调压器通过流量的计算
天然气调压器讲解
调压器选型
• 在调压器选型计算时，最小入口压力和最 大流量是非常重要的因素。即使在入口压 力较低或最低时，调压器也一定要能够通 过必须的流量。通常，如果有几种阀体尺 寸可满足流量要求，那么选择最小直径的 阀芯。这样可以提高出口压力的稳定性， 并减少关闭时的故障。
•设计紧凑 •维护方便 •顶部嵌入结构 •响应速度快 •调节比高 •调压精度高 •运行成本低 •应用范围广
• 为什么需要调压器
- 理想的天然气供应系统将气体从井口输送到最终用户不需要调压器； - 这样的理想供应系统得以维持的条件是用户需求恒定，矿井的供给能力恒定，同时 两者之间是一致的； - 这样的系统实际上不可能存在，为此，相应的装置-调压器-应运而生。
• 调压器的功用
调压器最大的功用是保持天然气在使用时有稳定的压力，从而保证天然气用具得到稳 定的燃空比（天然气与空气的配合比例）；天然气供应系统中使用调压器将气体压力 降低并稳定在一个能够使气体得到安全、经济和高效利用的适当水平上。
亚临界条件(P1<2P2):
KG
Q
9.48 P2 P1 P2
超临界条件(P1≥2P2):
KG Q 4.74 P1
Cg
Q
4.982 P1 sin106.78
P1 P2 P1
Q Cg
4.982 P1
典型调压器产品
典型调压器产品
由膜片和弹簧控制，适用 于经过滤净化的非腐蚀性气体， 包括天然气、人工煤气、液化 石油气等。
调压器基本原理
调压器的功用是当入口气体压力和流过的气体流量发生变化时，保持出口 压力的稳定。
不同介质气体的流量换算
不同介质气体的流量换算不同介质气体的流量换算调压器的调试、试验工作是在以压缩空气为介质的试验系统上完成的，在已经知道调压器空气流量的情况下，若调压器使用人工煤气、液化石油气及天然气的流量是多大呢,那么液化调压器用于天然气它的流量又有多大呢,不同介质气体之间的流量怎样换算呢,一、计算公式:ρb 式1 Q,Q,abρa式中:3Q,a种介质流量(Nm/h)。
a3Q,b种介质流量(Nm/h)。
b3ρ,b种介质的标准密度(kg/N?m)。
b3ρ,a种介质的标准密度(kg/N?m)。
a常用气体密度表3气体种类标准密度(kg/N?m)1.293 空气天然气 0.75—0.8焦炉煤气 0.4—0.5气态液化石油气 1.9—2.5 二、举例1、已知压缩空气流量，换算成天然气流量:,1.293空Q,Q,,Q,天空空,0.75 式 1 天,Q，1.31空式中:3 ρ,空气标准密度(1.293 kg/N?m)。
空3 ρ,天然气标准密度(0.75,0.8 kg/N?m)，这里取ρ,0.75。
天天Q—流过调压器的压缩空气的标准流量。
空Q—折算成天然气的流量。
天32、已知压缩空气流量，求:焦炉煤气的流量，这里取ρ,0.36 kg/N?m，煤Q折算成焦炉煤气的流量得: 煤1.239 Q,Q,煤空0.36 式 2 ,Q，1.85空33、已知压缩空气流量，求液化气的流量，这里取ρ,2 kg/N?m，折算成液Q液化气的流量得: 液1.293Q,Q,液空式 3 2,Q，0.8空3 4、已知某调压器用于天然气的额定流量为25Nm/h，求:若用于液化气该调压器的额定流量是多少,ρ天Q,Q,天液ρ液0.75 ,25， 23,15.3(Nm/h)由此可见，用于天然气的调压器，如果用于液化气，额定流量变小了。
调压器基本原理
25 mbar
2013-4-9 特瑞斯能源装备 18
谢
谢！
2013-4-9
特瑞斯能源装备
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调压器基本原理特瑞斯能源装备22013413调压器用于维持稳定的出口压力而无论流量或进口压力是否变化进口压力稳定的出口压力可变的燃气耗量可变的管网压力调压器特瑞斯能源装备32013413调压器的基本原理力系平衡直接作用式调压器力系平衡直接作用式调压器向下的力系等于向上的力系时平衡条件满足用气量的变化决定下游压力的变化下游压力降低时向上的力减小阀盘打开弹簧的向下作用力入口压力x阀盘截面积作用于膜盘出口压力的向上作用力x膜盘截面积出口压力x阀盘截面积信号管通往下游管道特瑞斯能源装备42013413向下的力系等于向上的力系时平衡条件满足用气量的变化决定下游压力的变化下游压力降低时向上的力减小阀盘打开来自指挥的驱动压力向下的驱动压力x皮膜横截面积进口压力x阀盘的横截面积出口压力的向上作用力x膜盘截面积出口压力x阀盘截面积调压器的基本原理力系平衡间接作用式调压器特瑞斯能源装备52013413稳定的工作条件
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特瑞斯能源装备
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－串联监控
监控调压器 / 工作调压器正常
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监控调压器
工作调压器
进口压力
出口压力
20 mbar
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－串联监控
监控调压器 / 工作调压器失效
25 mbar 20 mbar
监控调压器
工作调压器
进口压力
出口压力
Q1 Q2 流量增加 L1 L2 弹簧长度增加 F1 F2 弹力降低
F1
出口压力降低
F2
弹簧影响： 弹力取决于压缩量
燃气调压器的技术参数
燃气调压器的技术参数
燃气调压器是一种用于调节燃气压力的设备，其技术参数对于燃气系统的安全和稳定运行至关重要。
下面将从以下几个方面介绍燃气调压器的技术参数。
1. 额定压力
燃气调压器的额定压力是指其设计和制造时所规定的最大工作压力。
在使用过程中，燃气调压器的压力不应超过其额定压力，否则会导致设备损坏或燃气泄漏等安全问题。
2. 调节范围
燃气调压器的调节范围是指其能够调节的最大和最小压力之间的范围。
一般来说，燃气调压器的调节范围应该能够满足燃气系统的需求，同时也要考虑到设备的精度和稳定性。
3. 流量系数
燃气调压器的流量系数是指在一定压力差下，单位时间内通过燃气调压器的气体流量与标准状态下单位时间内通过燃气调压器的气体流量之比。
流量系数越大，燃气调压器的流量能力越强。
4. 精度等级
燃气调压器的精度等级是指其调节压力的精度。
一般来说，燃气调
压器的精度等级越高，其调节压力的精度越高，对于燃气系统的稳定运行也越有利。
5. 工作温度
燃气调压器的工作温度是指其能够正常工作的温度范围。
在使用过程中，燃气调压器的工作温度不应超过其规定的范围，否则会影响设备的性能和寿命。
燃气调压器的技术参数对于燃气系统的安全和稳定运行至关重要。
在选择和使用燃气调压器时，需要根据实际情况综合考虑各项技术参数，以确保设备的性能和安全性。
调压器、流量计、调压站培训资料
表压Pg : 设备耐压计算 大气压P0 : 每个地方的大气压不一定相等，有的会差别很大 (见附表1)
1标准大气压=1.01325bar 三者的关系: P= Pg + P0 1.2 城市燃气压力级制 按 GB50028《城镇燃气设计规范》划分
定精度范围内的装置。 6.2 直接作用式调压器(Direct Acting Gas Pressure Regulator)：敏感元件（Sensing Element）的受
力直接驱动调节机构(Actuator)。 6.3 指挥器作用式调压器(Pilot Controlled Gas Pressure Regulator)（间接作用式 Indirect Acting）：敏
3
内部培训资料------调压器、流量计和调压计量站
制变量。 6.16 压差，ΔP：两个测量点之间的压力差。 6.17 调压器的驱动压力（Motorization Pressure），Pm：在调压器驱动室内的驱动压力。 6.18 指挥器的馈给压力（Pilot feeding Pressure），Pep：指挥器的入口压力。 6.19 出口压力设定值，Pas：出口压力的公称值，（是要求的理想值，而不是实际测量值）。 6.20 出口压力设定范围，Wh：调压器的整个出口压力设定范围，包括更换弹簧、阀盘和其 他元件所能得到的出口压力调节范围。 6.21 一定的压力调节范围，Wa：不更换元件所能得到的出口压力调节范围。 6.22 精度等级，AC：精度的最大允许偏差。 6.23 出口关闭压力，Pf：调压器流量从 Q 变化到 0 时（调压器阀口处于关闭状态时），在调 压器出口处的压力。 6.24 关闭压力等级，SG：关闭压力与出口设定压力之间的偏差百分比。
调压器通过流量的计算
调压器通过流量的计算根据安全、技术以及设备质量等级的不同要求，我国把城市燃气管道根据输气压力（表压）分为：（1）、低压燃气管道压力为P≤10Kpa（0.01MPa）（2）、中压B燃气管道压力为10Kpa ＜P≤0.2Mpa（3）、中压A燃气管道压力为0.2Mpa ＜P≤0.4Mpa（4）、次高压B燃气管道压力为0.4Mpa ＜P≤0.8Mpa（5）、次高压A燃气管道压力为0.8Mpa ＜P≤1.6Mpa（6）、高压B燃气管道压力为1.6Mpa ＜P≤2.5Mpa（7）、高压A燃气管道压力为2.5Mpa ＜P≤4.0Mpa调压器通过能力的计算压力降是由于摩擦阻力和通过阀口时气流不断改变流动方向造成的，根据调压阀前后压差的大小，通过能力计算分为不可压缩和可压缩两种情况。
A、不可压缩气体体积的计算当调压器前后燃气压差很小时，即ΔP/P1≤0.08时，可忽略燃气的可压缩性，流量计算：Q=509αF√2ΔP/ρQ---通过调压器的小时流量（m3/h）α---调压器的流量系数，盘型阀为0.5~0.6，锥型阀为0.6~0.7F---调压器的阀口总面积（cm2）B、可压缩气体体积的计算当调压器前后燃气压差很小时，即ΔP/P1＞0.08时，应考虑燃气的可压缩性与实际热力学过程。
流量计算：a、亚临界状态b、临界状态选择调压器的额定流量阀芯的位移不超过最大行程的90%为宜。
Q0=Q（1.15~1.2）Q pQ p=1.2 Q j∴Q0=（1.38~1.44）Q j调压器的额定流量应该是其承担管网计算流量的1.38~1.44倍，即管网计算流量是调压器额定流量的69%~72%，管网的计算流量应该是调压器额定通过流量的70%左右。
调压器的压力降应该是根据调压器前燃气管道的最低压力与调压器后燃气管道所需要的压力之差确定，整个调压系统的压降还要包括过滤器、阀门及连接管道等设备的阻力损失。
在天然气输配系统中，靠近气源的调压器的计算压降大一些，通过能力高，靠近末端调压器的计算压降小一些，通过能力低。
燃气调压器工作原理
燃气调压器工作原理燃气调压器是一种用于调节燃气供应压力的设备，其工作原理是通过改变阀门的开度来控制燃气的流量，从而实现对燃气压力的调节。
燃气调压器通常由调压阀、感压器、阀门和控制装置等组成。
1. 调压阀：燃气调压器的核心部件是调压阀。
调压阀根据感压器的反馈信号，通过改变阀门的开度来调节燃气的流量，从而达到稳定的出口压力。
2. 感压器：感压器是燃气调压器的一个重要组成部分。
它通过感知燃气的压力变化，将压力信号转化为机械位移或电信号，并传递给调压阀，以控制阀门的开度。
3. 阀门：阀门用于控制燃气的流量。
调压阀通过改变阀门的开度来调节燃气的流量，从而实现对燃气压力的调节。
阀门的开度越大，燃气的流量越大，压力越高；反之，阀门的开度越小，燃气的流量越小，压力越低。
4. 控制装置：控制装置用于接收感压器的信号，并根据设定值来控制调压阀的开度。
控制装置可以是机械式的，也可以是电子式的。
机械式的控制装置通过机械连接来实现对阀门的控制；电子式的控制装置通过电路来实现对阀门的控制。
当燃气压力低于设定值时，感压器会感知到压力变化，并将信号传递给控制装置。
控制装置根据设定值和感压器的信号，计算出阀门的开度，并通过机械或电子方式控制阀门的开度，使燃气的流量增加，从而提高燃气的压力。
当燃气压力达到设定值时，感压器停止感知压力变化，控制装置停止控制阀门的开度，燃气调压器保持稳定的出口压力。
需要注意的是，燃气调压器需要根据不同的使用场景和需求进行选择。
不同的燃气调压器具有不同的调压范围和调压精度。
在选择燃气调压器时，需要考虑燃气的流量、压力变化范围、使用环境等因素，以确保燃气调压器能够正常工作并满足需求。
总结起来，燃气调压器通过调节阀门的开度来控制燃气的流量，从而实现对燃气压力的调节。
它由调压阀、感压器、阀门和控制装置等组成，通过感压器感知燃气压力的变化，并通过控制装置控制阀门的开度，使燃气的流量和压力保持稳定。
选择合适的燃气调压器需要考虑燃气的流量、压力变化范围和使用环境等因素。
燃气调压器流量计算公式的推导
公式推导
根据前面的假设条件和理论公式，可以得出流经节流孔的液体流速和压力 差的平方根是成正比的（不考虑空化和汽蚀）。
体积流量
Q V2A2
2(P1
P 2
)A2
（4）
公式推导
令： G w
C v =A2
2 w
G为相对密度，w为水的密度，C v 为流量系数
体积流量
Q Cv
P 1
定常流：流场中所有流动参数均不随时间发生变化；
进口为滞止状态（V=0）
滞止状态：为了达到给定流体的实际流动状态，从无限大容积中流 出的流体必须从这个滞止状态开始加速。
理论方程
动量方程：动量守恒定律在流体力学中的表达式
VdV dp 0
V2
2gc
P
gZ
const
（1）
P 2
G
（5）
上式即为控制阀的基本流量方程，压力单位为磅每平方英尺，流量单位为加仑每 分钟
公式推导
由上式可得控制阀流量系数的计算公式：
Cv
Q
P1 P2 G
（6）
由此可得出控制阀的流量系数 的定义：压力降1psi的情况下，在1min内流经阀 门的水（40°F-100°F）的加仑数。
公式推导
公式推导
现在用9式推导非临界状态时的流量计算公式。 令：
C1=
C C
g v
（10）
C1为气体流量系数和液体流量系数的比值，其表征阀门压力恢复能力。
公式推导
由于
P P1
p
0.02
则可认为
P P
0
1
又 lim sin =1
压力与流量换算公式
压力与流量换算公式
压力与流量的换算公式可以根据流体的类型（液体或气体）以及具体情境有所不同。
对于液体来说，由于其被认为是不可压缩的，压力对其流速和管径没有影响，但会影响其密度。
一个常用的计算公式是：Q=CA√(ΔP/ρ)，其中Q是流量，C是流量系数，A是管道截面积，ΔP是管道两端的压力差，ρ是流体密度。
对于气体来说，因其可压缩，压力对气体的密度和流速有较大影响，此时可以用气态方程式去换算P×V=RT。
在理想情况下，也可以利用公式Q = CA√(ΔP/ρ)进行计算，但需要注意的是这里的密度需要用气体的特定状态方程来计算。
此外，如果已知管道直径D、管道内压力P以及管道内流体的平均速度V，可以通过公式Q = （∏D^2）/ 4•v计算出流量。
然而，即便知道了这些参数，也不能精确地求出管道中流体的流速和流量。
总的来说，压力与流量之间的关系受多种因素影响，包括流体类型、密度、温度等。
实际应用时应根据具体情况选择适当的计算公式。
燃气调压器工作原理
燃气调压器工作原理燃气调压器是一种用于调节燃气供应压力的设备，其工作原理基于流体力学和热力学原理。
燃气调压器通常用于天然气、液化石油气等燃气供应系统中，以确保燃气供应的稳定性和安全性。
1. 压力调节原理：燃气调压器主要通过调节阀门的开度来控制燃气的流量和压力。
当进入调压器的燃气压力超过设定的压力值时，调压器会自动调整阀门的开度，降低燃气的流量和压力；当进入调压器的燃气压力低于设定的压力值时，调压器则会增加阀门的开度，增加燃气的流量和压力。
2. 结构组成：燃气调压器通常由进气管道、调压阀、调节装置、出气管道和安全装置等组成。
进气管道将高压燃气引入调压器，调压阀通过调节装置控制燃气的流量和压力，出气管道将调压后的燃气输送到燃气设备或者管网中，安全装置用于保护调压器和系统的安全。
3. 调节装置：调节装置是燃气调压器的核心部份，主要包括调压阀和传感器。
调压阀根据传感器检测到的燃气压力信号，自动调整阀门的开度，以实现燃气压力的稳定控制。
传感器通常采用弹簧、膜片或者电子元件等，能够感知燃气压力的变化并将信号传递给调压阀。
4. 安全装置：为了确保燃气调压器和燃气供应系统的安全性，通常会在调压器上设置安全装置。
常见的安全装置包括过压保护装置、过流保护装置和过温保护装置等。
过压保护装置可以在燃气压力超过安全范围时自动切断燃气供应；过流保护装置可以在燃气流量超过额定值时限制燃气供应；过温保护装置可以在燃气温度超过安全范围时自动住手供气。
5. 工作过程：燃气调压器的工作过程可以简单描述为：燃气从高压管道进入调压器的进气口，经过调压阀调节压力后，流出调压器的出气口，最终输送到燃气设备或者管网中。
在整个过程中，调压器会根据传感器检测到的燃气压力信号，自动调整阀门的开度，以保持燃气供应的稳定性和安全性。
总结：燃气调压器是一种用于调节燃气供应压力的设备，通过调节阀门的开度来控制燃气的流量和压力。
它由进气管道、调压阀、调节装置、出气管道和安全装置等组成。
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调压器通过流量的计算
根据安全、技术以及设备质量等级的不同要求，我国把城市燃气管道根据输气压力（表压）分为：
（1）、低压燃气管道压力为P≤10Kpa（）
（2）、中压B燃气管道压力为10Kpa ＜P≤
（3）、中压A燃气管道压力为＜P≤
（4）、次高压B燃气管道压力为＜P≤
（5）、次高压A燃气管道压力为＜P≤
（6）、高压B燃气管道压力为＜P≤
（7）、高压A燃气管道压力为＜P≤
调压器通过能力的计算
压力降是由于摩擦阻力和通过阀口时气流不断改变流动方向造成的，根据调压阀前后压差的大小，通过能
力计算分为不可压缩和可压缩两种情况。
A、不可压缩气体体积的计算
当调压器前后燃气压差很小时，即ΔP/P1≤时，可忽略燃气的可压缩性，流量计算：
Q=509αF√2ΔP/ρ
Q---通过调压器的小时流量（m3/h）
α---调压器的流量系数，盘型阀为~，锥型阀为~
F---调压器的阀口总面积（cm2）
B、可压缩气体体积的计算
当调压器前后燃气压差很小时，即ΔP/P1＞时，应考虑燃气的可压缩性与实际热力学过程。
流量计算：
a、亚临界状态
b、临界状态
选择调压器的额定流量
阀芯的位移不超过最大行程的90%为宜。
Q0=Q（~）Q p
Q p= Q j
∴Q0=（~）Q j
调压器的额定流量应该是其承担管网计算流量的~倍，即管网计算流量是调压器额定流量的69%~72%，管网的计算流量应该是调压器额定通过流量的70%左右。
调压器的压力降应该是根据调压器前燃气管道的最低压力与调压器后燃气管道所需要的压力之差确定，整个调压系统的压降还要包括过滤器、阀门及连接管道等设备的阻力损失。
在天然气输配系统中，靠近气源的调压器的计算压降大一些，通过能力高，靠近末端调压器的计算压降小一些，通过能力低。