CN106286922B - 一种用于压缩天然气减压的减压器 - Google Patents

Abstract

本发明属于单流阀配套装置技术领域，公开了一种用于压缩天然气减压的减压器，用于解决现有减压器因利用外部的水循环来实现抗冻而存在的结构复杂以及在使用过程中振动和噪音比较大的问题。本发明包括左阀体、右阀体，所述左阀体和右阀体经过吸热板连接在一起形成本体，所述左阀体的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖，所述右阀体的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆，所述活塞杆内开设有贯通孔，所述进气盖与左阀体之间设置有用于气体通过的阀座，所述阀座与活塞杆的一端之间具有进气腔。

Description

一种用于压缩天然气减压的减压器

技术领域

本发明属于减压器技术领域，具体涉及一种用于压缩天然气减压的减压器。

背景技术

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保存稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。因此，减压阀广泛应用于各个领域中。

现有技术中普遍采用膜片弹簧式结构形成一级或二级减压方式，例如申请号为201220610075.8的实用新型专利公开了一种液化天然气减压器，包括下盖组件、上盖组件、阀芯、波纹膜片和螺杆组件，所述阀芯和波纹膜片设置在下盖组件和上盖组件之间，螺杆组件穿入上盖组件设置在上盖组件外，上盖组件密封固定在下盖组件上；波纹膜片是金属波纹膜片；波纹膜片是铍铜皮波纹膜片。

然而，减压阀在使用过程中，高压天然气在气体减压过程中，由于压力差的存在，气体减压膨胀，需要吸收大量的热量，只是环境的温度下降，从而容易导致减压器冻结，减压器不能正常工作使用，严重影响减压设备和减压过程的安全。针对该问题，申请号为201020526532.6的实用新型专利公开了一种水循环加热压缩天然气直喷减压器，包括主壳体、一级阀口、一级腔室和二级腔室，主壳体上装有一级阀口和出气接头，一级阀口内有一级阀芯，主壳体内有连通的一级腔室和二级腔室，一级腔室内有相连的一级拉杆和L形杠杆，主壳体与其下部的一级盖之间有一级膜片，穿过一级膜片的一级拉杆上装有上压板，一级膜片与一级盖之间有一级簧，二级腔室底面上有二级阀口，二级阀口内有伸出二级阀口外的阀针，阀针的下端置于一级腔室和二级腔室的连通孔内，二级阀口上部有二级隔板，主壳体与其上部的二级盖之间有二级膜片，二级膜片上下面上各有一个二级膜片压板，阀针穿过二级隔板、二级膜片压板和二级膜片，二级盖腔体上部有调整螺丝，调整螺丝与二级膜片之间有二级簧，二级盖上装有真空管。

而这种利用外部热水循环的方式势必会增加系统的复杂程度，同时造成了减压器结构复杂。

现有技术中的减压器在使用过程中，由于活塞杆伸入进气腔之间的长度不断的变化，而阀座的通气孔正对着活塞杆的端部，这种结构使得活塞杆在滑动过程中由于高压气体的喷吹作用，使得减压器在使用过程中振动和噪音较大。

发明内容

本发明为了解决现有减压器因利用外部的水循环来实现抗冻而存在的结构复杂以及在使用过程中振动和噪音比较大的问题，而提供一种用于压缩天然气减压的减压器，能够利用减压器本身的结构从环境中进行吸热从而防止减压器损坏，同时本发明相比现有技术利用循环水的方式，能够降低整个减压系统的结构复杂程度以及减压器本身结构的复杂程度；同时能够改变气流的分布，能够降低减压器在使用过程中的振动和噪音。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于压缩天然气减压的减压器，其特征在于，包括左阀体、右阀体，所述左阀体和右阀体经过吸热板连接在一起形成本体，所述左阀体的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖，所述右阀体的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆，所述活塞杆内开设有贯通孔，所述进气盖与左阀体之间设置有阀座，所述阀座上设置开设有进气孔，所述阀座与活塞杆的一端之间具有进气腔，所述活塞杆的另一端与右阀体之间设置具有出气腔，所述活塞杆内的贯通孔分别与进气腔和出气腔连通，所述左阀体、活塞杆、右阀体和吸热板之间形成用于安装吸热片的吸热空间，所述吸热片经传热垫片安装在活塞杆上；位于进气腔端的活塞杆端的外围套设有呈圆弧状的导气杯，并且导气杯的弧口朝向阀座，所述导气杯与左阀体之间具有间隙。

所述导气杯采用铍青铜加工而成，用于安装导气杯的活塞杆端设置有向内凹陷的半球状的弧形槽。

所述阀座上均匀开设有多个进气孔，所述进气孔的截面呈梯形状，并且靠近进气盖端的进气孔开口尺寸大于靠近活塞杆端的进气孔尺寸。

靠近活塞杆端的阀座端面上设置有导气筒，所述导气筒包括呈圆台状的第一导气筒和呈半球状的第二导气筒，所述导气筒的中心线与活塞杆的轴线在同一直线上，并且第一导气筒安装在阀座上。

所述传热垫片上均匀间隔安装有多个吸热片，所述吸热板上开设有多个吸热孔。

所述传热垫片与靠近左阀体端的凹槽壁之间设置有隔热垫片。

所述活塞杆的外围套设有调节弹簧，所述左阀体设置有用于安装调节弹簧的空腔，所述左阀体上连接有用于与空腔连通的调节接头。

所述进气盖与左阀体之间设置有O型密封圈，所述出气盖与右阀体之间设置有O型密封圈。

所述活塞杆与左阀体之间设置第一油封，所述活塞杆与右阀体之间设置有第二油封。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的用于压缩天然气减压的减压器，压缩气体从进气盖然后通过贯通孔进入出气腔的时候，由于压力的变化会吸收大量的热量，出气腔的周围的温度会迅速降低，在这个过程中吸热片从外界大量吸热传递给传热垫片，传热垫片再将吸收热量传递给活塞杆，从而防止靠近传热垫片的出气腔的温度快速下降，防止减压器出现冻结的情况。相比于现有技术，本发明通过减压器本体即可进行吸热防冻处理，相比于现有技术采用外部循环水的保温模式，简化了减压器以及整个减压系统的结构，降低了生产和制造的成本。

同时本发明的左阀体和右阀体采用分体式结构，并且左阀体与右阀体之间设置有吸热片，并且传热垫片与靠近左阀体的凹槽壁上设置有隔热垫片，能够最大限度的减少低温从出气腔向左阀体传递，防止由于低温而影响调节弹簧的性能，保证了调节弹簧对于气压的调节作用，维持了气压调节的平稳。

在使用过程中由于活塞杆上设置有呈圆弧状的导气杯，活塞杆在左阀体和右阀体内左右移动的过程中，导气杯跟随活塞杆一起滑动，从而保持活塞杆的端部与阀座之间的进气腔的形态不会发生变化，并且活塞杆与导气杯并没有容易产生振动和噪音的尖锐处，消除了由于活塞杆的移动而带来的截面突变的问题，从而能够减少气流在冲击过程中产生的振动和噪音。

本发明的进气孔的截面设置为梯形状，并且在阀座上设置导气筒，使得气流能够沿着导气筒均匀的流向活塞杆，能够进一步降低减压器在使用过程中的振动和噪音。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的导气筒的结构示意图；

图中标记：1、进气盖，2、O型密封圈，3、阀座，4、密封垫片，5、进气腔，6、第一油封，7、左阀体，8、调节弹簧，9、活塞杆，10、吸热板，11、吸热片，12、传热垫片，13、第二油封，14、出气腔，15、出气盖，16、出气通道，17、右阀体，18、贯通孔，19、调节接头，20、进气通道，21、导气杯，22、导气筒，23、进气孔，24、第一导气筒，25、第二导气筒。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

结合附图，本发明的用于压缩天然气减压的减压器，包括左阀体7、右阀体17，所述左阀体7和右阀体17经过吸热板10连接在一起形成本体，所述左阀体7的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖1，进气盖1上设置有进气通道20，所述右阀体17的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖15，出气盖上设置有出气通道16，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆9，即是说，活塞杆9的一端套设在左阀体7上，活塞杆7的另一端套设在右阀体17上，所述活塞杆内开设有贯通孔18，所述进气盖1与左阀体7之间设置有用于气体通过的阀座3，阀座3上开设有进气孔23，进气孔23与进气通道20连通所述阀座3与活塞杆9的一端之间具有进气腔5，所述活塞杆9的另一端与右阀体17之间设置具有出气腔14，所述活塞杆9内的贯通孔18分别与进气腔5和出气腔连通14，并且进气腔5与进气通道20连通，并且出气腔与出气通道16连通；所述左阀体7、活塞杆9、右阀体17和吸热板10之间形成用于安装吸热片11的吸热空间，即是说左阀体7的右侧、右阀体17的左侧、活塞杆的外壁与吸热板之间形成用于安装吸热片11的吸热空间，所述吸热片11经传热垫片12安装在活塞杆9上；位于进气腔5端的活塞杆9端的外围套设有呈圆弧状的导气杯21，并且导气杯21的弧口朝向阀座3，所述导气杯21与左阀体7之间具有间隙。

本发明的用于压缩天然气减压的减压器，压缩气体从进气盖然后通过贯通孔进入出气腔的时候，由于压力的变化会吸收大量的热量，出气腔的周围的温度会迅速降低，在这个过程中吸热片从外界大量吸热传递给传热垫片，传热垫片再将吸收热量传递给活塞杆，从而防止靠近传热垫片的出气腔的温度快速下降，防止减压器出现冻结的情况。相比于现有技术，本发明通过减压器本体即可进行吸热防冻处理，相比于现有技术采用外部循环水的保温模式，简化了减压器以及整个减压系统的结构，降低了生产和制造的成本。

同时本发明的左阀体和右阀体采用分体式结构，并且左阀体与右阀体之间设置有吸热片，并且传热垫片与靠近左阀体的凹槽壁上设置有隔热垫片，能够最大限度的减少低温从出气腔向左阀体传递，防止由于低温而影响调节弹簧的性能，保证了调节弹簧对于气压的调节作用，维持了气压调节的平稳。

在使用过程中由于活塞杆上设置有呈圆弧状的导气杯，活塞杆在左阀体和右阀体内左右移动的过程中，导气杯跟随活塞杆一起滑动，从而保持活塞杆的端部与阀座之间的进气腔的形态不会发生变化，并且活塞杆与导气杯并没有容易产生振动和噪音的尖锐处，消除了由于活塞杆的移动而带来的截面突变的问题，从而能够减少气流在冲击过程中产生的振动和噪音。

作为本发明一种优选的方式，所述导气杯21采用铍青铜加工而成，铍青铜具有高强度以及高弹性性能的特点，用于安装导气杯21的活塞杆9端设置有向内凹陷的半球状的弧形槽。本发明在使用过程中由于活塞杆上设置有呈圆弧状的导气杯，活塞杆在阀体内左右移动的过程中，导气杯跟随活塞杆一起滑动，从而保持活塞杆的端部与阀座之间的进气腔的形态不会发生变化，并且活塞杆与导气杯并没有容易产生振动和噪音的尖锐处，消除了由于活塞杆的移动而带来的截面突变的问题，从而能够减少气流在冲击过程中产生的振动和噪音。

本发明的阀座3上均匀开设有多个进气孔23，所述进气孔23的截面呈梯形状，并且靠近进气盖1端的进气孔23开口尺寸大于靠近活塞杆9端的进气孔尺寸。

作为本发明一种优选的方式，靠近活塞杆9端的阀座3端面上设置有导气筒22，所述导气筒22包括呈圆台状的第一导气筒24和呈半球状的第二导气筒25，所述导气筒22的中心线与活塞杆9的轴线在同一直线上，并且第一导气筒24安装在阀座3上。本发明的进气孔的截面设置为梯形状，使得从进气通道进入的气流能够通过进气孔逐步向导气筒喷出，并且在阀座上设置导气筒，使得气流能够沿着导气筒均匀的流向活塞杆，能够进一步降低减压器在使用过程中的振动和噪音。

本发明的进气孔的截面设置为梯形状，并且在阀座上设置导气筒，使得气流能够沿着导气筒均匀的流向活塞杆，能够进一步降低减压器在使用过程中的振动和噪音。

作为本发明一种优选的方式，为了快速的吸热，所述传热垫片12上均匀间隔安装有多个吸热片11，所述吸热板10上开设有多个吸热孔，外界的热量从吸热孔中进入，然后经吸热片进行吸附，传递给传热垫片12，然后在传递到出气腔14的周围，防止出气腔14周围的零部件冻结。

本发明的传热垫片可以采用高导热性能的陶瓷片。

作为本发明一种优选的方式，所述活塞杆9的外圆周上开设有凹槽，所述传热垫片12安装在凹槽内。

为了进一步防止低温传递到调节弹簧，所述传热垫片12与靠近左阀体7端的凹槽壁之间设置有隔热垫片(附图中没有画出)。

本发明的阀座3上设置有用于气体通过的通孔以及用于密封活塞杆9的贯通孔的密封垫片4。

本发明的所述活塞杆9的外围套设有调节弹簧8，所述左阀体7设置有用于安装调节弹簧8的空腔，减压阀在使用过程中，由于不断的切换以及本身气压的变化，通过调节弹簧8的左右能够调节进气腔与出气腔的面积，使得进气腔5和出气腔14内的气压实现动态平衡，从而达到稳压的作用，所述左阀体7上连接有用于与空腔连通的调节接头19。

为了实现密封作用，本发明的进气盖1与左阀体7之间设置有O型密封圈2，所述出气盖15与右阀体17之间设置有O型密封圈。

为了保证活塞杆运动的平顺，所述活塞杆9与左阀体7之间设置第一油封6，所述活塞杆9与右阀体17之间设置有第二油封13，通过第一油封和第二油封防止活塞杆9与本体之间产生干摩擦。

本发明的安装过程是：先将传热垫片安装在活塞杆上，然后将调解弹簧8套设在活塞杆9上并装入左阀体中，并将导气杯安装在活塞杆上，然后再将右阀体套设在活塞杆的另一端，然后左阀体与右阀体之间通过吸热板固定连接在一起；最后在左阀体上安装进气盖，在右阀体上安装出气盖，并且在进气盖与左阀体之间装入阀座。

实施例一

本实施例的用于压缩天然气减压的减压器，包括左阀体、右阀体，所述左阀体和右阀体经过吸热板连接在一起形成本体，所述左阀体的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖，所述右阀体的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆，所述活塞杆内开设有贯通孔，所述进气盖与左阀体之间设置有阀座，所述阀座上设置开设有进气孔，所述阀座与活塞杆的一端之间具有进气腔，所述活塞杆的另一端与右阀体之间设置具有出气腔，所述活塞杆内的贯通孔分别与进气腔和出气腔连通，所述左阀体、活塞杆、右阀体和吸热板之间形成用于安装吸热片的吸热空间，所述吸热片经传热垫片安装在活塞杆上；位于进气腔端的活塞杆端的外围套设有呈圆弧状的导气杯，并且导气杯的弧口朝向阀座，所述导气杯与左阀体之间具有间隙。

实施例二

本实施例的用于压缩天然气减压的减压器，包括左阀体、右阀体，所述左阀体和右阀体经过吸热板连接在一起形成本体，所述左阀体的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖，所述右阀体的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆，所述活塞杆内开设有贯通孔，所述进气盖与左阀体之间设置有阀座，所述阀座上设置开设有进气孔，所述阀座与活塞杆的一端之间具有进气腔，所述活塞杆的另一端与右阀体之间设置具有出气腔，所述活塞杆内的贯通孔分别与进气腔和出气腔连通，所述左阀体、活塞杆、右阀体和吸热板之间形成用于安装吸热片的吸热空间，所述吸热片经传热垫片安装在活塞杆上；位于进气腔端的活塞杆端的外围套设有呈圆弧状的导气杯，并且导气杯的弧口朝向阀座，所述导气杯与左阀体之间具有间隙；所述导气杯采用铍青铜加工而成，用于安装导气杯的活塞杆端设置有向内凹陷的半球状的弧形槽。

实施例三

在实施例二的基础之上，所述阀座上均匀开设有多个进气孔，所述进气孔的截面呈梯形状，并且靠近进气盖端的进气孔开口尺寸大于靠近活塞杆端的进气孔尺寸。

实施例四

在实施例三的基础之上，靠近活塞杆端的阀座端面上设置有导气筒，所述导气筒包括呈圆台状的第一导气筒和呈半球状的第二导气筒，所述导气筒的中心线与活塞杆的轴线在同一直线上，并且第一导气筒安装在阀座上。

实施例五

在上述任一实施例的基础之上，所述传热垫片上均匀间隔安装有多个吸热片，所述吸热板上开设有多个吸热孔。

实施例六

在上述任一实施例的基础之上，所述传热垫片与靠近左阀体端的凹槽壁之间设置有隔热垫片。

实施例七

在上述任一实施例的基础之上，所述活塞杆的外围套设有调节弹簧，所述左阀体设置有用于安装调节弹簧的空腔，所述左阀体上连接有用于与空腔连通的调节接头。

实施例八

在上述任一实施例的基础之上，所述进气盖与左阀体之间设置有O型密封圈，所述出气盖与右阀体之间设置有O型密封圈。

实施例九

在上述任一实施例的基础之上，所述活塞杆与左阀体之间设置第一油封，所述活塞杆与右阀体之间设置有第二油封。

Claims (5)

1.一种用于压缩天然气减压的减压器，包括左阀体、右阀体，所述左阀体和右阀体经过吸热板连接在一起形成本体，所述左阀体的端部连接有用于与外部的进气管连接的进气盖，所述右阀体的端部连接有用于与外部的出气管连接的出气盖，所述本体内套设有能够在本体内滑动的活塞杆，所述活塞杆内开设有贯通孔，所述进气盖与左阀体之间设置有阀座，所述阀座上设置开设有进气孔，所述阀座与活塞杆的一端之间具有进气腔，所述活塞杆的另一端与右阀体之间设置具有出气腔，所述活塞杆内的贯通孔分别与进气腔和出气腔连通，所述左阀体、活塞杆、右阀体和吸热板之间形成用于安装吸热片的吸热空间，所述吸热片经传热垫片安装在活塞杆上；位于进气腔端的活塞杆端的外围套设有呈圆弧状的导气杯，并且导气杯的弧口朝向阀座，所述导气杯与左阀体之间具有间隙；所述导气杯采用铍青铜加工而成，用于安装导气杯的活塞杆端设置有向内凹陷的半球状的弧形槽；所述阀座上均匀开设有多个进气孔，所述进气孔的截面呈梯形状，并且靠近进气盖端的进气孔开口尺寸大于靠近活塞杆端的进气孔尺寸；靠近活塞杆端的阀座端面上设置有导气筒，所述导气筒包括呈圆台状的第一导气筒和呈半球状的第二导气筒，所述导气筒的中心线与活塞杆的轴线在同一直线上，并且第一导气筒安装在阀座上；所述活塞杆的外围套设有调节弹簧，所述左阀体设置有用于安装调节弹簧的空腔，所述左阀体上连接有用于与空腔连通的调节接头。

2.根据权利要求1所述的用于压缩天然气减压的减压器，其特征在于，所述传热垫片上均匀间隔安装有多个吸热片，所述吸热板上开设有多个吸热孔。

3.根据权利要求2所述的用于压缩天然气减压的减压器，其特征在于，所述传热垫片与靠近左阀体端的凹槽壁之间设置有隔热垫片。

4.根据权利要求1所述的用于压缩天然气减压的减压器，其特征在于，所述进气盖与左阀体之间设置有O型密封圈，所述出气盖与右阀体之间设置有O型密封圈。

5.根据权利要求1-4中任一所述的用于压缩天然气减压的减压器，其特征在于，所述活塞杆与左阀体之间设置第一油封，所述活塞杆与右阀体之间设置有第二油封。