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減壓閥在管道中的調節原理

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發布時間:2010-7-17 11:03:44 | 信息來源:
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庫鄯輸油管道使用了兩個減壓閥,并聯安裝在覺羅塔格減壓站,其中主閥pv1001起主要調節作用,副閥pv1002起備用調節作用,庫鄯輸油管道一期工程水力坡降線示意圖如圖4所示。

圖4 庫鄯輸油管道一期工程水力坡降線示意圖
圖4 庫鄯輸油管道一期工程水力坡降線示意圖

從圖4中可以看出減壓閥的主要作用是。
(1)在減壓站通過減壓閥節流降壓,消耗掉管道最高點至末站進站間的多余位能(p2-p3)。
(2)通過減壓閥控制減壓站上游管道的壓力,保證高點正壓運行,并避免高點至減壓站管道內出現不滿流現象。
(3)全線停運時,通過減壓閥的嚴密關斷,防止減壓站上游出現不利于再啟動的空管現象。
圖4中高點與減壓站處由伯努利方程得到簡化后的穩定流的能量方程〔2〕:

減壓閥在管道中的調節原理圖1

即 p2=p1+γ(z1-z2)-γ.hf
由列賓宗公式得:

減壓閥在管道中的調節原理圖1

式中 z1——高點高程,m;
    z2——減壓站高程,m;
    p1——高點壓力,pa;
    p2——減壓站進站壓力,pa;
    q——管道內原油流量,m3/s;
    d——管道內徑,m;
    l——高點至減壓站間的管道長度,m;
    γ——油品相對密度,kg/m3;
    ν——油品運動粘度,m2/s;
    β——流態系數,取0.024 6 s2/m。
其中z1、z2、d、l、β、γ、ν為已知,為了保證高點正壓運行,取p1為0.2 mpa(設計參考值),由式(1)中可以得出:減壓站的進站壓力p2隨q變化而變化,q取首站出站流量。在實際運行中psp(減壓站進站壓力設定值)由scada系統根據實時測定的q進行計算得出,并從主機系統實時傳給減壓站的站控plc,由plc內的pid(比例積分微分)調節程序對減壓站的上游壓力p2進行控制。
   當p2<psp時,pv1001關小,直至偏差e=p2-psp=0為止;
   當p2>psp時, pv1001開大, 直至偏差e=0為止;
   當p2=psp時,pv1001保持當前開度。
副閥pv1002是備用減壓閥,其壓力設定值為固定值,即不隨管道流量變化而變化。當主閥pv1001故障關閉或流通能力不夠時,副閥將自動參與調節,兩閥的壓力流量曲線如圖5所示。

圖5 壓力流量曲線圖
圖5 壓力流量曲線圖

由圖5可看出,主閥pv1001控制上游壓力隨流量增大而減小,而副閥pv1002控制上游壓力為一定值,但兩閥出口壓力(隨流量的變化)相同。

(轉自中國減壓閥網)

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