CN108547997A - 一种远程调压燃气调压器及其远程调压方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种远程调压燃气调压器,包括直接作用式调压器、气动控制单元、小气包、电磁阀组;所述直接作用式调压器具有平衡法兰,所述平衡法兰具有气体平衡腔,所述气体平衡腔与直接作用式调压器的进气腔连通;所述平衡法兰引出一路气路与气动可控制单元连通,所述气动控制单元与小气包连通,所述小气包上设有电磁阀组,电磁阀组包括升压电磁阀和降压电磁阀。本发明对传统的直接作用式调压器的使用方式进行改造,通过加装多个调节控制组件,形成了可进行远程调节的调压器;保留了直接作用式调压器自身的可靠性和稳定性。

Description

一种远程调压燃气调压器及其远程调压方法
技术领域
本发明涉及一种调压器,具体来说,是一种远程调压燃气调压器,属于调压器技术领域。
背景技术
近年来,随着市场的发展和用户需求的不断提高,燃气管网和燃气调压站正在一步一步朝着智能化的方向发展。智能化主要体现在监测控制、安全高效、动态管理等多个方面。
现有的调压器,有采用机械式的直接作用式调压器,也有采用电磁阀、压力传感器的电控式的调压器,机械式调压器的可靠性较高,在燃气调压器领域普遍使用,但是,机械式调压器的压力为恒定值,一般固定标称的调压器压力无法进行调节,在实际应用中,存在一定不便。
发明内容
本发明的目的是:提供一种远程调压燃气调压器,在现有的机械式的直接作用式调压器的基础上进行巧妙改进,在保留直接作用式调压器基本调压功能的基础上,可进行出口压力的远程调节,为中低压天然气管网的智能化改造和实现压力的远程调度和管理提供了切实可行的解决方案。
本发明采取以下技术方案:
一种远程调压燃气调压器,包括直接作用式调压器100、气动控制单元200、小气包300、电磁阀组400;所述直接作用式调压器100具有平衡法兰106,所述平衡法兰具有气体平衡腔,所述气体平衡腔与直接作用式调压器100的进气腔连通;所述平衡法兰106引出一路气路与气动可控制单元200连通,所述气动控制单元200与小气包300连通,所述小气包上设有电磁阀组,电磁阀组包括升压电磁阀和降压电磁阀。
进一步的,所述电磁阀组400中的升压电磁阀也通过气源导压管与气动控制单元200中的预调器相连。
进一步的,所述的气动控制单元200通过导压管与所述的直接作用式调压器相连,所述的小气包通过导压管分别与所述的气动控制单元和所述的电磁阀组相连,所述的电磁阀组通过导压管分别与所述的气动控制单元和所述的小气包相连。
进一步的,所述的小气包具有三个气源接口,所述的气源接口通过导压管分别与预调器、导阀下腔、电磁阀组相连。
一种燃气远程调压方法,在直接作用式调压器100的平衡法兰上引出一路气路,该气路与气动控制单元200连通,气动控制单元200再与储存定量气体的小气包300连通,通过小气包上设置的升压电磁阀和降压电磁阀来主动调节小气包内的压力,进而调节平衡法兰的平衡腔内的压力,进而在直接作用式调压器100自身调压的基础上,对输送燃气进行主动调压。
进一步的,通过气动控制单元200中的设定螺杆204对弹簧进行有效设定,确定调压器100的最低保障压力;当控制器602接到远程设定压力的调压控制指令时,控制器602通过压力传感器601检测本调压器100的出口压力;若压力传感器601检测到的出口压力比设定压力低,则控制器602根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀401进行开启,从而使得小气包300的压力上升,也使得导阀下腔205的压力随之上升,从而推动导阀中腔向上移动,使得导气口203开大,从而引起调压器100的平衡腔103中的气体快速流出,导致平衡腔103的压力下降,在调压器弹簧101的作用下,使得调压器膜片102相下移动,从而带动调压器阀芯107也向下移动,使得调压器阀口108开大,结果使得调压器出口压力上升;反之,如果压力传感器601检测到的出口压力比设定压力高,则控制器602会根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀402进行有效开启,从而使得小气包300的压力下降,也使得导阀下腔205的压力随之下降,从而使得导阀中腔向下移动,使得导气口203关小,从而引起调压器100的平衡腔103中的气体外流受阻,会导致平衡腔103的压力上升,从而推动调压器膜片102相上移动,也带动调压器阀芯107也向上移动,使得调压器阀口108关小,结果使得调压器出口压力下降。
本发明的有益效果在于:
1)对传统的直接作用式调压器的使用方式进行改造,通过加装多个调节控制组件,形成了可进行远程调节的调压器。
2)保留了直接作用式调压器自身的可靠性和稳定性。
3)对城市燃气管网中数以万计的中低压调压站未来实现智能化,特别是对调压器出口压力的远程调节和管理提供了有效的解决方案。
4)自成一体,结构紧凑,安装方便,工作安全可靠。
5)采用可拆卸结构,维修方便,因此对现场工况有着更广泛的适用性。
附图说明
图1是本发明远程调压燃气调压器的功能模块的结构框图。
图2a是本发明远程调压燃气调压器工作原理图。
图2b是图2a对应的线框图。
图3a是改造之前,现有的直接作用式调压器的结构示意图。
图3b是图3a对应的线框图。
图4a是改造之后,本发明方案内的直接作用式调压器的结构示意图。
图4b是图4a对应的线框图。
图5是本发明气动控制单元的结构示意图。
图6是本发明远程调压燃气调压器进行调压的工作原理示意图。
图中,100.直接作用式调压器,200.气动控制单元,300.小气包,400.电磁阀组。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明进一步说明。
本发明提供了一种可进行远程调节的调压器,该调压器将直接作用式调压器、气动控制单元、小气包、电磁阀组集合为一体,在保留直接作用式调压器基本调压功能的基础上,可进行出口压力的远程调节,为中低压天然气管网的智能化改造和实现压力的远程调度和管理提供了切实可行的解决方案和技术手段。
为实现直接作用式调压器出口压力可进行远程调节的目的,把直接作用式调压器的平衡法兰106进行重新设计和改造,使得直接作用式调压器平衡法兰中的平衡腔原本和调压器的进口气源相通相连,即平衡腔的压力和调压器的进口压力相同,经过改造后,平衡腔与调压器的进口气源隔离,同时新增一导气孔,与外部相通。而且,在平衡法兰的底部再新增两个导气通道,用于和调压器的进口气源连通。因此,经过这种改造之后,直接作用式调压器的平衡腔就可以和外部的气源相连。如果外部的气源可进行调节和变化,那么平衡腔的压力也同样可以进行调节和变化。而平衡腔压力的变化,又会引起调压器阀芯的上下移动变化,然后调压器阀芯的变化,可以调节调压器阀口的开度,从而最终可以改变调压器的出口压力。
为了使改进后的直接作用式调压器的平衡腔的压力可以进行有效的调节和控制,本发明特别设计了一套气动控制单元与之配合:该气动控制单元200和一般的调压器导阀相比作了创新和改变,在保留通过手动设定弹簧改变调压器的出口压力的同时,新增了利用控制导阀的下腔压力的变化来改变调压器出口压力的变化的设计。如果把调压器的弹簧压力设定为调压器最低保障压力,即不需要多次重复设定的压力,从而要改调压器的出口压力,只需要改变控制导阀的下腔压力即可。为有效改变控制导阀的下腔压力,在气动控制单元之外设置了一个小气包300,同时为了调节小气包300的压力,设置了两个电磁阀,一个是进气电磁阀或称为升压电磁阀,另一个是排气电磁阀或称为降压电磁阀,并使小气包300与气动控制单元200中的导阀的下腔相连。
当进气电磁阀开启时,随着小气包300压力的增加,气动控制单元200中的导阀下腔压力也会随之增加,从而使导阀中腔向上移动,随之使得中腔中的导气口开大,这样会使得调压器平衡腔中的气体更多的流出,导致调压器平衡腔的压力减小,在调压器内置弹簧的作用下,引起调压器阀芯向下移动,从而也使得调压器的阀口开大,最终使得调压器出口压力随之增加;反之,当排气电磁阀开启时,小气包300的压力会随之减小,气动控制单元200中的导阀下腔压力也会随之减小,从而使导阀中腔向下移动,随之使得中腔中的导气口开小,这样会阻止调压器平衡腔中的气体的流出,导致调压器平衡腔的压力增加,从而推动调压器内置膜片向上移动,同时也带动调压器阀芯向上移动,从而使得调压器的阀口关小,最终使得调压器出口压力随之减小。
由于两个电磁阀与控制器相连,因此可通过控制器有效控制两个电磁阀的开启。当控制器接到远程的升压指令时,控制器首先检测当前的出口压力,然后有效开启进气电磁阀,从而有效改变调压器出口压力上升,实现有效升压;当控制器接到远程的降压指令时,控制器首先检测当前的出口压力,然后有效开启排气电磁阀,从而有效改变调压器出口压力下降,实现有效降压。为此可有效实现远程自动调压功能。
以上功能对于燃气输配领域通过远程方式有效调节管网的压力,实现输配调度的智能化有着较好的实际效果。
此外,本发明采用可拆卸结构,维修方便。因此所以本发明对现场工况有着更广泛的适用性。
使用时,本调压器先按照图6的方式进行有效连接,然后参见图5,通过气动控制单元200中的设定螺杆204,对弹簧进行有效设定,确定调压器100的最低保障压力。当控制器602接到远程调压控制指令时(设定压力),首先控制器602会通过压力传感器601检测本调压器100的出口压力,如果压力传感器601检测到的出口压力比设定压力低,那么控制器602会根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀401进行有效开启,从而使得小气包300的压力上升,也使得导阀下腔205的压力随之上升,从而推动导阀中腔向上移动,使得导气口203开大,从而引起调压器100的平衡腔103中的气体快速流出,会导致平衡腔103的压力下降,在调压器弹簧的101的作用下,会使得调压器膜片102相下移动,从而带动调压器阀芯107也向下移动,使得调压器阀口108开大,结果使得调压器出口压力上升。反之,如果压力传感器601检测到的出口压力比设定压力高,那么控制器602会根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀402进行有效开启,从而使得小气包300的压力下降,也使得导阀下腔205的压力随之下降,从而使得导阀中腔向下移动,使得导气口203关小,从而引起调压器100的平衡腔103中的气体外流受阻,会导致平衡腔103的压力上升,从而推动调压器膜片102相上移动,也带动调压器阀芯107也向上移动,使得调压器阀口108关小,结果使得调压器出口压力下降。这样,最终实现了调压器出口压力的远程调节与控制。
本发明通过对传统的直接作用式调压器的使用方式进行改造,通过加装多个调节控制组件,创新的形成了新型的可进行远程调节的调压器。本发明的优点在于对城市燃气管网中数以万计的中低压调压站未来实现智能化,特别是对调压器出口压力的远程调节和管理提供了有效的技术方法和解决方案。
以上是本发明的优选实施例,本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进,在不脱离本发明总的构思的前提下,这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种远程调压燃气调压器,其特征在于:
包括直接作用式调压器(100)、气动控制单元(200)、小气包(300)、电磁阀组(400);
所述直接作用式调压器(100)具有平衡法兰(106),所述平衡法兰具有气体平衡腔,所述气体平衡腔与直接作用式调压器(100)的进气腔连通;
所述平衡法兰(106)引出一路气路与气动可控制单元(200)连通,所述气动控制单元(200)与小气包(300)连通,所述小气包上设有电磁阀组,电磁阀组包括升压电磁阀和降压电磁阀。
2.如权利要求1所述的远程调压燃气调压器,其特征在于:所述电磁阀组(400)中的升压电磁阀也通过气源导压管与气动控制单元(200)中的预调器相连。
3.如权利要求1所述的远程调压燃气调压器,其特征在于:所述的气动控制单元(200)通过导压管与所述的直接作用式调压器相连,所述的小气包通过导压管分别与所述的气动控制单元和所述的电磁阀组相连,所述的电磁阀组通过导压管分别与所述的气动控制单元和所述的小气包相连。
4.如权利要求1所述的远程调压燃气调压器,其特征在于:所述的小气包具有三个气源接口,所述的气源接口通过导压管分别与预调器、导阀下腔、电磁阀组相连。
5.一种燃气远程调压方法,其特征在于:在直接作用式调压器(100)的平衡法兰上引出一路气路,该气路与气动控制单元(200)连通,
气动控制单元(200)再与储存定量气体的小气包(300)连通,通过小气包上设置的升压电磁阀和降压电磁阀来主动调节小气包内的压力,进而调节平衡法兰的平衡腔内的压力,进而在直接作用式调压器(100)自身调压的基础上,对输送燃气进行主动调压。
6.如权利要求5所述的燃气远程调压方法,其特征在于:
通过气动控制单元(200)中的设定螺杆(204)对弹簧进行有效设定,确定调压器(100)的最低保障压力;
当控制器(602)接到远程设定压力的调压控制指令时,控制器(602)通过压力传感器(601)检测本调压器(100)的出口压力;
若压力传感器(601)检测到的出口压力比设定压力低,则控制器(602)根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀(401)进行开启,从而使得小气包(300)的压力上升,也使得导阀下腔(205)的压力随之上升,从而推动导阀中腔向上移动,使得导气口(203)开大,从而引起调压器(100)的平衡腔(103)中的气体快速流出,导致平衡腔(103)的压力下降,在调压器弹簧(101)的作用下,使得调压器膜片(102)相下移动,从而带动调压器阀芯(107)也向下移动,使得调压器阀口(108)开大,结果使得调压器出口压力上升;
反之,如果压力传感器(601)检测到的出口压力比设定压力高,则控制器(602)会根据预先的控制逻辑和控制精度,对电磁阀(402)进行有效开启,从而使得小气包(300)的压力下降,也使得导阀下腔(205)的压力随之下降,从而使得导阀中腔向下移动,使得导气口(203)关小,从而引起调压器(100)的平衡腔(103)中的气体外流受阻,会导致平衡腔103的压力上升,从而推动调压器膜片102向上移动,也带动调压器阀芯(107)也向上移动,使得调压器阀口(108)关小,结果使得调压器出口压力下降。
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Registration number: Y2024310000385