天然气紧急截断阀控制器优化

发布时间：2021-07-24 11:32

　　针对天然气紧急截断阀开启时出现噪声、振动等问题,设计了一种天然气紧急截断阀控制器,通过控制器控制截断阀平稳开启。控制器包括主阀、二位四通阀和手动复位阀。建立了主阀芯的二阶微分方程以及二位四通阀与截断阀控制气缸的微分方程。分析了控制器主阀参数变化对截断阀控制气缸活塞位移阶跃响应性能的影响。分析表明:主阀芯阻尼增加,阶跃响应的超调量减小,振荡过程减缓;主阀芯质量增加,超调量下降,响应时间变慢;弹簧刚度增加,超调量增大,振荡过程加剧;主阀芯直径对阶跃响应影响不大。建立了控制器参数优化模型,使得截断阀控制气缸活塞的阶跃响应过程更加平稳。优化后的控制气缸位移阶跃响应超调量减小到0.6%,调节时间为0.03 s。最后通过试验验证了控制器的优化效果。 

【文章来源】：液压与气动. 2020,(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

天然气管道紧急截断阀控制器

天然气管道紧急截断阀控制器原理图

从图4可以看出,气体压力作用在主阀芯瞬间,阀芯存在短时间的振荡过程, 最终趋于稳定。 由于主阀芯移动存在振荡,导致二位四通阀阀芯位移振荡,最终影响到截断阀控制气缸内气体压力振荡,造成截断阀开启瞬间的波动,使得截断阀产生振动及噪声。因此,对二位四通阀与截断阀控制气缸组成的系统进行分析,根据分析结果,通过减小控制气缸活塞移动量波动,降低截断阀的振动与噪声。图4 主阀芯位移

【参考文献】：
期刊论文
[1]大通径气动截止阀启闭过程流动特性研究及低噪声优化[J]. 徐文涛,吴川,高隆隆,卢超,李宝仁.  液压与气动. 2020(01)
[2]基于AMESim的天然气管道紧急截断阀控制器仿真及性能实测[J]. 王江萍,张敏.  西安石油大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]一体式气动截止阀优化设计[J]. 赵明,王乃世,张俊锋,彭飞,赵涛.  阀门. 2019(03)
[4]喷嘴挡板式三通气动阀控缸特性分析[J]. 訚耀保,李磊,原佳阳,郭生荣.  飞控与探测. 2018(02)
[5]基于TRIZ理论的高压气动阀密封优化设计研究[J]. 鲍军,毛京兵,邢志胜,张成彦,李奇.  液压气动与密封. 2016(03)
[6]天然气长输管道爆管时线路截断阀关断压降速率的选取[J]. 范振宁,梁海宁.  油气储运. 2015(04)
[7]气动位置伺服系统的建模与仿真[J]. 惠伟安,路波.  液压气动与密封. 2010(08)
[8]气动位置伺服系统建模与PID控制仿真研究[J]. 高恒,尚群立.  机械制造. 2009(11)
[9]求解随机微分方程的三级半隐式随机龙格库塔方法[J]. 王鹏,吕显瑞,张伸煦.  吉林大学学报(理学版). 2008(02)

硕士论文
[1]某核一级气动截止阀模态优化及效果分析[D]. 杨豪杰.兰州理工大学 2018



本文编号：3300571