1-燃气调压器工作原理及性能要求

TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20181常州信力燃气设备有限公司TRUEABILITYGASEQUIPMENTCO,LTD燃气调压器工作原理及性能要求FUNDAMENTALPRINCIPLESFUNCTIONALREQUIREMENTSOFGASPRESSUREREGULATORSBYNIWEIPINGTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20182目录概述调压器基本原理调压器主要元件调压器受力分析调压器技术特性及其影响因素调压器型式与分类调压器标准与技术特性指标调压器流量计算在此我们将讨论TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20183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。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。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20184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。调压器入口压力出口压力不断变化的气体消耗量不断变化的管网压力TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20185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TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20186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）围护元件（阀体）信号元件（连接下游管道的信号管）阀塞橡胶软阀座调压器基本原理直接作用式调压器TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20187调压器基本原理直接作用式调压器作用元件（阀瓣/阀口）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。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20188调压器基本原理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。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY20189负载元件（弹簧或指挥器）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。调压器基本原理直接作用式调压器WEIGHTTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201810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。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201811调压器的受力平衡（直接作用式调压器）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向下的作用力弹簧力入口压力X阀口截面积连接到下游管道的信号管向上的作用力出口压力X皮膜截面积出口压力X阀口截面积调压器基本原理TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201812调压器基本原理直接作用式调压器调压器力平衡分析PE100PSIGPA10PSIG皮膜面积10IN2FDP2AD10PSIG10IN2100LB100LBFW100LBFD100LB调压器皮膜的受力处于平衡状态皮膜TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201813PE100PSIGPA9PSIG皮膜面积10IN2FDP2AD9PSIG10IN290LB100LBFW100LBFD90LB调压器力平衡分析调压器基本原理直接作用式调压器调压器皮膜的受力平衡被打破，下游需求增大，压力下降。固定的重量会导致钟摆皮膜TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201814调压器基本原理直接作用式调压器PE100PSIGPA10PSIG皮膜面积10IN2调节弹簧有利于消除钟摆，尽快达成新的平衡与大气连通调压器力平衡分析TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201815调压器基本原理直接作用式调压器调压器力平衡分析FD10PSIG10IN2100LBK弹性系数使弹簧的高度压缩或拉升1INCH所需要的力FSKXFDP2ADFSFD皮膜皮膜TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201816调压器基本原理直接作用式调压器调压器力平衡分析FD10PSIG10IN2100LBFS100LB/INX100LBX1INCH压缩量FSKXFDP2ADFSFD若皮膜不移动FSFD皮膜皮膜TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201817PE100PSIGQ50SCFHPA10PSIG1INCHESFS100LBFD100LB调压器力平衡分析调压器基本原理直接作用式调压器TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201818调压器力平衡分析调压器基本原理直接作用式调压器FD9PSIG10290LBFS100LB/INX90LBK9INCH压缩量弹簧高度回复量191INCH因此皮膜向下移动1INCHFSKXFDP2ADFSFDFSFDTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201819调压器力平衡分析调压器基本原理直接作用式调压器PE100PSIGQ200SCFHPA9PSIG1INCHESFS90LBFD90LB1TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201820调压器压力特性调压器基本原理直接作用式调压器P2PSIG流量SCFH050111098200300500理想的压力曲线实际的压力曲线P1100PSIG理想的调压器出口压力不随流量的变化而改变TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201821调压器基本原理直接作用式调压器调压器压力特性FD10PSIG10IN2100LBFS50LB/INX100LBX2INCHES压缩量FSKXFDP2ADFSFDFSFD使用轻型弹簧TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201822调压器基本原理直接作用式调压器调压器压力特性使用轻型弹簧PE100PSIGQ50SCFHPA10PSIG2INCHESFS100LBFD100LBTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201823调压器基本原理直接作用式调压器调压器压力特性使用轻型弹簧FD9PSIG10IN290LBFS50LB/INX90LBX18INCHES压缩量弹簧高度回复量2182INCH因此皮膜向下移动2INCHFSKXFDP2ADFSFDFSFDTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201824调压器基本原理直接作用式调压器PE100PSIGQ300SCFHPA9PSIG2INCHESFS90LBFD90LB2调压器压力特性使用轻型弹簧TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201825调压器基本原理直接作用式调压器P2PSIG流量SCFH050111098200300500理想的压力曲线P1100PSIG400使用轻型弹簧适用重型弹簧调压器压力特性使用轻型弹簧任何情况下，尽可能使用轻型弹簧。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201826调压器基本原理直接作用式调压器皮膜对压降的影响当P2降至9时FDP2XAFD10X10100LBFD29X1199LB弹簧的作用力仅改变1LB因此阀口的移动量很小FD2FD1A11IN2A10IN2皮膜对压降的影响TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201827调压器基本原理直接作用式调压器调压器关闭压力达成完全关闭的压力；零流量时的压力。调压器临界流量给定作用元件（阀瓣/阀口）的最大流量；取决于前端压力PE和阀口尺寸。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201828调压器基本原理直接作用式调压器调压器盲区及临界流量P2PSIG流量SCFH50111098500理想的压力曲线实际的压力曲线P1100PSIG0盲区临界流量经验在满足流量的前提下，尽可能使用小口径阀口。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201829调压器基本原理直接作用式调压器压力信号取样点PE100PSIG取压点P1100PSIG流速IN流速OUTVENACONTRACTA（静脉曲张）P210PSIGPA10PSIGTRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201830调压器基本原理直接作用式调压器取压点对压力控制精度的影响P2PSIGFLOWSCFH050111098200300500P1100PSIG400BOOSTNOBOOST理想的压力曲线TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201831出口压力范围受限制1020的压力偏移最大出口压力最大的向上的作用力能够平衡掉由弹簧和入口压力X阀口截面积产生的向下的作用力弹簧的作用力受限于弹簧规格同时，皮膜的直径是不可变得因此，直接作用是调压器的出口设定压力范围是受限制的向上的作用力出口压力X皮膜截面积出口压力X阀口截面积调压器基本原理直接作用式调压器TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201832调压器基本原理直接作用式调压器正作用式TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201833调压器基本原理直接作用式调压器反作用式TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201834调压器基本原理直接作用式调压器优点结构简单响应速度快成本低缺点调压精度较低压力控制范围窄流通能力较小由于受皮膜尺寸的限制，难以做到大规格的阀体应用小型区域压力调节工商业及公福用户压力调节直燃设备工矿企业TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201835调压器基本原理指挥器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调压精度流通能力盲区响应速度成本TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201836调压器的受力平衡（指挥器作用式调压器）连接到下游管道的信号管调节压力来自於指挥器向下的作用力调节压力X皮膜截面积入口压力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调压器基本原理指挥器作用式调压器TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201837调压器基本原理指挥器作用式调压器PEPA大气排气型TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201838调压器基本原理指挥器作用式调压器大气排气型优点压力控制精度高出口压力范围大流通能力大缺点对外排气比较危险对外排气有浪费成本高TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201839调压器基本原理指挥器作用式调压器下游排气型P1TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201840调压器基本原理指挥器作用式调压器下游排气型优点压力控制精度高出口压力范围大流通能力大缺点响应速度慢成本高TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201841调压器基本原理指挥器作用式调压器下游排气双作用式TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201842调压器基本原理指挥器作用式调压器下游排气轴流式（IGA）TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201843优点很高的调压精度很宽的压力控制范围流通能力大能够做到较大的阀体尺寸比压力调节阀便宜缺点响应速度慢成本高应用地区型分输压力调节城市门站燃气透平大型直燃设备大型工矿企业调压器基本原理指挥器作用式调压器TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201844调压器基本特性与相关标准标准精度压力控制与流通特性TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201845调压器基本特性与相关标准基础标准欧洲EN334法国GAZDEFRANCEAPPROVAL德国DVGWAPPROVALDIN3380/3381荷兰GASUNIEAPPROVAL意大利SNAM/ITALGASUNICIG英国BRITISHGASAPPROVALBS西班牙GASNATURALAPPROVALUNE60402/60403调压器没有通用的国际标准本地客户的要求、相竞争的产品、本地标准以及本地的法规要求均可以作为调压器的设计条件。中国GB16802TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201846调压器基本特性与相关标准主要定义及符号PE入口压力1BAR105PASCAL14,5PSIGPA出口压力标准状况绝对压力为1,01325BAR且T15C（欧洲或北美）或T20C（中国）Q流量范围1M/H35,1SCFHPAS出口压力设定值PF关闭压力。流量Q0时的压力WH弹簧的可设定压力范围WA调压器的可设定压力范围RGAC精度等级，最大的出口压力波动许可范围SG关闭压力精度等级，PF与PAS之间许可的最大压差SZ关闭压力等级范围，QMIN/QMAX时的SG的KG/CG流量特性TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201847调压器基本特性与相关标准压力范围与等级CLASSPZULBARCLASSPZULBARPN1616ANSI15019,2PN2525ANSI30051PN4040ANSI600102PN6464PN100100PZUL最大允许工作压力入口压力TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201848调压器基本特性与相关标准调压精度0PAS流量范围出口压力理想的调压器能够满足不管入口压力如何变化，当流量从0增加到时，均能保持出口压力的稳定。TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201849调压器基本特性与相关标准285315PAS300PF330PAINMBARQMIN10OFQMAXAC5AC5SG10QMAXQINM/H临界点SZ调压精度TRUBILITY常州信力DINENISO90011994QUALITYISANEVERENDINGPROCESS调压设备调压器原理与基本特性12JANUARY201850调压器