流量調節(jie)閥
作爲控(kong)制流體的(de)執行組件(jian),是一種可(ke)調試的機(ji)械節🌈流裝(zhuang)♈置.又稱調(diao)節機構。調(diao)節閥的流(liu)量特性,是(shi)在調節閥(fa)兩⭐端壓差(cha)保持恒定(ding)的條件下(xia),介質流經(jing)調節閥的(de)相對流量(liang)與它的開(kai)度之間的(de)關系。調節(jie)閥的流量(liang)特性有線(xian)性特性、等(deng)百分比特(te)性及抛物(wu)線🏃🏻特性三(san)種。從調節(jie)性能上❌講(jiang),以等百分(fen)比特性優(you),其♻️調節穩(wen)定,調節性(xing)能好。而抛(pao)物線特性(xing)又比線性(xing)特性的調(diao)節🐪性能好(hao),可根據使(shi)用場合的(de)要求不同(tong),挑選其中(zhong)任何一種(zhong)流量特性(xing)。然而在實(shi)際❄️使用中(zhong),當調節閥(fa)選得過大(da)或生🤩産處(chu)于☀️非滿負(fu)荷狀态🧑🏾🤝🧑🏼時(shi),調節閥工(gong)作在小開(kai)度,無法達(da)到真正的(de)特性控制(zhi),從而導緻(zhi)整個PID流量(liang)控制無法(fa)實現正确(que)調節的目(mu)的⚽。
通過對(dui)某天然氣(qi)長輸管道(dao)輸配站流(liu)量調節閥(fa)的改造✨,說(shuo)明🚩如何通(tong)過“按照孔(kong)闆配置參(can)數,配裝可(ke)變通徑調(diao)節閥"的形(xing)式❄️,起到控(kong)制流量,實(shi)現流量調(diao)節📞,防止計(ji)🏃量超限、減(jian)少輸損的(de)目的。
一、天(tian)然氣長輸(shu)管道輸配(pei)站存在的(de)問題
天然(ran)氣長輸管(guan)道輸配站(zhan)中計量系(xi)統多采用(yong)
差壓式流(liu)量計
,流量(liang)調節閥作(zuo)爲輸配場(chang)站差壓式(shi)計量支路(lu)上的⛷️重🈲要(yao)供氣設備(bei),在供氣過(guo)程中起着(zhe)流量控制(zhi).優化工藝(yi)、保護設備(bei)的作用,特(te)别是在下(xia)遊用戶用(yong)氣高峰時(shi),通過對流(liu)量調節閥(fa)開度控制(zhi)達到消峰(feng)填谷,确保(bao)計量系統(tong)運行在合(he)理量程範(fan)圍内的作(zuo)用非常明(ming)顯。
然而在(zai)實際運行(hang)管理過程(cheng)中,由于下(xia)遊用戶實(shi)際☁️用氣量(liang)㊙️在長輸管(guan)道建設初(chu)期低于設(she)計單位設(she)計時的估(gu)算量,或因(yin)下❤️遊用戶(hu)用氣不規(gui)律,存在較(jiao)大冬、夏季(ji)峰谷差📐及(ji)日峰🎯谷差(cha)等原因,造(zao)成流量調(diao)節閥使用(yong)過程中僅(jin)能‼️實現開(kai)度控制,不(bu)能實現流(liu)量給定調(diao)節,PID流量調(diao)節無法實(shi)現,給生産(chan)過程造成(cheng)一定困難(nan)。
二、原因分(fen)析
由于天(tian)然氣公司(si)在場站支(zhi)路設計過(guo)程中,是依(yi)據當時💜的(de)估算流量(liang),并未考慮(lü)由于氣候(hou)原因影響(xiang),下遊用戶(hu)存在冬、夏(xia)季峰谷差(cha)系數在3倍(bei)以上的情(qing)況,從而造(zao)🤩成場站計(ji)量支路安(an)裝的流量(liang)調節閥閥(fa)芯選得過(guo)大,流通面(mian)積遠遠超(chao)過計量支(zhi)路上最大(da)孔⭐闆開孔(kong)孔徑☎️流通(tong)面積,由此(ci)在實際供(gong)過程中調(diao)節閥僅能(neng)滿足高峰(feng)用氣時的(de)流量調節(jie),且在冬季(ji)高峰用氣(qi)時閥門開(kai)度仍無法(fa)實現0~100%比例(li)控制。當生(sheng)産處于非(fei)滿負荷狀(zhuang)态時,計量(liang)支路上的(de)孔闆開口(kou)孔徑較小(xiao),則流量調(diao)節閥工作(zuo)在小開度(du)範圍内,無(wu)法⛷️實現流(liu)量開度控(kong)制,計量支(zhi)路實際流(liu)量調節僅(jin)靠⭐孔闆開(kai)口孔徑控(kong)制,流量調(diao)節閥未真(zhen)正發揮作(zuo)用💯,易使流(liu)量超低限(xian)或超高限(xian),造成計量(liang)損失。
通過(guo)分析下遊(you)用氣規律(lü)及流量調(diao)節系統發(fa)現,要使流(liu)量⚽調節閥(fa)真正起到(dao)作用,實現(xian)流量給定(ding)調節,隻有(you)通過“按照(zhao)孔闆配置(zhi)參數,配裝(zhuang)可變通徑(jing)調節閥"的(de)形式,配備(bei)🔴可更換閥(fa)芯的⛱️流量(liang)調節閥,在(zai)下遊⭐用氣(qi)量變化而(er)更換孔闆(pan)時,同♌時更(geng)換與之匹(pi)配的流量(liang)調節閥閥(fa)芯,才能确(que)保流量調(diao)節閥閥芯(xin)流通面積(ji)始終小于(yu)孔闆孔徑(jing)流通面積(ji),從而達到(dao)流量百分(fen)比控制。
三(san)、改造應用(yong)
通過上述(shu)分析,選擇(ze)--典型無法(fa)進行流量(liang)調節的天(tian)然氣分輸(shu)站進行支(zhi)路改造,本(ben)着控制改(gai)造成本,充(chong)分利用現(xian)有場站工(gong)藝設備的(de)原則,改造(zao)時利用原(yuan)流量調節(jie)閥配💰套安(an)裝⛷️的電動(dong)執行機構(gou),重新設置(zhi)🔞其靈敏度(du),配備可更(geng)換閥芯的(de)流量調節(jie)閥,加工制(zhi)♊作與調節(jie)閥匹配的(de)連接杆。具(ju)體改造情(qing)況如下:
該(gai)分輸站冬(dong)季高峰供(gong)氣過程中(zhong),原計量支(zhi)路DN100管道,孔(kong)闆孔徑爲(wei)60.583mm,流量調節(jie)閥閥芯爲(wei)100mm,開度僅能(neng)在0~70%範圍内(nei)調節,流量(liang)調✊節閥開(kai)度在70%~100%之間(jian)調節時,計(ji)量支路流(liu)量已不随(sui)開度變化(hua)🏃🏻。改造過🔱程(cheng)中,将流量(liang)調節閥更(geng)換爲可更(geng)換閥芯流(liu)通面積的(de)套簡導向(xiang)型單座調(diao)節閥,并根(gen)據該分輸(shu)站DN100管道支(zhi)路在全年(nian)用氣過🧑🏾🤝🧑🏼程(cheng)中孔闆孔(kong)☎️徑範圍在(zai)(30~70)mm之間變💁化(hua)的規律,配(pei)備3塊通徑(jing)分别爲75mm.50mm.25mm的(de)閥芯,以備(bei)在孔闆孔(kong)徑更換時(shi)相應更換(huan)閥芯。因改(gai)造時正處(chu)于用氣高(gao)峰,現場孔(kong)闆孔徑爲(wei)60.583mm,因此配置(zhi)通徑尺寸(cun)🈚爲50mm的閥芯(xin),并設定不(bu)同♉閥門⛷️開(kai)度對其流(liu)量進行調(diao)節,試點數(shu)據圖如🤞圖(tu)1所示。
由圖(tu)1可看出,當(dang)流量調節(jie)閥開度在(zai)0~100%範圍内等(deng)百分比調(diao)節時,計量(liang)支路流量(liang)同時等百(bai)分比變化(hua),有效地起(qi)🔞到控制流(liu)量、防🔞止流(liu)量計量超(chao)限消峰填(tian)谷的作用(yong)。
四、小結
該(gai)天然氣分(fen)輸站流量(liang)調節閥支(zhi)路的成功(gong)改造,充分(fen)說明🏒下遊(you)用戶在用(yong)量無法滿(man)足持續穩(wen)定流量、存(cun)在峰谷差(cha)較大的現(xian)實工況條(tiao)件下,對于(yu)天然氣長(zhang)輸管道輸(shu)配站差壓(ya)式計量系(xi)統,隻有配(pei)備可更換(huan)閥芯的✂️流(liu)量調節閥(fa),在用氣過(guo)程中根據(ju)在裝孔闆(pan)孔徑配備(bei)相應閥芯(xin),才能真正(zheng)使其🈲發揮(hui)流量控制(zhi)作用,實現(xian)PID流量調節(jie)功能。
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