流量調節閥(fá)
作爲(wèi)控制(zhì)流體的執(zhí)行組(zǔ)件,是(shì)一種(zhǒng)可調試的機械(xiè)節流(liú)裝置.又稱調節(jiē)機(jī)構。調節(jiē)閥的流量特性(xìng),是在(zài)調節(jiē)閥兩(liǎng)端壓差保(bǎo)持恒(héng)定的(de)條件下，介(jiè)質流經調節閥(fá)的相(xiàng)對流量與(yǔ)它的開度(dù)之間的關系(xì)。調節閥(fá)的流量特(tè)性有線性(xìng)特(tè)性(xìng)、等百(bǎi)分比特性及抛(pāo)物線(xiàn)特性(xìng)三種(zhǒng)。從調節性能上講,以(yǐ)等百分比(bǐ)特性優,其調節(jiē)穩定,調節性能(néng)好。而抛(pāo)物(wù)線特(tè)性又(yòu)比線(xiàn)性特(tè)性的(de)調節性能(néng)好(hǎo),可根據使用(yòng)場合的要(yào)求不(bú)同，挑(tiāo)選(xuǎn)其中任(rèn)何一種流(liú)量特(tè)性。然(rán)而在實際(jì)使(shǐ)用中,當調節(jiē)閥選得過大或(huò)生産處于非滿負荷(hé)狀态時,調(diào)節閥工作在小(xiǎo)開度,無法達到(dào)真正的特性(xìng)控(kòng)制,從而(ér)導(dǎo)緻整個pid流量(liàng)控制無(wú)法實(shí)現正(zhèng)确調(diào)節的目的。
通過對某天然氣(qì)長(zhǎng)輸管道輸(shū)配站(zhàn)流量(liàng)調(diào)節閥的改造(zào),說明(míng)如何(hé)通過“按照孔闆(pǎn)配置參數，配裝(zhuāng)可變(biàn)通徑調節(jiē)閥"的形式,起到(dào)控制(zhì)流量,實現流量調節(jiē),防止計量超限、減(jiǎn)少(shǎo)輸損的目(mù)的。
一(yī)、天然氣長輸管(guǎn)道輸配站(zhàn)存在的問(wèn)題
天(tiān)然氣(qì)長輸管(guǎn)道(dào)輸配(pèi)站中(zhōng)計量(liàng)系統(tǒng)多采用(yòng)
差(chà)壓式流量(liàng)計
，流(liú)量調(diào)節(jiē)閥作爲輸配(pèi)場站差壓式計(jì)量支路上的重(zhòng)要供氣(qì)設(shè)備,在供氣(qì)過程(chéng)中起着流量(liàng)控制.優(yōu)化工藝、保護設(shè)備的作用，特别(bié)是在下遊(yóu)用戶(hù)用氣(qì)高峰(fēng)時,通(tōng)過對流量(liàng)調節閥開度控制(zhì)達(dá)到消峰填谷，确(què)保計量系(xì)統運(yùn)行在(zài)合理(lǐ)量程範(fàn)圍(wéi)内的作用(yòng)非常明顯。
然而(ér)在實際運行管(guǎn)理過程中(zhōng)，由于下遊(yóu)用戶實際用氣量在長輸(shū)管道建設初(chū)期(qī)低于設計(jì)單位(wèi)設計時(shí)的估算(suàn)量,或(huò)因下遊用(yòng)戶用(yòng)氣不規律(lǜ)，存在較大(dà)冬、夏(xià)季峰(fēng)谷(gǔ)差及日(rì)峰谷差(chà)等原因,造成(chéng)流量調節(jiē)閥使用過(guò)程中(zhōng)僅能實(shí)現開度(dù)控制(zhì)，不能(néng)實現(xiàn)流量給定調節,pid流量調(diào)節無法(fǎ)實現(xiàn),給生産過(guò)程造成一(yī)定困(kùn)難。
二(èr)、原(yuán)因分析(xī)
由于天(tiān)然氣公(gōng)司在(zài)場站支路(lù)設計過程中，是(shì)依據(jù)當時的估(gū)算流量,并未考慮由于(yú)氣候原(yuán)因影(yǐng)響,下遊用(yòng)戶存在(zài)冬、夏季(jì)峰谷(gǔ)差系數(shù)在3倍以上的情況(kuàng),從而造成場站(zhàn)計量(liàng)支路安裝(zhuāng)的流量調(diào)節閥閥芯(xīn)選得過大(dà),流通面積(jī)遠遠超過計(jì)量支路(lù)上最大孔闆開(kāi)孔孔徑流通面(miàn)積,由此在實際供過程(chéng)中調節(jiē)閥僅能滿足高峰用氣時的流(liú)量調節，且在冬(dōng)季高峰用氣時(shí)閥門開度仍無(wú)法實現(xiàn)0~100%比例控(kòng)制。當(dāng)生産(chǎn)處于(yú)非滿負荷狀态(tài)時,計量支路(lù)上(shàng)的孔闆開(kāi)口孔(kǒng)徑較小(xiǎo)，則(zé)流量(liàng)調節閥工作在(zài)小開度範圍内，無法(fǎ)實現流(liú)量開度(dù)控制,計量支路(lù)實際流量(liàng)調節僅靠(kào)孔闆開口(kǒu)孔徑(jìng)控制(zhì)，流量調節閥(fá)未(wèi)真正發(fā)揮(huī)作用(yòng),易使流量(liàng)超低(dī)限或(huò)超高限,造(zào)成計(jì)量損(sǔn)失。
通(tōng)過分析下遊用(yòng)氣規律及流量(liàng)調節系統發現(xiàn),要使(shǐ)流量(liàng)調節(jiē)閥真正(zhèng)起到作(zuò)用，實現流量給(gěi)定調(diào)節,隻有通(tōng)過“按(àn)照孔闆配置參數,配裝可變通徑調節閥"的形(xíng)式，配備可(kě)更換閥芯(xīn)的流量調節閥(fá)，在下(xià)遊用氣量(liàng)變化(huà)而更換孔闆時(shí)，同時(shí)更換(huàn)與之(zhī)匹配的流(liú)量調(diào)節閥閥芯，才能确保(bǎo)流量(liàng)調節(jiē)閥閥芯流通面積始(shǐ)終小(xiǎo)于(yú)孔(kǒng)闆孔徑(jìng)流通面積,從(cóng)而達到流(liú)量百分(fèn)比(bǐ)控制(zhì)。
三、改(gǎi)造應用
通(tōng)過上述分析，選(xuǎn)擇--典型無(wú)法進(jìn)行流(liú)量調節的(de)天然氣分(fèn)輸站(zhàn)進行支路改造(zào)，本着(zhe)控(kòng)制(zhì)改造成本,充分利用現有場(chǎng)站工藝(yì)設備的原則,改(gǎi)造(zào)時(shí)利用原流(liú)量調節閥配(pèi)套(tào)安裝的電(diàn)動執(zhí)行機構,重(zhòng)新設置其(qí)靈敏度,配(pèi)備可更換(huàn)閥芯(xīn)的流(liú)量調(diào)節閥,加工制作(zuò)與調節閥匹配的連(lián)接杆(gǎn)。具體(tǐ)改造(zào)情況如下(xià):
該分(fèn)輸站冬季(jì)高(gāo)峰(fēng)供氣過程中,原(yuán)計量支路(lù)dn100管道(dào)，孔闆孔徑(jìng)爲60.583mm,流量調節閥閥芯(xīn)爲100mm,開(kāi)度僅(jǐn)能在(zài)0~70%範圍内調(diào)節,流(liú)量調(diào)節閥開度(dù)在70%~100%之間調節時(shí)，計量支路流量(liàng)已不随開(kāi)度(dù)變(biàn)化。改(gǎi)造過程中(zhōng),将流量調節閥(fá)更換(huàn)爲可更換(huàn)閥芯(xīn)流通面積(jī)的套(tào)簡導向(xiàng)型(xíng)單座調節閥,并(bìng)根據該(gāi)分(fèn)輸站(zhàn)dn100管道支路在全(quán)年用氣(qì)過程中(zhōng)孔闆孔徑範圍在(30~70)mm之(zhī)間(jiān)變化的(de)規律(lǜ),配(pèi)備3塊通徑分(fèn)别爲75mm.50mm.25mm的閥芯,以備在(zài)孔闆(pǎn)孔徑(jìng)更換時相(xiàng)應更換閥(fá)芯。因改造時(shí)正處于(yú)用氣高(gāo)峰(fēng),現場孔闆孔徑爲60.583mm,因(yīn)此配置通徑尺(chǐ)寸爲50mm的閥芯,并(bìng)設定不同閥門(mén)開度(dù)對(duì)其流量(liàng)進行調節，試點數據(jù)圖如圖1所(suǒ)示。
由圖(tú)1可(kě)看出(chū)，當流(liú)量調節閥(fá)開度(dù)在0~100%範圍内(nèi)等百(bǎi)分比調節(jiē)時，計量支(zhī)路流量同時等百分(fèn)比變化,有效地起到(dào)控制流量(liàng)、防止流量計量(liàng)超限消峰填(tián)谷(gǔ)的作用。
四(sì)、小結
該天然氣分輸站流(liú)量(liàng)調節閥支路的成(chéng)功改(gǎi)造,充分說明下遊用戶在用量(liàng)無法滿(mǎn)足持續穩定流量、存在(zài)峰谷(gǔ)差較(jiào)大的(de)現實(shí)工(gōng)況(kuàng)條件(jiàn)下，對于天(tiān)然氣(qì)長輸管道輸配(pèi)站差壓式(shì)計量(liàng)系統，隻有(yǒu)配備(bèi)可更(gèng)換閥芯的(de)流量調節(jiē)閥，在(zài)用氣過(guò)程(chéng)中根(gēn)據在(zài)裝孔闆孔(kǒng)徑配備相應閥(fá)芯,才能真正(zhèng)使(shǐ)其發揮流量控(kòng)制作(zuò)用,實(shí)現pid流(liú)量調節功(gōng)能。
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