摘 要:介绍国家标准GB 27790—2011《城镇燃气调压器》中调压器静特性的检验要求和判定方法,分析流量参数的调整对调压器稳压精度等级的影响,探讨了通过降低稳压精度等级和关闭压力等级的方法实现在一定程度上拓宽调压器适用流量范围。
关键词:城镇燃气调压器; 静特性; 标称参数
Test and Analysis of Static Characteristics of City Gas Pressure Regulator
Abstract:The test requirements and judgment methods of static characteristics of pressure regulator in the national standard,namely City Gas Pressure Regulators(GB 27790-2011)are introduced.The impact of regulating the flow parameters on the pressure accuracy class of pressure regulator is analyzed.The methods by reducing the pressure accuracy class and lock-up pressure class are discussed in order to broaden appl icable flow range of the regulator to a certain extent.
Keywords:city gas pressure regulator;static characteristics;nominal parameter
1 概述
调压器的静特性是指调压器实际出口压力随进口压力和流量变化而变化的特性[1]。本文主要结合国家标准GB 27790—2011《城镇燃气调压器》(以下简称GB 27790—2011)的检验要求及国家燃气用具质量监督检验中心(以下简称检验中心)多年来的检验实践,对调压器静特性试验的检验方法、静特性曲线的绘制方法、静特性的分析和判定方法进行详细的阐述,并结合静特性曲线分析各种参数对调压器静特性的影响。
2 检验方法
GB 27790—2011在第7.6.1条中规定了城镇燃气调压器静特性试验的检验过程。
2.1 调压器的标称参数
根据GB 27790—2011的条款7.6.1.1(a)可知,调压器的生产单位在送检调压器时,需要提供调压器的标称压力参数和标称流量参数。
调压器的标称压力参数包括调压器的标称进15压力范围dp1=p1,min~p1,max(p1,min和p1,max分别表示调压器的标称最小进口压力和标称最大进口压力)、标称出口压力范围dp2=p2,min~p2,max(p2,min和p2,max分别表示调压器的标称最小出口压力和标称最大出口压力)、标称稳压精度等级A。标称关闭压力等级Sg、标称关闭压力区等级Sz和标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p。
生产单位提供的调压器的标称流量参数见表1。表1中的p2,int为调压器的标称中间出口压力设定值,p1,av为调压器的标称平均进口压力值。
根据GB 27790—2011的规定,需要将试验介质(空气)的工况流量转化为基准状态(15℃,101.325kPa)下的空气流量。因此,表1中的标称流量参数为基准状态下的空气流量。
值得注意的是,表1所示的标称参数是生产单位的声明值,并非调压器确切的真实参数值。Ac、Sg、Sz和Sz,p的数值越小,等级越高(如标称稳压精度等级Ac=5高于Ac=10),调压器的静特性越优良。按照GB 27790—2011进行的调压器静特性试验,只有当试验得到的调压器真实稳压精度等级、关闭压力等级、关闭压力区等级和静特性陆线族关闭压力区等级均不大于相应的标称参数值时,才能够判定该调压器是合格品,否则判定该调压器为不合格品。
根据GB 27790—2011的条款7.6.1.1(b)可知,表1中的标称中间出口压力值p2,int和标称平均进口压力值p1,av分别按照式(1)和式(2)进行计算。
p2,int=p2,min+(p2,max+p2,min)/3 (1)
式中p2,int——调压器的标称中间出口压力设定值,Pa
p2,min——调压器的标称最小出口压力设定值,Pa
p2,max——调压器的标称最大出口压力设定值,Pa
p1,av=p1,min+(p1,max+p1,min)/2 (2)
式中p1,av——调压器的标称平均进口压力值,Pa
p1,min——调压器的标称最小进口压力值,Pa
p1,max——调压器的标称最大进口压力值,Pa
值得注意的是,在检验中心的检验过程中,通常对p2,int和p1,av的计算结果进行圆整,令p2,int与p2,min、p2,max具有相同的有效数字,令p1,av与p1,min、p1,max具有相同的有效数字,以统一测量精度。例如当p2,min=2kPa、p2,max=4kPa时,根据公式(1)计算得到p2,int=2.67kPa,但是为了统一测量精度,在检验的过程中取p2,int=3kPa。
2.2 检验系统
根据GB 27790—2011进行调压器静特性试验的检验系统见图1。
为了确保检验过程的安全性,调压器静特性检验的试验介质采用压缩空气。调压器静特性检验过程中,由调压器1调节被测调压器6的进口压力,由压力变送器4测量被测调压器6的进口压力值;通过手动球阀9来调节通过被测调压器6的压缩空气流量,流量值由流量计2测量,同时读取由压力变送器7测得的被测调压器6实时的出口压力值。在检验过程中,进口切断阀3保持开启状态,检验结束后关闭进口切断阀3。如果在检验过程中出现异常,则关闭进口切断阀3,故障排除后再开启进口切断阀3继续检验。温度变送器5和8测量被测调压器6进口和出口的压缩空气温度。
检验中心现有检验系统所配置的流量计带有自动修正功能,通过实测温度、实测压力和实测大气压力的修正,流量计显示数值为修正后基准状态下的空气流量。
2.3 初始状态的设定
在静特性试验的检验过程中,分别根据生产单位提供的标称出口压力范围确定标称出口压力设定值(p2,min、p2,int、p2,max),然后根据每个标称出口压力设定值进行初始状态的设定。
每个标称出口压力设定值初始状态的设定按照如下方法进行:在进口压力等于p1,av、流量为(1.15~1.20)q3的条件下,将调压器的出口压力调整至p2,min;在进口压力等于p1,av、流量为(1.15~1.20)q9的条件下,将调压器的出口压力调整至p2,int;在进口压力等于p1,av、流量为(1.15~1.20)q15的条件下,将调压器的出口压力调整至p2,max。若生产单位存在特定的初始状态设定方法,则按照生产单位声明的方法进行初始状态的设定。
2.4 静特性曲线族的检验过程
初始状态设定完毕后,即开始进行调压器每族静特性曲线的检验,即在每个进口压力(p1,min、p1,av、p1,max)条件下,检验调压器的实际出口压力随流量的改变而变化的过程。
初始状态设定完毕后的静特性检验过程及流量试验点的分布如图2所示(以标称出口压力设定值为p2,min为例)。
图2为标称出口压力设定值为p2,min,完成初始状态没定后(调压器的进口压力为p1,av),根据静特性试验得到的数据绘制的一条静特性曲线。静特性试验过程中,从初始状态点对应的初始流量开始,利用手动球阀9改变通过被测调压器6的压缩空气流量,先逐步增加至对应静特性曲线的最大试验流量qL(人为规定),再逐步降低至零,最后再增大至初始状态点对应的初始流量,即(1.15~1.2)q3。要求q4≤qL≤qR,其中qR为试验台能够提供的最大流量(试验台固有性能参数)。
GB 27790—2011要求在0~qL范围内至少分布11个流量试验点:初始点、5个流量增加点、4个流量降低点、一个零流量点,并分别记录每一个流量试验点所对应的调压器实际出口压力值。11个流量试验点的分布情况如图2所示。
调压器的关闭压力(手动球阀9关闭后q=0时的出口压力)需要在调压器关闭后5min和30min时分别检验1次。如此即完成了调压器在出口压力设定值为p2,min、进口压力为p1,av条件下的一条静特性曲线上试验点的检验。
在调压器初始设定状态不变的条件下,分别将调压器的进口压力调整至p1,min和p1,max,通过手动开启和关闭手动球阀9,完成通过调压器的压缩空气流量从0增大到对应静特性曲线的最大试验流量,再减小至0的检验过程,并记录相应试验点对应的流量和出口压力,即完成了调压器标称出口压力设定值为p2,min的一族静特性曲线(三条静特性曲线对应的进口压力分别为p1,min、p1,av、p1,max)上全部试验点的检验。
根据标称出口压力设定值p2,max和p2,int值,分别按照第2.3节的设定方法改变调压器的初始设定状态,并按照上述检验方法完成p2,max和p2,int条件下两族静特性曲线试验点的检验。
每一台调压器的静特性试验结果共由三族静特性曲线组成。
2.5 关闭压力的修正
检验关闭压力的过程中大气压力变化不大,可忽略其对检验结果的影响。考虑到静特性试验过程中试验介质温度对试验结果的影响,GB 27790—2011的条款7.6.1.2(h)要求对调压器进行两次关闭压力检验,并对第二次测得的关闭压力按照式(3)进行修正。
p¢b,2=[(q1+273)/(q2+273)](pb,2+pa)-pa (3)
式中p¢b,2——第二次测得的关闭压力的修正值,Pa
q1——第一次测关闭压力时测得的调压器出口试验介质温度,℃
q2——第二次测关闭压力时测得的调压器出口试验介质温度,℃
pb,2——第二次测得的关闭压力,Pa
pa——实验室的大气绝对压力,Pa
按照式(3)对关闭压力pb,2进行修正后,能够消除第一次与第二次测试过程中温度对测试结果的影响。最后,出于安全考虑,取第一次测得的关闭压力pb,1、第二次测得的关闭压力pb,2和第二次测得的关闭压力的修正值p¢b,2中的最大值作为调压器关闭压力的最终检验结果。
3 静特性曲线的绘制
根据测得的调压器每个标称出口压力设定值(p2,min、p2,int和p2,max)条件下的静特性试验的检验数据,均可绘制出如图3所示的一族静特性曲线,每族静特性曲线包括三条对应不同调压器进口压力(p1,min、p1,av和p1,max)的静特性曲线。图3中静特性曲线族对应的调压器标称出口压力设定值为p2,min。
本文以调压器标称出口压力设定值为p2,min的检验数据为例,对GB 27790—2011中规定的调压器静特性曲线图的绘制方法进行详细的阐述和分析。图3所示的横轴表示通过调压器的流量q,纵轴表示调压器的出口压力p2。
首先根据检验数据绘制图3所示的三条闭合曲线——曲线1、曲线2和曲线3,此三条曲线分别代表调压器进口压力为p1,min、p1,av和p1,max工况条件下,调压器的实际出口压力随流量变化的静特性曲线。然后,按照表1中的流量值(标称出口压力设定值为p2,min时)分别作平行于纵轴的直线,取q1~q2之间曲线1上所有的点(包含q1和q2)、q3~q4之间曲线2上所有的点(包含q3和q4)以及q5~q6之间曲线3上所有的点(包含q5和q6)中对应出口压力最大和最小的2个点,根据此2个点对应的最大和最小出口压力值作平行于横轴的虚线,得到虚线2和虚线1。虚线2和虚线1为作图得到的调压器的实际稳压精度上限线和实际稳压精度下限线。虚线1和虚线2对应出口压力值的算术平均值即为根据GB 27790—2011作图法得到的调压器在标称出口压力设定值为p2,min的设定状态条件下的实际出口压力设定值p2,s。按照式(4)、(5)、(6)分别计算此种设定条件下的调压器的标称稳压精度下限、标称稳压精度上限和标称关闭压力。
p2,l=(1-Ac/100)/p2,s (4)
式中p2,l——调压器的标称稳压精度下限,Pa
Ac——标称稳压精度等级
p2,s——根据作图法得到的调压器实际出口压力设定值,Pa
p2,h=(1+AC/100)p2,s (5)
式中p2,h——调压器的标称稳压精度上限,Pa
pb,s=(1+Sg/100)p2,s (6)
式中pb,s——调压器的标称关闭压力,Pa
Sg——标称关闭压力等级
根据计算得到的调压器标称稳压精度下限、标称稳压精度上限和标称关闭压力作平行于横轴的直线,得到直线1(调压器标称稳压精度下限线)、直线2(调压器标称稳压精度上限线)和直线3(调压器标称关闭压力线)。
4 检验结果的分析与判定
合格的调压器需要满足标称稳压精度等级、标称关闭压力等级、标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族的关闭压力区等级心一。
4.1 稳压精度等级
合格的调压器要求调压器在每个标称出口压力设定值条件下的实际稳压精度等级不大于标称稳压精度等级。
如图3所示的虚线2和虚线1分别为调压器的实际稳压精度上限线和实际稳压精度下限线,二者合称调压器的实际稳压精度等级线;直线2和直线1分别为调压器的标称稳压精度上限线和标称稳压精度下限线,二者合称调压器的标称稳压精度等级线。由于在其他参数相同的条件下,调压器的稳压精度等级数值越小,稳压精度等级就越高(如标称稳压精度等级Ac=5高于Ac=10),调压器的静特性也就越优良,因此,合格的调压器要求每族静特性曲线图的虚线1和虚线2均在在直线1和直线2之间(允许与直线1和直线2重合)。
4.2 关闭压力等级
如图3所示的每条静特性曲线(曲线1、曲线2和曲线3)与纵轴交点对应的出口压力即为调压器在每个进口压力条件下的实际关闭压力。直线3对应的出口压力为标称关闭压力。由于在其他参数相同的条件下,调压器的关闭压力等级数值越小,关闭压力等级就越高(如标称关闭压力等级Sg=15高于Sg=20),调压器的静特性也就越优良,因此,合格的调压器要求图3中每条静特性曲线与纵轴的交点均在直线3的下方(允许与直线3重合)。
4.3 关闭压力区等级
调压器的关闭压力区等级是针对每一条静特性曲线而言的。标称关闭压力区等级Sz是指调压器每条静特性曲线的理想最小流量和理想最大流量的比值乘以100。调压器的标称关闭压力区等级Sz一般由生产单位声明。
调压器的实际关闭压力区等级Sz,a由式(7)计算得到。
Sz,a=(qmin,a/qmax,a)×100 (7)
式中Sz,a——调压器的实际关闭压力区等级
qmin,a——某一条静特性曲线上调压器的实际最小流量,m3/h
qmax,a——某一条静特性曲线上调压器的实际最大流量,m3/h
某一条静特性曲线上调压器的实际最小流量qmin,a和实际最大流量qmax,a按照以下方法作图求得:以图3的曲线3(进口压力为p1,max)为例,曲线3的实际最小流量为曲线3与直线2交点对应流量的较大值,曲线3的实际最大流量为曲线3与直线1交点对应流量的较小值。若曲线3与直线2无交点,则视为此种工况下调压器的实际最小流量为无限小,则该静特性曲线的关闭压力区等级数值为无限小。调压器此种工况下的实际关闭压力区等级就是根据图3得到的每条静特性曲线对应的实际最小流量与实际最大流量的比值乘以100。
由于在其他参数相同的条件下,调压器的关闭压力区等级数值越小,关闭压力区等级就越高(如标称关闭压力区等级Sz=10高于Sz=20),调压器的静特性也就越优良,因此,合格的调压器要求调压器每条静特性曲线对应的实际关闭压力区等级均不大于标称关闭压力区等级。
4.4 静特性曲线族的关闭压力区等级
标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p,是指静特性曲线族上,理想最大进口压力下的最小流量和理想最小进口压力下的最大流量的比值乘以100。标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p一般由生产单位声明。
调压器的实际静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p,a根据式(8)计算得到。
Sz,p,a=(qp,min,a/qp,max,a)×100 (8)
式中Sz,p,a——调压器实际静特性曲线族的关闭压力区等级
qp,min,a——静特性曲线族上调压器标称最大进口压力下的实际最小流量,m3/h
qp,max,a——静特性曲线族上调压器标称最小进口压力下的实际最大流量,m3/h
以图3所示的静特性曲线族为例,调压器在最大进口压力下的实际最小流量为曲线3与直线2交点对应流量的较大值,调压器在最小进口压力下的实际最大流量为曲线1与直线1交点对应流量的较小值。根据公式(8)可求得调压器在标称出口压力设定值为p2,min的设定条件下的实际静特性曲线族关闭压力区等级。
由于在其他参数相同的条件下,调压器静特性曲线族的关闭压力区等级数值越小,静特性曲线族的关闭压力区等级就越高(如标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p=10高于Sz,p=20),调压器的静特性也就越优良,因此,合格的调压器要求调压器实际静特性曲线族的关闭压力区等级不大于标称静特性曲线族的关闭压力区等级。
4.5 出口压力设定值
目前在调压器静特性曲线作图分析和判定的过程中,标称稳压精度上限p2,h、标称稳压精度下限p2,l和标称关闭压力pb,s均根据调压器的实际出口压力设定值p2,s进行计算,并在静特性曲线图中绘制出相应的图线进行调压器的静特性分析和判定。根据检验中心多年的调压器检验工作实践可知,对于性能不稳定的调压器,调压器的实际出口压力设定值与标称出口压力设定值的偏差较大,而GB 27790—2011对调压器的实际出口压力设定值与标称出口压力设定值的偏差并无明确要求。今后关于此方面的工作应进一步开展,标准的条款应进一步细化,以明确调压器各项性能的规定,进而确保和提高调压器产品的质量和性能。
5 调压器静特性检验实例
以一款直接作用式调压器A为例,该调压器的进口压力范围为dp1=0.2~0.6MPa(即p1,min=0.2MPa,p1,max=0.6MPa),出口压力范围dp2=2~4kPa(即p2,min=2kPa,p2,max=4kPa)。其标称稳压精度等级Ac=10,标称关闭压力等级Sg=20,标称关闭压力区等级Sz=20,标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p=20。相应的标称流量参数见表2。
调压器A在上述标称出口压力设定值p2,int=3kPa参数条件下的静特性曲线图见图4。
根据图4作图可知,该调压器在进口压力范围dp1=0.2~0.6MPa、标称出口压力设定值为p2,int=3kPa对应的流量范围条件下,调压器A的实际出口压力设定值p2,s=2.93kPa,调压器A的实际稳压精度等级线如图4中虚线所示。根据图4可知,两条虚线在标称稳压精度上、下限线之间,说明调压器A在表2中p2,int=3kPa对应的流量参数条件下,调压器A的实际稳压精度等级小于标称的稳压精度等级Ac=10。
根据图4可知,三条静特性曲线与纵轴的交点均在标称关闭压力等级线下方,说明调压器A在表2中p2,int=3kPa对应的流量参数条件下的实际关闭压力等级小于标称关闭压力等级Sg=20。
根据实测数值分析可知,调压器A的标称出口压力设定值p2,int=3kPa时,调压器A实际的稳压精度等级Ac,a=7.11<10,实际的关闭压力等级Sg,a=18.03<20;p1=0.2MPa时的实际关闭压力区等级Sz,a=9.64<20,p1=0.4MPa时的实际关闭压力区等级Sz,a=5.55<20,p1=0.6MPa时的实际关闭压力区等级Sz,a=3.62<20;静特性曲线族的实际关闭压力区等级Sz,p,a=10.51<20。根据上述数据可以判定该调压器在进口压力范围dp1=0.2~0.6MPa,标称出口压力设定值p2,int=3kPa条件下的静特性符合标称静特性参数要求。
根据标准GB 27790—2011的判定要求,仅根据图4无法判定该调压器的静特性是否满足标称参数(表2中dp1=0.2~0.6MPa和dp2=2~4kPa对应流量参数)的要求,还需要根据表2所示的标称出口压力设定值p2,min=2kPa和p2,max=4kPa参数条件下的静特性试验数据,绘制相应的静特性曲线图,并根据绘制的静特性曲线图求得相应条件下的实际稳压精度等级、实际关闭压力等级、实际关闭压力区等级和实际静特性曲线族的关闭压力区等级。只有三幅静特性曲线图对应的实际稳压精度等级数值、实际关闭压力等级数值、实际关闭压力区等级数值和实际静特性曲线族的关闭压力区等级数值均不大于相应的标称参数值Ac=10、Sg=20、Sz=20和Sz,p=20,才能够判定该调压器在dp1=0.2~0.6MPa、dp2=2.0~4.0kPa和表2所示流量参数条件下的静特性满足标称的静特性参数要求。
6 调压器静特性与流量参数的关系
根据多年的检验经验可知,调压器的稳压精度等级、关闭压力等级与流量参数密切相关。
6.1 由流量参数确定稳压精度等级和关闭压力等级
以调压器A为例,该调压器在如表2所示的参数条件下的标称稳压精度等级为Ac=10,标称关闭压力等级为Sg=20,标称关闭压力区等级为Sz=20,标称静特性曲线族的关闭压力区等级为Sz,p=20。对调压器A的流量参数按照表3进行调整,按照前文所述的方法绘制静特性曲线图(见图5)。
以标称出口压力设定值p2,int=3kPa为例(调整参数后的静特性曲线图见图5),调整流量参数后,调压器A在标称出口压力p2,int=3kPa条件下的实际稳压精度为Ac,a=4.97<5(图5中的实际稳压精度等级线与标称稳压精度等级线几乎重合,为了使图线得以区分,图5在绘制过程中进行了适当放大处理,将实际稳压精度等级线与标称稳压精度等级线的间距适当加大);实际关闭压力等级为Sg,a=17.31<20;三条静特性曲线的实际关闭压力区等级分别为:p1=0.2MPa时Sz,a=19.23<20,p1=0.4MPa时Sz,a=6.67<20,p1=0.6MPa时Sz,a=5.52<20;实际静特性曲线族的关闭压力区等级为Sz,p,a=19.78<20。
按照上述方法,根据表3中调整后的流量参数,绘制调压器标称出口压力p2,min=2kPa和p2,max=4kPa条件下的静特性曲线图(图省略)。根据静特性曲线图可以得到标称出口压力为p2,min=2kPa时,调压器A的实际稳压精度Ac,a=4.85<5;实际关闭压力等级Sg,a=18.64<20;三条静特性曲线的实际关闭压力区等级分别为:p1=0.2MPa时Sz,a=18.55<20,p1=0.4MPa时Sz,a=7.62<20,p1=0.6MPa时Sz,a=6.89<20;实际静特性曲线族的关闭压力区等级为Sz,p,a=19.95<20。根据静特性曲线图可以得到标称出口压力为p2,max=4kPa时,调压器A的实际稳压精度Ac,a=4.78<5;实际关闭压力等级Sg,a=19.05<20;三条静特性曲线的实际关闭压力区等级分别为:p1=0.2MPa时Sz,a=17.65<20,p1=0.4MPa时Sz,a=5.34<20,p1=0.6MPa时Sz,a=4.98<20;实际静特性曲线族的关闭压力区等级为Sz,p,a=18.76<20。
由此可见,在不改变调压器的材料、结构的条件下,仅通过调整流量参数有可能一定程度地提高调压器的稳压精度等级(稳压精度等级由Ac=10提高至Ac=5)。但是,此方法的实现需要通过试验、作图加以验证。值得注意的是,根据表2和表3的流量参数对比可知,采用此种方法提高调压器的稳压精度等级后,调压器A的适用流量范围变窄。因此,如果过分地追求更高的稳压精度等级而导致调压器的适用流量范围过窄,则此方法将失去其实际的意义。同时,对于某些静特性较差且具有相对固定适用流量范围的调压器,此方法并不适用。
6.2 由稳压精度等级和关闭压力等级调整流量范围
以调压器A为例,将该调压器的标称稳压精度等级降低为Ac=15,标称关闭压力等级降低为Sg=25,标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族的关闭压力区等级保持不变,仍为Sz=20和Sz,p=20,将表2中的流量参数进行调整得到表4,分别绘制调压器A在标称出口压力设定值为p2,min=2kPa、p2,int=3kPa和p2,max=4kPa条件下的静特性曲线图(调压器A在标称出口压力设定值为p2,int=3kPa条件下的静特性曲线见图6,其余两幅图省略)。根据作图法可知,调压器A能够满足表4中的流量参数。
根据表4和表2的对比可知,该调压器A的标称稳压精度等级降低为Ac=15,标称关闭压力等级降低为Sg=25后,在仍然满足标称关闭压力区等级Sz=20和标称静特性曲线族的关闭压力区等级Sz,p=20的条件下,流量范围有所拓宽。
通过表4与表2对应的流量参数对比可知,在不改变调压器的材料、结构的条件下,通过降低稳压精度等级和(或)关闭压力等级,可以在一定程度上拓宽调压器的适用流量范围。但是,流量范围的拓宽程度十分有限,并不能满足任意的流量范围要求。同时,新的流量参数不可以任意设定,需要通过试验和作图相结合的方法来确定。
根据以上论述可知,调压器静特性的优劣不可单纯地根据标称稳压精度等级、标称关闭压力等级、标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族的关闭压力区等级进行判定,还需要结合调压器的进出口压力范围和流量参数进行综合判定。具体说来,对于进出口压力范围、流量参数一致的调压器,标称稳压精度等级、标称关闭压力等级、标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族的关闭压力区等级越高,其静特性越优良;对于进出口压力范围、标称稳压精度等级、标称关闭压力等级、标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族的关闭压力区等级一致的调压器,适用流量范围越宽,其静特性越优良。
根据GB 27790—2011的规定,调压器的最高标称稳压精度等级为Ac=1,最高标称关闭压力等级为Sg=2.5,最高标称关闭压力区等级Sz=2.5,最高标称静挣陛曲线族关闭压力区等级Sz,p=2.5。
7 调压器静特性云计算分析系统
检验中心根据多年的调压器检验经验,结合GB 27790—2011调压器静特性的检验要求,开发了基于云计算的调压器静特性分析系统。
该系统基于微软.NET Framework 4构建。系统的应用构架采用领域驱动设计(DDD)模型,基于业务领域体建模,从业务关注角度开发框架,主要分为应用层(Application)、领域模型层(Domain)、基础服务层(Infrastructure)、展示层(Presentation),具有开发框架可靠、数据访间便捷安全、数据储存持久、静特性曲线可自定义等特点。
调压器静特性云计算分析系统的用户可以通过注册账户获得用户名和密码,从而通过互联网方便地登录调压器静特性云计算分析系统。在调压器静特性云计算分析系统中,用户可以通过手动录入或Excel表格导入数据,能够实现自动绘制调压器的静特性曲线图,自动计算调压器的实际稳压精度等级和实际关闭压力等级,根据用户需要以多种方式保存和输出图线等功能,具有数据云储存、云计算的特点。调压器静特性云计算分析系统界面见图7。
8 结论与建议
①根据GB 27790—2011的规定,凋压器静特性的分析和判定需要根据作图法求得的调压器实际出口压力设定值进行。调压器的实际出口压力设定值与标称出口压力设定值具有一定的偏差。目前GB 27790—2011对此偏差值没有明确的规定。建议今后在标准修订过程中加入对该偏差值的限定,以便更好地优化调压器静特性。
②调压器的静特性与流量参数密切相关:当进出口压力范围不变时,在满足标称关闭压力等级、标称关闭压力区等级和标称静特性曲线族关闭压力区等级的条件下,通过适度地调整流量参数,有可能使调压器达到更高的稳压精度等级;通过降低标称稳压精度等级和(或)标称关闭压力等级,可以在一定程度上拓宽调压器的适用流量范围。上述参数的调整需要通过试验和作图相结合的方法实现。
③调压器静特性的优劣需要结合调压器的进出口压力范围、流量范围、稳压精度等级、关闭压力等级、关闭压力区等级和静特性曲线族的关闭压力区等级等参数进行综合分析。
④调压器静特性云计算分析系统的开发有助于检验中心和各调压器生产单位调压器检验和研发工作的顺利开展。
参考文献:
[1]张乃方,翟军,岳明,等.信号管的设置对直接作用式调压器静态特性的影响[J].煤气与热力,2013,33(3):B26-B32.
[2]张乃方,翟军,岳明,等.城镇燃气调压器(箱)新旧标准对比[J].煤气与热力,2013,33(2):B31-B35.
本文作者:岳明 张乃方 陈浩 李军
作者单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司燃气技术研究院
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