346.2的規(guī)定，調(diào)壓器流量計(jì)算可按以下方式（誤差<10%）：低于臨界點(diǎn)Pe/Pa≤2Q=Cg13.15d(te+273)Pa(Pe-Pa)大于臨界點(diǎn)Pe/Pa＞2Q=CgPe213.15d(te+273)式中：Q 流量范圍(Sm3/h)Pe

入口壓力(barabs)Pa

出口壓力(barabs)Cg 流量特性系數(shù)te 入口側(cè)氣體溫度(°C)d

氣體相對密度(天然氣為0.6)調(diào)壓器流量計(jì)算按照EN3346.2的規(guī)定，調(diào)壓器流量計(jì)56調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）57調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）58調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）59調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）-國產(chǎn)調(diào)壓器實(shí)例（直接作用式）-國產(chǎn)60調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式）調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式）61調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式）調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式）62調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式軸流式）調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式軸流式）63調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式軸流式）調(diào)壓器實(shí)例（間接作用式軸流式）64切斷閥實(shí)例切斷閥實(shí)例65樓棟調(diào)壓箱樓棟調(diào)壓箱66國產(chǎn)區(qū)域調(diào)壓柜國產(chǎn)區(qū)域調(diào)壓柜672+0調(diào)壓撬2+0調(diào)壓撬681+1調(diào)壓撬1+1調(diào)壓撬69鍋爐用調(diào)壓柜鍋爐用調(diào)壓柜70撬裝調(diào)壓器撬裝調(diào)壓器71集成場站調(diào)壓撬集成場站調(diào)壓撬72集成場站調(diào)壓撬集成場站調(diào)壓撬73分離器分離器74匯管及收發(fā)球裝置匯管及收發(fā)球裝置75謝謝大家！

2012、2謝謝大家！

2012、276燃?xì)庹{(diào)壓器場站內(nèi)的重要設(shè)備燃?xì)庹{(diào)壓器場站內(nèi)的重要設(shè)備77

在此我們將討論?概述?調(diào)壓器分類?調(diào)壓器基本原理?調(diào)壓器主要元件?調(diào)壓器受力分析?調(diào)壓器技術(shù)特性及其影響因素?調(diào)壓器型式與分類?調(diào)壓器標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)特性指標(biāo)?調(diào)壓器流量計(jì)算?調(diào)壓器實(shí)例在此我們將討論?概述78調(diào)壓器的定義

調(diào)壓器是一種無論氣體的流量和上游壓力如何變化，都能保持下游壓力穩(wěn)定的裝置。調(diào)壓器應(yīng)能夠：1、將上游壓力減低到一個(gè)穩(wěn)定的下游壓力；2、當(dāng)調(diào)壓器發(fā)生故障時(shí)應(yīng)能夠限制下游壓力在安全范圍內(nèi)。調(diào)壓器的定義

調(diào)壓器是一種無論氣體的流量和上游壓力如何變化，79

為什么需要調(diào)壓器理想的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到最終用戶不需要調(diào)壓器；這樣的理想供應(yīng)系統(tǒng)得以維持的條件是用戶需求恒定，礦井的供給能力恒定，同時(shí)兩者之間是一致的；

這樣的系統(tǒng)實(shí)際上不可能存在，為此，相應(yīng)的裝置-調(diào)壓器-應(yīng)運(yùn)而生。為什么需要調(diào)壓器理想的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)將氣體從井口輸送到最終用80調(diào)壓器的功用

調(diào)壓器最大的功用是保持燃?xì)庠谑褂脮r(shí)有穩(wěn)定的壓力，從而保證燃?xì)庥镁叩玫椒€(wěn)定的燃空比（燃?xì)馀c空氣的配合比例）；燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)中使用調(diào)壓器將氣體壓力降低并穩(wěn)定在一個(gè)能夠使氣體得到安全、經(jīng)濟(jì)和高效利用的適當(dāng)水平上。調(diào)壓器的功用

調(diào)壓器最大的功用是保持燃?xì)庠谑褂脮r(shí)有穩(wěn)定的壓力81調(diào)壓器基本原理

調(diào)壓器的功用是當(dāng)入口氣體壓力和流過的氣體流量發(fā)生變化時(shí)，保持出口壓力的穩(wěn)定。調(diào)壓器入口壓力出口壓力不斷變化的氣體消耗量調(diào)壓器出口壓力不斷變化的氣體消耗量不斷變化的管網(wǎng)壓力調(diào)壓器基本原理

調(diào)壓器的功用是當(dāng)入口氣體壓力和流過的氣體流量82調(diào)壓器分類

調(diào)壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理上加以區(qū)分。一、按壓力劃分為了明確表示調(diào)壓器的壓力性能，根據(jù)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力與出口壓力的級別加以區(qū)分，分為：①低—低壓；②中壓A—低壓；③中壓B—低壓；④中壓A—中壓B；⑤高壓—中壓A；⑥高壓—中壓B；⑦超高—高壓。調(diào)壓器分類調(diào)壓器的種類較多，可以從適用壓力、用途、作用原理83二、按用途劃分

按用途或供應(yīng)對象加以區(qū)分，分為：1.區(qū)域調(diào)壓器用于供應(yīng)某一地區(qū)的居民用戶或企事業(yè)單位用戶的調(diào)壓器，稱為區(qū)域調(diào)壓器。在三級制供氣城市中，一般為高—中壓、中—低壓調(diào)壓器。2.專用調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)置是專供某一單位的特殊需要而設(shè)置，如玻璃廠、冶煉廠等大型工業(yè)用戶，他們一般需要高于區(qū)域供應(yīng)壓力的氣源，因此必須為它們設(shè)置專用調(diào)壓器。3.用戶調(diào)壓器用戶調(diào)壓器是一種小型調(diào)壓器，一般用于一幢樓或一戶居民。這主要用于高、中壓供氣系統(tǒng)。民用液化石油氣的減壓閥也是一種用戶調(diào)壓器。用戶調(diào)壓器一般分為高—低，中—低壓兩種。二、按用途劃分

按用途或供應(yīng)對象加以區(qū)分，分為：84三、按作用原理劃分

調(diào)壓器按不同作用原理分為：直接作用式和間接作用式兩種。直接作用式調(diào)壓器只依靠敏感元件（薄膜）所感受的出口壓力變化來對閥門進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)節(jié)。敏感元件就是傳動(dòng)裝置的受力元件，，使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)的能源是被調(diào)介質(zhì)。通俗講，直接作用式調(diào)壓器就是直接依靠調(diào)壓器薄膜所感受的出口壓力的變化，來移動(dòng)閥門和進(jìn)行調(diào)節(jié)。使閥門移動(dòng)和調(diào)節(jié)的能量，是被調(diào)燃?xì)獾膲毫?。三、按作用原理劃?/p>

調(diào)壓器按不同作用原理分為：直接作用式和間85直接作用式調(diào)壓器工作原理圖直接作用式調(diào)壓器工作原理圖86間接作用式調(diào)壓器工作原理圖間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變化時(shí)沒，使操縱機(jī)構(gòu)（指揮器）動(dòng)作，接通能源（或給出信號），使調(diào)節(jié)閥門移動(dòng)。它的敏感元件（即感應(yīng)出口壓力的元件）和傳動(dòng)裝置（即受力動(dòng)作并進(jìn)行調(diào)節(jié)的元件）是分開的。通俗講，間接作用式調(diào)壓器就是多了一個(gè)指揮器部分。指揮器與調(diào)壓器結(jié)果相似，也由閥門、皮膜、彈簧等組成。指揮器的作用是放大出口壓力P2升高或降低的信號，從而加快調(diào)壓器的動(dòng)作，提高調(diào)壓器的精度和靈敏度。間接作用式調(diào)壓器工作原理圖間接作用式調(diào)壓器是當(dāng)出口壓力變87間接作用式調(diào)壓器：間接作用式調(diào)壓器：88直接作用式調(diào)壓器

詳細(xì)解說調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通常要考慮到以下特性：壓降及導(dǎo)致壓降的原因盲區(qū)或調(diào)壓器如何關(guān)閉臨界流量及其與調(diào)壓氣供氣能力的關(guān)系動(dòng)作方式及其與調(diào)壓精度的關(guān)系直接作用式調(diào)壓器

詳細(xì)解說調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定89調(diào)壓器的五個(gè)基本元件

5大元件負(fù)載元件（彈簧或指揮器）感應(yīng)元件（皮膜）作用元件（閥瓣/閥口）圍護(hù)元件（閥體）信號元件（連接下游管道的信號管）閥塞橡膠軟閥座調(diào)壓器的五個(gè)基本元件

5大元件負(fù)載元件（彈簧或指揮器）感應(yīng)元90作用元件（閥瓣/閥口）作用元件（閥瓣/閥口）在感應(yīng)元件的驅(qū)動(dòng)下，對氣體給出可變的約束。閥口的開度基于調(diào)壓器下游燃?xì)獾男枨罅浚?dāng)下游有用氣需求時(shí)，閥口打開；當(dāng)下游用氣需求為零時(shí)，閥口關(guān)閉。主閥桿的動(dòng)作頻率取決于閥口的開/關(guān)頻率。作用元件要求具有長期的穩(wěn)定性能、密封性能和可靠的質(zhì)量。作用元件（閥瓣/閥口）作用元件（閥瓣/閥口）在感應(yīng)元件91感應(yīng)元件（皮膜）感應(yīng)元件（皮膜）用以測量下游工況壓力與要求的壓力之間的差異，感應(yīng)元件的任何變動(dòng)度將導(dǎo)致作用元件產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。感應(yīng)元件是動(dòng)態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能、密封性能和一定的機(jī)械強(qiáng)度。感應(yīng)元件（皮膜）感應(yīng)元件（皮膜）用以測量下游工況壓力與要求92

負(fù)載元件（彈簧或指揮器）負(fù)載元件決定要求的下游壓力。感應(yīng)元件（皮膜）持續(xù)比較負(fù)載元件給出的調(diào)節(jié)力和經(jīng)信號管傳遞來的下游壓力，從而將得出的動(dòng)作指令（打開或關(guān)閉）傳遞給作用元件閥瓣，經(jīng)一定周期的動(dòng)態(tài)過程，兩者趨向協(xié)調(diào)，閥瓣趨向穩(wěn)定。負(fù)載元件是動(dòng)態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能、抗腐蝕性能和可靠的質(zhì)量。Weight負(fù)載元件（彈簧或指揮器）負(fù)載元件決定要求的下游壓力。感應(yīng)93圍護(hù)元件（閥體）圍護(hù)元件形成調(diào)壓器的封閉的空間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要作用是：-與管道的物理連接物；-對作用元件的機(jī)械保護(hù)；-對其它功能元件和附件的機(jī)械支撐。圍護(hù)元件是靜態(tài)元件，要求具有長期的穩(wěn)定性能和抗腐蝕性能。圍護(hù)元件（閥體）圍護(hù)元件形成調(diào)壓器的封閉的空間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的94調(diào)壓器的受力平衡（直接作用式調(diào)壓器）受力原理：向下的力和向上的力的處于平衡狀態(tài)的要求--->燃?xì)庑枨罅康淖兓瘺Q定下游管網(wǎng)壓力的變化--->向上的力的增大或減小--->閥口開度的變化

++向下的作用力：彈簧力+入口壓力X閥口截面積連接到下游管道的信號管向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積+=調(diào)壓器的受力平衡（直接作用式調(diào)壓器）受力原理：向下的力和向上95調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力處于平衡狀態(tài)Pe=100PsigPa=10Psig皮膜面積=10In2FD=(P2)(AD)=(10Psig)(10In2)=100Lb100LbFw=100LbFD=100Lb皮膜調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力處于平衡狀態(tài)Pe=1096調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，壓力下降。Pe=100PsigPa=9Psig皮膜面積=10In2FD=(P2)(AD)=(9Psig)(10In2)=90Lb100LbFw=100LbFD=90Lb固定的重量會導(dǎo)致鐘擺皮膜調(diào)壓器力平衡分析

調(diào)壓器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，97調(diào)壓器力平衡分析再平衡Pe=100PsigPa=10Psig皮膜面積=10In2調(diào)節(jié)彈簧有利于消除鐘擺，盡快達(dá)成新的平衡與大氣連通調(diào)壓器力平衡分析再平衡Pe=100PsigPa=198調(diào)壓器力平衡分析FS=(K)(X)FD=(P2)(AD)FSFD皮膜皮膜FD=(10Psig)(10in2)=100LbK=彈性系數(shù)=使彈簧的高度壓縮或拉升1inch所需要的力調(diào)壓器力平衡分析FS=(K)(X)FSFD皮膜皮膜FD99FD=(9Psig)(102)=90LbFs=(100Lb/In)(X)=90LbK=.9Inch壓縮量彈簧高度回復(fù)量=1-.9=.1Inch因此皮膜向下移動(dòng).1InchFS=(K)(X)FD=(P2)(AD)FS=FDFSFDFD=(9Psig)(102)=90LbFS=100調(diào)壓器力平衡分析Pe=100PsigQ=200SCFHPa=9Psig1InchesFS=90LbFD=90Lb.1’’調(diào)壓器力平衡分析Pe=100PsigQ=200101調(diào)壓器壓力特性P2Psig050111098200300500理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線P1=100psig理想的調(diào)壓器：出口壓力不隨流量的變化而改變流量scfh調(diào)壓器壓力特性P205011200300500理想的壓102P2Psig0-50111098200300500理想的壓力曲線P1=100psig400使用輕型彈簧適用重型彈簧調(diào)壓器壓力特性使用輕型彈簧任何情況下，盡可能使用輕型彈簧。流量scfhP20-5011200300500理想的壓力曲線P1=1103當(dāng)P2

降至9時(shí)FD = P2xAFD = 10x10-100LbFD2 = 9x11=99Lb彈簧的作用力僅改變1Lb因此閥口的移動(dòng)量很小FD2FD1A=11In.2A=10In.2皮膜對壓降的影響當(dāng)P2降至9時(shí)彈簧的作用力僅改變1LbFD2FD104調(diào)壓器參數(shù)調(diào)壓器關(guān)閉壓力-達(dá)成完全關(guān)閉的壓力；-零流量時(shí)的壓力。調(diào)壓器臨界流量-給定作用元件（閥瓣/閥口）的最大流量；-取決于前端壓力Pe和閥口尺寸。調(diào)壓器參數(shù)調(diào)壓器關(guān)閉壓力105調(diào)壓器盲區(qū)及臨界流量P2psig111098理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線P1=100psig盲區(qū)臨界流量經(jīng)驗(yàn)：在滿足流量的前提下，盡可能使用小口徑閥口。流量scfh505000調(diào)壓器盲區(qū)及臨界流量P211理想的壓力曲線實(shí)際的壓力曲線106壓力信號取樣點(diǎn)Pe=100Psig取壓點(diǎn)P1=100Psig流速In流速OutVenaContracta（靜脈曲張）P2=10PsigPa=10Psig壓力信號取樣點(diǎn)Pe=100Psig取壓點(diǎn)P1=107取壓點(diǎn)對壓力控制精度的影響P2Psig0-50111098200300500P1=100psig400BoostNoboost理想的壓力曲線增加取壓點(diǎn)距離取壓點(diǎn)對壓力控制精度的影響P20-50112003005108出口壓力范圍受限制10%-20%的壓力偏移+最大出口壓力……最大的向上的作用力能夠平衡掉由彈簧和入口壓力X閥口截面積產(chǎn)生的向下的作用力……彈簧的作用力受限于彈簧規(guī)格…….同時(shí)，皮膜的直徑是不可變得…...因此，直接作用是調(diào)壓器的出口設(shè)定壓力范圍是受限制的向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積出口壓力范圍受限制+最大出口壓力……最大的向上的作用109正作用式正作用式110反作用式反作用式111直接作用式調(diào)壓器優(yōu)點(diǎn)-結(jié)構(gòu)簡單-響應(yīng)速度快-成本低缺點(diǎn)-調(diào)壓精度較低-壓力控制范圍窄-流通能力較小-由于受皮膜尺寸的限制，難以做到大規(guī)格的閥體應(yīng)用-小型區(qū)域壓力調(diào)節(jié)-工商業(yè)及公福用戶壓力調(diào)節(jié)-直燃設(shè)備-工礦企業(yè)直接作用式調(diào)壓器優(yōu)點(diǎn)112

指揮器作用式調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通常要考慮到以下特性：調(diào)壓精度流通能力盲區(qū)響應(yīng)速度成本指揮器作用式調(diào)壓器調(diào)壓器的設(shè)計(jì)取決于對其技術(shù)特性的定義，通113++++=連接到下游管道的信號管調(diào)節(jié)壓力來自於指揮器向下的作用力：調(diào)節(jié)壓力X皮膜截面積+入口壓力X閥口截面積向上的作用力：出口壓力X皮膜截面積+出口壓力X閥口截面積向下的力和向上的力的處于平衡狀態(tài)的要求--->燃?xì)庑枨罅康淖兓瘺Q定下游管網(wǎng)壓力的變化--->向上的力的增大或減小--->閥口開度的變化

++++=連接到下游管道的信號管調(diào)節(jié)壓力來自於指揮器向下的作114PePa大氣排氣型PePa大氣排氣型115大氣排氣型優(yōu)缺點(diǎn)大氣排氣型優(yōu)點(diǎn)-壓力控制精度高-出口壓力范圍大-流通能力大缺點(diǎn)-對外排氣比較危險(xiǎn)-對外排氣有浪費(fèi)-成本高大氣排氣型優(yōu)缺點(diǎn)大氣排氣型116P1下游排氣型P1下游排氣型117下游排氣型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-壓力控制精度高-出口壓力范圍大-流通能力大缺點(diǎn)-響應(yīng)速度慢-成本高下游排氣型優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)118下游排氣雙作用式下游排氣雙作用式119下游排氣軸流式（IGA）下游排氣軸流式（IGA）120軸流式調(diào)壓器優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)-很高的調(diào)壓精度-很寬的壓力控制范圍-流通能力大-能夠做到較大的閥體尺寸-比壓力調(diào)節(jié)閥便宜缺點(diǎn)-響應(yīng)速度慢-成本高應(yīng)用-地區(qū)型分輸壓力調(diào)節(jié)-城市門站-燃?xì)馔钙?大型直燃設(shè)備-大型工礦企業(yè)軸流式調(diào)壓器優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)121調(diào)壓器基本特性與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)精度壓力控制與流通特性調(diào)壓器基本特性與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)122基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)歐洲

EN334法國

GazdeFranceapproval

德國

DVGWapproval

(DIN3380/3381)荷蘭

Gasunieapproval意大利

Snam/Italgas (UNI-CIG)英國

BritishGasapproval

BS西班牙

GasNaturalapproval

(UNE60402/60403)

調(diào)壓器沒有通用的國際標(biāo)準(zhǔn)

本地客戶的要求、相競爭的產(chǎn)品、本地標(biāo)準(zhǔn)以及本地的法規(guī)要求均可以作為調(diào)壓器的設(shè)計(jì)條件。中國

GB16802CJ274-2008基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)歐洲 EN334法國 123主要定義及符號

Pe=入口壓力(1bar=105Pascal=14,5psig)

Pa=出口壓力 標(biāo)準(zhǔn)狀況=絕對壓力為1,01325bar且t=15°C（歐洲或北美）或t=20°C（中國）Q=流量范圍(1m3/h=35,1SCFH)Pas=出口壓力設(shè)定值Pf=關(guān)閉壓力。流量Q=0時(shí)的壓力Wh=彈簧的可設(shè)定壓力范圍Wa=調(diào)壓器的可設(shè)定壓力范圍RG(AC)=精度等級，最大的出口壓力波動(dòng)許可范圍SG=關(guān)閉壓力精度等級，Pf與Pas之間許可的最大壓差SZ=關(guān)閉壓力等級范圍，Qmin/Qmax時(shí)的SG的%KG/CG=流量特性主要定義及符號

Pe=入口壓力(1bar=105124壓力范圍與等級

Class Pzul(bar) Class Pzul(bar)

PN16 16 ANSI150 19,2 PN25 25 ANSI300 51 PN40 40 ANSI600102 PN64 64 PN100100 Pzul=最大