干式双离合问题解决了(简析干式稀油柜内压力波动对外部管网的影响)

2干式薄油罐压力波动分析作为钢铁厂平衡管网压力的重要调节手段，当煤气发生量和消耗量波动时，主管网压力也会波动。如果煤气产生量大于消耗量，主管网压力上升，剩余的煤气将自动进入进入煤气柜；如果气体生成量小于消耗量，主管网的压力将会降低，缺失的气体将由储气罐自动补充。很容易给人一种错：的感觉，只要煤气柜在线运行，外部煤气管网的压力就会非常稳定。实际上，外部燃气管网压力存在一定的压力波动，这不仅是燃气调度调整造成的，也是燃气柜本身造成的。由于储罐内储存介质的密度特性，储罐内存在压力梯度现象和储罐活塞的运行状态，这两种现象都会引起干式薄油罐内的压力波动，从而影响对外管网的压力波动

2.1干式薄油箱压力梯度分析干式薄油箱通常在活塞顶部和油箱底部的侧板上有压力检测点。对于高炉煤气柜和焦炉煤气柜，随着活塞的上下运动，这两点测得的气压变化和柜内压力梯度的变化是不同的。图1为干式薄油罐压力检测点布置图；

由于气罐上压力表指示的压力为表压，根据已知公式PABS=Pg B，可以知道活塞压力表处的气体对压力为：

PABS活塞=Pg活塞b活塞(1)底部压力表处的气体对压力为：

PABS底部=Pg底部b底部(2):

PABS活塞-活塞气体绝对对压力

活塞-活塞大气压力，帕帕底部-底部气体对压力，帕

Pg底部-底部气体表压，PaB底部-底部大气压力，Pa

根据已知的流体力学公式：P=P0 gh，可以知道底部压力表处的气体对压力为：

PABS底部=PABS活塞 gas gh (3)底部压力表处的空气对压力为：

B底部=B活塞空气gh (4):

gas是气体密度。忽略压力和温度变化的影响，高炉煤气的气体密度约为1.3千克/立方米，焦炉煤气的气体密度约为0.45千克/立方米。空气-空气密度约为1.29千克/立方米。

重力加速度，约9.81牛顿/千克。根据式(1)和式(2)，可以知道：

Pg活塞-Pg底部=PABS活塞-PABS底部B底部-B活塞代入公式(3)和公式(4)，可以知道：

Pg活塞-Pg底部=(空气-气体)gh (5)可以看出，当干薄油罐的活塞上下运行时，罐内活塞部压差与压力表检测到的底部气体压力之间存在一定的线性关系。根据压力的定义，气柜活塞部位置的压力仅与气柜活塞和随活塞运行的附件的总重量以及气柜的横截面积有关，也就是说，当气柜投入运行时，气柜活塞部位置的气体检测压力在理论状态下始终保持恒定，该压力与气柜中储存的介质无关。因此，公式(5)反映了气柜底部气压随气柜活塞运行高度的波动趋势。

将公式(3)和公式(4)中定义的气体密度、空气密度和重力加速度代入，可以知道高炉煤气柜和焦炉煤气柜底部气压随煤气柜活塞运行高度的波动趋势：高炉煤气柜：Pg底部=Pg活塞0.0981h (6)

焦炉煤气柜：Pg bottom=Pg活塞-8.2404h (7)图2显示了干式薄油柜分别储存高炉煤气和焦炉煤气时，检测到的煤气柜底部压力随活塞运行高度变化的波动曲线，也显示了活塞运行高度固定时压力沿高度方向的梯度曲线。

图2底部气体压力随活塞运行高度变化的波动趋势图。由于连接干式薄油罐和外管网的进、出气管道设置在气罐的底部，气体底部的压力波动将直接影响外管网的压力波动。结合图2及以上情况可知，当干式薄油罐储存密度偏离空气密度较大的介质时，罐内压力梯度会较大，对外管网压力波动影响明显。例如，储存焦炉煤气时，外部管网的压力波动高达80Pa/10m(压力/活塞高度)；但当储存密度偏差较大、空气密度较低的介质时，柜内压力梯度较小，对外管网压力波动影响不明显。例如，储存高炉煤气时，外部管网的压力波动小于10Pa/10m(压力/活塞高度)。

2.2干薄油罐活塞运行状态分析随着气体吞吐的进出，干薄油罐的活塞处于上升或下降状态，干薄油罐的压力随着活塞的上升或下降而不断波动。

图3示出了活塞静止时的应力，图4示出了活塞上升时的应力，图5示出了活塞下降时的应力。根据图3 ~图5，可以分析上述工况下活塞的应力：

当活塞静止时：(8)当活塞上升时：(9)

当活塞下降时：(10):

F—静止状态下活塞接收的储存气体的正压，NF1—上升过程中活塞接收的储存气体的正压，n

F2—活塞下降过程中储存气体的正压，NG—活塞自身的重力，n

F—活塞在提升过程中受到的摩擦力，对对于干燥的薄油箱，活塞和箱体侧板之间的滑动取决于设置在活塞侧面的密封橡胶或钢滑板。由于作用在密封橡胶或钢制滑板上的侧向压力是固定的，所以无论活塞上升或下降，其所受的摩擦力f都是固定值。

根据公式(8)至公式(10)，F1FF2，根据压力计算公式F=Pg活塞s(其中s是气罐的横截面积)，可以知道Pg活塞1Pg活塞Pg活塞2，即在气罐运行期间，当活塞处于上升状态时，活塞部的气体压力最大，当活塞处于下降状态时，活塞部的气体压力最小。根据目前国内气柜的建设水平和运行状况分析，摩擦引起的压力波动一般在100 ~ 200帕之间。结合柜内压力梯度分析可以看出，当干稀油柜活塞处于上升状态时，由于活塞部的气压会上升，其运行状态会降低对，焦炉煤气柜外管网的压力波动影响值，但会增加对；高炉煤气柜外管网的压力波动影响值当干式薄油箱活塞处于下降状态时，其运行状态会增加焦炉煤气柜对外管网的压力波动影响值，但会降低高炉煤气柜对外管网的压力波动影响值。

3结论以干薄油罐储存的焦炉煤气和高炉煤气为例，综合分析了在压力梯度和活塞运行状态的综合影响下，干薄油罐压力波动对对外管网的影响。可以看出，当储存介质的密度较小时(如高炉煤气)偏离空气密度时，罐内压力波动对对外管网的影响相对较小。当储存介质的密度与空气密度(如焦炉煤气)相差较大时，柜内压力波动受外部管网影响较大。特别是当活塞在高位运行时，柜内的压力梯度和活塞运行状态引起的柜内压力波动会直接加剧外部管网的压力波动。因此，在确定d的储气压力时