CN1818455B - 气体减压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气体减压装置，它的低压气体出口的出口截面积与高压气体进口的进口截面积之比大于或等于200倍，在高压气体进口(2)和低压气体出口之间设有阀口，在阀口上设有能够关闭或开启阀口的阀杆，在阀杆上连接有一个安装在减压阀体上的压力平衡膜片，在平衡膜片上设有支撑板，在减压阀体上设有出口压力调节螺钉，在支撑板与出口压力调节螺钉之间设有力平衡弹簧。本发明不仅具有结构简单、体积较小、操作调整方便、工作性能可靠的优点，而且还具有使用安全、维修容易的优点。本发明特别适合用于天然气汽车的燃料供给系统中适用。

Description

气体减压装置
技术领域：
本发明涉及一种用于空气、氧气、氮气或压缩天然气(CNG)减压的气体减压装置，特别是一种用于天然气汽车的燃料供给系统中的气体减压装置。
背景技术：
目前我国车用压缩天然气(CNG)的气体减压装置主要采取两级或三级减压的方式将20MPa压力的天然气降低到0～0.4MPa，这些气体减压装置主要存在着体积大、结构复杂、流量小、低压气出口压力难于调节控制的缺点，并且很难满足0.4～1.2Mpa的使用要求。因此现有的气体减压装置在使用时，其使用效果还是不够理想。
发明内容：
本发明的目的是：提供一种结构简单、体积较小、操作方便、工作性能可靠的气体减压装置，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：它包括设有高压气体进口(2)和低压气体出口(3)的减压阀体(1)，低压气体出口(3)的出口截面积与高压气体进口(2)的进口截面积之比大于或等于200倍，在高压气体进口(2)和低压气体出口(3)之间设有阀口(4)，在阀口(4)上设有能够关闭或开启阀口(4)的阀杆(5)，在阀杆(5)上连接有一个安装在减压阀体(1)上的压力平衡膜片(6)，在平衡膜片(6)上设有支撑板(7)，在减压阀体(1)上设有出口压力调节螺钉(8)，在支撑板(7)与出口压力调节螺钉(8)之间设有力平衡弹簧(9)。
在减压阀体(1)内靠近低压气体出口(3)的位置处设有能够循环热水的热水容腔(10)，并且在减压阀体(1)上设有与热水容腔(10)相通的进水口和出水口。
在减压阀体(1)上安装有与低压气体出口(3)相通的安全阀(11)。
高压气体进口(2)的进口截面积为0.15cm2～0.22cm2，低压气体出口(3)的出口截面积为大于或等于45cm2。
阀杆(5)通过联结块(12)与压力平衡膜片(6)连接。
压力平衡膜片(6)为高弹性橡胶与高强度抗拉纤维夹层复合的膜片。
由于采用了上述技术方案，本发明通过力平衡弹簧、压力平衡膜片以及在膜片上的支撑板，并通过用联结块和阀杆相关联的结构，这样综合利用力的平衡以及在相同气体流量下，流通面积越大，气体压力越低的原理，使本发明能通过一级减压就可以将压力降低致0.2～1.2MPa之间，并使其流量在0～70Kg/h之间进行调整，而且还可以通过调压螺钉对出口压力在0.2～1.2MPa之间任意调整，其出口压力的调整十分简单.由于气体在从很高的压力突然降低至很低的压力时，会吸收大量的热量，如果气体中含有水的话，很可能会在出口处造成水的凝固，形成“冰堵”，使减压装置不能正常使用，因此本发明专门在靠近低压气体出口的位置处设计了热水容腔，即在靠近减压区域处设计了一个“热水域”，这样可在车用天然气减压系统的实际使用中，巧妙地用发动机的冷却循环水来加热减压装置的减压区域，使得“冰堵”问题能够很好地解决.另外，本发明的减压装置上设置有安全阀，当减压装置出现故障，例如主阀关闭不严，出口没有流量(如减压后的气体没有使用，被封闭在一个固定容积的空间内)时，出口的减压压力会不断上升，直到升至与进口压力平衡，这个时候如果在车用CNG系统中使用，会损坏发动机，甚至发生爆炸的危险.因此，在该减压装置的设计中，考虑了这个问题，并设计了一个安全阀，这个安全阀的开启压力可以根据不同的使用要求，设计不同刚性系数的弹簧.这样，如果出现上述问题，安全阀会在出口超过设计的安全压力时开启卸放压力，并发出响声，以在一定程度上保证使用安全.
因此，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有结构简单、体积较小、操作调整方便、工作性能可靠的优点，而且还具有使用安全、维修容易的优点。本发明特别适合用于天然气汽车的燃料供给系统中适用。
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明安装有安全阀的结构示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：设有高压气体进口2和低压气体出口3的减压阀体1可采用金属或塑料材料制作，制作时，将低压气体出口3的出口截面积与高压气体进口2的进口截面积之比制作成大于或等于200倍，最好将高压气体进口2的进口截面积制作成能在0.15cm2～0.22cm2之间可调，将低压气体出口3的出口截面积制作成大于或等于45cm2；然后在高压气体进口2和低压气体出口3之间制作出阀口4，在阀口4上安装一个能够关闭或开启阀口4的阀杆5，在阀杆5上连接上一个能够安装固定在减压阀体1上的压力平衡膜片6，并在平衡膜片6上安装一个支撑板7，然后在减压阀体1上安装一个出口压力调节螺钉8，在支撑板7与出口压力调节螺钉8之间安装一个力平衡弹簧9；为了使工作性能更加稳定，最好将阀杆5通过一个联结块12与压力平衡膜片6连接，并且其压力平衡膜片6最好采用市场上出售的用高弹性橡胶与高强度抗拉纤维夹层复合成的材料来制作膜片；为了防止本发明在工作时可能出现的“冰堵”现象，可在减压阀体1内靠近低压气体出口3的位置处制作一个能够存装循环热水的热水容腔10，并且在减压阀体1上制作一个能与热水容腔10相通的进水口和出水口，这样在使用时就能方便地将汽车的发动机冷却水管与其连接；为了在使用时更加安全可靠，可在减压阀体1上安装一个与低压气体出口3相通的安全阀11即成。

Claims (5)

1.一种气体减压装置，它包括设有高压气体进口(2)和低压气体出口(3)的减压阀体(1)，其特征在于：低压气体出口(3)的出口截面积与高压气体进口(2)的进口截面积之比大于或等于200倍，在高压气体进口(2)和低压气体出口(3)之间设有阀口(4)，在阀口(4)上设有能够关闭或开启阀口(4)的阀杆(5)，在阀杆(5)上连接有一个安装在减压阀体(1)上的压力平衡膜片(6)，在平衡膜片(6)上设有支撑板(7)，在减压阀体(1)上设有出口压力调节螺钉(8)，在支撑板(7)与出口压力调节螺钉(8)之间设有力平衡弹簧(9)；在减压阀体(1)内靠近低压气体出口(3)的位置处设有能够循环热水的热水容腔(10)，并且在减压阀体(1)上设有与热水容腔(10)相通的进水口和出水口。
2.根据权利要求1所述的气体减压装置，其特征在于：在减压阀体(1)上安装有与低压气体出口(3)相通的安全阀(11)。
3.根据权利要求1所述的气体减压装置，其特征在于：高压气体进口(2)的进口截面积为0.15cm2～0.22cm2，低压气体出口(3)的出口截面积为大于或等于45cm2。
4.根据权利要求1所述的气体减压装置，其特征在于：阀杆(5)通过联结块(12)与压力平衡膜片(6)连接。
5.根据权利要求1或4所述的气体减压装置，其特征在于：压力平衡膜片(6)为高弹性橡胶与高强度抗拉纤维夹层复合的膜片。
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