CN202432057U - 一种压缩气体减压调节装置 - Google Patents

Abstract

一种压缩气体减压调节装置，包括减压阀体，减压阀体开设有进气口、出气口和终级减压腔室，减压阀体设置有用于控制终级减压腔室入口开度的阀芯，阀芯与一膜片组件连接，膜片组件与减压阀体内壁间围覆有一真空室，真空室内设置有调压弹簧及调压螺栓；终级减压腔室封盖有硬质端盖，端盖与膜片组件围覆有调压腔体，调压腔体连通设置有补偿管，补偿管出口端正对出气口中心；压缩气体流量增大时，由于出气口中心的气体管阻小，流速升高，气压下降，带动调压腔体内的气体流出，调压腔体内气压降低，使膜片组件下降，终级减压腔室入口开度增大，补偿了出气口中心的压力下降，使输出气体的压力和流量得到有效补偿，提高减压调节装置出口压力稳定性。

Description

一种压缩气体减压调节装置

【技术领域】

本实用新型涉及减压器技术领域，特别是涉及一种压缩气体减压调节装置。

【背景技术】

在石油资源日益紧张的今天，以天然气作为替代能源的应用越来越广泛。天然气一般以压缩天然气(Compressed Natural Gas，简称CNG)的形式进行储存传输，因此在使用时往往需要进行减压。

以汽车为例，目前已有使用CNG替代汽油或柴油的应用。CNG作为汽车燃料时，即需要通过CNG减压器将高压力的CNG减压到汽车发动机可以应用的压力范围。

传统的车用CNG减压器主要采用两级或多级减压的方式将20MPa的工作压力压缩天然气减压至0.4MPa以下，以便汽车发动机使用。以两级减压的CNG减压器为例，其结构一般包括设有高压气体进口和低压气体出口的减压阀体。减压阀体内主要设置有一级腔室和二级腔室，一级腔室和二级腔室连通，各级腔室内均设置有拉杆和平衡膜片，在平衡膜片和其所在腔室腔壁间设置有调节弹簧，拉杆前端一般与用于控制其所在腔室气体通道开度的阀口连接。压缩天然气通过一级和二级腔室增容减压，并通过调节所述调节弹簧的压缩量来调节平衡膜片的平衡位置而调节压力值。

然而，目前的压缩气体减压装置，其对压力的调节主要是指调节低压气体出口的整体压力值，但压缩气体经减压后从低压气体出口流出时，低压气体出口的管路内各处气体流速及气压并不均衡，而目前的压缩气体减压装置对低压气体出口处的管路内局部压力未起到调节作用，故而仍存在压力、流量调节不稳定，因此燃料耗费率高的问题。

【实用新型内容】

基于此，有必要提供一种压缩气体减压调节装置，通过该减压调节装置可稳定调节输出气体的压力和流量，提高减压调节装置出口压力稳定性。

一种压缩气体减压调节装置，包括设置有减压腔室的减压阀体，所述减压阀体开设有进气口和出气口，所述进气口与所述减压阀体的一个减压腔室连通，所述减压腔室包括与所述出气口连通的终级减压腔室，所述减压阀体设置有用于控制终级减压腔室入口开度的阀芯，所述阀芯与一膜片组件连接，所述膜片组件与所述减压阀体内壁间围覆有一真空室，所述真空室内设置有调压弹簧及调压螺栓；所述终级减压腔室在与所述膜片组件相对的一端封盖有硬质端盖，所述端盖与所述膜片组件围覆有调压腔体，所述调压腔体连通设置有补偿管，所述补偿管出口端正对所述出气口中心。

优选地，所述补偿管的最大管径不大于所述出气口最小管径的1/3。

优选地，所述补偿管出口端延伸入所述出气口管道内。

优选地，所述补偿管与所述端盖一体设置。

优选地，所述真空室设置有与发动机进气歧管连通的真空管。

优选地，所述减压阀体外壁固接有加热组件。

优选地，所述的加热组件包括与发动机循环水路连通的换热管件。

优选地，所述调压螺栓与所述减压阀体间设置有防止调压螺栓脱出的挡圈。

上述的压缩气体减压调节装置，当压缩气体经减压阀体减压后从出气口流出的流量增大时，由于出气口中心的气体管阻小，流速升高，因而气压下降，从而带动调压腔体内的气体流向出气口，调压腔体内气压降低，使膜片组件在调压弹簧弹力作用下下降，进而使阀芯增大终级减压腔室的入口开度，因而提高了终级减压腔室的气压，即补偿了出气口中心的压力下降，使输出气体的压力和流量得到有效补偿，提高减压调节装置出口压力稳定性。

【附图说明】

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为一个实施例中一种压缩气体减压调节装置的左视图，图中示出了补偿管处的内部结构；

图2为一个实施例中一种压缩气体减压调节装置的局部剖面示意图；

图3为一个实施例中一种压缩气体减压调节装置的正面结构示意图。

图1至图3中包括：

减压阀体100        进气口110    出气口120

终级减压腔室130    阀芯131      端盖132

膜片组件140        真空室150    调压弹簧151

调压螺栓152        真空管153    挡圈154

调压腔体160        补偿管161    加热组件170。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解此处所描述的具体实施实例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实施方式的压缩气体减压调节装置，包括设置有减压腔室的减压阀体100，所述减压阀体100开设有进气口110和出气口120，所述进气口110与所述减压阀体100的一个减压腔室连通，所述减压腔室包括与所述出气口120连通的终级减压腔室130，所述减压阀体100设置有用于控制终级减压腔室130入口开度的阀芯131，所述阀芯131与一膜片组件140连接，所述膜片组件140与所述减压阀体100内壁间围覆有一真空室150，所述真空室150内设置有调压弹簧151及调压螺栓152；所述终级减压腔室130在与所述膜片组件140相对的一端封盖有硬质端盖132，所述端盖132与所述膜片组件140围覆有调压腔体160，所述调压腔体160连通设置有补偿管161，所述补偿管161出口端正对所述出气口120中心。

工作时，压缩气体自进气口110进入减压阀体100，在包括所述的终极减压腔室的各减压腔室内依次减压，最终降压至合适压力后从所述出气口120流出。当增大出气口120气体流量时，由于出气口120中心的气体管阻小，流速升高，因而气压下降，从而带动调压腔体160内的气体流向出气口120，调压腔体160内气压降低，使膜片组件140在调压弹簧151弹力作用下下降，进而使阀芯131增大终级减压腔室130的入口开度，因而提高了终级减压腔室130的气压，即补偿了出气口120中心的压力下降，使输出气体的压力和流量得到有效补偿。这种压力补偿为对出气口120中心的局部压力进行的微调，出气口120的气体流量稳定后，由于补偿管161与出气口120连通，调压腔体160与出气口120的气压最终达到平衡，则膜片组件140在终级减压腔室130入口处的阀芯131气压、调压腔体160压力与调压弹簧151弹力共同作用下达到受力平衡而稳定位置。

本压缩气体减压调节装置可以是一级减压的减压调节装置，亦可以是两级或多级减压的减压调节装置，即是说所述的减压腔室可以仅包括终级减压腔室130，亦可以是包括有多级减压腔室，这并不影响其使用效果。

在优选的实施方式中，补偿管161的最大管径不大于所述出气口120最小管径的1/3。由于补偿管161正对出气口120中心，若补偿管161管径过大，易对流经出气口120的气体形成阻碍，故而选取其管径不超过出气口120最小管径的1/3。

如图1所示，本实施例所述补偿管161出口端延伸入所述出气口120管道内。这样补偿管161能较快响应出气口120管道内的气流变化。当然，在其它实施例中，补偿管161出口端亦可以是接近而不伸入出气口120的管道内。

在一种实施方式中，补偿管161与所述端盖132可以是一体设置。即是说，加工时，可以将端盖132加工成具有补偿管161的端盖132，加工简单，成本低。当然，在其它实施例中，亦可以通过螺接、焊接等固接方式将补偿管161与端盖132固定连接，这亦不影响其使用效果。

如图1或图2所示，在一实施例中，真空室150设置有与发动机进气歧管连通的真空管153。本减压调节装置应用于为发动机提供燃料的工作环境时，设置真空管153与发动机进气歧管连接，可进一步提高对出气口120气体压力的合理调节。具体是：当发动机处于怠速工况，节气门开度极小，需燃压及量很小，此时与发动机进气歧管连通的真空室150内负压很大，此时调压弹簧151在终级减压腔室130入口处的阀芯131气压作用下被压缩，从而带动膜片组件140上升，减少终级减压腔室130入口开度，减调出适合怠速工况所需的气压及燃气流量。当发动机处于中速或部分负荷工况时，真空室150内负压有所下降，真空室150压力增大，从而推动膜片组件140下降，使终级减压腔室130入口开度增大，调节出该工况所需的气压及燃气流量。当发动机处于全负荷高速工况时，节气门开度很大，真空室150内负压很小，因而负压力变得很小，推动膜片组件140向下加大终级减压腔室130入口开度，终级减压腔室130内燃压迅速增长，即调出该工况所需的气压及燃气流量。这进一步提高了本减压调节装置的工作性能。

如图1或图3所示，本实施例所述调压螺栓152与所述减压阀体100间设置有防止调压螺栓152脱出的挡圈154。这进一步提高了本减压调节装置的工作可靠性。

如图3所示，在一个实施例中，减压阀体100外壁固接有加热组件170。这主要是由于压缩天然气在降压过程中会吸收大量的热量，设置加热组件170则可避免因温度下降而导致的气体“凝堵”现象。加热组件170可以是电加热的装置，亦可以是与其它外部热源热交换式的加热装置。

在一个实施例中，本减压调节装置应用于为发动机提供燃料的工作环境时，所述的加热组件170即可以包括与发动机循环水路连通的换热管件。通过发动机工作时产生的热量来作为热源，与减压阀体100进行热交换，而不需额外设置热源，节约了能源。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种压缩气体减压调节装置，包括设置有减压腔室的减压阀体，所述减压阀体开设有进气口和出气口，所述进气口与所述减压阀体的一个减压腔室连通，所述减压腔室包括与所述出气口连通的终级减压腔室，所述减压阀体设置有用于控制所述终级减压腔室入口开度的阀芯，所述阀芯与一膜片组件连接，所述膜片组件与所述减压阀体内壁间围覆有一真空室，所述真空室内设置有调压弹簧及调压螺栓；其特征在于：

所述终级减压腔室在与所述膜片组件相对的一端封盖有硬质端盖，所述端盖与所述膜片组件围覆有调压腔体，所述调压腔体连通设置有补偿管，所述补偿管出口端正对所述出气口中心。

2.根据权利要求1所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述补偿管的最大管径等于或小于所述出气口最小管径的1/3。

3.根据权利要求2所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述补偿管出口端延伸入所述出气口管道内。

4.根据权利要求1所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述补偿管与所述端盖一体设置。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述真空室设置有与发动机进气歧管连通的真空管。

6.根据权利要求1～4任意一项所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述减压阀体外壁固接有加热组件。

7.根据权利要求6所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述的加热组件包括与发动机循环水路连通的换热管件。

8.根据权利要求1～4任意一项所述的压缩气体减压调节装置，其特征在于：所述调压螺栓与所述减压阀体间设置有防止调压螺栓脱出的挡圈。

Images