RTZ-50/0.4FQ型燃气调压器调压性能优化研究
发布时间：2021-01-04 03:05
燃气调压器作为城镇燃气输配管网系统中的重要组成部分,承担着调压、稳压、安全切断等重要作用。结合对成都杰森输配设备公司调压器产品的调研与公司对产品的评估发现,其自主研发生产的RTZ-50/0.4FQ型燃气调压器其调压性能还需要进一步提高。这类调压器被广泛地使用于楼栋、小型锅炉及公共设备的调压过程中,若其调压器性能较差,则会造成用气设备的损坏,甚至导致火灾、爆炸,造成人员伤亡和经济损失。因此,本文针对上述型号调压器进行了调压特性测试实验,分析了该型号调压器调压性能具体存在的不足。采用基于计算流体力学（CFD）的模拟软件Fluent分析了多种结构参数对其调压特性及内部流场的影响规律,为调压器的结构和性能优化提供指导。本文最后结合调压器数值模拟结果对所研究型号调压器提出了优化方案,并通过数值模拟对优化方案进行了验证。本文开展了如下研究工作:（1）依据调研结果,对RZT-50/0.4FQ型燃气调压器在出口压力范围为5-8kPa的工况进行了调压特性测试实验。依据实验结果绘制调压器在不同进口压力下的静特性曲线族。对静特性曲线族进行分析得到其调压特性存在如下不足:1)调压器稳压精度等级和关闭压力等级虽...
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图１－?１所研究ＲＴ１５０／?
调压器的主要功能是实现在流量或进口压力变化时，其出口压力仍能维持在系统所??规定的可接受的压力范围内的目的。它在城镇燃气输配管网中起着降压和稳压的作用。??通常调压器按照其作用原理被分为直接作用式和间接作用式，分别如图１－２和图１－３所??示；而按照其流道结构又可分为截止式和轴流式［３］，分别如图１－２和图１－４所示。直接??作用式调压器直接依靠薄膜来感受出口压力的变化，从而驱动阀杆带动阀瓣运动，达到??调节阀口开度的目的。间接作用式调压器其出口压力的调节则是由调压器出口压力变化??来驱动指挥器，再通过外部驱动装置使调压器阀瓣移动来实现的。直接作用式调压器具??有控制幅度较窄、稳压精度范围较低、响应时间快等特点。它常被用于长输、工业、商??业以及民用调压区域。而间接作用式调压器，由于其稳压精度高，调节范围大的特点，??常被用于流量变化较大，调压精度要求高的区域调压站、城市门站等区域［７＇８］。但由于间??接作用式调压器结构复杂，其制造及维护成本均比直接作用式调压器要髙。??Ｍ?，?２??二?产??．！〇／?＼７??１－荷载元件；２－敏感元件；３－排气管；４？驱动元件；５－驱动元件壳体；??６－信号兀
１－入口法兰；２－右膜盖；３－皮膜；４－锁紧螺母；５－托盘；６－托盘垫；７－连接座；８－出口法兰；??９－导流组件；１０－阀瓣１１－阀瓣胶垫；１２－压板；１３－左膜盖；１４－阀筒；１５－弹簧??图１－４轴流式调压器??从图１－１所示的调压器结构可知，所研究型号调压器属于弹簧负载型直接作用式调??压器，同时其阀杆属于杠杆阀，即调压器阀杆和阀瓣的移动需依靠杠杆来驱动。该型号??调压器还设计有安全切断装置，其作用是在调压器出口压力高于安全切断阀设置压力时，??安全切断阀瓣自动封堵阀口，阻止气体流经调压器，而达到安全切断的目的。??１．２．２调压器性能要求??调压器在使用过程中由于进口压力或出口流量的变化均会对其出口压力产生影响，??因此为了对调压器的调压性能进行定量的评估则出台了一系列关于调压器的标准［９＿１２］，??如?ＧＢ２７７９０－２０１１［１３］、ＡＮＳＩ／ＵＬ?１４４－２０１４１１４】、ＥＮ８８－ｌ－２００７［１５］、ＥＮ?８８－２－２００７［１６】等。燃??气调压器的调压性能主要通过其静特性进行描述，ＧＢ?２７７９０－２０１１中规定调压器静特性??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接作用式调压器的膜片及弹簧设计[J]. 乔斌. 城市燃气. 2016(10)
[2]基于AMESim仿真的Y系列调压器性能优化[J]. 范国磊. 煤气与热力. 2015(11)
[3]天然气调压器工作性能影响因素及对策分析[J]. 史德化. 上海煤气. 2015(01)
[4]城镇燃气调压器静特性的检验及分析[J]. 岳明,张乃方,陈浩,李军. 煤气与热力. 2015(01)
[5]天然气分输减压阀流场模拟及低温应力场计算[J]. 尤泽广,李玉坤,吴中林. 阀门. 2014(06)
[6]抑制调压器出口压力瞬间升高的试验研究[J]. 娄桂云,魏彬. 煤气与热力. 2014(05)
[7]国产化轴流式调压器结构改进及流场分析[J]. 张兴,李柏松,林嵩,谭东杰,李树勋. 油气储运. 2014(07)
[8]高压燃气调压器建模与仿真[J]. 徐毅,吴鑫楠,于宗明,孙妍,李永海,王岳,孔文俊. 燃气轮机技术. 2013(04)
[9]基于CFD的蝶板结构改进设计及数值分析[J]. 崔宝玲,尚照辉,石柯,陈德胜,林哲. 排灌机械工程学报. 2013(06)
[10]信号管设置对直接作用调压器静态特性的影响[J]. 张乃方,翟军,岳明,陈浩,李军,王洪林,皮洋. 煤气与热力. 2013(03)
博士论文
[1]燃气调压器数值模拟与试验研究[D]. 于碧涌.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]轴流式迷宫活塞燃气调压器设计及数值模拟[D]. 薛刚.西南石油大学 2016
[2]基于CFD调节阀内部流场数值模拟研究与结构优化[D]. 徐亮亮.华东理工大学 2016
[3]基于CFD的滑板式调节阀流场的数值模拟及结构优化[D]. 刁富强.重庆理工大学 2015
[4]天然气调压器的稳定及均匀性分析[D]. 李伟.北京建筑大学 2014
[5]减压阀的流场模拟和仿真研究[D]. 周徽.苏州大学 2014
[6]迷宫式调节阀的内流场三维数值模拟[D]. 陈作烜.华东理工大学 2014
[7]高压先导轴流式天然气减压阀建模仿真与性能优化研究[D]. 李确.兰州理工大学 2012
[8]燃气调压器流量系数及静态特性的研究[D]. 呼志强.天津大学 2010
[9]基于CFD技术的调节阀流动特性的研究[D]. 杨丽.北方工业大学 2009
[10]大流量减压器的特性研究及内部流场动态仿真[D]. 郑丽.国防科学技术大学 2007
本文编号：2956024
【文章来源】：西南石油大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
图１－?１所研究ＲＴ１５０／?
调压器的主要功能是实现在流量或进口压力变化时，其出口压力仍能维持在系统所??规定的可接受的压力范围内的目的。它在城镇燃气输配管网中起着降压和稳压的作用。??通常调压器按照其作用原理被分为直接作用式和间接作用式，分别如图１－２和图１－３所??示；而按照其流道结构又可分为截止式和轴流式［３］，分别如图１－２和图１－４所示。直接??作用式调压器直接依靠薄膜来感受出口压力的变化，从而驱动阀杆带动阀瓣运动，达到??调节阀口开度的目的。间接作用式调压器其出口压力的调节则是由调压器出口压力变化??来驱动指挥器，再通过外部驱动装置使调压器阀瓣移动来实现的。直接作用式调压器具??有控制幅度较窄、稳压精度范围较低、响应时间快等特点。它常被用于长输、工业、商??业以及民用调压区域。而间接作用式调压器，由于其稳压精度高，调节范围大的特点，??常被用于流量变化较大，调压精度要求高的区域调压站、城市门站等区域［７＇８］。但由于间??接作用式调压器结构复杂，其制造及维护成本均比直接作用式调压器要髙。??Ｍ?，?２??二?产??．！〇／?＼７??１－荷载元件；２－敏感元件；３－排气管；４？驱动元件；５－驱动元件壳体；??６－信号兀
１－入口法兰；２－右膜盖；３－皮膜；４－锁紧螺母；５－托盘；６－托盘垫；７－连接座；８－出口法兰；??９－导流组件；１０－阀瓣１１－阀瓣胶垫；１２－压板；１３－左膜盖；１４－阀筒；１５－弹簧??图１－４轴流式调压器??从图１－１所示的调压器结构可知，所研究型号调压器属于弹簧负载型直接作用式调??压器，同时其阀杆属于杠杆阀，即调压器阀杆和阀瓣的移动需依靠杠杆来驱动。该型号??调压器还设计有安全切断装置，其作用是在调压器出口压力高于安全切断阀设置压力时，??安全切断阀瓣自动封堵阀口，阻止气体流经调压器，而达到安全切断的目的。??１．２．２调压器性能要求??调压器在使用过程中由于进口压力或出口流量的变化均会对其出口压力产生影响，??因此为了对调压器的调压性能进行定量的评估则出台了一系列关于调压器的标准［９＿１２］，??如?ＧＢ２７７９０－２０１１［１３］、ＡＮＳＩ／ＵＬ?１４４－２０１４１１４】、ＥＮ８８－ｌ－２００７［１５］、ＥＮ?８８－２－２００７［１６】等。燃??气调压器的调压性能主要通过其静特性进行描述，ＧＢ?２７７９０－２０１１中规定调压器静特性??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接作用式调压器的膜片及弹簧设计[J]. 乔斌. 城市燃气. 2016(10)
[2]基于AMESim仿真的Y系列调压器性能优化[J]. 范国磊. 煤气与热力. 2015(11)
[3]天然气调压器工作性能影响因素及对策分析[J]. 史德化. 上海煤气. 2015(01)
[4]城镇燃气调压器静特性的检验及分析[J]. 岳明,张乃方,陈浩,李军. 煤气与热力. 2015(01)
[5]天然气分输减压阀流场模拟及低温应力场计算[J]. 尤泽广,李玉坤,吴中林. 阀门. 2014(06)
[6]抑制调压器出口压力瞬间升高的试验研究[J]. 娄桂云,魏彬. 煤气与热力. 2014(05)
[7]国产化轴流式调压器结构改进及流场分析[J]. 张兴,李柏松,林嵩,谭东杰,李树勋. 油气储运. 2014(07)
[8]高压燃气调压器建模与仿真[J]. 徐毅,吴鑫楠,于宗明,孙妍,李永海,王岳,孔文俊. 燃气轮机技术. 2013(04)
[9]基于CFD的蝶板结构改进设计及数值分析[J]. 崔宝玲,尚照辉,石柯,陈德胜,林哲. 排灌机械工程学报. 2013(06)
[10]信号管设置对直接作用调压器静态特性的影响[J]. 张乃方,翟军,岳明,陈浩,李军,王洪林,皮洋. 煤气与热力. 2013(03)
博士论文
[1]燃气调压器数值模拟与试验研究[D]. 于碧涌.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]轴流式迷宫活塞燃气调压器设计及数值模拟[D]. 薛刚.西南石油大学 2016
[2]基于CFD调节阀内部流场数值模拟研究与结构优化[D]. 徐亮亮.华东理工大学 2016
[3]基于CFD的滑板式调节阀流场的数值模拟及结构优化[D]. 刁富强.重庆理工大学 2015
[4]天然气调压器的稳定及均匀性分析[D]. 李伟.北京建筑大学 2014
[5]减压阀的流场模拟和仿真研究[D]. 周徽.苏州大学 2014
[6]迷宫式调节阀的内流场三维数值模拟[D]. 陈作烜.华东理工大学 2014
[7]高压先导轴流式天然气减压阀建模仿真与性能优化研究[D]. 李确.兰州理工大学 2012
[8]燃气调压器流量系数及静态特性的研究[D]. 呼志强.天津大学 2010
[9]基于CFD技术的调节阀流动特性的研究[D]. 杨丽.北方工业大学 2009
[10]大流量减压器的特性研究及内部流场动态仿真[D]. 郑丽.国防科学技术大学 2007
本文编号：2956024
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