文档介绍：第七章燃气的压力调节及计量
制作:臧子璇
第一节燃气压力调节过程
一、调压器的工作原理
作用:降压并稳定在给定的出口压力。
(见图9-1 )
调节阀门的平衡条件:N=Wg (N是气体作用于薄膜上的力 N=cFP Wg是重块重量)
当出口压力降低(由入口压力降低或出口用气量增加引起),N<Wg,薄膜下降,阀门开大,燃气流量增加,使出口压力升高;
当出口压力升高(由入口压力增加或出口用气量减少引起),N>Wg,薄膜上升,阀门关小,燃气流量减少,使出口压力下降;
基本概念:
被调参数(出口压力):调节对象的输出信号
干挠作用(入口压力和用气量的变化):调节对象的输入信号
调节参数(流量)
自调系统方块图(见图9-2)
分类
定值调节系统:给定值不变
随动调节系统:给定值随另一变化函数而变化
系统调节系统:给定值按一定的时间程序变化
二、压力自动调节系统的过渡过程
系统处于静止状态时,称为静态;系统受到干挠后,各个参数都会发生改变,这种变动状态称为动态;自调系统在动态阶段,随时间变化的过程称为过渡过程。
过渡过程的基本形式
发散振荡过程:被调参数偏离给定值越来越大,在自调系统中应该避免。
等幅振荡过程:被调参数偏离给定值呈周期变化,某些双位调节系统可用。
衰减振荡过程:被调参数经过振荡后,接近给定值平衡状态,燃气压力调节系统可用。
非振荡过渡过程(单调过程):被调参数不经过振荡,逐渐接近于给定值。
衰减比:表示衰减程度的指标,为前后两峰值之比。
余差:表示静特性的指标,为过渡过程终了时的残余偏差。
最大偏差:表示系统偏离给定值的程度,为被调参数与给定值的最大差值。
过渡时间:表示被调参数达到稳定状态的快慢程度,为干挠发生到建立平衡的时间。
振荡周期或频率:也表示被调参数达到稳定状态的快慢程度,周期为两波峰之间的时间,频率是周期的倒数。
三、影响过渡过程动特性的因素
调节对象的自行调整特性:在平衡条件破坏后,系统不依靠调压器,而在新的调节参数上达到稳定的能力。燃气管道是能够进行自行调整的,因此有利于调节过程的稳定。
调节对象的容积系数:等于燃气管道中增加单位压力所需的燃气量。容积系数越小、干扰的变化越剧烈时,进行调节就越困难,也越不易稳定。
各种惯性产生的滞后:对调节的稳定性影响很大,特别是测量滞后和传送滞后影响更大,甚至使调节机构的动作方向与需要的方向相反,导致调节过程恶化并增大被调参数的变化范围。
干挠的特性:是影响动特性的外因,当干扰是均匀而平稳时,能使调节过程平稳进行,容易达到稳定。
第二节调压器的调节机构及传动装置
一、调节机构及其计算
(一)、调节机构(阀门)
(如图9-5)
单座阀(用户调压器和专用调压器采用):能可靠地切断燃气,但是阀门两面受力不平衡,故调压器入口压力对出口压力影响较大。一般用于燃气流量可能为零,必须彻底切断燃气的场合,例如:用户调压、楼栋调压。
双座阀(区域调压器采用):阀门两面受力基本平衡,故调压器入口压力对出口压力影响不大。但是阀门不能关闭严密,不能可靠地切断燃气(在双座阀完全关闭时,漏气率可达最大流量的4%)。因此这类阀门可安装在燃气流量总是不等于零的燃气管道上,一般用于燃气分配站。
调压器通常安设在气源厂、燃气压送站、分配站、,储罐站、输配管网和用户处。(√)
双座阀受力基本上是平衡的,调压器人口压力对燃气出口压力影响较小。因此,双座阀常用于用户调压器及专用调压器。(×)
第三节燃气调压器
一、燃气调压器的种类
按作用方式分为直接作用式和间接作用式两种
直接作用式调压器只依靠敏感元件(薄膜)所感受的出口压力的变化移动调节阀门迸行调节。敏感元件就是传动装置的受力元件。使调节阀门移动的能源是被调介质;
在间接作用式阔压器中;燃气出口压力的变化使操纵机构(例如指挥器)动作,接通能源(可为外部能源,也可为被调介质)使调节阀门移动。间接作用式调压器的敏感元件和传动装置的受力元件是分开的。
按用途或使用对象分:区域调压器、专用调压器及用户调压器。
按进出口压力分:高高压、高中压、高低压、中中压、中低压及低低压调压器。
按结构分:浮筒式及薄膜式凋压器(又可分为重块薄膜式和弹簧薄膜式)。
若调压器后的燃气压力为被调参数,则这种调压器为后压调压器;若调压器前的压力为被调参数,则这种调压器力前压调压器。城市燃气输配系统通多为后压调压器。
城市燃气供应系统通常用那类调压器调节燃气压力?B
A. 前压调压器 B. 后压调压器