(三)自力式压力调节器 自力式压力调节器具有结构相对比较简单,调节、操 作、维修方便,不需要外来能源驱动,而是利 用输气管道内天然气的能量来驱动调节(利用 被调节对象的气体能量)等优点。自力式压力 调节器的调节精度不高,但能满足输气工艺要 求。因此,输、配气站大量使用自力式压力调 节器来调节输气压力。
1-调节阀;2-指挥器;3-节流针阀;4-旁通闸阀; 5、6-闸阀;7、8-放空阀
一、自力式压力调节器的组成及结构 自力式压力调节器由指挥阀、调节阀、节流针 阀及导压管组成,其结构及动作原理分别叙述如下。 1.指挥器 指挥器的结构如图7-15所示,由上体、、中 7 15 体、喷嘴、挡板弹簧、膜片、丝杆、手轮等组成。 指挥器是指挥调节阀动作的设备,它发出调节信号 的大小,由调节手轮改变弹簧对喷嘴的压力来实现。
一 调节机构 调压器的调节机构能够使用各种各样的形式的阀 门,按阀门的结构可分为单座阀及双座阀 (图7一5)
平面形膜片制造方便,但灵敏度差,行程小(通 常为膜片直径的7%一9%),有效面积变化大,多 用于小型调压器。碟形及波纹形膜片制造较复杂, 灵敏度较高。在正常的情况下,当行程H≤20mm,直 径D≤250mm,厚度mm时,以选择碟形膜片为宜。 当 膜 片 行 程 H 20mm , 直 径 D250mm , 厚 度 1mm时,以选择波纹膜片为宜。 膜片的结构分为不带骨架及带骨架两种。前者制 造简单、弹性好、强度低;后者制造较复杂、强度 高。带骨架的膜片结构如图7-10所示。
1-手轮; 2-上体; 3-弹簧 ; 4-丝杆; 5-膜片; 6-喷嘴 ; 7-挡板; 8-中体; 9-
2.调节阀 以气体能量驱动的调节阀为气动调节阀,自力式 压力调节器中的调节阀是气动调节阀,气动调节阀 分为气开式和气关式。气开式调节阀的膜头膜片上 无压差作用时,阀处于关闭状态,有压差作用时阀 处于开启状态,压差越大,开启程度越大。气关式 调节阀和膜头膜片上无压差作用时,阀处于开启状 态,有压差作用时,阀关小,压差越大,阀关闭程 度越大,直至完全关闭。 调节阀的结构如图7-16所示,由上膜盖、下膜 盖、膜盘、阀杆、阀芯、阀体、上下阀盖、弹簧等 组成。
一 调压器的工作原理 输配管网系统的压力工况是利用调压器来控制 的,调压器的作用是根据燃气的需用情况将燃气 调至不同压力。 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。
1-上膜盖; 2-膜盘; 3-膜片; 4-下膜盖; 5-上阀盖; 6-阀芯; 7-阀体; 8-阀座; 9-弹簧; 10-下阀盖
3.节流针阀 节流针阀是用来控制作用于调节阀膜头上的压差, 以改进调节阀的灵敏程度的。国家定型产品为直角 式,如图7-17所示,由阀体、阀杆、压帽、销子、 密封料及手轮组成。图中阀体左端为气体入口,气 体经节流降压后由阀体下端出口输出。
一 调压器的分类 通常调压器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进行调节。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。
三、自力式压力调节器的使用 自力式压力调节器按照图7-19所示,安装 于需要控制流体压力的管道上。在安装前, 应检查阀的规格型号是否与设计的基本要求的相符 合。指挥器、调节阀、节流针阀、导压
三 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 用于流量比较大的区域调压站中。它是由指挥器和 主调压器组成。相同的指挥器和不同结构的主调压 器或者是相同的主调压器和不同的指挥器组合均可 以形成不同系列的产品。由于间接作用式调压器品 种很多,在此仅介绍几种有代表性的调压器的工作 原理。
按用途或使用对象可大致分为区域调压器、专用调 压器及用户调压器。按进出口压力分为高高压、高 中压、高低压调压器,中中压、中低压调压器及低 低压调压器。按结构可大致分为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。 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 这种调压器为前压调压器。城市燃气供应系统通常 多用后压调压器调节燃气压力。
1-阀体; 2-密封料; 3-阀杆; 4-盘根压帽; 5-销子; 6-手轮
自力式压力调节器各阀件与被调用于承受压力的管道 的相互关系如图7-18所示,现以此图说明自 力式压力调节器的调压工作原理。
在平衡状态时,主调压器弹簧17和出口压力P2 与 调节压力P3平衡,因此P3 P2,指挥器内由阀5流进的 流量与阀4和校准孔11流出的流量相等。 当用气量减小,P2增加时,指挥器阀室10内的压 力P2增加,破坏了和指挥器弹簧的平衡,使指挥器薄 膜2带动阀柱1上升。借助杠杆3的作用,阀4开大,阀 5关小,使5流进的流量小于阀4和校准孔11流出的流 量,使P3降低,主调压器膜上、膜下压力失衡。 主调压器阀向下移动,关小阀门,使通过调压器的流 量减小,因此使P2下降。如果P2增加较快时,指挥器 薄膜上升速度也较快,使排气阀12打开,加快了降低 P3的速度,使主调压器阀尽快关小甚至完全关闭。当 用气量增加,P 降低时,其各部分的动作相反。 中国石油管道学院 2
输气设备 1-阀柱; 2-指挥器薄膜; 3-阀杆; 4、5-指挥器阀; 6-皮膜; 7-弹簧; 8-调节螺丝; 9-指挥器弹簧; 10-指挥器阀室; 11-校准孔; 12-排气阀; 13-带过滤器的稳压器; 14-主调压器阀室; 15-主调压器阀; 16-主调压器薄膜; 17-主调压器弹簧