CN201428929Y - 超高压直接作用式调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种超高压直接作用式调压器，它主要由阀体、下阀盖、上阀盖和配装于阀体内的阀口、阀芯和阀杆构成，在下阀盖的下阀腔内装置有支承阀芯的回位弹簧，在上阀盖的上膜腔底部配装有膜片组件，上阀盖配装有连接于进气管的信号管，膜片组件在随管网压力波动而上下位移时，将拉动阀杆上下移动来调节阀口的节流阻尼，即可自动调控输出气体的压力并使之趋于稳定。本实用新型采用了将前压气体导入上膜腔用作气体弹簧来替代传统的机械弹簧、在阀杆设置平衡孔和阀口处设置内嵌式密封槽结构的优化设计，使它能在10MPa及以上的高压管网系统中正常地进行调峰调压作业，具有调压范围广、工作寿命长的突出优点。

Description

超高压直接作用式调压器

技术领域：

本实用新型涉及一种气体压力调节器，它属于对输配送燃气管道系统进行压力调控的技术设备，具体地说是一种超高压直接作用式调压器。

背景技术：

迄今为止，在CNG调压站、加气站、输配送压缩天然气、煤气、液化石油气、瓦斯气等燃气的管网系统中大都安装使用有气体调压器，安装气体调压器的目的：是对输配送燃气的管网系统进行自动调峰调压作业，将所输配送燃气的压力值稳定调控在设定的允许范围内，确保输配送管网设备系统在安全状态下正常运行，配送出品质优良、压力稳定的燃气供用户安全使用。现行普遍使用的气体调压器的结构原理为：在调压膜盒内配装膜片分隔为上、下膜腔，在一个膜腔内装置调压弹簧与导入另一个膜腔内的管网气压共同作用于膜片，使膜片能随着管网气压的波动而位移，再经过传动机构调节阀口的节流阻尼来实现调控输出气压的目的。客观地说，这项技术是相当成熟并已经得到普遍运用。但是，无需讳言，现有的气体调压器在实际工作中也存在一些使用缺陷，其表现为：膜腔内的调压弹簧在工作过程中须频繁伸缩容易疲劳，将严重影响调压精度的稳定性能；配装于阀口处的密封件容易受到高速气流的冲蚀磨损而失效，这将影响密封安全使用性能。特别是在10MPa以上的高压管网系统中使用时情况将更为严重，由于气体调压器的前压高，在启闭工作时，阀口在接触或分离阀芯的瞬间，高前压的高速气流将对密封件造成非常强烈的冲刷作用，致使密封件快速磨损而失效，这将严重影响调压器的密封安全性能，实事求是地说，这正是导致现行调压器工作寿命较短的一个主要原因。据实际调查了解：现有的调压器一般使用半年左右就要进行更换或者进行拆卸换装密封件的维修工作，这不仅会增大运行管理成本，更为严重的是，由于维修周期较短而频繁出现的停气事故会影响管网系统的正常运行，这将严重影响众多用户的正常工作和生活秩序，所造成的间接损失也是相当巨大的。这是现有气体调压器在结构设计上需要改进的地方，这也正是本实用新型所要解决的课题。

实用新型内容：

本实用新型的目的就是针对现有气体调压器在高压管网系统实际运行中存在着工作寿命短、密封安全性能差的使用缺陷，而提出一种超高压直接作用式调压器，它是对现有气体调压器的进一步改进和完善。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

一种超高压直接作用式调压器，它包括阀体、连接于阀体的下阀盖、上阀盖、配装于阀体内的阀口、阀芯和阀杆，在下阀盖的下阀腔内装置有支承阀芯的回位弹簧，上阀盖连接安装于阀体的上阀腔腔口位置处，其特征在于：在上阀盖的上膜腔底部配装有压膜板和膜片组件，所说的压膜板做有与上膜腔相通的气孔，上阀盖配装有连接于进气管的信号管，所说的阀杆配装于阀芯内，阀杆的底端做有连通下阀腔与上阀腔的平衡孔，阀杆的顶端连接于膜片组件的托盘。本实用新型的结构特点是：第一，将进气管的前压气体定量地输送入上膜腔内并在上膜腔内形成一定压力的气体弹簧作用于膜片，在上膜腔内舍去传统的机械弹簧结构；第二，在阀杆的底端设置平衡孔结构，使下阀腔与上阀腔内的气压处于平衡状态，可减小回位弹簧的弹性刚度，使阀杆能够轻便灵活地上下移动。基于上述两项结构优化设计，可确保它在10MPa及以上的高压管网系统中都能够正常地进行调峰调压作业，具有调压范围广、适用压力高、工作寿命长的优良使用特性。它是这样进行调压工作的：调节阀口的节流开度处于正常输气工作状态，膜片是受上膜腔内气压与上阀腔内气压和回位弹簧的共同作用而处于平衡位置状态，当管网系统出现压力波动即出现超高或过低时，将导致上阀腔内的压力也随之增高或降低，而上膜腔内的气体压力却是设定不变的，这时膜片将随着管网系统压力波动而上下位移，进而拉动阀杆上下移动、减小或增大阀口的节流开度来调控所输出气体的压力，即可实现在高压管网系统中自动调控输出气体的压力稳定在所设定的安全许可范围内的发明目的。

本实用新型还具有如下技术特征：

在阀杆的圆凹状轴肩与阀芯的圆凹状轴台之间嵌装圆凹状轴环组合构成圆环槽，在圆环槽内配装有“O形”密封圈。所说圆环槽是由阀杆、阀芯和轴环三个部件组合构成内嵌式结构，能极大地避免或减缓阀口处由高前压所形成的高速气流对“O形”密封件造成的冲刷作用，对提高密封安全性能和延长工作寿命都具有明显效果。

在阀体的上阀腔内配装有导向件分隔成下膜腔，所说的导向件做有连通上阀腔与下膜腔的通孔。这种结构设计对提高调压精度、调压稳定性能和拓宽调压适应范围都有很好的作用。

本实用新型具有如下突出的优点：

本实用新型首创了“在阀杆底端设置平衡孔”、“向上膜腔内定量输入前压气体形成气体弹簧替代机械弹簧”和“在阀口处由阀杆、阀芯和轴环三件组合构成内嵌式圆环槽”的优化结构，能有效避免由于使用机械弹簧出现疲劳而影响其调压精度和稳定性的缺陷，能有效减缓高前压所形成的高速气流对密封件的冲蚀作用，大大提高密封安全性能并有效延长工作寿命；它具有调压范围广、适用压力高的优良特性，能在10MPa及以上的高压管网系统中进行正常的调峰调压作业。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的I局部放大图，显示在阀口处内嵌式配装“O形”密封圈的结构示意图。

图3是图1的I局部放大图，显示在阀口处由阀杆、阀芯和轴环三件组合构成内嵌式圆环槽的结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型是按如下方式进行实施的：

它主要由阀体15、连接于阀体15的下阀盖12、上阀盖4、进气管18、出气管10和配装于阀体15内的阀口32、阀芯13、阀杆22、导向件9构成，在下阀盖12的下阀腔14内装置有支承阀芯13的回位弹簧16，上阀盖4由螺栓23连接安装于阀体15的上阀腔20腔口位置处，在上阀盖4的上膜腔6底部配装有压膜板7和膜片组件25、8，所说的压膜板7做有与上膜腔6相通的气孔26，上阀盖4配装有连通进气管18与上膜腔6的信号管1，在上阀盖4盖体上配装有调节螺杆2、3和放气堵头5，在阀体15的上阀腔20内配装的导向件9分隔成下膜腔24，所说的导向件9做有连通上阀腔20与下膜腔24的通孔21，所说的阀杆22配装于阀芯13内，阀体15内配装阀芯13配合面位置处装有密封圈30，阀杆22的底端做有连通下阀腔14与上阀腔20的平衡孔29，阀杆22的顶端连接于膜片组件25、8的托盘8，在阀杆22的圆凹状轴肩33与阀芯13的圆凹状轴台28之间嵌装圆凹状轴环34组合构成圆环槽35，在圆环槽35内配装有“O形”密封圈31，在进行输气工作时，按如下方式调节设定它的额定输出工作压力：首先拧紧关闭放气堵头5和调节螺杆3，旋开调节螺杆2将进气管18内的前压气体放入上阀盖4的上膜腔6内，高压气体经过压膜板7的气孔26作用于膜片25并推动膜片组件25、8克服回位弹簧16的弹性力而向下移动，并将推动阀杆22、阀芯13向下移动而开启阀口32处的节流口27，高压气体将如箭头19所示，由进气管18经阀体15的进气腔17、阀口32处的节流口27进入上阀腔20内，这时膜片组件25、8将同时受到上膜腔6内气压与上阀腔20内气压和回位弹簧16的共同作用。这时拧紧关闭调节螺杆2后，同时操作调节螺杆3和放气堵头5稍稍放气来调节上膜腔6内的气压，使所输出气体的压力达到设定的额定工作压力，此时：阀口32的节流口27间隔即为正常输气状态应保持的节流开度、膜片组件25、8的位置即为平衡状态位置，上膜腔6内的带压气体对膜片组件25、8的作用力正好形成一个具有一定弹性刚度的气体弹簧，这时已经经过阀口32处的节流口27节流减压后进入上阀腔20内的气体，将再经过阀体15的出气腔11、最终由出气管10源源不断地输出压力稳定的燃气供使用。当管网系统出现压力波动时，阀体15的上阀腔20内的压力将随之波动，而上膜腔6内的气体对膜片组件25、8的压力却是设定不变的，这时膜片组件25、8将随着管网系统的压力波动而上、下移动、并将拉动阀杆22同时上、下移动，即可自动调节阀口32的节流口27的节流开度来增大或者减小节流阻尼，能及时地调控所输出气体的压力稳定在所设定的安全许可范围内。

如果需要关闭调压器时，可拧松调节螺杆3、打开放气堵头5释放上膜腔6内的气体压力，这时阀芯13将受回位弹簧16的作用被推动向上移动而关闭阀口32的节流口27，即可关闭调压器。

本实用新型采用了“将前压气体导入上膜腔用作气体弹簧而舍去传统的机械弹簧”和“在阀口处由阀杆、阀芯和轴环三件组合构成内嵌式圆环槽”的结构设计，能有效避免或减缓高前压高流速的气流对密封件的冲蚀作用，可提高密封安全性能并大大延长工作寿命，特别适用于在10MPa及以上的高压管网系统中进行正常的调峰调压作业。

上述实施例仅仅是能够实现本发明提出的技术方案的具体方式之一，它并不构成对本实用新型保护范围的限制，本实用新型的保护范围还应包括本技术领域的普通技术人员按照本实用新型所提出的技术方案所能变化的其它实施方式。

Claims (3)

1.一种超高压直接作用式调压器，它包括阀体(15)、连接于阀体(15)的下阀盖(12)、上阀盖(4)、配装于阀体(15)内的阀口(32)、阀芯(13)和阀杆(22)，在下阀盖(12)的下阀腔(14)内装置有支承阀芯(13)的回位弹簧(16)，上阀盖(4)连接安装于阀体(15)的上阀腔(20)腔口位置处，其特征在于：在上阀盖(4)的上膜腔(6)底部配装有压膜板(7)和膜片组件(25、8)，所说的压膜板(7)做有与上膜腔(6)相通的气孔(26)，上阀盖(4)配装有连接于进气管(18)的信号管(1)，所说的阀杆(22)配装于阀芯(13)内，阀杆(22)的底端做有连通下阀腔(14)与上阀腔(20)的平衡孔(29)，阀杆(22)的顶端连接于膜片组件(25、8)的托盘(8)。

2.根据权利要求1所述的超高压直接作用式调压器，其特征在于：在阀杆(22)的圆凹状轴肩(33)与阀芯(13)的圆凹状轴台(28)之间嵌装圆凹状轴环(34)组合构成圆环槽(35)，在圆环槽(35)内配装有“O形”密封圈(31)。

3.根据权利要求1或2所述的超高压直接作用式调压器，其特征在于：在阀体(15)的上阀腔(20)内配装有导向件(9)分隔成下膜腔(24)，所说的导向件(9)做有连通上阀腔(20)与下膜腔(24)的通孔(21)。

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