CN102052495B - 一种高压天然气减压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压天然气减压阀，由阀盖，阀体，压力传感膜片，压力预设机构及阀芯机构构成，阀芯机构包括内设阀口及气流通道气阀连接块和由阀瓣杆及阀瓣顶杆构成的阀瓣组件，所述阀瓣杆顶端上设有环周凸台并在其表面设有密封垫，阀瓣顶杆穿过阀口，并与压力传感膜片搭接，阀体下部设有阀瓣槽，阀瓣杆环周凸台与阀瓣槽槽口端面之间有阀瓣弹簧，阀瓣组件内设空腔，阀口外形为锥形，阀口的直径与阀瓣杆的直径相同。由于采用这种结构使整个阀瓣组件的轴向压力平衡，减压阀阀瓣组件上下表面的压力不受用户端和储罐端两方面压力的影响，从而消除了当储罐端工作压力改变时对减压调压阀的出口压力的影响，且避免了压力传感膜片回缩的压力一直使阀口对密封垫产生的压力，延长了密封垫的寿命。

Description

一种高压天然气减压阀
技术领域
本发明涉及一种减压阀，尤其涉及一种高压天然气减压阀。
背景技术
天然气作为清洁能源已得到广泛应用，通常燃料的供应方式有三种：⑴通过城市管网送到用户，⑵液化天然气经过气化后送给用户，⑶高压气态天然气经过减压调压后，送给用户。这三种供应方式中城市管网建设投资大周期长，而液化天然气为最近几年刚刚出现，气源成本高，价格昂贵。所以高压气态天然气由于设备工艺简单，投资少见效快，常用于远离天然气气源的城市供气，或者向城市中燃气管网达不到的用户供气。这种供气方式的特点是：气态天然气是在常温下输送的，不能像液化石油气一样，以液态储运，常温下储存输运天然气时，一般加压到200bar左右，来增加其输送能力，所以当利用这种高压天然气时必须通过减压调压设备，把压力减到一个稳定的用户需要的压力。目前应用于高压气态天然气的减压阀由阀盖，与阀盖连接的阀体，设于阀盖内部的压力传感膜片，位于压力传感膜片上方对其施压的压力预设机构及与压力预设机构同轴设置的调节阀门开度的阀芯机构构成，所述阀体通过阀芯机构形成与进气口连通的高压腔及与出气口连通的低压腔，所述阀芯机构包括气阀连接块和由阀瓣杆及与阀瓣杆连接的阀瓣顶杆构成的阀瓣组件，内设气体进出阀口及气流通道的气阀连接块固接于阀体中央，所述阀瓣杆顶端上与阀口对应设有环周凸台并在环周凸台的表面设有密封垫，所述阀瓣顶杆穿过阀口，并与压力传感膜片的下方固接，现有的减压阀结构存在如下的缺陷：阀瓣组件上下表面的压力受到用户端和储罐端两方面压力的影响，特别是储罐工作时压力是不断减少的，一般由200bar减少到20-30bar时，减压阀阀瓣组件受其影响发生移动，对减压阀的出口流量改变，使减压阀的出口压力不稳定；而且阀瓣顶杆固接在压力传感膜片的下方，当压力传感膜片因低压腔压力增大向内回缩时，与其固接的阀瓣顶杆带动阀瓣组件使阀瓣杆环周凸台一直压在阀口上，造成环周凸台上的密封垫易损坏，使用寿命缩短。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种消除减压阀的出口压力影响且延长密封垫使用寿命的高压天然气减压阀。
本发明是通过以下技术方案予以实现：
一种高压天然气减压阀，由阀盖，与阀盖连接的阀体，设于阀盖内部的压力传感膜片，位于压力传感膜片上方对其施压的压力预设机构及与压力预设机构同轴设置的调节阀门开度的阀芯机构构成，所述阀体通过阀芯机构形成与进气口连通的高压腔及与出气口连通的低压腔，所述阀芯机构包括气阀连接块和由阀瓣杆及与阀瓣杆连接的阀瓣顶杆构成的阀瓣组件，内设气体进出阀口及气流通道的气阀连接块固接于阀体中央，所述阀瓣杆顶端上与阀口对应设有环周凸台并在环周凸台的表面设有密封垫，所述阀瓣顶杆穿过阀口，并设置在压力传感膜片的下方，其特征在于，所述阀体下部设有与阀瓣杆滑动配合且密封连接的阀瓣槽，所述阀瓣槽的深度大于阀口开启最大时阀瓣杆的行程，所述阀瓣杆环周凸台与阀瓣槽槽口端面之间有使阀瓣杆环周凸台的密封垫与阀口密封的阀瓣弹簧，所述阀瓣杆设有上下贯通的空腔，所述阀瓣顶杆内设置有连通侧壁与底面的空腔，所述阀瓣杆的空腔与述阀瓣顶杆的空腔连通，所述阀口外形为锥形，阀口的直径与阀瓣杆的直径相同。
所述阀瓣顶杆与压力传感膜片搭接。
所述压力预设机构包括减压调压螺杆，弹簧压块及设置在弹簧压块与压力传感膜片之间的调压弹簧，所述减压调压螺杆一端压在弹簧压块上，另一端穿出阀盖，并与阀盖螺纹配合。
所述压力预设机构为气动压力机构，所述阀盖上设有气体导入口，所述气动压力机构的加压气体入口与气体导入口连通。
本发明的有益效果是：由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，提供出一种消除对减压阀的出口压力的影响且延长密封垫寿命的高压天然气减压阀。由于阀口外形为锥形，其直径与阀瓣杆的直径相同，使阀瓣杆的环周凸台上下轴向压力相同，又由于所述阀瓣组件内有空腔，使得阀瓣槽内气体对阀瓣杆向上的轴向压力与阀瓣顶杆所受向下的轴向压力相同，这样整个阀瓣组件的轴向压力平衡，减压阀阀瓣组件上下表面的压力不受用户端和储罐端两方面压力的影响，从而消除了当储罐端工作压力改变时对减压调压阀的出口压力的影响；由于所述阀瓣顶杆与压力传感膜片搭接，当用户端压力小时，压力传感膜片向外突出，阀瓣组件可以被压力传感膜片压动，使阀口开启，而当用户端压力增大时，压力传感膜片向内回缩，阀瓣弹簧驱动阀瓣组件上移，而当用户端压力过量超压时，阀瓣组件与压力传感膜片分开，阀瓣弹簧驱动阀瓣组件使阀口关闭，压力传感膜片不再作用于阀瓣组件，从而避免了压力传感膜片回缩的压力一直作用于阀瓣组件，免除阀口与阀瓣杆环周凸台密封垫间的压力，延长密封垫使用寿命。
附图说明
图1是本发明工作的结构示意图。
图中：1.阀体，2. 阀盖，3. 减压调压螺杆，4. 调压弹簧，5. 压力传感膜片，6. 阀口，7. 阀瓣杆，8. 密封垫，9. 阀瓣顶杆，10.低压腔，11.高压腔，12.阀瓣槽，13.弹簧压板，14. 气阀连接块，15. 减压阀进气口，16.减压阀出气口，17.阀瓣弹簧。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明，由阀盖2，与阀盖连接的阀体1，设于阀盖内部的压力传感膜片5，位于压力传感膜片上方对其施压的压力预设机构及与压力预设机构同轴设置的调节阀门开度的阀芯机构构成，所述阀体1通过阀芯机构形成与进气口连通的高压腔11及与出气口连通的低压腔10，所述阀芯机构包括气阀连接块14和由阀瓣杆7及与阀瓣杆连接的阀瓣顶杆9构成的阀瓣组件，内设气体进出阀口6及气流通道的气阀连接块14固接于阀体中央，所述阀瓣杆顶端上与阀口对应设有环周凸台并在环周凸台的表面设有密封垫8，所述阀瓣顶杆穿过阀口，并设置在压力传感膜片的下方，所述阀体下部设有与阀瓣杆滑动配合且密封连接的阀瓣槽12，所述阀瓣槽的深度大于阀口开启最大时阀瓣杆的行程，所述阀瓣杆环周凸台与阀瓣槽槽口端面之间有能使阀瓣杆环周凸台的密封垫与阀口密封的阀瓣弹簧17，所述阀瓣杆7设有上下贯通的空腔，所述阀瓣顶杆9内设置有连通侧壁与底面的空腔，所述阀瓣杆7的空腔与述阀瓣顶杆9的空腔连通，所述阀口6的直径与阀瓣杆的直径相同。
由于阀口6外形为锥形，阀口的直径与阀瓣杆的直径相同，这样使阀瓣杆7的环周凸台上下都在高压腔11内，故环周凸台上下轴向压力相同，又由于所述阀瓣组件内有空腔，使得阀瓣槽内和阀瓣顶杆都在低压腔10内，故阀瓣槽内气体对阀瓣杆向上的轴向压力与阀瓣顶杆所受向下的轴向压力相同，这样整个阀瓣组件的轴向压力平衡，减压阀阀瓣组件上下表面的压力不受减压阀进气口15和减压阀出气口16压力的影响，从而消除了当储罐端工作压力改变时对减压调压阀的出口压力的影响。
而且所述阀瓣顶杆9与压力传感膜片13搭接，当高压天然气从减压阀进气口15进入时，通过阀口6进入低压腔10到减压阀出气口16。当用户用气时，低压腔10压力降低，压力传感膜片5向外突出，阀瓣组件可以被压力传感膜片压动，使阀口6开启，高压气进入低压腔10，供给用户。当用户不用气时，低压腔10压力增高，压力传感膜片向内回缩，阀瓣弹簧17驱动阀瓣组件上移，直至关闭阀口。而当用户端压力过量超压时，阀瓣顶杆与压力传感膜片分开，阀瓣弹簧17驱动阀瓣组件时阀口关闭，压力传感膜片不再作用于阀瓣组件，从而避免了因压力传感膜片回缩的压力一直作用于阀瓣组件，在阀口6与阀瓣杆环周凸台密封垫8之间产生的压力对密封垫的寿命的影响。
本发明中，所述压力预设机构是由减压调压阀螺杆3，弹簧压块5及设置在弹簧压块与压力传感膜片之间的调压弹簧4组成的机械预设调压机构，所述减压调压阀螺杆3一端压在弹簧压块上，另一端穿出阀盖，并与阀盖螺纹配合。这样可以通过驱动减压调压螺杆3改变调压弹簧4的压力，从而改变压力预设机构的压力。压力预设机构也可以为气动压力机构，所述阀盖上有气体导入口，所述气动压力机构的加压气体入口与气体导入口连通。一定压力气体从气体导入口通过的加压气体入口进入密封的阀盖内，此压力驱动阀盖内压力传感膜片并作为预设压力。此结构在附图中未示出。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高压天然气减压阀，由阀盖，与阀盖连接的阀体，设于阀盖内部的压力传感膜片，位于压力传感膜片上方对其施压的压力预设机构及与压力预设机构同轴设置的调节阀门开度的阀芯机构构成，所述阀体通过阀芯机构形成与进气口连通的高压腔及与出气口连通的低压腔，所述阀芯机构包括气阀连接块和由阀瓣杆及与阀瓣杆连接的阀瓣顶杆构成的阀瓣组件，内设气体进出阀口及气流通道的气阀连接块固接于阀体中央，所述阀瓣杆顶端上与阀口对应设有环周凸台并在环周凸台的表面设有密封垫，所述阀瓣顶杆穿过阀口，并设置在压力传感膜片的下方，其特征在于，所述阀体下部设有与阀瓣杆滑动配合且密封连接的阀瓣槽，所述阀瓣槽的深度大于阀口开启最大时阀瓣杆的行程，所述阀瓣杆环周凸台与阀瓣槽槽口端面之间有使阀瓣杆环周凸台的密封垫与阀口密封的阀瓣弹簧，所述阀瓣杆设有上下贯通的空腔，所述阀瓣顶杆内设置有连通侧壁与底面的空腔，所述阀瓣杆的空腔与述阀瓣顶杆的空腔连通，所述阀口外形为锥形，阀口的直径与阀瓣杆的直径相同。
2.根据权利要求1所述的高压天然气减压阀，其特征在于，所述阀瓣顶杆与压力传感膜片搭接。
3.根据权利要求1或2所述的高压天然气减压阀，其特征在于，所述压力预设机构包括减压调压螺杆，弹簧压块及设置在弹簧压块与压力传感膜片之间的调压弹簧，所述减压调压螺杆一端压在弹簧压块上，另一端穿出阀盖，并与阀盖螺纹配合。
4.根据权利要求1或2所述的高压天然气减压阀，其特征在于，所述压力预设机构为气动压力机构，所述阀盖上设有气体导入口，所述气动压力机构的加压气体入口与气体导入口连通。
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