间接作用式燃气调压器静特性替代测试装置及测试方法与流程

技术特征：
1.一种间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：包括提供调压器主阀体实验气源以及气动阀动力气源的供气装置、提供调压器指挥器实验气源的高压供气装置、主阀体控制管路、压力控制管路和指挥器管路，所述供气装置由压缩机组和空气储存罐连接组成，所述空气储存罐的出口分别连接主阀体测试管路和压力控制管路，所述主阀体控制管路上依次安装主阀体管路压力控制装置、被测调压器主阀体和主阀体管路流量调节阀，所述压力控制管路与主阀体管路压力控制装置连接为其提供调节气源，所述高压供气装置的出口通过指挥器管路依次将高压减压阀、被测调压器的指挥器和指挥器管路流量控制装置连接起来。2.一种根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：包括以下步骤：(a1)在指挥器的连接为正常工作状态下，设定被测试调压器的出口压力为其初设的最低出口压力p
2min
，将调压器主阀体的入口压力调节至其初设的最低入口压力p
1min
，利用主阀体管路流量调节阀改变流量q，先逐步增加至最大试验流量q
l
，然后逐步降低至零，记录每个测量点调压器的出口压力和流量，根据测量点数据，先绘制一条静特性曲线，然后准备静特性替代测试方法；(a2)将指挥器的连接改为替代试验状态，以最低入口压力p
1min
供给指挥器，将出口压力p2调整至初设最低出口压力p
2min
，进行调压器不同开度的流量系数试验，试验并记录调压器主阀体在指定压力p
1，s
下流量q
v
分别最大流量为q
max
的20％、40％、60％、80％、100％时的调压器流量系数c
g
；(a3)指挥器的连接为替代试验状态，调压器主阀体在指定压力p
1，s
下，分别以入口压力p
1min
、p
1av
、p
1max
供给指挥器，将出口压力p2分别调整至初设出口压力p
2min
、p
2int
、p
2max
，在每种指挥器状态下，改变指挥器管路微流量调节阀的开度，使得通过流量q
v
依次为q
max
的20％、40％、60％、80％、100％，并依次记录取压腔内的出口压力p2；(a4)根据各个试验过程中的出口压力p2、流量q
v
和流量系数c
g
绘制曲线图，并外推现场使用条件下的工况流量q，并完成对静特性曲线结果的评价。3.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述空气储存罐为横卧放置的柱形密封罐体结构，其后部安装有与主阀体控制管路和压力控制管路连接的接口。4.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述主阀体控制管路上安装置于主阀体管路压力控制装置前部的截止阀、流量计、压力变送器和温度变送器。5.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述主阀体管路压力控制装置和被测调压器主阀体之间连接的主阀体控制管路上安装压力变送器和温度变送器。6.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述压力控制管路上安装气动比例调节阀与主阀体管路压力控制装置连接。7.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述高压供气装置为存储压力为4.0mpa～20.0mpa含瓶阀的氮气或空气瓶。8.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述指
挥器管路流量控制装置由高精度稳压器和微流量调节阀构成，高精度稳压器与被测调压器的指挥器的出口相连。9.根据权利要求1所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置，其特征在于：所述将高压减压阀、被测调压器的指挥器和指挥器管路流量控制装置连接的指挥器管路安装截止阀。10.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a1)在q＝0～q
l
间至少应分布11个测量点，分别为：初始点、5个流量增加点、4个流量降低点、1个零流量点。11.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a2)中所述指定压力p
1，s
在20kpa～100kpa之间。12.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a2)中所述最大流量q
max
为指定压力p
1，s
下调压器主阀体开度为100％时的流量。13.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a2)中所述流量系数c
g
的试验和计算方法包括：
①
在调压器主阀体开度下，调压器主阀体的入口压力在区间20kpa～100kpa的范围内选取最少n(n≥3)个间隔相当的值，出口调节阀全开，分别测量并记录流量qv、主阀体上游的介质温度t1、进口压力p1和大气压力p
a
，按照公式(1)和(2)计算压差比x和yc，按照公式(1)和(2)计算压差比x和yc
②
将试验点绘在以压差比x为横坐标，yc为纵坐标的直角坐标上，使用线性方程对试验点进行拟合，在拟合直线的x为0处，y等于1，此时yc即为流通能力系数c，从而获取被测调压器样品的流通能力系数c，从yc为0.667c时的横坐标处可以获取临界压差比x
t
，根据公式(3)计算k1，
③
使用测试所得n(n≥3)组数据以及k1值，按照公式(4)，计算c
g，i
(i＝1，2，
···
，n)，按照公式(5)，计算流量系数c
g
，，。14.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a4)中所述现场使用条件下的工况流量q的外推计算方法包括：
①
当调压器主阀体进出口压差比x满足不小于8100/k
12
时，其流量q按公式(6)计算，
②
当调压器主阀体进出口压差比x小于8100/k
12
时，其流量q的计算公式如式(7)所示。。15.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a4)中所述静特性曲线的绘制方法包括：
①
对于任意p2设定值，将其流量q
v
与出口压力p2的试验结果画在q
v
－p2坐标图上；
②
将流量q
v
与流量系数c
g
的试验结果画在q
v
－c
g
坐标图上；
③
计算对应压力下的流量q，将流量q与流量系数c
g
的计算结果画在q－c
g
坐标图上；
④
将流量q与出口压力p2的结果画在q－p2坐标图上。16.根据权利要求2所述的间接作用式调压器静特性替代测试装置的测试方法，其特征在于：所述步骤(a4)中所述静特性曲线结果的评价方法包括：
①
将替代试验状态的计算结果与正常工作状态的试验结果进行对比，如出口压力的绝对偏差满足小于等于20％ac，则该方法计算得到的所有结果可以接受，如不满足，则该方法结果不应被使用；
②
静态结果采用正常工作状态的试验结果。

技术总结
一种间接作用式调压器静特性替代测试装置，包括供气装置、高压供气装置、主阀体控制管路、压力控制管路和指挥器管路，所述供气装置由压缩机组和空气储存罐连接组成，所述空气储存罐的出口分别连接主阀体测试管路和压力控制管路，所述主阀体控制管路上依次安装主阀体管路压力控制装置、被测调压器主阀体和主阀体管路流量调节阀，所述压力控制管路与主阀体管路压力控制装置连接，所述高压供气装置的出口通过指挥器管路依次将高压减压阀、被测调压器的指挥器和指挥器管路流量控制装置连接起来。使用该装置只需要较低压力及小流量测试环境下的试验数据，就能完成调压器静特性测试的目标，从而减少了测试能耗并降低了对测试系统的压力和流量要求。压力和流量要求。压力和流量要求。


技术研发人员：杨文量 翟军 岳明 李军 严荣松 陈少杰 李昊民 陈浩
受保护的技术使用者：中国市政工程华北设计研究总院有限公司
技术研发日：2022.08.08
技术公布日：2022/12/5