RTZ-50/0.4FQ型燃氣調(diào)壓器調(diào)壓性能優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-01-04 03:05
燃氣調(diào)壓器作為城鎮(zhèn)燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)中的重要組成部分,承擔著調(diào)壓、穩(wěn)壓、安全切斷等重要作用。結(jié)合對成都杰森輸配設備公司調(diào)壓器產(chǎn)品的調(diào)研與公司對產(chǎn)品的評估發(fā)現(xiàn),其自主研發(fā)生產(chǎn)的RTZ-50/0.4FQ型燃氣調(diào)壓器其調(diào)壓性能還需要進一步提高。這類調(diào)壓器被廣泛地使用于樓棟、小型鍋爐及公共設備的調(diào)壓過程中,若其調(diào)壓器性能較差,則會造成用氣設備的損壞,甚至導致火災、爆炸,造成人員傷亡和經(jīng)濟損失。因此,本文針對上述型號調(diào)壓器進行了調(diào)壓特性測試實驗,分析了該型號調(diào)壓器調(diào)壓性能具體存在的不足。采用基于計算流體力學(CFD)的模擬軟件Fluent分析了多種結(jié)構(gòu)參數(shù)對其調(diào)壓特性及內(nèi)部流場的影響規(guī)律,為調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化提供指導。本文最后結(jié)合調(diào)壓器數(shù)值模擬結(jié)果對所研究型號調(diào)壓器提出了優(yōu)化方案,并通過數(shù)值模擬對優(yōu)化方案進行了驗證。本文開展了如下研究工作:(1)依據(jù)調(diào)研結(jié)果,對RZT-50/0.4FQ型燃氣調(diào)壓器在出口壓力范圍為5-8kPa的工況進行了調(diào)壓特性測試實驗。依據(jù)實驗結(jié)果繪制調(diào)壓器在不同進口壓力下的靜特性曲線族。對靜特性曲線族進行分析得到其調(diào)壓特性存在如下不足:1)調(diào)壓器穩(wěn)壓精度等級和關閉壓力等級雖...
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
圖1-?1所研究RT150/?
調(diào)壓器的主要功能是實現(xiàn)在流量或進口壓力變化時,其出口壓力仍能維持在系統(tǒng)所??規(guī)定的可接受的壓力范圍內(nèi)的目的。它在城鎮(zhèn)燃氣輸配管網(wǎng)中起著降壓和穩(wěn)壓的作用。??通常調(diào)壓器按照其作用原理被分為直接作用式和間接作用式,分別如圖1-2和圖1-3所??示;而按照其流道結(jié)構(gòu)又可分為截止式和軸流式[3],分別如圖1-2和圖1-4所示。直接??作用式調(diào)壓器直接依靠薄膜來感受出口壓力的變化,從而驅(qū)動閥桿帶動閥瓣運動,達到??調(diào)節(jié)閥口開度的目的。間接作用式調(diào)壓器其出口壓力的調(diào)節(jié)則是由調(diào)壓器出口壓力變化??來驅(qū)動指揮器,再通過外部驅(qū)動裝置使調(diào)壓器閥瓣移動來實現(xiàn)的。直接作用式調(diào)壓器具??有控制幅度較窄、穩(wěn)壓精度范圍較低、響應時間快等特點。它常被用于長輸、工業(yè)、商??業(yè)以及民用調(diào)壓區(qū)域。而間接作用式調(diào)壓器,由于其穩(wěn)壓精度高,調(diào)節(jié)范圍大的特點,??常被用于流量變化較大,調(diào)壓精度要求高的區(qū)域調(diào)壓站、城市門站等區(qū)域[7'8]。但由于間??接作用式調(diào)壓器結(jié)構(gòu)復雜,其制造及維護成本均比直接作用式調(diào)壓器要髙。??M?,?2??二?產(chǎn)??.!〇/?\7??1-荷載元件;2-敏感元件;3-排氣管;4?驅(qū)動元件;5-驅(qū)動元件殼體;??6-信號兀
1-入口法蘭;2-右膜蓋;3-皮膜;4-鎖緊螺母;5-托盤;6-托盤墊;7-連接座;8-出口法蘭;??9-導流組件;10-閥瓣11-閥瓣膠墊;12-壓板;13-左膜蓋;14-閥筒;15-彈簧??圖1-4軸流式調(diào)壓器??從圖1-1所示的調(diào)壓器結(jié)構(gòu)可知,所研究型號調(diào)壓器屬于彈簧負載型直接作用式調(diào)??壓器,同時其閥桿屬于杠桿閥,即調(diào)壓器閥桿和閥瓣的移動需依靠杠桿來驅(qū)動。該型號??調(diào)壓器還設計有安全切斷裝置,其作用是在調(diào)壓器出口壓力高于安全切斷閥設置壓力時,??安全切斷閥瓣自動封堵閥口,阻止氣體流經(jīng)調(diào)壓器,而達到安全切斷的目的。??1.2.2調(diào)壓器性能要求??調(diào)壓器在使用過程中由于進口壓力或出口流量的變化均會對其出口壓力產(chǎn)生影響,??因此為了對調(diào)壓器的調(diào)壓性能進行定量的評估則出臺了一系列關于調(diào)壓器的標準[9_12],??如?GB27790-2011[13]、ANSI/UL?144-2014114】、EN88-l-2007[15]、EN?88-2-2007[16】等。燃??氣調(diào)壓器的調(diào)壓性能主要通過其靜特性進行描述,GB?27790-2011中規(guī)定調(diào)壓器靜特性??4??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直接作用式調(diào)壓器的膜片及彈簧設計[J]. 喬斌. 城市燃氣. 2016(10)
[2]基于AMESim仿真的Y系列調(diào)壓器性能優(yōu)化[J]. 范國磊. 煤氣與熱力. 2015(11)
[3]天然氣調(diào)壓器工作性能影響因素及對策分析[J]. 史德化. 上海煤氣. 2015(01)
[4]城鎮(zhèn)燃氣調(diào)壓器靜特性的檢驗及分析[J]. 岳明,張乃方,陳浩,李軍. 煤氣與熱力. 2015(01)
[5]天然氣分輸減壓閥流場模擬及低溫應力場計算[J]. 尤澤廣,李玉坤,吳中林. 閥門. 2014(06)
[6]抑制調(diào)壓器出口壓力瞬間升高的試驗研究[J]. 婁桂云,魏彬. 煤氣與熱力. 2014(05)
[7]國產(chǎn)化軸流式調(diào)壓器結(jié)構(gòu)改進及流場分析[J]. 張興,李柏松,林嵩,譚東杰,李樹勛. 油氣儲運. 2014(07)
[8]高壓燃氣調(diào)壓器建模與仿真[J]. 徐毅,吳鑫楠,于宗明,孫妍,李永海,王岳,孔文俊. 燃氣輪機技術(shù). 2013(04)
[9]基于CFD的蝶板結(jié)構(gòu)改進設計及數(shù)值分析[J]. 崔寶玲,尚照輝,石柯,陳德勝,林哲. 排灌機械工程學報. 2013(06)
[10]信號管設置對直接作用調(diào)壓器靜態(tài)特性的影響[J]. 張乃方,翟軍,岳明,陳浩,李軍,王洪林,皮洋. 煤氣與熱力. 2013(03)
博士論文
[1]燃氣調(diào)壓器數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 于碧涌.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]軸流式迷宮活塞燃氣調(diào)壓器設計及數(shù)值模擬[D]. 薛剛.西南石油大學 2016
[2]基于CFD調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 徐亮亮.華東理工大學 2016
[3]基于CFD的滑板式調(diào)節(jié)閥流場的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 刁富強.重慶理工大學 2015
[4]天然氣調(diào)壓器的穩(wěn)定及均勻性分析[D]. 李偉.北京建筑大學 2014
[5]減壓閥的流場模擬和仿真研究[D]. 周徽.蘇州大學 2014
[6]迷宮式調(diào)節(jié)閥的內(nèi)流場三維數(shù)值模擬[D]. 陳作烜.華東理工大學 2014
[7]高壓先導軸流式天然氣減壓閥建模仿真與性能優(yōu)化研究[D]. 李確.蘭州理工大學 2012
[8]燃氣調(diào)壓器流量系數(shù)及靜態(tài)特性的研究[D]. 呼志強.天津大學 2010
[9]基于CFD技術(shù)的調(diào)節(jié)閥流動特性的研究[D]. 楊麗.北方工業(yè)大學 2009
[10]大流量減壓器的特性研究及內(nèi)部流場動態(tài)仿真[D]. 鄭麗.國防科學技術(shù)大學 2007
本文編號:2956024
【文章來源】:西南石油大學四川省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【圖文】:
圖1-?1所研究RT150/?
調(diào)壓器的主要功能是實現(xiàn)在流量或進口壓力變化時,其出口壓力仍能維持在系統(tǒng)所??規(guī)定的可接受的壓力范圍內(nèi)的目的。它在城鎮(zhèn)燃氣輸配管網(wǎng)中起著降壓和穩(wěn)壓的作用。??通常調(diào)壓器按照其作用原理被分為直接作用式和間接作用式,分別如圖1-2和圖1-3所??示;而按照其流道結(jié)構(gòu)又可分為截止式和軸流式[3],分別如圖1-2和圖1-4所示。直接??作用式調(diào)壓器直接依靠薄膜來感受出口壓力的變化,從而驅(qū)動閥桿帶動閥瓣運動,達到??調(diào)節(jié)閥口開度的目的。間接作用式調(diào)壓器其出口壓力的調(diào)節(jié)則是由調(diào)壓器出口壓力變化??來驅(qū)動指揮器,再通過外部驅(qū)動裝置使調(diào)壓器閥瓣移動來實現(xiàn)的。直接作用式調(diào)壓器具??有控制幅度較窄、穩(wěn)壓精度范圍較低、響應時間快等特點。它常被用于長輸、工業(yè)、商??業(yè)以及民用調(diào)壓區(qū)域。而間接作用式調(diào)壓器,由于其穩(wěn)壓精度高,調(diào)節(jié)范圍大的特點,??常被用于流量變化較大,調(diào)壓精度要求高的區(qū)域調(diào)壓站、城市門站等區(qū)域[7'8]。但由于間??接作用式調(diào)壓器結(jié)構(gòu)復雜,其制造及維護成本均比直接作用式調(diào)壓器要髙。??M?,?2??二?產(chǎn)??.!〇/?\7??1-荷載元件;2-敏感元件;3-排氣管;4?驅(qū)動元件;5-驅(qū)動元件殼體;??6-信號兀
1-入口法蘭;2-右膜蓋;3-皮膜;4-鎖緊螺母;5-托盤;6-托盤墊;7-連接座;8-出口法蘭;??9-導流組件;10-閥瓣11-閥瓣膠墊;12-壓板;13-左膜蓋;14-閥筒;15-彈簧??圖1-4軸流式調(diào)壓器??從圖1-1所示的調(diào)壓器結(jié)構(gòu)可知,所研究型號調(diào)壓器屬于彈簧負載型直接作用式調(diào)??壓器,同時其閥桿屬于杠桿閥,即調(diào)壓器閥桿和閥瓣的移動需依靠杠桿來驅(qū)動。該型號??調(diào)壓器還設計有安全切斷裝置,其作用是在調(diào)壓器出口壓力高于安全切斷閥設置壓力時,??安全切斷閥瓣自動封堵閥口,阻止氣體流經(jīng)調(diào)壓器,而達到安全切斷的目的。??1.2.2調(diào)壓器性能要求??調(diào)壓器在使用過程中由于進口壓力或出口流量的變化均會對其出口壓力產(chǎn)生影響,??因此為了對調(diào)壓器的調(diào)壓性能進行定量的評估則出臺了一系列關于調(diào)壓器的標準[9_12],??如?GB27790-2011[13]、ANSI/UL?144-2014114】、EN88-l-2007[15]、EN?88-2-2007[16】等。燃??氣調(diào)壓器的調(diào)壓性能主要通過其靜特性進行描述,GB?27790-2011中規(guī)定調(diào)壓器靜特性??4??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直接作用式調(diào)壓器的膜片及彈簧設計[J]. 喬斌. 城市燃氣. 2016(10)
[2]基于AMESim仿真的Y系列調(diào)壓器性能優(yōu)化[J]. 范國磊. 煤氣與熱力. 2015(11)
[3]天然氣調(diào)壓器工作性能影響因素及對策分析[J]. 史德化. 上海煤氣. 2015(01)
[4]城鎮(zhèn)燃氣調(diào)壓器靜特性的檢驗及分析[J]. 岳明,張乃方,陳浩,李軍. 煤氣與熱力. 2015(01)
[5]天然氣分輸減壓閥流場模擬及低溫應力場計算[J]. 尤澤廣,李玉坤,吳中林. 閥門. 2014(06)
[6]抑制調(diào)壓器出口壓力瞬間升高的試驗研究[J]. 婁桂云,魏彬. 煤氣與熱力. 2014(05)
[7]國產(chǎn)化軸流式調(diào)壓器結(jié)構(gòu)改進及流場分析[J]. 張興,李柏松,林嵩,譚東杰,李樹勛. 油氣儲運. 2014(07)
[8]高壓燃氣調(diào)壓器建模與仿真[J]. 徐毅,吳鑫楠,于宗明,孫妍,李永海,王岳,孔文俊. 燃氣輪機技術(shù). 2013(04)
[9]基于CFD的蝶板結(jié)構(gòu)改進設計及數(shù)值分析[J]. 崔寶玲,尚照輝,石柯,陳德勝,林哲. 排灌機械工程學報. 2013(06)
[10]信號管設置對直接作用調(diào)壓器靜態(tài)特性的影響[J]. 張乃方,翟軍,岳明,陳浩,李軍,王洪林,皮洋. 煤氣與熱力. 2013(03)
博士論文
[1]燃氣調(diào)壓器數(shù)值模擬與試驗研究[D]. 于碧涌.哈爾濱工業(yè)大學 2007
碩士論文
[1]軸流式迷宮活塞燃氣調(diào)壓器設計及數(shù)值模擬[D]. 薛剛.西南石油大學 2016
[2]基于CFD調(diào)節(jié)閥內(nèi)部流場數(shù)值模擬研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 徐亮亮.華東理工大學 2016
[3]基于CFD的滑板式調(diào)節(jié)閥流場的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 刁富強.重慶理工大學 2015
[4]天然氣調(diào)壓器的穩(wěn)定及均勻性分析[D]. 李偉.北京建筑大學 2014
[5]減壓閥的流場模擬和仿真研究[D]. 周徽.蘇州大學 2014
[6]迷宮式調(diào)節(jié)閥的內(nèi)流場三維數(shù)值模擬[D]. 陳作烜.華東理工大學 2014
[7]高壓先導軸流式天然氣減壓閥建模仿真與性能優(yōu)化研究[D]. 李確.蘭州理工大學 2012
[8]燃氣調(diào)壓器流量系數(shù)及靜態(tài)特性的研究[D]. 呼志強.天津大學 2010
[9]基于CFD技術(shù)的調(diào)節(jié)閥流動特性的研究[D]. 楊麗.北方工業(yè)大學 2009
[10]大流量減壓器的特性研究及內(nèi)部流場動態(tài)仿真[D]. 鄭麗.國防科學技術(shù)大學 2007
本文編號:2956024
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