燃气调压器研究进展与展望

孟祥军+刘宏亮

摘 要：燃气调压器的研究对于天然气的稳定性和安全性具有重要性。本文首先对燃气调压器的国内外研究现状进行了归纳总结，接着从提高压力调节性能的方法、压力技术参数三个方面分析了燃气调压器的应用研究。最后对其研究进展进行了展望，以期为我国燃气调压器的发展提供参考和借鉴。

关键词：燃气；调压器；综述

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.065

伴随着我国社会经济的快速发展和以化石燃料为主的能源对环境造成的污染，使得新能源中的清洁能源得到了重视。天然气就是一种清洁高效的能源，在调整能源结构中扮演着承上启下的重要作用[1]。燃气调压器是城镇燃气输配系统中的核心部件，燃气调压器供气不稳，会导致火灾甚至中毒等事故，因此对与燃气调压器的研究对于天然气的稳定性和安全性具有重要性[2-3]。本文针对前人对燃气调压器的研究进行了归纳整理，从研究的现状和应用研究两个方面进行了总结。

1 国内燃气调压器的研发状况

国内对燃气调压器的研究主要集中在调节阀领域，但是大多局限于设备选型、安装、使用维护以及安全装置的改造等等，对器本身并没有进行透彻深入的研究。 如有的学者应用ADO数据库操纵技术，实现了燃气调压器的自动选型，介绍新开发的调压箱的构造及特点，阐述了直接作用式调压器的优势等。但是燃气调压器的研究很少有机理方面的，多以实验为主，设计上则很大程度上依赖于设计者的经验。

2 国外燃气调压器的研发状况

对于燃气调压器的研究，国外处于领先地位，比如费希尔、斯伦贝谢、塔塔里尼等生产的燃气调压器的调研，其产品已形成多个系列。在技术特性方面，CFD技术已经非常的成熟，强调针对性和可选择性[6]。

3 燃气调压器的应用研究进展

燃气供应系统是输配中必不可少的环节之一，满足不同用气工况的需求，调压性能的安全对供气质量和人民的生命安全息息相关，因此，正确的使用调压器，是一项十分重要的工作。

3.1 提高压力调节性能的方法

对于提高压力调节性能的方法，前人进行了深刻而细致的研究，概括为以下几方面：（1）正确设计。一方面要重视对调压器本身流通能力的设计；另一方面要注意用气负荷和管径等的检查，对于燃具所需的供气压力差异较大的，应配置调压阀。对那些流量大的燃气设备，应避免发生管网燃气放散或切断。（2）合理操作。合理操作既是要根据终端用户的用气性质，以灶前压力为准，准确操作。一是确定合理的出口压力；二是按“先切断后放散”设定保护压力；三是把握调压时间；（3）严格管理。严格的管理在提高压力调节性能中扮演着重要的作用，材料磨损以及某些杂质都会影响调压器的性能，同时放散阀口垫粘连会导致切断压力的失灵。因此，坚持定期更换调压器的部件，以确保调压设备正常工作状态尤为重要。

3.2 调压设备的压力技术参数

燃气调压设备主要通过设定以下几个压力参数实现对供气工况的控制，形成一个自力调整的控制系统。（1）运行压力：调压器在正常工作状态下，出口压力应稳定在所设定的压力范围内，精度为±15%，要切记阀口的开度过小引起运行压力的波动。（2）放散压力：放散压力是根据需要所设定的一个压力保护值，放散阀可自动打开泄压，防止调压伐压力持续升高。（3）关闭压力：一般规定，关闭压力≤1.25P2。调压器自身的精度和老化因素都直接影响调压器的关闭性能。（4）切断压力：当调压器出口压力超过该设定值，切断阀迅速切断进口压力，防止“直通”。

3.3 压力调节过程中存在的问题及带来的影响

燃气调压设备在运行和检修过程中都涉及到压力的调节，因此，对压力参数的操作是否得当都会影响供气质量的安全。（1）客观因素对调节运行压力的影响：①供气范围的影响。燃气在管道内流动，供气范围越大，产生的压力损失就越大。如果忽略了这个因素，就可能导致供气压力末端灶前压力满足不了燃烧工况。②地理位置高度的影响。在设定运行压力时调节过高，调节过低会造成末端压力不足。③用气特点的影响。城市燃气供应对象用气规律不同。再加上使用的燃烧器的类型不同，应根据实际情况设定合适的运行压力。（2）调节运行压力时间选择：流量影响着调压器的出口压力，而用气不均匀性是城市燃气供应的一个特点，因此当流量減小时，出口压力增加；因此，调节运行压力时间的选择应慎重。（3）放散压力与切断压力选择：调压器应该按照“先放散后切断”的顺序来操作，也有按“先切断后放散”的顺序来操作的，2 种方法各有利弊。对于故障性超压，应该按照“先切断后放散”的顺序来操作，可以减少环境污染，安全性也较高。对于非故障性超压，则多“先放散后切断”的顺序来操作，供气连续性高，因此，放散压力与切断压力调节顺序的选择，应根据具体情况而定。

4 结语

对于燃气调压器的而研究，国内外的学者都进行了需要有益的研究，例如将计算流体力学（CFD）数值模拟技术运用到燃气调压器研究中，提出了燃气调压器数值模拟的方法。但是现有的研究中，人为干预的环节过多，流场的具体分析较少，动态模拟也不够。从国内对燃气调压器的研究来看，理论性的研究和数据分析较多，缺乏自主研发的调压器性能检测装置。与我国的燃气事业发展极不相称，因此吸取国外的先进经验，加强燃气调压器的研究开发出优质的燃气调压器检测设备是我国燃气研究者亟需解决的一项重要问题。

参考文献：

[1]卓小军，王隆基，杜桂生等.基于虚拟仪器的机仪器的机电液一体化燃气调压器测试系统[J].机械，2005，32（07）：34-36.

[2]赵燕.谈燃气调压器的选用及安装[J].山西建筑，2012，38（14）：134-135.

[3]戴金星，秦胜飞，陶士振等.中国天然气工业发展趋势和天然气地学理论重要进展[J].天然气地球科学，2005，16（08）：127-142.