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提高燃气调压器的调节质量

2002/12/6 0:00:00              

一、燃气调压器的功能与性能

燃气调压器是燃气管网的重要组成部分。无论是长输管线还是城市配气管网,是庭院管道还是居民用户,都离不开燃气调压器。调压器的基本功能是降低燃气压力,并在进口压力或流量发生变化时,使出口压力保持稳定。燃气管网的压力级制是靠调压器来保证的,调压器性能的优劣,直接影响着管网供气的水平和安全性。

调压器的功能和作用决定了这项科研工作的重要性。要提高管网运行的质量及安全可靠性,就应使燃气调压器具备良好的性能。

燃气调压器的两项基本技术指标是流量特性及压力特性。流量特性表示出口压力P2与流量Q的关系(如图1所示),即P2在调压器正常开启后,至其最大通过能力之间保持相对稳定。压力特性表示出口压力P2与进口压力P1的关系,即当进口压力波动较大时,P2保持相对稳定(如图2所示)。当进口压力或流量发生变化时,P2越稳定,则调压器性能越佳。


当然,除上述两项指标外,还有许多指标表示调压器的综合性能。如关闭压力、稳压精度、动态性能、测量点往返差、切断及放散功能等等,在此不加详述。

二、燃气调压器在运行中的主要问题及其原因

燃气调压器可按压力级别、结构、功能、用途及流量范围等等的不同来分类夕品种极多。不同类型的调压器会产生不同类型的问题。出观不良调节的现象可主要归结于以下几方面。

(一)、振动,也称"喘"。调压器阀口不能随流量变化逐步开大或关小,而是频繁启闭,造成出口压力P2极不稳定,从U型压力计上看出液面不停地上下跳动。这种现象多见于大流量间接作用式燃气调压器,是调压器阀口反应滞后所造成的。在应将阀口关小时关得过小,而应将阀口开大时又开得过大,不能稳定在所要求的位置。造成这一现象的原因有阀口结构问题,使阀口两侧压力不平衡;也有主调压器与指挥器之间匹配不恰,使反馈信号不佳。喘振对调压器的机械机构损害极大,会引起整体共振导至调压器损坏。由于喘振会使火焰剧烈跳动,所以,对用户的危害很大。

(二)、调压器流量小。在进行调压器的设,计时,根据进出口压差和阀口尺寸,可计算出调压器最大通过能力的理论值。但是,许多燃气调压器的流量都远远达不到其最大通过能力值,有的调压器只达到这个值的二分之一。这一现象在直接作用式调压器中尤为多见。出观这个问题的原因主要在于,敏感元件薄膜直接受进口侧高压气流的冲击,膜腔内压力偏高,薄膜的灵敏性下降,阀口达不到应有的开启程度。此外,由于弹簧的刚度不宜,传动杠杆比例不适,会造成出口压力P2随流量增加而迅速衰减,在未达到最大通过能力之前,P2以大大低于其额定值,燃气调压器不能正常工作(如图3所示)。

(三)、出口压力波动。的出口压力波动表现在流量特性曲线和压力特性曲线不光滑,不平整,出现忽高忽低。急剧升高或迅速下滑。调压器起不到调节作用。这种现象主要归结于调压器内部气流扰动大,调节不利。是调压器的阀口、阀腔及阀体结构设计不合理造成的。

(四)、噪音。高压或大流量调压器易产生噪音。调压器的噪声来源主要是阀口节流和机械振动。高压气流通过阀口时,由于节流作用而产生很大的压力降,摩擦力很大而产生噪音,同时机械零件与一些非固定零件在气流作用下发生共振,使噪声加剧。门站和区域调压站的噪音一般比较大,有的可达80分贝以上。噪音不仅是一种环境污染,危害人类健康,同时,噪音造成的机械共振会使调压器零件损害或脱落,影响正常供气。

三、提高调压器的调节质量

多年来,调压器的行家们都在努力改善调压器的性能。我所也进行了调压器方面的技术攻关。我们利用观代化的专业实验室,先后研制了一些调压器产品,在弥补上述不足之处取得了一些成绩。

切断式系列调压器是直接作用式结构。它利用内信号管将调压器出口端维那收缩点的低静压引入薄膜下腔,使该处的压力低于出口压力,阀口可全部打开。经反复试验确定了信号管的最佳位置,有效地出口压力的稳定性,使流量基本达到了最大通过能力。这种调压器还具备超压放散功能,保证供气的安全性。

衡量式调压器是间接作用式的结构。它在主调压器上采用了"V"形活塞式阀芯,在高中压、小流量情况下,可以很好地控制喘振。这种结构的优点在于改变了阀口的开度曲线。阀的开启程度较小时,曲线比较平缓。因此,不会发生振动。

(如图4所示)。

目前正在研制中的大膜阀口低噪音调压器是一种新型调压器。它采用窄缝消音笼的结构来降低噪音。气流被节流后,在流经窄缝时噪音被抵消,从而,控制了噪声源。此外,这种调压器将薄膜作为阀口的一部分,也自然排除了发生喘振的可能性。

由于低压调压器阀口大,压差小,出口压力很难控制,极容易随进口压力和流量的变化而变化。为克服这一弊端,我们在低压调压器上加上了小平衡膜,以补偿进口压力和流量的变化对其产生的影响。

中压到户25立方米调压器是采用两级调压的方式来提高调节精度的。这种结构是将两个直接作用式调压器串联并组合为一体。一级调压器将中压调至中低压。为粗调:二级调压器将中低压调至低压,为精调。一级出口端即为二级进口端。这种结构比普通的直接作用式调压器易于调节,精度高,体积也小(如图5所示)。

为了提高调压器的性能,人们愈来愈重视调压器的加工质量。综合加工中心及数控机床的应用大大提高了零件的精度和加工水平。

人们在力求提高调压器的性能的同时,还不断追求调压器的多功能性。除了压力调节外,还具有超压放散、低压切断、超压切断,超流量保护和计量等功能,以及监控装置和遥控装置。

人们还将美与艺术赋予调压器。目前调压器的许多产品都在材料、造型及色彩上有所创新,使其美观、灵巧,并与环境和谐。另外,从经济角度出发,调压器的系列产品十分注重零件的通用性及互换性。

结束语

与世界上各个技术领域一样,燃气技术的发展是日新月异的,调压器的技术也在不断更新。以上只是一些体会,请与会专家代表多加指导。

标签:调压器
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