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空气缓冲罐 |
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缓冲罐是往复泵的重要附属设备，用于减小管路中流量的不均匀度，分为吸入缓冲罐和排出缓冲罐两种。
吸入缓冲罐的作用是减小吸入管路流量不均匀度，减小惯性损失，提高泵的吸入性能。排出缓冲罐的作用是减小排出管路流量不均匀度，避免过流量的产生，以适应工艺流程的需要。缓冲罐的结构型式有直接接触式和隔膜式两类。
直接接触式缓冲罐
直接接触式缓冲罐，也称常压式缓冲罐，内充常压气体，气体与输送液体直接接触。充入的气体一般为空气，当输送易燃易爆液体时应充入惰性气体。此外由于气体与输送液体直接接触，部分气体会溶解在液体中（在高压下溶解量较大），而被液体带走。因此在缓冲罐上设有注气阀门或注气设备，以便补充空气或惰性气体。
隔膜式缓冲罐分单隔膜式与双隔膜式两种。单隔膜式缓冲罐的隔膜材料有：不锈钢、PVDF、橡胶等；双隔膜式缓冲罐常用于金属隔膜不宜用的场合，隔膜材料有：PVC、玻璃纤维增强聚四氯乙烯等。
缓冲罐被广泛应用于中央空调、锅炉、热水器、变频、恒压供水设备中，其缓冲系统压力波动，消除水锤起到稳压卸荷的作用，在系统内水压轻微变化时，缓冲罐气囊的自动膨胀收缩会对水压的变化有一定缓冲作用，能系统的水压稳定，水泵不会因压力的改变而频繁的开启。
不锈钢缓冲罐结构：
该设备贮液溶器，由摆线针轮行星减速器、搅拌桨、温度计等组成。
1、内胆：采用不锈钢板304材料制成，表面抛光。
2、中层夹套：采用A3或1Cr18Ni9Ti不锈钢板制成，冷水或热水从下到动，达到佳温度的目的。
3、棉保温组：外由不锈钢板抛成鱼鳞花纹而成，保温层用聚氨脂或玻璃棉保持与外界的温差，达到保温的效果。
4、减速器：摆机针轮行星减速器，固定在缸顶上，减速器输出轴与搅拌联接，采用活套联接，便于拆装与清洗。
5、人孔：供清洗或维修设计用。
6、温度计：安装在缸顶上，延伸低介质位置，使液料用到低位置处能指示出温度，达到佳温度的目的。
缓冲罐液位控制是密闭输送、减少油气损耗的关键。影响平衡运行的主要因素是：
①来油不均衡、波动大，造成罐内液位变化大；
②油气分离不干净、中带有溶解气，造成液气分离区有泡沫，界面模糊。
缓冲罐液面控制可以用节流法与变频调速法实现，分述如下：如下图所示，节流法液位调节系统组成包括：
LT液位变送器（kvel Transmitter）通常选用差压变送器，将液位高度0～6.0m转换成4～20mA标准信号；
LIC液位指示控制环节（Level Indicating Control），可以是单的PID（Proportional Integral andDifferential）调节器，也可以是RTU中控制软件。它根据过程变量PV（这里是缓冲罐液位）与给定值SP（工艺要求的相应参数，如液位0～6.0 m，取SP=3.0 m）之差，即e=PV—SV，按PID规律进行控制，控制作用以4~20mA的输出信号表示。
LCV液位控制（Level Control Valve）是执行机构，根据LIC输出信号大小用改变局部阻力的方法调节外输泵的流量。LCV可以是电动调节阀，LIC输出信号直接控制LCV的开度；LCV也可以是气动调节阀，LIC输出需经电气转换器I/P将LIC输出的4~20mA信号转换成0.02～0.1 MPa气压信号，才能控制LCV。调节阀分风开式与风关式两种。一般以控制对象安全为原则选择使用。风开式凋节阀当LIC输出信号为4.0 mA时（或I/P输出为0.02 MPa），调节阀全闭，阻力大；当LIC输出信号为20mA时（或I/P输出为0.1 MPa），调节阀全开，阻力小。该系统应选用风开阀。
主要扰动是进油流量Qf不稳定，导致液位变化，如当进油流量Qf大于离心泵及调节阀节流后排出流量Q0时，液位上升，经变送器LT测出的过程变量PV大于给定值SP而产生偏差e，液位控制环节LIC按PID规律发出控制信号，通过风开式凋节阀，减少局部阻力，使离心泵排出流量Q0加大，直到PV重新回到给定值SP为止（即e=0）。
用节流法可以起到缓冲罐液位控制作用，代价是因节流造成能量浪费。油气集输过程中大量使用各种离心泵，是油气田主要耗能的原因之一，为此有必要做进一步分析。
