调压器的压力值设定-王亚明讲解课件

调压器 主讲人：王亚明 第四章 学习任务 1、调压器主要功能 2、调压器设置的位置 3、调压器的分类 4、调压器的基本工作原理 5、调压器串联和并联的工作原理 6、调压器的日常维护与保养 学习准备 用于流体介质输送管道上的调压器，它具有阀 门的特点，可以控制流体的通断和节流；也具有自 动控制元件的特点，它自身构成一个闭环控制系统 ，而且不需要其它的辅助能源，只取自流体本身的 压力差(压力势能)作为操作能源。 前言 天然气调压站是燃气输配过程中的主要设备之一。长输管线的 天然气经过高高压、高中压站进入城市管网。在每个城市管网中都 存在大量的工商业用户、民用用户，中低压调压站面对的都是这样 的最终用户，所以调压站的功能除了计量、调压之外，最重要的就 是保证不间断供气。因为中低压调压站之后没有足够的管线可作为 缓冲储气，也不可能象城市门站一样设置复杂的监控系统。一旦停 气，将直接影响最终用户，特别是工业用户，将造成数十万以至上 百万的经济损失。所以，如何利用一些简单可行的工艺方案，保证 中低压站不间断供气，是各地燃气供应单位所关心的问题。本文将 对目前普遍采用的几种工艺方案逐一进行比较，以供参考。 第一节 调压器的功能 将输气管网的压力调节到下一级管网或用户所 需要的压力；将调节后的压力保持稳定。 调压器的功能：降压和稳压。 第二节 调压器设置位置 气源厂、燃气压送 站、分配站、储罐站、 输配管网和用户处。在 燃气输配系统中，是降 压设备。 第三节 调压器的分类 1、按压力划分 为了明确表示调压器的压力性能，根据调压器的进口压力与出口压力 的级别加以区分，分为： （1）低压 低压；（2）中压A 低压； （3）中压B 低压；（4）中压A 中压B； （5）高压 中压A；（6）高压 中压B； （7）超高压 高压。 城镇燃气管道设计压力（表压）分级 名称 压力（） 高压燃气管道 A B 次高压燃气管道 A B 中压燃气管道 A B 低压燃气管道 第三节 调压器的分类 2、按用途划分 按用途或供应对象加以区分，分为： （1）区域调压器 用于供应某一地区的居民用户或企事业单位用户的调压器，称为区 域调压器。在三级制供气城市中，一般为高中压、中低压调压 器。 （2）专用调压器 调压器的设置是专供某一单位的特殊需要而设置，如玻璃厂、冶炼 厂等大型工业用户，他们一般需要高于区域供应压力的气源，因此 必须为它们设置专用调压器。 第三节 调压器的分类 （3）用户调压器 用户调压器是一种小型调压器，一般用于一幢楼或 一户居民。这主要用于高、中压供气系统。民用液 化石油气的减压阀也是一种用户调压器。用户调压 器一般分为高低，中低压两种。 第三节 调压器的分类 3、按作用原理划分 调压器按不同作用原理分为直接作用式和间接作用 式两种。 4、按结构形式 浮筒式及薄膜式调压器，后者又可分为重块 薄膜式和弹簧薄膜式调压器。 5、按被调参数 后压调压器和前压调压器。 第四节 调压器的基本组成 1、敏感元件（感应元件)： 调压阀中皮膜薄膜等。 2、负载元件：阀体中弹 簧、重块、指挥器等。 3、作用元件：阀座和阀 芯。 4、维护元件：调压器的阀 体。 5、信号元件：调压器连接 下游管道的信号管。 第五节 调压器的基本原理 每个方块表示组成 系统的一个环节，两个 环节之间用一条带有箭 头的线条表示其相互关 系，线条上的文字表示 相互间的作用信号，箭 头表示信号的方向。 第五节 调压器的基本原理 调压器出口压力在此自调系 统中称为被调参数，被调参数就 是调节对象的输出信号。引起被 调参数变化的因素就是用气量及 进口压力的改变，统称为干扰作 用，这就是作用于调节对象的输 入信号。通过调节机构的流量就 是作用于调节对象并实现调节作 用的参数，常称为调节参数。 第五节 调压器的基本原理 当外界给一个干扰信号 时，则被调参数发生变化， 传给测量元件，测量元件发 出一个信号与给定值进行比 较，得到偏差信号，并被送 给传动装置，传动装置根据 偏差信号发出位移信号送至 调节机构，使阀门动作起来 ，并向调节对象输出一个调 节作用信号克服干扰作用的 影响。 第五节 调压器的基本原理 自调系统中的任何一个信号沿着箭头方向前进，最后 又回到原来的起点，从信号的角度来说，这是一个闭环系 统。系统的输出参数被调参数经过测量元件又返回到 系统的输入端，这种将输出信号又引回到输入端的做法叫 反馈。而且这个反馈信号总是作为负值和给定值比较，因 此又被称为负反馈。所以，压力的自调系统总是带有反馈 的闭环系统。 第六节 直接作用式调压器 1、NORVAL调压器 NORVAL调压器组成 NORVAL调压器由阀主体及装有膜片（薄膜）及弹簧的头部组成。每一 种直径的阀主体可有几种不同直径的头部配以不同刚度的弹簧以适应不 同的出口压力值。 第六节 直接作用式调压器 （1）运行中用户用气量增加，出口压 力下降，膜片上所受燃气压力作用的力 减小，膜片及与其相连的阀瓣在弹簧作 用下向下移动将阀开大，促使流量增加 进而使出口压力恢复。 （2）运行中进口压力下降，调压器的 出口压力随之降低，片上所受燃气压力 作用的力减小，膜片及与其相连的阀瓣 在弹簧作用下向下移动将阀开大，促使 流量增加进而使出口压力恢复。 第六节 直接作用式调压器 （3）运行中用户用气量减少时， 出口压力变大，膜片上所受燃气压 力作用的力增大，膜片及与其相连 的阀瓣在弹簧作用下向上移动将阀 关小，促使流量增加进而使出口压 力恢复。 （4）运行中进口压力增大，出口 压力变大，膜片上所受燃气压力作 用的力增大，膜片及与其相连的阀 瓣在弹簧作用下向上移动将阀关小 ，促使流量增加进而使出口压力恢 复。 第六节 直接作用式调压器 2、DIVAL调压器 DIVAL调压器由阀主体及装有膜片的（薄膜）及弹簧的头部组成。出口 压力由引压管引入作用在膜片上，此力与膜片另一侧的弹簧的弹力相平 衡。运动件的质量、弹簧的弹力和作用在阀瓣的气动力也参与比较。膜 片的移动由杠杆传给阀瓣。弹簧的作用在于消除杠杆的游动，阀瓣F上 装有橡胶密封垫保证零流量时有完好的密封。在调压器中无压力时，阀 瓣由弹簧保持在全开的位置上。 第六节 直接作用式调压器 定工作时，出口压力为设定值， 阀有一定的开度。如果出口压力 低于设定值，则出口压力作用在 膜片上的里就小于弹簧的弹力， 膜片向下运动，使阀瓣上提将阀 开大，燃气流量就增加，进而使 出口压力恢复至设定值。 反之，如出口压力增加，则阀会 自动关小，维持出口压力不变。 第七节 间接作用式调压器 在城市燃气输配系统中，间接作用式调压器多用于流量较大的区域调压 站，它由指挥器和主调压器组成 间接作用式是由指挥器内出口压力和调压弹簧的相互作用调定一个负载 压力来控制调压器主阀阀口的开度，从而改变调压器流通通道的大小。 第七节 间接作用式调压器 指挥器的主要功能是为了增加 调压器的敏感性。如果可以感应到 下游压力P2的变化，再将它转化成 P3 的更大变化值，这样调压器对于 流量需求改变的相应程度（敏感性 ）将会增加。此外，压力偏差也可 以大大地减小，从而减小它对调压 器精确度和流量的影响。 第七节 间接作用式调压器 工作原理: 被控制量P2(增加)-指挥器传 感元件向上作用力(增加)-节流 孔(减小)-操作压力P3(减小)- 主调传感元件向上作用力(小)- 阀座和阀瓣之间的距离(减小)- 被控制量P2(减小)。 第七节 间接作用式调压器 被控制量P2(减小)-指挥器传 感元件向上作用力(减小)-节 流孔(增大)-操作压力P3(增 加)-主调传感元件向上作用 力(增加)-阀座和阀瓣之间的 距离(增加)-被控制量P2(增 加)。 第七节 间接作用式调压器 弹簧作用： 我们可以注意到，指挥器采用了直接作用式调压器中的弹簧开启动 作。主调压器使用了弹簧关闭动作。关闭是通过弹簧而不是负载压力来 完成的。指挥器增加了作用于皮膜上的压力P3 ，进而将主体调压器打 开。 压力增盈： 使用指挥器所产生的压力放大量称为“压力增盈”。 调压器出口压力 的任何变化都会作用在指挥器上，通过改变指挥器阀瓣与阀口的开度大 小，然后改变负载压力P3，使它的变化大于P2 的变化。 P2P3P1 第七节 间接作用式调压器 压力设置： 我们可以将指挥器看成整个系统的大脑。压力设置和一些性能变量 可以由指挥器决定。它可以直接感应到下游压力P2的变化 ，然后连续改 变加载到主调压器上的加载压力P3 ，直到系统达到平衡。主调压器可以 看成系统的“肌肉组织”，并且用以控制较大的压力和流量。 加载式和卸载式指挥器： 加载式指挥器设计也称为双向控制。采用这样的命名方式是因为指挥器的作用会将负载压力 P3 加到主调压器的执行器上。可动节流器，或指挥器阀口，将会打开从而增大P3 。卸载式 指挥器设计的命名方式是：因为指挥器的作用是使P3 从主调压器上卸载掉。 加载式 卸载式 第七节 间接作用式调压器 调压器产品型号组成 L/FRTZ/J316 燃气调压器 工作原理 进口压力级制 出口压力级制 公称管径代号 连接方式 n国产调压器的规格 RTJ21/150 燃气调压器工作原理 Z -直接作用 J- 间接作用 Q- 带安全切断阀（可 填入改进型号框中） 进口压力 级别代表 出口压力 级别代表 公称直径 （mm） 连接方式 L -螺纹连接F -法兰连接 DN50mm不 予表示 改进型号 带安全切断阀用“Q”表示，可填入改进型号框中 采用调压器进出口管径的公称直径为作为调压器管径代号。常用管径系列如下： DN15、20、25、40、50、80、100、150、200、300 DN50mm采用螺纹连接。 DN 50mm采用法兰连接 调压器常用技术术语 最大进口压力： 调压器规定允许的的最高进口压力。 最小进口压力： 调压器规定允许的的最低进口压力 最大出口压力： 在规定的稳压精度范围内，所允许的最高出口压力。 最小出口压力： 在规定的稳压精度范围内，所允许的最低出口压力。 额定出口压力： 在调压器允许的出口压力范围内，把调压器出口压力 调 至某一选定值。 稳压精度 调压器出口压力偏离额定值的偏差与额定出口压力的比值。 调压器的稳压精度值范围为515。 关闭压力 当调压器流量逐渐减小，其流量等于零时，输出侧所达到稳 定的压力值。 额定流量 在规定的进口压力范围内，当进口压力为P1min，其出口压力 在稳压精度范围内下限值时的流量。 静特曲线 在规定的P1范围内，固定P1为某一值时，P2随流量变化的关系 曲线。 喘动是调压器出口压力发生上下交替大幅度偏离额定压力的现 象，发生这一现象时常常伴有颤动喘息等非正常现象，故称喘 动。 直接作用式调压器 敏感元件感受的力用于直接驱动调节机构。 间接作用式调压器 敏感元件和调节结构的受力元件是相隔分开的，敏感元件所 受的力经中间放大环节直足以驱动调节机构动作。 指挥器 间接作用式调压器中，用于实现自动调节的的辅助调节设备。 调压器的压力差，应根据调压器前燃气管道的最低设 计压力与调压器后燃气管道的设计压力之差值确定。 调压器的计算流量，应按该调压器所承担的管网小时 最大输送量的1.2倍确定 所选调压器应能满足最大进口压力时通过最小流量而 进口压力最少时能通过最大流量。 根据产品样本选择调压器，产品样本中给出的调压器 通过能力是在一定压力降和燃气密度时得出的，在使 用时应根据选择调压器的参数进行换算。 第八节 安全切断阀的工作原理 第八节 紧急切断阀主要应用于以下场合： 1、与可燃气体泄漏监测仪器联接 ，当仪器检测到可燃气体泄漏时， 自动快速关闭主供气阀门，切断燃 气的供给，及时制止恶性事故的发 生。 2、与热力设备的极限温度（压力 ）安全控制器联接，当设备内检测 点的温度（压力）超过设定的极限 数值时，自动快速关闭供气阀门， 停止燃料的供给。 第八节 紧急切断阀主要应用于以下场合： 3、与高层建筑的中央消防报警系统联接，当大厦发生火警时，自动切 断大厦内的燃气供应，防止煤气爆炸的发生。 4、在城市或工厂的燃气供应管网内设置ZCR燃气紧急切断阀，可在中 央控制室内集中控制，远程遥控紧急关闭事故现场的管线供气。 紧急切断阀具有极佳的技术性能，低负荷损失和高可靠性。适用于煤 气、天然气及液化石油气等可燃气体，广泛应用于供气管网系统、燃气 热能工厂车间、燃气锅炉房及住宅居所的安全设施。 第八节 紧急切断阀工作原理： 1、阀门在日常工作中处于常开状态，电磁阀线圈处于断电状态，不 消耗电能。 2、当事故发生时，阀门线圈瞬时通电，触发阀门快速关闭，进入 自锁状态。此时即使撤去电源，阀门仍处于自锁状态，不会重新自动打 开。 3、阀门采用先导式阀瓣，开启轻松，即使压力达到6bar开启也十 分轻松，口径大于DN125，采用杠杆手柄，使阀门达到开关省力、快 速。 4、当工作人员处理完事故，人工重新开启阀门，才会恢复供气。 注：根据客户要求也可提供断电关闭的常闭型紧急切断阀。 第八节 安全切断阀的工作原理 总结工作原理： 当信号压力失常，超过（超压型）或低于（失压型）切断阀启动压 力设定值时，传感器内气动薄膜带动撞块移动，使脱扣机构动作， 在关闭弹簧的作用下，主阀瓣迅速关闭阀口，达到保护调压器及计 量仪器等下游设备的作用。 第八节 紧急切断阀种类 1、气动紧急切断阀； 2、液动紧急切断阀； 3、燃气紧急切断阀。 第八节 燃气紧急切断阀 第三种：燃气紧急切断阀新型的燃气管道工程的安全配套装置，在供气 管路中出现问题时能快速切断，避免事故的发生。 1、与可燃气体泄漏监测仪器相连接。当仪器检测到可燃气体泄漏时 ，自动快速关闭主供气体阀门，切断燃气的供给，及时制止恶性事故的 发生。 2、与热力设备的极限温度（或压力）安全控制器相连接。当设备 内检测点的温度或压力超过设定的极限数值时，自动快速关闭供气阀门 ，停止燃料的供给。 第八节 燃气紧急切断阀 3、与高层建筑的中央消防报警系统相连接。当大厦发生危情时，自 动切断大厦内的燃气供应，防止燃气爆炸的发生。 4、在城市或工厂的燃气供应管网内设置燃气紧急切断阀，可在中 央控制室内集中控制，远距离遥控，紧急关闭事故现场的管线供应 第九节 安全放散阀的作用 放散阀是一种当某种暂时原因使控制点的压力超过设定值（气泡爆裂压 力）时，即排放一定量的气体的阀。 安全放散阀适用地方： 安全放散阀是一种燃气安全装置，适用于高中压、中低压燃气管网的安 全放散。 燃气安全放散阀： 燃气安全放散阀用于监视整体设备各级调压器的出口压力，当超压时可 自动开启，释放超压燃气，达到保护下游设备的作用，保证用户的安全 用气。 第九节 安全放散阀的工作原理 工作原理： 当作用于主薄膜下腔的调压柜（ 站）出口压力升高至放散阀的启 动压力时，它克服调节弹簧的作 用力带动拉杆向上运动，在杠杆 的作用下，阀杆向下移动将主阀 瓣顶开，排放燃气。当压力因燃 气排放下降至启动压力设定值时 ，阀杆上移，阀瓣在复位弹簧的 作用下将阀口关闭。 第九节 安全放散阀技术参数 连接:螺纹连接UNI ISO 7-1（R1/4“ 是圆锥外螺纹 UNI-ISO 7/1 密封管螺纹国际标准） - 最大入口压力: 6 bar - 环境温度: -10+ 60C - 放散压力: 红色弹簧30- 130 mbar . .蓝色弹簧80 - 600 mbar（1mbar=0.01Mpa） - 介质: 三种气体（城市煤气，天然气，液化气），无