CN204420279U - 阀后欠压自动关闭调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀后欠压自动关闭调压器，它主要由主阀、配装于主阀的主调膜盒、调压指挥器ZH和安装于调压指挥器ZH进气端的后压控制器HK构成。它是将下游管线压力导入后压控制器HK内作用于后压膜片，即可控制输入调压指挥器的调压气源信号。当阀后压力高于设定欠压值时，调压指挥器能获得信号气源对主阀进行调压作业，当阀后压力低至设定欠压值时，它自动会关闭后压控制器并切断信号气源，使调压器失去控制压力而关闭主阀，彻底消除对下游管道维修作业时的安全隐患并确保下游用户用气安全。本实用新型确实具有结构简捷生产成本低、安装使用方便、运行稳定、工作寿命长、安全性能高的突出优点，在输气行业中有极佳的应用前景。

Description

阀后欠压自动关闭调压器

技术领域

本实用新型涉及一种阀后欠压自动关闭调压器，属于输气管网调压安保装置的技术领域，它特别适合在天然气、液化石油气、煤气以及CNG调压站等输气管道上安装使用，对提高输气管网安全性能有明显的技术效果。

背景技术

就城市输气管网而言，它是由专用配送设备和遍布市区的输气管网构成的一个庞大的管系控制工程，其工作任务是将外供气源经过调压、调配等环节进行降压稳压技术处理来实现向众多用户输送压力稳定的燃气供安全使用的目的。但是，由于输气管网设备在运行中会同时受到气源质量、地理环境和气候条件等储多因素的影响而导致输气管网压力产生较大的波动，这不仅会影响输气质量，还会给用气设施带来严重的安全隐患。现行燃气公司大都是采用在输气管线上配装调压器装置，它能将输气管网的压力稳定地调控在允许波动的范围内。本发明人曾于2008年6月24日提出了一种名称为“超高压间接作用式调压器”（ZL200820063920.8）的专利技术，按照该技术方案生产制造的间接作用式调压器产品已在很多城市的输气管网上得到广泛应用，为确保燃气公司输气管网设备稳定运行和用户用气安全发挥了一定作用。其基本结构和工作原理为：它是由安装于输气管线的主阀和信号管连接的指挥器组成，将输气管网的压力波动信号导入指挥器内并作用于调压膜片使其随压力波动而上下移动来改变节流开度，向主阀的膜盒内按负反馈方式输入调压信号，即可通过调节主阀的开启度来及时调节输出压力、确保向用户输出压力稳定的燃气供安全使用。我们在长期从事调压器产品的生产研发工作中也发现：虽然现行的间接作用式调压器产品有很好的调压作用，但是也无需讳言，它在实际运行中仍存在一些使用缺陷，其主要表现为：当下游管网压力过低或发生“爆管失压”极端现象时，它不能及时地自动关闭主阀并切断指挥器，由于指挥器并未完全切断，即使在主阀关闭的情况下仍会有少量的前压气源经过指挥器流入下游管道。显然，这会给下游管道维修作业和众多用户留下极大的安全隐患。这是燃气公司长期以来一直都迫切希望解决的一个技术课题，这也是现行间接作用式调压器还需要进一步改进和完善的地方，本实用新型正是想要继续解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在克服现有技术存在的上述不足之处而提出一种阀后欠压自动关闭调压器, 它是在保留调压稳压基本功能的前提下，在下游输气管网出现压力过低或“爆管失压”极端现象时，它能自动关闭主阀和指挥器，对彻底消除下游管道维修作业的安全隐患、确保下游用户用气安全具有明显效果。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：

本实用新型提出的一种阀后欠压自动关闭调压器，它包括连接安装于阀前输入管、阀后输出管的主阀、配装于主阀的主调膜盒、调压指挥器、连接于调压指挥器的信号输出管、指挥后压管和连接于阀前输入管的前压信号管，在主调膜盒内配装主调膜片分隔为上膜气室、下膜气室，信号输出管的出口端连接安装于主调膜盒与下膜气室相连通，在主调膜盒上连接安装有分别与上膜气室、下膜气室相通的主调后压管、信号回流管，所述的主调后压管、信号回流管和指挥后压管的另一端连接于阀后输出管，在调压指挥器的进气管接口处连接安装有信号导管，其特征在于：在前压信号管与信号导管之间连接安装后压控制器，所述的后压控制器包括控制阀体、安装于控制阀体的上阀盖、下阀盖、上控弹簧、下控弹簧和联动轴，在控制阀体与下阀盖之间配装后压膜片分隔为后压上腔、后压下腔，所述的下控弹簧配装于后压下腔内支承于后压膜片，在控制阀体与上阀盖之间配装主控膜片分隔为主控上腔、主控下腔，所述的上控弹簧配装于主控上腔内并支承于主控膜片与弹簧座之间，配装于上阀盖的主控螺杆顶压于弹簧座构成欠压设定机构，联动轴的两端连接于后压膜片、主控膜片，在控制阀体内设置有与主控下腔相通的进气通道、出气通道，配装于进气通道内的主控气嘴与嵌装于主控膜片的密封垫构成调压信号阀口结构，前压信号管出口端配装于控制阀体的进气连接孔内，信号导管的进口端配装于控制阀体的出气连接孔与调压指挥器相连通，下阀盖安装有与后压下腔相通的主控后压管，主控后压管的另一端连接于阀后输出管。它显著的结构特点是：在调压指挥器的进气端再增加配装一个后压控制器装置，将下游管线压力信号导入后压控制器的后压下腔内，由下游管线压力来调控后压控制器的开启或关闭，即可调控开启或关闭调压指挥器的调压气源信号。当下游输出压力在高于设定欠压值的范围内波动时，调压指挥器会对安装于输气管线的主阀进行正常的调压稳压作业，当输气管网下游压力低至设定欠压值时，它会自行关闭后压控制器并快速切断调压指挥器的调压气源信号，这时调压器会因失去控制压力而快速关闭主阀，即可实现自动关闭主阀并同时切断调压指挥器的调压信号气源的发明目的，能彻底消除下游管道进行维修作业时的安全隐患，对确保下游用户用气安全有明显作用。

本实用新型还具有如下技术特征：

在阀前输入管与后压控制器的主控后压管之间连接安装有复位导气管，在复位导气管上安装有复位角阀。这种结构设计特别方便于对调压器进行开启复位的操作，只需转动复位角阀，将阀前输入管内的气源压力经主控后压管导入后压控制器的后压下腔内并推动后压膜片上移，即可开启调压信号阀口进行复位，向调压指挥阀内输入管网前压信号气源，在调压器重新获得控制压力后再关闭复位角阀，即可使调压器快速恢复正常的调压稳压作业。

所述的密封垫采用硅橡胶材料制成。选用硅橡胶材料制成密封垫具有极高的耐磨抗冲刷能力，它对提高调压稳压性能、延长工作寿命有一定作用。

本实用新型具有如下实质性特点和进步：

本实用新型首创了在调压指挥器进气端配装后压控制器的阀后欠压自动关闭调压器, 它是利用下游管线压力作用于后压膜片来启闭后压控制器进而控制调压指挥器的调压气源信号。当下游输出压力高于后压控制器的设定欠压值时，后压控制器是处于开启状态，它能使调压指挥器获得调压信号气源并对主阀进行正常调压稳压作业，当下游输出压力低至设定欠压值或“爆管失压”时，它会自动关闭后压控制器并切断调压指挥器的信号气源，使调压器失去控制压力进而快速关闭主阀，能有效杜绝上游调压气源经指挥器流向下游管道的现象，可彻底消除对下游管道维修作业时造成的安全隐患并确保下游用户的用气安全。经试用表明：本实用新型确实具有结构简捷生产成本低、安装使用方便、运行稳定、工作寿命长、维修作业安全性能高的突出优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，也作摘要附图。

图2是本实用新型的后压控制器HK的结构示意图（放大），展示在控制阀体内设置调压信号阀口结构的示意图。

图3是本实用新型的调压指挥器ZH的结构示意图。

附图中的标记说明：

1为复位角阀，2为主调弹簧，3为主阀，4为复位导气管，5为空心箭头，6为阀前输入管，7为阀套，8为阀芯，9为主调阀杆，10为下膜气室，11为主调膜片，12为实线箭头，13为前压信号管，14为信号输出管，15为信号导管，16为指挥后压管，17为主控后压管，18为上膜气室，19为主调后压管，20为信号回流管，21为主调膜盒，22为主阀口，23为阀后输出管，24为下控弹簧，25为下阀盖，26为后压膜片，27为后压下腔，28为联动轴，29为出气连接孔，30为出气通道，31为主控下腔，32为主控上腔，33为主控螺杆，34为弹簧座，35为上控弹簧，36为上阀盖，37为主控膜片，38为密封垫，39为调压信号阀口，40为控制阀体，41为主控气嘴，42为进气连接孔，43为进气通道，44为后压上腔，45为后压接入口，46为主调螺杆，47为调压下腔，48为节流上腔，49为调压阀体，50为出气管接口，51为节流膜片，52为节流下腔，53为下调弹簧，54为调压下盖，55为调压气嘴，56为进气管接口，57为调压膜片，58为调压轴，59为调压上腔，60为上调弹簧，61为调压上盖，ZH为调压指挥器，HK为后压控制器。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本实用新型的实施例：

一种阀后欠压自动关闭调压器，它主要由连接安装于阀前输入管6、阀后输出管23之间的主阀3、配装于主阀3的主调膜盒21、调压指挥器ZH、后压控制器HK和前压信号管13、信号导管15、信号输出管14、信号回流管20、主调后压管19和指挥后压管16构成。在主阀3内配装有主调阀杆9、主调弹簧2和阀套7、阀芯8构成调节主阀口22开启度的调压结构。在主调膜盒21内配装主调膜片11分隔为上膜气室18、下膜气室10，主调阀杆9的上端连接于主调膜片11，在主调膜盒21上连接安装有分别与上膜气室18、下膜气室10相通的主调后压管19、信号回流管20。所述的调压指挥器ZH包括调压阀体49、安装于调压阀体49的调压下盖54、调压上盖61、下调弹簧53、上调弹簧60、调压轴58和主调螺杆46，在调压阀体49与调压下盖54之间配装节流膜片51分隔为节流下腔52、节流上腔48，下调弹簧53配装于节流下腔52内支承于节流膜片51，在调压下盖54底部配装有与节流下腔52相通的指挥后压管16，在调压阀体49与调压上盖61之间配装调压膜片57分隔为调压下腔47、调压上腔59，上调弹簧60配装于调压上腔59内支承于调压膜片57，所述主调螺杆46按螺纹连接方式配装于调压上盖61构成调压设定结构，调压轴58的两端固定连接于节流膜片51、调压膜片57构成双膜联动机构，在调压阀体49内设置有与节流上腔48相通的出气管接口50、内配调压气嘴55的进气管接口56形成节流气道结构，所述信号输出管14连接配装于调压阀体49的出气管接口50，信号输出管14的出口端连接安装于主调膜盒21并与下膜气室10相连通。所述后压控制器HK包括控制阀体40、安装于控制阀体40的上阀盖36、下阀盖25、上控弹簧35、下控弹簧24、联动轴28和主控螺杆33，在控制阀体40与下阀盖25之间配装后压膜片26分隔为后压上腔44、后压下腔27，所述的下控弹簧24配装于后压下腔27内支承于后压膜片26，在控制阀体40与上阀盖36之间配装主控膜片37分隔为主控上腔32、主控下腔31，所述的上控弹簧35配装于主控上腔32内并支承于主控膜片37与弹簧座34之间，按螺纹连接方式配装于上阀盖36的主控螺杆33顶压于弹簧座34构成欠压设定机构，所述联动轴28的两端连接于后压膜片26、主控膜片37构成双膜联动机构，在控制阀体40内设置有与主控下腔31相通的进气通道43、出气通道30，配装于进气通道43内的主控气嘴41与嵌装于主控膜片37的密封垫38构成调压信号阀口39结构，所述密封垫38可选用硅橡胶材料制成。前压信号管13的出口端配装于控制阀体40的进气连接孔42，信号导管15的进口端配装于控制阀体40的出气连接孔29与调压指挥器ZH相连通，在下阀盖25底部的后压接入口45处安装有与后压下腔27相通的主控后压管17，在主控后压管17与阀前输入管6之间连接安装有复位导气管4并在复位导气管4上安装复位角阀1。它是按如下方式进行安装操作的：首先将主阀3固定连接安装于阀前输入管6、阀后输出管23之间，如空心箭头5所示，即可构成由阀前输入管6经主阀3至阀后输出管23向下游供气的“主输气管路通道”，将前压信号管13的进气端固定连接于阀前输入管6，再将主调后压管19、信号回流管20、指挥后压管16、主控后压管17的另一端连接于阀后输出管23，即可形成如实线箭头12所示，由阀前输入管6经前压信号管13、后压控制器HK、信号导管15、调压指挥器ZH、信号输出管14、主调膜盒21的下膜气室10至阀后输出管23的阀前压力波动的“调压信号气源通道”，并且这个“调压信号气源通道”还将会同时受到阀后压力波动的共同作用。

需要说明的是，在后压控制器HK出厂检测时，即可根据《输配送燃气管理操作规程》规定供气压力技术指标在压力校验仪上预先设定“阀后欠压值”。它的操作方式为：将后压控制器HK的前压信号管13连接于压力校验仪，首先启动压力校验仪向后压控制器HK内输入压力为所要设定“阀后欠压值”的带压气体，再缓缓转动主控螺杆33逐渐增大上控弹簧35对主控膜片37的压力，在上控弹簧35推动主控膜片37向下移位的过程中恰能使密封垫38封闭主控气嘴41时固封主控螺杆33的位置，至此，即完成对后压控制器HK“阀后欠压值”的设定操作。还可进行如下验证操作，将压力校验仪的输出气压升高后，即可开启主控气嘴41使调压信号阀口39呈开启状态，再将压力校验仪的输出气压降至设定的“阀后欠压值”时，它又能封闭主控气嘴41使调压信号阀口39呈关闭状态。当然，也可在安装施工现场对后压控制器HK进行“阀后欠压值”的设定操作。

它是这样进行正常调压稳压和阀后欠压关闭作业的：

根据《输配送燃气管理操作规程》规定的供气额定压力技术要求，操作调压指挥器ZH的主调螺杆46调节上调弹簧60对调压膜片57的压力，即可通过调节调压气嘴55的节流开度来调节输入主调膜盒21下膜气室10内的气压，再通过主调阀杆9带动阀芯8上下移位进而调节主阀口22的开启程度来调节主阀3的输出气体压力，它在实际运行过程中进行调压稳压的原理是：在输气管网下游的压力波动范围高于后压控制器HK设定的欠压值时，后压控制器HK是处于开启状态，即是说后压控制器HK内的后压膜片26、主控膜片37会在主控后压管17导入后压下腔27内的后压、下控弹簧24和上控弹簧35的共同作用下使密封垫38与主控气嘴41形成的调压信号阀口39处于开启状态。下面再分三种工作模式作进一步的说明：

1．本实用新型正常调压稳压作业的工作模式：输气管网上游阀前压力波动的调压信号气源是由阀前输入管6经前压信号管13输入后压控制器HK内，经主控气嘴41与嵌装于主控膜片37的密封垫38构成的调压信号阀口39进行节流调压后，再由出气通道30输出并经信号导管15输入调压指挥器ZH内，再经调压指挥器ZH内的调压气嘴55进行节流调压后进入节流上腔48并作用于节流膜片51，由于输气管网上游阀前压力的波动会使节流膜片51发生移位并改变调压气嘴55与节流膜片51的节流开度，使节流上腔48内的压力随管网上游压力的波动而变化。至此，即可由信号输出管14向主调膜盒21的下膜气室10内输入随上游阀前压力波动而变化的调压信号并作用于主调膜片11而推动主调膜片11随着上游压力波动而上下移动，即可通过主调阀杆9带动阀芯8上下移位来调节主阀口22的开启程度进而调节主阀3的输出气体压力。至此，即可实现对输气管网进行自动调压稳压并对下游用户输出压力稳定的燃气供正常使用的目的。

2．本实用新型进行阀后欠压关闭作业的工作模式：当输气管网下游的压力降低至对后压控制器HK的设定欠压值或突出“爆管失压”时，后压控制器HK的上控弹簧35会快速推动主控膜片37下移并使密封垫38封闭主控气嘴41，这时，调压信号阀口39处于切断调压信号气源的关闭状态。即是说，由主控后压管17导入后压控制器HK后压下腔27内的气体压力低至设定的“阀后欠压值”时，后压控制器HK的后压膜片26和主控膜片37原有的平衡位置状态被破坏，上控弹簧35会推动主控膜片37快速向下移动并由嵌装于主控膜片37的密封垫38封闭主控气嘴41而使调压信号阀口39处于切断调压信号气源的关闭状态，由于后压控制器HK的关闭即可切断向调压指挥器ZH输入的调压信号气源，主调膜盒21的下膜气室10将会处于失压状态。这时，配装于主阀3内主调弹簧2会推动阀芯8快速下移并关闭主阀口22，至此，即可实现快速关闭主阀3和后压控制器HK、彻底消除下游管道维修作业安全隐患的发明目的。

3．本实用新型进行手动开启复位恢复供气作业的工作模式：维修下游管道经检查无误后，即可手动开启复位角阀1，由复位导气管4将阀前输入管6内的带压气体经主控后压管17输入后压控制器HK的后压下腔27内，即可向上推动后压膜片26并由联动轴28带动主控膜片37上移，使调压信号阀口39开启进行复位，即可向调压指挥阀ZH内输入调压信号气源，在调压器重新获得控制压力后再关闭复位角阀1，即可使调压器快速恢复正常的调压稳压作业。

Claims (3)

1.一种阀后欠压自动关闭调压器，它包括连接安装于阀前输入管（6）、阀后输出管（23）的主阀（3）、配装于主阀（3）的主调膜盒（21）、调压指挥器（ZH）、连接于调压指挥器（ZH）的信号输出管（14）、指挥后压管（16）和连接于阀前输入管（6）的前压信号管（13），在主调膜盒（21）内配装主调膜片（11）分隔为上膜气室（18）、下膜气室（10），信号输出管（14）的出口端连接安装于主调膜盒（21）与下膜气室（10）相连通，在主调膜盒（21）上连接安装有分别与上膜气室（18）、下膜气室（10）相通的主调后压管（19）、信号回流管（20），所述的主调后压管（19）、信号回流管（20）和指挥后压管（16）的另一端连接于阀后输出管（23），在调压指挥器（ZH）的进气管接口（56）处连接安装有信号导管（15），其特征在于：在前压信号管（13）与信号导管（15）之间连接安装后压控制器（HK），所述的后压控制器（HK）包括控制阀体（40）、安装于控制阀体（40）的上阀盖（36）、下阀盖（25）、上控弹簧（35）、下控弹簧（24）和联动轴（28），在控制阀体（40）与下阀盖（25）之间配装后压膜片（26）分隔为后压上腔（44）、后压下腔（27），所述的下控弹簧（24）配装于后压下腔（27）内支承于后压膜片（26），在控制阀体（40）与上阀盖（36）之间配装主控膜片（37）分隔为主控上腔（32）、主控下腔（31），所述的上控弹簧（35）配装于主控上腔（32）内并支承于主控膜片（37）与弹簧座（34）之间，配装于上阀盖（36）的主控螺杆（33）顶压于弹簧座（34）构成欠压设定机构，联动轴（28）的两端连接于后压膜片（26）、主控膜片（37），在控制阀体（40）内设置有与主控下腔（31）相通的进气通道（43）、出气通道（30），配装于进气通道（43）内的主控气嘴（41）与嵌装于主控膜片（37）的密封垫（38）构成调压信号阀口（39）结构，前压信号管（13）出口端配装于控制阀体（40）的进气连接孔（42）内，信号导管（15）的进口端配装于控制阀体（40）的出气连接孔（29）与调压指挥器（ZH）相连通，下阀盖（25）安装有与后压下腔（27）相通的主控后压管（17），主控后压管（17）的另一端连接于阀后输出管（23）。

2.根据权利要求1所述的阀后欠压自动关闭调压器，其特征在于：在阀前输入管（6）与后压控制器（HK）的主控后压管（17）之间连接安装有复位导气管（4），在复位导气管（4）上安装有复位角阀（1）。

3.根据权利要求1或2所述的阀后欠压自动关闭调压器，其特征在于：所述的密封垫（38）采用硅橡胶材料制成。