首页土木建筑市政工程城市燃气输配 第09章 燃气的压力调节剂计量.ppt

第09章 燃气的压力调节剂计量.ppt

页数:70页文件大小:5.84 MB来源: 城市燃气输配ppt课件

本课件讲授燃气的压力调节及计量,说明燃气调压器的工作原理、分类方式与选择计算,介绍直接作用式与间接作用式调压器的结构特点,并展开调压室的组成、装置、内部布置、专用调压室与箱式调压装置,以及燃气计量与加臭。

城市燃气输配本册目录页,列出绪论与各章标题,标明本册讲授的章节顺序与内容范围
第九章燃气输配系统压力调节及计量讲解页,讲解燃气调压器、燃气调压室等内容
一、燃气调压器设备说明页,介绍调压器的工作原理、调压器的分类、直接作用式调压器等5项内容
查看本课件的文字版(共 70 页,供检索与复制)

第1页:城市燃气输配

城市燃气输配

  • 绪论
  • 第一章燃气的分类及其性质
  • 第二章城市燃气需用量及供需平衡
  • 第四章城市燃气管网系统
  • 第五章燃气管道及其附属设备(自学)
  • 第六章燃气管网的水力计算
  • 第七章燃气管网的水力工况
  • 第八章燃气管网的技术经济计算
  • 第九章燃气的压力调节及计量
  • 第十一章燃气的储存

第2页:第九章燃气输配系统压力调节及计量

第九章燃气输配系统压力调节及计量

  • 燃气调压器
  • 燃气调压室

第3页:一、燃气调压器

一、燃气调压器

  • 调压器的工作原理
  • 调压器的分类
  • 直接作用式调压器
  • 间接作用式调压器
  • 调压器的选择

第4页:(一)调压器的工作原理

(一)调压器的工作原理

  • pressureregulators主要功能:
  • 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
  • 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5页:调压器工作原理图

调压器工作原理图1.气孔2.重块3.薄膜4.阀芯5.导压管

  • 敏感元件(薄膜、导压管等)
  • 给定压力部件
  • 重块、弹簧或直接作用在薄膜上的气体压力
  • 与被控压力作用方向相反
  • 可调节流阀
  • 提升阀、滑动阀、活塞阀、蝶阀、旋塞阀等

第6页:调压器工作原理图

调压器工作原理图1.气孔2.重块3.薄膜4.阀芯5.导压管N=p2FaN——燃气作用在薄膜上的力,N;Fa——薄膜有效表面积,m2。N与薄膜上方重块(或弹簧)向下的重力相等时,阀门开启度不变

第7页:调压器工作原理图

调压器工作原理图

  • 出口用气量增加或进口压力降低
  • 出口压力下降
  • 薄膜上下压力不平衡
  • 薄膜下降,阀门开大
  • 流量增加
  • 使压力恢复平衡状态;1.气孔2.重块3.薄膜4.阀芯5.导压管

第8页:调压器自调系统方框图调节参数

调压器自调系统方框图调节参数是流量用气量及进口压力的改变出口压力出口燃气管道薄膜比较阀杆节流阀

  • 压力的自调系统总是带有负反馈的闭环系统

第9页:

第10页:(二)调压器的分类

(二)调压器的分类

  • 直接作用式
  • 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进行调节
  • 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
  • 间接作用式:
  • 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
  • 间接作用式调压器敏感元件和传动装置的受力元件是分开的

第11页:(二)调压器的分类

(二)调压器的分类

  • 高中压调压器
  • 通常用在门站、配气站、三级系统的高中压管网以及某些工业用户
  • 高低压调压器
  • 用在城市的高低压管网
  • 中低压调压器
  • 用在城市的中低压管网,目前我国应用最多

第12页:区域调压器

区域调压器

  • 区域性用气调压之用
  • 高中、高低、中低调压器均可作为区域调压器
  • 用户调压器
  • 少量居民用户、小型工业、小型商业用户所用的调压装置
  • 体积小,流量低,以箱式挂在用户的墙壁上,不占用地
  • 专用调压器
  • 为工业用户、商业用户专用的调压器
  • 高中、高低、中低调压器均可作为专用调压器3、按用途分类

第13页:4、按设置方式分类

4、按设置方式分类

  • 地上调压器
  • 采用最多的方式,其便于操作、检修和维护管理,同时也比较安全
  • 地下调压器
  • 操作、检修和维护管理均不方便,一旦出现事故,将危及地上较大范围的建筑物和人身安全
  • 目前很少采用

第14页:(三)直接作用式调压器

(三)直接作用式调压器

  • 常用:液化石油气减压器、用户调压器及各类低压调压器

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进行调节。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。

第15页:1、液化石油气减压器

1、液化石油气减压器

  • 国产小型家用调压设备
  • 直接联结在钢瓶的角阀上
  • 高低压调压器
  • 流量0~0.6m3/h
  • 进口压力20~1000KPa
  • 出口压力2.8kPa
  • 使用温度-20~50

第16页:YJ-0.6液化石油气减压器

YJ-0.6液化石油气减压器

第17页:YJ-0.6液化石油气减压器

YJ-0.6液化石油气减压器

第18页:2、用户调压器

2、用户调压器

  • 适用范围:集体食堂、饮食服务行业、用量不大的工业用户及居民点
  • 可安装在燃烧设备附近的挂在墙上的金属箱内,也可作为楼栋调压安装在箱式调压装置中

第19页:用户调压器

用户调压器

第20页:用户调压器

用户调压器

第21页:直接作用式调压器分类

直接作用式调压器分类

  • 重块式
  • 弹簧式
  • 调节弹簧调节螺栓可改变给定压力值
  • 可调节的进出口压力范围大一些
  • 这两种
  • 薄膜上部空间均通大气
  • 薄膜承受压差
  • 只适用出口压力低的情况
  • 出口压力高,会使得薄膜面积要求很小

第22页:直接作用式调压器分类

直接作用式调压器分类

  • 压力作用式-出口压力高
  • 给定压力
  • 薄膜上方小室内的压力确定

第23页:(四)间接作用式调压器

(四)间接作用式调压器

  • 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
  • 由指挥器和主调压器组成
  • 由于多数指挥器将所受力放大,故出口压力的微小变化,也会导致主调压器的调节阀门动作,因此,灵敏度比直接作用式高
  • 多用于流量较大的区域调压站中
  • 不同形式的产品
  • 相同的指挥器和不同的主调压器组合
  • 相同的主调压器和不同的指挥器组合

第24页:轴流式调压器

轴流式调压器

  • P1-进口压力
  • P2-出口压力
  • 指挥器调节螺丝给定
  • 进出口流线-直线
  • 优点
  • 阀口阻力损失小
  • 稳压器作用
  • 消除进口压力变化对调压的影响
  • 使P4变化较小
  • P4取决于弹簧和P2

第25页:轴流式调压器

轴流式调压器

  • 平衡状态
  • 主调压器弹簧和P2、P3平衡
  • 用气量减小
  • P2增加
  • 指挥器阀室压力P2增加
  • P3降低
  • 通过调压器流量减少
  • P2下降
  • 若P2增加较快
  • 排气阀打开
  • 加快了降低P3的速度

第26页:轴流式调压器

轴流式调压器

本页为数据表,源文件提取的数字与项目名粘连严重,未能安全切分为行列,已保留可辨识的文字项目,数值建议对照原课件图片人工核对后还原为表格。

  • 流量范围
  • 进口压力
  • 出口压力

第27页:间接作用式调压器

间接作用式调压器

  • 主要用作区域调压及大用户专用调压
  • 属于中低压调压器雷诺式调压器

第28页:雷诺式调压器和其它调压器比较

雷诺式调压器和其它调压器比较,结构略为复杂,占地面积较大,但调节压力的性能较好。因此,虽然这种调压器沿用已久,但至今仍然得到广泛的应用。调压器的构造及作用原理如图所示。

第29页:雷诺式调压器由主调压器、中压辅助调压器

雷诺式调压器由主调压器、中压辅助调压器、低压辅助调压器、压力平衡器及针形阀所组成。

第30页:中压辅助调压器是个弹簧薄膜结构的调压器

中压辅助调压器是个弹簧薄膜结构的调压器,其作用是将一部分中压燃气引入,并使其出口压力保持一定。自中压辅助调压器至压力平衡器及低压辅助调压器之间的压力称为中间压力(指挥压力或调节过渡压力)。利用中间压力的变化可以自动地调节主调压器阀的开度。中间压力通常采用5kPa左右。低压辅助调压器是个重块薄膜调压器,其作用是将其出口压力调节至规定的供应压力。

第31页:处于无负荷状态时

当处于无负荷状态时,主调压器与二个辅助调压器的阀门均呈关闭状态。开始有负荷时,出口压力下降,低压辅助调压器失去平衡状态,调节阀门打开,燃气流向低压管道,中间压力降低,同时中压辅助调压器也打开,燃气从中压辅助调压器流向低压辅助调压器,致使针形阀以后的中间压力下降,压力平衡器内的薄膜开始下降,通过杠杆将主调压器阀打开。当负荷越大,流经辅助调压器的流量也就越大,针形阀的阻力损失也就越大

中间压力也就越小,主调压器阀门的开度也就越大;如负荷减小,调压器的动作与上述情况相反。负荷减至零时,阀门完全关闭,切断燃气的通路。这种调压器当负荷很小时,中间压力变化很小,不足以使主调压器启动,通过辅助调压器即可满足需要。无论进口压力和管网负荷在允许范围内如何变化,这种调压器均能保持规定的出口压力。

第32页:自力式调压器广泛应用在天然气输配系统

自力式调压器广泛应用在天然气输配系统的起点站、门站及调压计量站中。工作原理如图所示。开始启动时,操作指挥器的手轮给定压力,当被调介质的压力高于给定值时,指挥器薄膜组克服膜上弹簧力而上升,密封垫片靠近喷嘴,使喷嘴阻力损失增大,引起主调压器膜上腔内压力下降,由于依靠阀门4造成的薄膜上、下腔室压力差与主调压器弹簧力平衡关系被破坏,使调压器阀门随着薄膜上升而关小,调压器出口压力恢复到给定值。当调压器出口压力降低时,调节过程将按相反的方向进行。

第33页:T型调压器

T型调压器

第34页:曲流式调压器

曲流式调压器

第35页:(五)我国燃气调压器产品型号组成T M

(五)我国燃气调压器产品型号组成T M Z(J)–316 L(F)

  • TM表示燃气调压器
  • Z表示直接作用式
  • J表示间接作用式
  • 3表示进口压力级别
  • 1表示出口压力级别
  • 6表示公称管径代号
  • L表示螺纹连接
  • F表示法兰连接

第36页:调压器选择应考虑的因素

调压器选择应考虑的因素

(六)调压器的选择1、选择调压器应考虑的因素

  • 流量
  • 燃气种类
  • 调压器进出口压力
  • 调节精度
  • 阀座形式
  • 连接方式

第37页:调压器选择应考虑的因素(续)

调压器选择应考虑的因素(续)

  • 重要参数之一
  • 若选择过大
  • 在最小流量工作时,调节阀几乎处于关闭状态,则会产生颤动、脉动及不稳定气流
  • 为保证出口压力稳定,一般在最大流量的20~80%之间使用为宜

第38页:燃气种类

燃气种类

  • 影响所选用调压器的类型与制造材料
  • 燃气中的一些杂质有一定腐蚀作用
  • 调压器的阀体宜为灰铸铁
  • 阀座宜为不锈钢
  • 薄膜、阀垫及其它橡胶件宜采用耐腐蚀的腈基橡胶,并用合成纤维加强

第39页:调压器进出口压力

调压器进出口压力

  • 进口压力
  • 影响所选调压器类型和尺寸
  • 出口压力
  • 决定调压器薄膜的尺寸
  • 薄膜越大,对压力变化的反应越灵敏
  • 进出口压力降太大时,可采用串联两个调压器的方法进行调压

第40页:调节精度

调节精度

  • 应采用满足所需调节精度的调压装置
  • 调节精度以出口压力稳压精度来衡量
  • 偏离额定值的偏差与额定出口压力的比值
  • 稳定精度值
  • 正负5~15%

第41页:阀座形式

阀座形式

  • 在压差作用下,调节阀需经常启闭
  • 需完全切断燃气流
  • 选用柔性阀座为宜
  • 高压气流作用
  • 减少高速气流引起的磨损
  • 选用硬性阀座为宜

第42页:连接方式

连接方式

  • 标准螺纹或法兰连接
  • 所选调压器尺寸通常与连接管尺寸一致

第43页:2、选择方法

2、选择方法

  • 实际应用中,常按产品样本选择
  • 产品样本中给出的调压器通过能力是按一定压力降和气体密度得出的,在使用时要根据调压器给定的参数进行换算

第44页:影响调压器通过能力的因素

影响调压器通过能力的因素

  • 阀门的面积
  • 阀门前后的压力降
  • 气体的性质

第45页:流量随压力的变化QmaxQPc/P11P

流量随压力的变化QmaxQPc/P11P

  • 实际流量曲线A-b-cP2/P1>vc亚临界流动状态P2 ≤ Pc临界流动状态天然气vc=0.548abc

第46页:调压器通过能力的计算

调压器通过能力的计算

  • P2<10kPa△P/P1≤0.08
  • 按不可压缩流体计算
  • 入口压力较大时△P/P1>0.08
  • 按可压缩流体计算
  • P2 ≤ Pc
  • 临界状态公式
  • 最大流量
  • 阀门完全开启、可能的最小压降下
  • 实际计算
  • 阀门不易处在完全开启状态
  • 一般以阀瓣的位移不超过最大行程的90%为宜
  • Qmax=(1.15~1.2)Q

第47页:燃气调压器通过能力换算公式

燃气调压器通过能力换算公式

  • 产品样本中给出的调压器通过能力是按一定压力降和气体密度得出的,在使用时要根据调压器给定的参数进行换算

第48页:二、燃气调压室

二、燃气调压室

  • 调压室的组成及其装置
  • 调压室的面积
  • 调压室的布置
  • 调压室的内部布置

第49页:(一)调压室的布置

(一)调压室的布置

  • 力求布置在燃气负荷中心,或接近大型用户与大量用气区域,以减少输配管网的长度
  • 调压室与其它建筑物、构筑物的水平净距等应符合规范要求

尽可能避开城市繁华地段及主要道路、密集的居民楼、重要建筑物及公共运动场所。一般可选择在居民区的街坊内、广场或街头绿化等地或设在大型用户内

调压室一般为单独的地上建筑物,如受条件限制无法单独设置时,可毗连在防火的建筑物旁。

第50页:调压站与周围建筑物之间的水平安全距离

调压站与周围建筑物之间的水平安全距离(m)距铁路或电车轨道距重要公共建筑物距建筑物或构筑物入口燃气压力级制建筑形式15.030.010.0高压(A)地上单独建筑12.525.08.0高压(B)10.025.06.0中压(A)10.025.06.0中压(B)10.025.05.0中压(A)地下单独建筑10.025.05.0中压(B)注:1、当露天设置时,指距离装置的边缘。2、达不到上述要求时,采取有效措施,可适当缩小净距。

第51页:(二)调压室的面积

(二)调压室的面积

应根据调压器的类型和数量来决定,同时应考虑占用土地的可能性。

第52页:(二)调压室的面积

(二)调压室的面积

  • 放在一个小箱子里,可安放在居民区的街坊内或市区的人行道上

应根据调压器的类型和数量来决定,同时应考虑占用土地的可能性。

上海市曾研究试制了用于管道液化气的用户调压器。

主要供应用户数不多的居民点,特别适用于高层建筑的供气。每个用户调压器约可供应200户居民使用。

可地上,亦可地下,它不仅可以节约用地,并且因其供应范围小,一旦调压器发生事故,其影响供气的范围亦小。可以根据供应户数的多少制成相应的各种规格。

第53页:(一)调压室的组成及其装置

(一)调压室的组成及其装置

  • 调压室
  • 调压器
  • 阀门
  • 过滤器
  • 安全装置
  • 旁通管
  • 测量仪表等
  • 调压计量站
  • 还装有计量设备

第54页:1、阀门

1、阀门

  • 进出口
  • 检修调压器、过滤器以及停用调压器时切断气源
  • 距调压室10m以外进出口管道应设置切断阀门
  • 常开
  • 当调压室发生事故或大修时,不必接近调压室即可切断气源,防止事故蔓延

第55页:2、过滤器

2、过滤器

  • 调压器入口
  • 消除燃气中的固体悬浮物
  • 过滤器前后应设置压差计
  • 根据测得的压力降可判断过滤器的堵塞情况
  • 正常工作情况
  • 燃气通过过滤器的压力损失不超过10kPa
  • 压力损失过大时应拆下清洗

过滤效果主要取决于燃气通过过滤系统的速度,一般应小于3m/s,该值与过滤器的尺寸有关。此外,过滤材料的结构也影响过滤效率。调压室常采用以马鬃或玻璃丝做填料的过滤器。

第56页:

第57页:3、安全装置

3、安全装置

  • 出口压力突然增高
  • 危害
  • 危及设备的正常工作
  • 甚至会对公共安全造成危害
  • 原因
  • 负荷为零而调压器阀门关闭不严
  • 调压器中薄膜破裂或调节系统失灵时
  • 防止出口压力过高的安全装置
  • 安全阀
  • 监视器装置
  • 调压器并联装置

第58页:安全阀

安全阀

  • 安全切断阀
  • 出口压力超过允许值时工作
  • 安全放散阀
  • 出口压力出现异常,但尚未超过允许范围前开始工作
  • 分类
  • 水封式
  • 重块式
  • 弹簧式

第59页:监视器装置备用调压器2

监视器装置备用调压器2的给定出口压力略高于正常工作调压器3的出口压力正常工作时备用调压器的调节阀是全开的。当调压器3失灵,出口压力上升达到调压器2的给定出口压力时,备用调压器2投入运行。备用调压器的出口压力不得小于正常工作调压器。

第60页:调压器并联装置

调压器并联装置

  • 正常工作调压器出故障时
  • 备用调压器自动启动
  • 正常工作调压器的给定出口压力略高于备用调压器的给定出口压力
  • 正常工作时
  • 备用调压器呈关闭状态
  • 正常工作调压器发生故障
  • 出口压力增加超过允许范围
  • 安全切断阀关闭
  • 使出口压力降低
  • 当下降到备用调压器的给定出口压力时
  • 备用调压器自行启动正常工作
  • 备用线路上安全切断阀的动作压力应略高于正常工作线路上安全切断阀的动作压力

第61页:4、旁通管

4、旁通管

  • 保证调压器维修时不间断供气
  • 燃气通过旁通管供给用户
  • 管网压力流量调节通过手动调节旁通管上阀门实现
  • 选择旁通管管径
  • 根据燃气最低的进口压力和需要的出口压力以及管网的最大负荷进行计算
  • 旁通管的管径通常比调压器出口管的管径小2~3号

第62页:调压器旁通管的最小管径

调压器旁通管的最小管径

调压器旁通管的最小管径(mm)
调压器管径(mm)旁通管管径(mm)
5075
100100
150150

源文本仅残留“50 75”“100 150”“100 200”“150 300”等数值对,上表按“调压器管径—旁通管管径”对应关序列出,建议对照原课件图片核对后确认。

第63页:5、测量仪表

5、测量仪表

  • 安装目的
  • 判断各种装置及设备工作是否正常
  • 入口——安装指示式压力计
  • 出口——安装自记式压力计
  • 自动记录调压器出口瞬时压力,以便监视调压器的工作状况
  • 用户及专用调压室通常还安装流量计
  • 此外
  • 当调压室产生较大的噪声时,必须有消声装置

为改善管网水力工况,需随着燃气管网用气量改变而使调压室出口压力相应变化,可在调压室内设置孔板或凸轮装置。

第64页:(四)调压室的内部布置

(四)调压室的内部布置

  • 要便于管理及维修,设备布置要紧凑,管道及辅助管线力求简短
  • 区域调压室
  • 专用调压室
  • 箱式调压装置

第65页:1、区域调压室

1、区域调压室

  • 通常布置成一字形,有时也可布置成∏形及L形
  • 区域调压室内不必设置流量计
  • 因为城市输配管网多为环状布置,由某一个调压室供应的用户数不是固定不变的
  • 调压室净高通常为3.2~3.5m,主要通道的宽度及每两台调压器之间的净距不小于lm
  • 调压室的屋顶应有泄压设施,房门应向外开
  • 调压室应有自然通风和自然采光
  • 室内温度一般不低于0℃
  • 室内电器设备应采取防爆措施

第66页:

第67页:2、专用调压室

2、专用调压室

  • 工业企业和商业用户的燃烧器通常用气量较大,可以使用较高压力的燃气
  • 因此,这些用户与中压或高压燃气管道连接较为合理
  • 不仅可以减轻低压燃气管网的负荷
  • 还可以充分利用燃气本身的压力来引射空气
  • 因此,专用调压室的进出口都可以采用比较高的压力
  • 专用调压器要安装流量计
  • 选用能够关闭严密的单座阀调压器
  • 安全装置应选用安全切断阀
  • 不仅压力过高时要切断燃气通路
  • 压力过低时也要切断燃气通路
  • 因为压力过低时可能引起燃烧器熄灭而使燃气充满燃烧室形成爆炸气体,当火焰靠近或再次点火时发生事故

第68页:

第69页:3、箱式调压装置

3、箱式调压装置

  • 当燃气直接由中压管网(或压力较高的低压管网)供给生活用户时
  • 应通过用户调压器直接降至燃具正常工作时的额定压力
  • 常将用户调压器装在金属箱中挂在墙上

第70页:

顶部目录