CN107044562A - 一种智能燃气调压器及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能燃气调压器及使用方法，该调压器包括阀体、阀芯、阀杆及切断装置，阀体包括进口腔、出口腔，阀芯、阀杆设置在阀体内；其还包括阀芯推压装置、泄漏传感器、位移传感器，泄漏传感器设置在阀体上膜壳上，位移传感器设置在阀体的底盖上；阀芯推压装置包括弹簧管，电动执行器，弹簧座，弹簧及丝杠；弹簧设置在弹簧座上，弹簧座设置在弹簧管内；电动执行器固定在弹簧管的顶部，其输出轴与丝杠连接；螺母固定在弹簧座上，其与丝杠螺纹连接。本发明提供的智能燃气调压器及使用方法，其结构合理，设置电动执行器、泄漏传感器、位移传感器等部件，集远程控制、故障自诊断、断电自调节，具有安全实用、反应速度快、稳压精度高的特点。

Description

一种智能燃气调压器及使用方法

技术领域

本发明涉及一种燃气管路调压装置，尤其涉及一种智能燃气调压器及使用方法。

背景技术

城市智能化建设是政府大力推进的工程，其中“智能管网”是城市智能化工程中的重要部分。构建具备智能判断与自适应调节能力的远程调控系统，实现中低压管网的远程调控，逐步实现配气、保护、反馈等功能，实现各系统数据融合，提高生产运营效率，是“智能管网”建设的目标。

燃气调压器是通过自动改变经调节阀的燃气流量，使出口燃气保持规定压力的设备。燃气调压器是燃气管路上的一种特殊阀门，无论气体的流量和上游压力如何变化，都能保持下游压力稳定的装置。

在现有技术中，存在一些调压器。如授权公告号为CN2408326Y的中国专利——无膜智能调压器。它是通过改进设计的电动调节阀，代替传统调压器进行远程调压控制，其特点是体积小巧，结构简单，安全性高。

同时存在一种气动控制调压器，其由电磁阀控制储气罐内气体代替人工的方式远程调节压力，其特点是靠调整惰性气体的压力作为驱动力，调压器的安全性。

传统的调压器的技术方案存在以下不足：

（1）无膜调压器的缺点是反应速度较慢，且断电后失去调压功能；

（2）气动控制调压器的缺点是设备附件比较繁多，结构复杂，体积较大，响应速度慢，设备断电后则失效。

结合以上不足，本领域技术人员亟需设计一种智能燃气调压器，解决存在的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供了一种智能燃气调压器及使用方法，其结构合理，设置电动执行器、泄漏传感器、位移传感器等部件，集远程控制、故障自诊断、断电自调节、调压器流量计量功能，具有安全实用、反应速度快、稳压精度高的特点。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的一种智能燃气调压器，其包括阀体、阀芯、阀杆及切断装置，阀体包括进口腔、出口腔，阀芯、阀杆设置在阀体内。

智能燃气调压器还包括阀芯推压装置、泄漏传感器、位移传感器，泄漏传感器设置在阀体上膜壳上，位移传感器设置在阀体的底盖上；阀芯推压装置包括弹簧管，电动执行器，弹簧座，弹簧及丝杠；弹簧设置在弹簧座上，弹簧座设置在弹簧管内；电动执行器固定在弹簧管的顶部，其输出轴与丝杠连接；螺母固定在弹簧座上，其与丝杠螺纹连接。

进一步地，所述位移传感器通过支撑板固定在阀体的底盖上，位移传感器的触点与设置在阀体下部的衡量杆接触。位移传感器用于测量阀芯的位移，这样调压器在底盖外可指示阀位，实时输出调压器阀位状态。

进一步地，所述切断装置为电磁式切断装置，其上设置有接近传感器，接近传感器可以监测切断阀位状态。

进一步地，所述弹簧管的内侧设置有滑槽，弹簧座设置在滑槽内。弹簧座可以在弹簧管内的滑槽内上下移动。

进一步地，所述弹簧座的底面设置有环形槽，弹簧限位在环形槽中，保证弹簧在环形槽内。

进一步地，所述泄漏传感器安装在阀体上膜壳上，监测调压弹簧室燃气浓度，判断膜片是否破裂。

本发明有益效果：

本发明提供的智能燃气调压器及使用方法，该调压器结构合理，设置电动执行器、泄漏传感器、位移传感器，阀位接近开关等部件，集远程控制、故障自诊断、断电自调节、调压器流量计量功能，具有安全实用、反应速度快、稳压精度高的特点。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1是本发明的剖视图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明之弹簧管的剖视图。

附图中，各标号所代表的部件如下：

1.位移传感器；2.衡量杆；3.底盖；4.上膜壳；5.泄漏传感器；6.弹簧管；7.电动执行器；8.上盖；9.螺母；10.弹簧座；11.弹簧；12.丝杠；13.支撑板；14.接近传感器；15.切断装置；16.滑槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明的一种智能燃气调压器及使用方法进行详细说明。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1是本申请所述一种智能燃气调压器的剖视图，其包括阀体、阀芯、阀杆及切断装置15（图2示出），阀体包括进口腔、出口腔，阀芯、阀杆设置在阀体内。

一种智能燃气调压器还包括阀芯推压装置、泄漏传感器5、位移传感器1，泄漏传感器5设置在阀体上膜壳4上，监测调压弹簧室燃气浓度，判断膜片是否破裂，当调压器膜片发生泄漏时，发出报警信号；位移传感器1设置在阀体的底盖3上；位移传感器1用于测量阀芯的位移，这样调压器在底盖外可指示阀位，实时输出调压器阀位状态。

本申请所述的阀芯推压装置包括弹簧管6，电动执行器7，弹簧座10，弹簧11及丝杠12，如图1所示；弹簧11设置在弹簧座10上，弹簧座10设置在弹簧管6内；电动执行器7固定在弹簧管6的顶部，其输出轴与丝杠12连接；螺母9固定在弹簧座10上，其与丝杠12螺纹连接。

所述位移传感器1通过支撑板13固定在阀体的底盖3上，位移传感器1的触点与设置在阀体下部的衡量杆2接触；所述泄漏传感器5安装在阀体上膜壳4上，监测调压弹簧室燃气浓度，判断膜片是否破裂。

所述切断装置15为电磁式切断装置，其上设置有接近传感器14，如图2所示，接近传感器14可以监测切断阀位状态。所述弹簧管6的内侧设置有滑槽16，如图3所示，弹簧座10设置在滑槽16内。弹簧座10设置有滑块，滑块与滑槽16配合，所述弹簧座10的底面设置有环形槽，弹簧11限位在环形槽中。智能燃气调压器在使用过程中，操作人员远程输入调压信号，电动执行器7驱动丝杠12旋转，带动螺母9沿丝杠12轴向运动，即而调节弹簧管6内部的弹簧11的压缩量，改变调压器的出口压力，实现远程调压。

智能调压系统断电时，弹簧管6内部的弹簧11处于压缩状态，仍然可以自动稳定现有压力，实现断电自调节功能；当出口压力超出规定范围时，电动执行器7可调节弹簧11的压缩量为零，促使调压器关闭，以保证管路系统安全。

在调压器的运行过程中，接近传感器14一直在探测阀的开、关状态，当切断阀芯关闭，凸轮旋转，此时接近传感器14检测到凸轮位置变化，输出一个电信号给控制系统，确定切断装置15是否切断；当调压器阀芯发生位移时，会传递到位移传感器1上，并输出一个电信号确定准确的阀芯开度尺寸；在调压器的运行过程中，当膜片发生破裂现象，燃气会沿膜片裂缝析出，位于上膜壳4上的泄漏传感器5检测到燃气，确认膜片破裂，并发出报警信号。

本申请所述的智能燃气调压器在使用安装过程中，需注意以下内容：

（1）调压器应水平安装在管路上，不宜倒置或倾斜放置，并注意调压器阀体箭头方向与气流方向的一致性；

（2）调压器的入口端应配置气体过滤器设备，以保证进入调压器的气体不含污物及杂物；

（3）调压器出口管道上须安装外信号管，其采样口至调压器出口的距离应不小于调压器通径的5倍。调压器两端应配装进出口阀门，并且在调压器两端配装相应的压力显示仪表，出口管上应安装外双嘴球阀，以便于调试。

（4）进出口的管径应不小于调压器的通径。

本发明所述的智能燃气调压器的使用方法如下：

（1）调压器启动前，应确认其进、出口阀门均呈关闭状态。系统电源正常接通，各个电气模块无报警指示。

（2）操作进口电动球阀，缓慢打开，远程开启出口管上的电动DN15球阀。若调压器已设定好出口压力，出口压力仪表数值显示正常，说明调压器已启动，缓慢开启出口电动球阀。

（3）若需要调节调压器出口压力，则通过系统现场控制器或者远程监控平台，对出口压力进行更改设定，则调压器自动调整弹簧压缩量，从而改变调压器出口压力。

（4）若要远程控制切断调压器，则通过远程监控平台进行操作，现场控制器收到指令后，给电磁线圈信号，进行切断动作。

（5）调压器启动后，各个检测模块正常运行，输出调压器运行状态。

（6）当调压器非正常断电后，电动执行器进入自锁状态，调节弹簧的机构锁止，调压器进入传统工作模式，继续按照最后一次的出口压力设定值运行，直到维修人员恢复供电。

智能燃气调压器还具有安全功能。电磁切断阀自动切断：当系统出口压力超过设定值，控制器发出指令，控制电磁阀完成自动切断。

调压器自动关断：当系统出口压力超过设定值时，控制器按照预先设置好的程序，给电动执行器信号，使其调节弹簧压缩量为零，从而达到调压器自关断目的。

智能燃气调压器还具有故障诊断功能。

通过对反馈信号的分析和判断，可以精准的辨别调压器的故障类型。主要有以下几种故障类型：

（1）出口压力低于正常压力

①当用户使用流量超负荷时，可判定为流量偏小，考虑调压箱扩容；

②当进口压力过低时，可判定为上游压力问题，应及时检查上游压力；

③当调压弹簧刚度降低时，则判定为弹簧老化引起，应及时更换弹簧。

（2）调压器喘震

设定S₁=20%×AC×P₂S/100；S₂=0.1kPa；A=max(S₁,S₂)；AC—稳压精度等级；P₂S—设定压力，单位为兆帕（MPa）；△P₂—出口压力P₂震荡幅值；当△P₂＞A时，则判定为调压器喘震。推测是调压器的阀杆卡塞或者是调压器橡胶阻尼片老化所致。此时，我们应及时检修阀杆或者更换阻尼片。

（3）关闭压力P_b异常

下游不过气时，当位移传感器数值≤0，可能是阀口垫破损，导致关闭压力升高，此时应检查阀瓣橡胶件是否破损；当位移传感器数值＞0，可能是由于阀口和阀瓣处有异物，导致没有关闭压力，此时需要对阀口、阀瓣处进行检查。

（4）膜片破裂

当出口压力P₂升高，泄漏传感器报警，推测调压器皮膜破裂导致调压器直通，此时应检查并更换调压器膜片。

（5）过滤器堵塞

过滤器压差大于设定值时，压差传感器报警，则判定是过滤器堵塞所致。应立即清理或者更换滤芯。

（6）切断阀失效

出口压力P₂数值高于设定值时，若切断阀位开关没有显示关闭，则判定切断阀失效；若切断阀位开关显示关闭且P₂继续升高，则判定切断阀切断不严，应立即派人到现场对切断阀进行检查。

当发现以上故障之一时，报警系统启动。安全预警可以通过PLC显示屏提示、声光报警、向控制系统发送报警信号、自动语音拨叫维修电话、发送文字等，并提供相应的应急处理预案。

本专利所述智能燃气调压器还具有调压器流量计量功能，其利用检测调压器的进、出口压力，阀位开度的信号，经过计算机计算得到系统流量，此流量具有一定的精度，能显示瞬时流量、累积流量，可用于调度计量使用。

智能燃气调压器的流量计量功能，可以节省流量计的设备费用，还可以达到更好的监控用户的流量的作用，并通过对流量数据的分析，解决偷盗气的问题。

本发明提供的智能燃气调压器及使用方法，其结构合理，设置电动执行器、泄漏传感器、位移传感器等部件，集远程控制、故障自诊断、断电自调节、调压器流量计量功能，具有安全实用、反应速度快、稳压精度高的特点。

本发明不局限于上述实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能燃气调压器，包括阀体、阀芯、阀杆及切断装置（15），阀体包括进口腔、出口腔，阀芯、阀杆设置在阀体内；其特征在于，其还包括阀芯推压装置、泄漏传感器（5）、位移传感器（1），泄漏传感器（5）设置在阀体上膜壳（4）上，位移传感器（1）设置在阀体的底盖（3）上；阀芯推压装置包括弹簧管（6），电动执行器（7），弹簧座（10），弹簧（11）及丝杠（12）；弹簧（11）设置在弹簧座（10）上，弹簧座（10）设置在弹簧管（6）内；电动执行器（7）固定在弹簧管（6）的顶部，其输出轴与丝杠（12）连接；螺母（9）固定在弹簧座（10）上，其与丝杠（12）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述智能燃气调压器，其特征在于，所述位移传感器（1）通过支撑板（13）固定在阀体的底盖（3）上，位移传感器（1）的触点与设置在阀体下部的衡量杆（2）接触。

3.根据权利要求1所述智能燃气调压器，其特征在于，所述切断装置（15）为电磁式切断装置，其上设置有接近传感器（14）。

4.根据权利要求1所述智能燃气调压器，其特征在于，所述弹簧管（6）的内侧设置有滑槽（16），弹簧座（10）设置在滑槽（16）内。

5.根据权利要求4所述智能燃气调压器，其特征在于，所述弹簧座（10）的底面设置有环形槽，弹簧（11）限位在环形槽中。

6.根据根据权利要求1所述智能燃气调压器，其特征在于，所述泄漏传感器（5）安装在阀体上膜壳（4）上，监测调压弹簧室燃气浓度，判断膜片是否破裂。