CN204420280U - 阀前欠压自动关闭调压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀前欠压自动关闭调压器，它主要由安装于“一般性用户”的主阀、指挥器、欠压关闭控制器构成，其结构特点是：在现行调压器的指挥器前端配装欠压关闭控制器，它能对调压信号气源进行自动启闭控制作业，在管网压力高于设定欠压值时，指挥器能获得调压信号气源对主阀进行调压作业，当管网压力低至设定欠压值时，它会自行切断调压信号气源关闭主阀，可集中调配气源对“重要用户”维持供气作业。本实用新型具有结构简捷、生产成本低、安装使用方便、自动化管理程度高、运行安全可靠、工作寿命长的突出优点，对提升城市燃气公司对输气管网“调压稳压、调配供气”管控水平有明显的技术效果，在输气行业中有极佳的应用前景。

Description

阀前欠压自动关闭调压器

技术领域

本实用新型涉及输气管网调压装置，尤其涉及一种阀前欠压自动关闭调压器，属于对输送燃气进行调压调配的技术领域，它特别适合在天然气、液化石油气、瓦斯气、煤气以及CNG调压站等输气管道上安装使用，对提升燃气公司对输气管网 “调压稳压、调配供气”管理作业水平具有非常明显的技术效果。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的高速发展，极大地推进了城镇化建设的进程，在现行城市规模逐渐扩展、居住人口快速增容的背景下，很多城市对居民生活用气和工业用气的需求量正呈现加速增长之势。目前，我国大多数城市燃气公司都难免受到输气管网设备供气能力不足、或者是燃气资源配额等储多因素的限制，不同程度地面临由于“输气管网压力偏低波动”而难以维持正常供气压力的尴尬局面，特别是在冬季用气高峰时段，很多城市都会频繁发生由于气源不足、管网压力偏低而无法正常供气的现象。对于“管网压力偏低造成供气压力波动”的现象，燃气公司大都是采用在输气管线上安装间接作用式调压器对燃气压力进行“削峰填谷”来实现调压稳压的，现行间接作用式调压器的基本结构是：它主要由安装于输气管线上的主阀和调压信号管连接的指挥器组成，调压稳压工作原理是：将输气管网的压力波动信号导入指挥器内推动调压膜片随压力波动而上下移动进而改变节流开度，即可向主阀的主调膜盒内输入随管网压力波动的调压信号，再由主调膜片推动阀杆上下移位来调节主阀的开启度进行适时调压，即可向下游用户输出压力稳定的燃气供使用。客观地说，现行间接作用式调压器在“压力偏低波动不大”的情况下对维持正常供气作业是有很好使用效果的。但是，由于“气源数量不足引起输气管网压力过低”造成区域性无法正常供气时，燃气公司是依据“燃气用户分类保障等级”相关规定，采取关闭“一般性用户”的输气管线来确保“关键性重要用户”的供气需求。我们在长期从事输气管网调压器产品的研发工作中发现：由于现行间接作用式调压器在实际运行中只能起到调压作用，当输气管网压力过低时，它是无法对“一般性用户”输气管线进行自动关闭作业的，也无法在输气管网压力恢复正常后自动进行开启复位作业。迄今为止，燃气公司都是派出专业管线工作人员到输气管线实地进行人工关闭或开启复位的操作。无庸置疑，这种依靠人工关闭或开启复位的操作方式原始落后，存在管线工人外出路途远、操作阀门劳动强度高、工作时间长、启闭操作的应急时效低、费工费时和运行管理成本高的缺陷。究其原因主要是现行调节器在结构设计上还不尽科学合理、使用功能过于单一所致，这是长期以来一直困扰燃气公司并迫切希望解决的一个技术性课题，本实用新型正是想要解决这个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在克服现行调压器存在的上述不足之处而提出一种阀前欠压自动关闭调压器, 它特别适合配装于“一般性用户”的输气管线上，当管网压力低至设定的欠压值时，它能自动关闭停止供气，在管网压力正常后又能自动开启复位及时恢复供气作业，可有效提升燃气公司对输气管网“调压稳压、调配供气”的管理控制能力。

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前欠压自动关闭调压器，它包括连接于输入主管、输出主管的主阀、安装于主阀的主调膜盒和指挥器，在主阀内配装有阀座、笼形阀套、阀芯、阀杆和主调弹簧，在主调膜盒内配装膜片组件分隔为上气室、下气室，阀杆连接于膜片组件，指挥器包括调压阀体、上阀盖、下阀盖、调压螺杆、上弹簧，在调压阀体与下阀盖之间配装节流膜片分隔为节流上腔、节流下腔，在节流下腔内配装有下弹簧，在调压阀体与上阀盖之间配装调压膜片分隔为调压气腔，调压轴两端连接于调压膜片、节流膜片，调压阀体内设置有与节流上腔相通的出气孔和配装节流气嘴的进气孔形成节流调压气道结构，在进气孔处连接安装调压进气管，在出气孔处连接安装有与主调膜盒的下气室相通的调压出气管，在主调膜盒上连接有分别与上气室、下气室相通的主调后压管、回流管，在下阀盖底部连接有与节流下腔相通的节流后压管，主调后压管、节流后压管、回流管连通于输出主管，其特征在于：在输入主管与调压进气管之间连接安装有前压输入管和欠压关闭控制器，欠压关闭控制器包括控制阀体、安装于控制阀体的控制阀座、控制阀盖和控制轴，在控制阀体与控制阀座之间配装前压膜片分隔为前压上腔、前压下腔，在前压下腔内配装有前压弹簧，在控制阀体与控制阀盖之间配装控制膜片分隔为控制上腔、控制下腔，控制轴的两端连接于前压膜片、控制膜片，在控制上腔内配装有支承于控制膜片与压座的控制弹簧，配装于控制阀盖的控制螺杆顶压于压座形成关闭控制结构，在控制阀体内设置有与控制下腔相通的导入气道、导出气道，配装于导入气道的控制气嘴与嵌装于控制膜片的硅橡胶材料制成的密封环形成启闭阀口结构，所述的调压进气管连接安装于控制阀体的导出气道的输出连接孔内，前压输入管连接安装于控制阀体的导入气道的输入连接孔内，前压输入管的进气端连接于输入主管，在控制阀座底部连接安装有与前压下腔相通的前压管，前压管的进气端连接于前压输入管。其显著的结构特点是：它是在现行间接作用式调压器的指挥器进气端再增加配装一个欠压关闭控制器，使输气管网的压力波动信号首先经过欠压关闭控制器后再输入指挥器内，输气管网压力在高于设定欠压值的范围内波动时，即可由指挥器对安装于输气主管的主阀进行正常的调压稳压作业，当输气管网压力低至设定欠压值时，欠压关闭控制器会自行关闭并快速切断指挥器的调压气源而使调压器失去控制压力，即可实现自动关闭主阀停止“一般性用户”供气并集中调配有限气源用于确保“关键性重要用户”供气的发明目的。在输气管网压力恢复至高于设定欠压值时，欠压关闭控制器又会自行开启复位向指挥器输入调压气源，使调压器重新获得控制压力，即可快速恢复调压器正常的调压稳压工作状态。

本实用新型具有如下实质性特点和进步：

本实用新型首创了一种安装于“一般性用户”输气管线上的阀前欠压自动关闭调压器, 它是在现行调压器的指挥器进气端配装一个欠压关闭控制器用作自动开启或关闭指挥器调压信号气源的控制装置，它是将管网压力波动调压信号气源首先经欠压关闭控制器后再进入指挥器内，在输气管网压力高于欠压关闭控制器的设定欠压值时，欠压关闭控制器是处于开启状态，指挥器获得调压信号气源后即可对主阀进行正常的调压稳压作业，当输气管网压力低至设定欠压值时，欠压关闭控制器会自行关闭并切断调压信号气源使调压器失去控制压力而关闭，即可快速关闭主阀停止“一般性用户”供气并集中调配气源保证“关键性重要用户”的供气需求。经过试用表明：本实用新型具有结构简捷、生产容易、制造成本低、安装使用方便、自动化管理程度高、运行安全可靠、工作寿命长的突出优点，对进一步提升城市燃气公司对输气管网“调压稳压、调配供气”的管控水平有明显的技术效果。

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是本实用新型的欠压关闭控制器的结构示意图（放大），展示在控制阀体内设置前压控制启闭阀口结构的示意图。

图3是本实用新型的指挥器的结构示意图。

附图中的标记说明：

1为主阀，2为输入主管，3为空心箭头，4为实线箭头，5为前压管，6为前压输入管，7为调压出气管，8为调压进气管，9为下气室，10为主调膜盒，11为上气室，12为膜片组件，13为主调后压管，14为节流后压管，15为回流管，16为主调弹簧，17为阀杆，18为笼形阀套，19为阀芯，20为阀座，21为主调压阀口，22为输出主管，23为压座，24为控制弹簧，25为控制上腔，26为控制膜片，27为控制气嘴，28为输入连接孔，29为导入气道，30为前压下腔，31为前压弹簧，32为控制阀座，33为前压膜片，34为前压上腔，35为输出连接孔，36为控制阀体，37为导出气道，38为控制下腔，39为控制轴，40为密封环，41为控制阀盖，42为控制螺杆，43为上阀盖，44为进气孔，45为调压阀体，46为节流气嘴，47为节流膜片，48为下弹簧，49为下阀盖，50为节流下腔，51为节流上腔，52为出气孔，53为调压轴，54为调压气腔，55为调压膜片，56为上弹簧，57为调压螺杆。

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：

一种阀前欠压自动关闭调压器，它主要由主阀1、指挥器ZH、欠压关闭控制器QK和前压管5、前压输入管6、调压进气管8、调压出气管7、主调后压管13、节流后压管14、回流管15构成，在主阀1内配装有阀座20、笼形阀套18、阀芯19、阀杆17和主调弹簧16，主阀1上固定安装主调膜盒10，在主调膜盒10内配装膜片组件12分隔为上气室11、下气室9，阀杆17的上端连接于膜片组件12。所述的指挥器ZH包括调压阀体45、上阀盖43、下阀盖49、调压螺杆57、调压轴53、上弹簧56和下弹簧48，在调压阀体45与下阀盖49之间配装节流膜片47分隔为节流上腔51、节流下腔50，所述下弹簧48配装于节流下腔50内支承于节流膜片47，在下阀盖49底部连接有与节流下腔50相通的节流后压管14，所述的主调后压管13、回流管15固定连接安装于主调膜盒10并分别与上气室11、下气室9相连通，在调压阀体45与上阀盖43之间配装调压膜片55分隔为调压气腔54，调压轴53两端连接于调压膜片55、节流膜片47，在调压阀体45内设置有与节流上腔51相通的出气孔52和配装有节流气嘴46的进气孔44形成节流调压气道结构，所述的调压进气管8连接配装于进气孔44的进口端，调压出气管7连接配装于出气孔52的出口端，调压出气管7的另一端固定连接安装于主调膜盒10并与下气室9相连通。所述的欠压关闭控制器QK包括控制阀体36、安装于控制阀体36的控制阀座32、控制阀盖41、控制轴39、控制螺杆42、压座23、控制弹簧24和前压弹簧31，在控制阀体36与控制阀盖41之间配装控制膜片26分隔为控制上腔25、控制下腔38，所述的控制弹簧24配装于控制上腔25内并支承于控制膜片26与压座23之间，与控制阀盖41成螺纹配装结构的控制螺杆42顶压于压座23形成关闭控制结构，在控制阀体36内设置有与控制下腔38相通的导入气道29、导出气道37，配装于导入气道29内的控制气嘴27与嵌装于控制膜片26的硅橡胶密封环40形成启闭阀口结构，所述的调压进气管8连接安装于导出气道37的输出连接孔35内，前压输入管6连接安装于导入气道29的输入连接孔28内，在控制阀体36与控制阀座32之间配装前压膜片33分隔为前压上腔34、前压下腔30，配装于前压下腔30内的前压弹簧31支承于前压膜片33，所述控制轴39的两端连接于前压膜片33、控制膜片26，在控制阀座32底部连接安装有与前压下腔30相通的前压管5，前压管5的进气端连接于前压输入管6。它是按如下方式进行安装操作的：根据“燃气用户分类保障等级”的相关规定，在选取的“一般性用户”的输气管线上进行安装工作，首先将主阀1固定连接安装于输入主管2、输出主管22之间，即可形成如空心箭头3所示，由输入主管2经主阀1至输出主管22向下游供气的输气管路通道，再将前压输入管6的进气端固定连接于主阀1前端的输入主管2，将主调后压管13、节流后压管14、回流管15固定连接安装于主阀1后端的输出主管22，即可形成如实线箭头4所示，由输入主管2经前压输入管6、欠压关闭控制器QK、调压进气管8、指挥器ZH、调压出气管7、主调膜盒10的下气室9至输出主管22的输气管网阀前压力波动调压信号气源通道，这个“调压信号气源通道”会同时受到由前压管5导入欠压关闭控制器QK前压下腔30内的阀前压力、由节流后压管14、主调后压管13分别导入指挥器ZH节流下腔50、主调膜盒10的上气室11内的阀后压力的共同作用。

按如下方式对欠压关闭控制器QK进行“阀前欠压值”的设定操作：在欠压关闭控制器QK出厂检测时，根据《输配送燃气管理操作规程》规定的供气压力和对“一般性用户”关闭输气管线“阀前欠压值”的技术要求，在压力校验仪上对欠压关闭控制器QK预先设定“阀前欠压值”。即是说，将欠压关闭控制器QK的前压输入管6连接于压力校验仪，启动压力校验仪向欠压关闭控制器QK内输入压力为“阀前欠压值”的带压气体，再缓缓转动控制螺杆42逐渐增大控制弹簧24对控制膜片26的压力，在控制膜片26下移的过程中恰能使密封环40封闭控制气嘴27关闭阀口时，固封控制螺杆42的位置，即完成对欠压关闭控制器QK的“阀前欠压值”的设定操作。需要说明的是：将压力校验仪的输出气体压力升高后，进入前压下腔30内的气体会克服控制弹簧24原设定的压力向上推动前压膜片33并通过控制轴39推动控制膜片26向上移位，即可开启控制气嘴27使阀口呈开启状态，再将气体压力降至设定的“阀前欠压值”时，又能封闭控制气嘴27使阀口呈关闭状态。当然，也可在安装时进行“阀前欠压值”的设定操作。

它是这样进行正常调压稳压和阀前欠压关闭作业的：

将本实有新型提出的阀前欠压自动关闭调压器固定连接安装于“一般性用户”的输气管线上经检查无误后，根据《输配送燃气管理操作规程》规定的正常供气额定压力的技术要求，操作指挥器ZH的调压螺杆57即可调节上弹簧56对调压膜片55的压力，通过调节指挥器ZH内节流气嘴46的节流开度来调节输入主调膜盒10的下气室9内的信号气源压力，即能通过阀杆17带动阀芯19上下移位进而调节主调压阀口21的开启程度来调节输出气体的压力，它在实际运行过程中进行调压稳压的原理是：在输气管网上游的压力波动范围高于欠压关闭控制器QK设定的欠压值时，欠压关闭控制器QK是处于开启状态，即是说欠压关闭控制器QK内的前压膜片33、控制膜片26会在前压管5导入的阀前压力、前压弹簧31和控制弹簧24的共同作用下使密封环40与控制气嘴27形成“阀口结构”处于开启状态。下面分三种工作模式对本实用新型提出的阀前欠压自动关闭调压器的工作原理作进一步的说明：

1．本实用新型处于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输入主管2经前压输入管6进入欠压关闭控制器QK的导入气道29、控制气嘴27进入控制下腔38、再由导出气道37输出至调压进气管8，再经调压进气管8输入指挥器ZH内的进气孔44、经节流气嘴46节流后进入节流上腔51并作用于节流膜片47，由于输气管网上游的压力波动会使节流膜片47发生移位并改变节流气嘴46与节流膜片47的节流开度而使节流上腔51内的压力随管网上游压力波动而变化。至此，即可由出气孔52输出随输气管网上游压力波动而变化的调压信号，再经调压出气管7输入主调膜盒10的下气室9并作用于膜片组件12，即可推动膜片组件12随着输气管网上游压力波动而上下移动，再通过阀杆17带动阀芯19上下移位进而调节主调压阀口21的开启程度，至此，即可实现对输气管网进行自动调压并对下游用户输出压力稳定的燃气供安全使用的目的。

2．本实用新型进行阀前欠压关闭作业的工作模式：当输气管网上游的压力降低至对欠压关闭控制器QK设定的“阀前欠压值”时，欠压关闭控制器QK会自行关闭处于切断调压信号气源的工作状态。即是说，当由前压管5导入欠压关闭控制器QK的前压下腔30内的阀前压力降低至设定的“阀前欠压值”时，欠压关闭控制器QK内的前压膜片33、控制膜片26原有的平衡位置状态被破坏，控制弹簧24会推动控制膜片26向下移动并由嵌装于控制膜片26的密封环40封闭控制气嘴27使“阀口结构”处于关闭状态，由于欠压关闭控制器QK的关闭即可切断指挥器ZH的调压信号气源而使主调膜盒10的下气室9内处于失压状态。这时，配装于主阀1内的主调弹簧16会推动阀芯19随之下移关闭主调压阀口21，至此，即可实现快速关闭主阀1停止向“一般性用户”供气并集中调配气源向“关键性重要用户”供气的发明目的。

3．本实用新型进行自动开启复位恢复供气作业的工作模式：当输气管网上游的压力恢复正常升至高于设定的“阀前欠压值”时，欠压关闭控制器QK又会自行复位处于开启状。即是说，由前压管5导入欠压关闭控制器QK前压下腔30内的阀前压力上升至高于设定的“阀前欠压值”时，前压下腔30内的升压气体会推动前压膜片33向上移动、并通过控制轴39带动控制膜片26随之上移，这时，嵌装于控制膜片26的密封环40会与控制气嘴27分离而使“阀口结构”重新处于开启状态。至此，在欠压关闭控制器QK开启后即可向指挥器ZH内输入管网上游调压信号气源，如上所述，主调膜盒10的下气室9内会重新获得调压信号气源推动膜片组件12向上位移并通过阀杆17带动阀芯19随之上移，即可开启主阀1进行复位，快速恢复对“一般性用户”的供气作业。

显然，上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的方式之一，本实用新型要求保护的范围并不仅仅局限于上述实施例，还应包括由本领域的普通技术人员按照本实用新型的技术方案所能变化的其它方式。

Claims (2)

1.一种阀前欠压自动关闭调压器，它包括连接于输入主管（2）、输出主管（22）的主阀（1）、安装于主阀（1）的主调膜盒（10）和指挥器（ZH），在主阀（1）内配装有阀座（20）、笼形阀套（18）、阀芯（19）、阀杆（17）和主调弹簧（16），在主调膜盒（10）内配装膜片组件（12）分隔为上气室（11）、下气室（9），阀杆（17）连接于膜片组件（12），指挥器（ZH）包括调压阀体（45）、上阀盖（43）、下阀盖（49）、调压螺杆（57）、上弹簧（56），在调压阀体（45）与下阀盖（49）之间配装节流膜片（47）分隔为节流上腔（51）、节流下腔（50），在节流下腔（50）内配装有下弹簧（48），在调压阀体（45）与上阀盖（43）之间配装调压膜片（55）分隔为调压气腔（54），调压轴（53）两端连接于调压膜片（55）、节流膜片（47），调压阀体（45）内设置有与节流上腔（51）相通的出气孔（52）和配装节流气嘴（46）的进气孔（44）形成节流调压气道结构，在进气孔（44）处连接安装调压进气管（8），在出气孔（52）处连接安装有与主调膜盒（10）的下气室（9）相通的调压出气管（7），在主调膜盒（10）上连接有分别与上气室（11）、下气室（9）相通的主调后压管（13）、回流管（15），在下阀盖（49）底部连接有与节流下腔（50）相通的节流后压管（14），主调后压管（13）、节流后压管（14）、回流管（15）连通于输出主管（22），其特征在于：在输入主管（2）与调压进气管（8）之间连接安装有前压输入管（6）和欠压关闭控制器（QK），欠压关闭控制器（QK）包括控制阀体（36）、安装于控制阀体（36）的控制阀座（32）、控制阀盖（41）和控制轴（39），在控制阀体（36）与控制阀座（32）之间配装前压膜片（33）分隔为前压上腔（34）、前压下腔（30），在前压下腔（30）内配装有前压弹簧（31），在控制阀体（36）与控制阀盖（41）之间配装控制膜片（26）分隔为控制上腔（25）、控制下腔（38），控制轴（39）的两端连接于前压膜片（33）、控制膜片（26），在控制上腔（25）内配装有支承于控制膜片（26）与压座（23）的控制弹簧（24），配装于控制阀盖（41）的控制螺杆（42）顶压于压座（23）形成关闭控制结构，在控制阀体（36）内设置有与控制下腔（38）相通的导入气道（29）、导出气道（37），配装于导入气道（29）的控制气嘴（27）与嵌装于控制膜片（26）的密封环（40）形成启闭阀口结构，所述的调压进气管（8）连接安装于控制阀体（36）的导出气道（37）的输出连接孔（35）内，前压输入管（6）连接安装于控制阀体（36）的导入气道（29）的输入连接孔（28）内，前压输入管（6）的进气端连接于输入主管（2），在控制阀座（32）底部连接安装有与前压下腔（30）相通的前压管（5），前压管（5）的进气端连接于前压输入管（6）。

2.根据权利要求1所述的阀前欠压自动关闭调压器，其特征在于：所述的密封环（40）是采用硅橡胶材料制成。