一种新型轴流式燃气调压器的制作方法

1.本实用新型涉及一种新型轴流式燃气调压器，属于燃气调压器技术领域。


背景技术：

2.燃气调压器是燃气输配系统中的关键设备，适用于燃气需要调压、稳压的场合。调压器的主要作用是自动调节燃气出口压力，使其稳定在某一特定的压力范围，来满足客户的使用需求。当下游流量增加时，阀芯远离阀垫，增大了阀口开度，流量增加；当下游流量减少或为零时，阀芯靠近阀垫，减小了或关闭阀口开度，流量减少或为零。整个调压过程中，下游压力稳定在某一特定的压力范围。
3.在燃气输配系统中，特别是大型的城市门站、分输站等需要的压力比较高、流量比较大，但是传统调压器主要以截止式为主，其结构压损较大、流通能力弱以及流态稳定性差等缺点决定了不能适用于高压大流量场合。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在提供一种新型轴流式燃气调压器，具有平衡套筒阀芯设计，大幅提升调压器压力波动的允许范围，有效提高调压器稳压精度，减小对进口压力的影响；具有介质流态稳定结构的设计，有效减小流体压损，防止介质经过阀座后流态不稳定产生湍流及涡流引起压力波动，从而使下游压力更稳定；于介质流态稳定结构的圆周部位内置消音笼结构，减小了带消音结构的调压器的整体外形尺寸，结构简单紧凑；同时有效监测阀位指示状态，可就地指示调压器当前工作开度，亦可扩展为阀位远传装置，提高运维安全性。
5.本实用新型采取以下技术方案：
6.一种新型轴流式燃气调压器，包括进口阀体1、出口阀体11、套筒阀芯2、进口压板6、出口压板8、膜片7、阀座组件9；所述进口压板6与出口压板8各自的压力面将膜片7夹在中间，各自的端面抵在套筒阀芯2的外部；所述膜片7将进口阀体1与出口阀体11分隔为上游腔室19和下游腔室22；所述进口阀体1通过第一引压通道与所述下游腔室22连通；所述出口阀体11的出气口24通过第二引压通道与所述上游腔室19连通；所述进口阀体1与所述进口压板6之间设有主弹簧4；所述阀座组件固定安装于所述出口阀体11的后部，其包括一与套筒阀芯2外壁具有设定径向间隙的阀座15，所述下游腔室22与上游腔室19的压力差推动进口压板6、出口压板8、膜片7和套筒阀芯2一同轴向运动，进而改变套筒阀芯2与阀座15的轴向相对位置，调节出气口24压力并使出气口24压力保持稳定。
7.优选的，进口阀体1及出口阀体11内部各设置有导向环3，导向环3内设置所述套筒阀芯2，出口压板8上设置有压力平衡装置12，所述进口压板与所述压力平衡装置对应的部位具有一缺口。
8.进一步的，所述出口阀体11与出口法兰10连接，出口压板8侧面设置有阀位指示装置17，出口法兰10设有出气口24，出口法兰10内部设置有阀座组件9，阀座组件9由阀座支撑架13消音笼14阀座15阀座压板16通过螺栓固连。
9.更进一步的，所述阀座组件9具有一中心向前凸起，四周向后凹陷的流线型的阀座压板16，所述阀座压板16的圆周部位固定设置所述消音笼14。
10.一种新型轴流式燃气调压器的工作方法，采用上述的新型轴流式燃气调压器；燃气由进气口23进入阀体1，经阀座组件9后，由出气口24流出；在稳定工作情况下，轴流式调压器膜片下游腔室22的气体压力与主弹簧4及上游腔室19的气体压力保持平衡，套筒阀芯2与阀座15保持设定的间隙；当调压器出气口24气体压力出现变化时，膜片下游腔室22的气体压力与主弹簧4及上游腔室19的气体压力原有的平衡被打破，为了维持平衡，主膜片7会左右移动，带动进口压板6及出口压板8左右移动，同时带动套筒阀芯2左右移动，套筒阀芯2与阀座15轴向间距变大或变小，从而调节调压器出口压力，出口压板8移动时，带动相连的反馈连接垫42移动，与反馈连接垫42固连的反馈杆37同时运动，反馈杆37外侧端部与观察罩39上的阀位刻度线40形成相对位置，实时显示调压器工作开度，反馈杆37外侧端部设有外接端口41，更换观察罩39为阀位传感系统与外接端口41连接，可满足阀位远传功能。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.1)具有平衡套筒阀芯设计，大幅提升调压器压力波动的允许范围，有效提高调压器稳压精度，减小进口压力的影响；
13.2)具有介质流态稳定结构的设计，有效减小流体压损，防止介质经过阀座后流态不稳定产生湍流及涡流引起压力波动，从而使下游压力更稳定；
14.3)于介质流态稳定结构的圆周部位巧妙地内置消音笼结构，避免将消音笼设于阀后结构之上，减小了带消音结构的调压器的整体外形尺寸，结构简单紧凑；
15.4)有效监测阀位指示状态，可就地指示调压器当前工作开度，亦可扩展为阀位远传装置，提高运维安全性。
附图说明
16.图1为本实用新型的新型轴流式燃气调压器半剖结构示意图；
17.图2为阀座组件结构示意图；
18.图3为套筒阀芯半剖结构示意图；
19.图4为阀位指示装置1/4剖结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。
21.参见图1-图3，一种新型轴流式燃气调压器，包括进口阀体1、出口阀体11、套筒阀芯2、进口压板6、出口压板8、膜片7、阀座组件；所述进口压板6与出口压板8各自的压力面将膜片7夹在中间，各自的端面抵在套筒阀芯2的外部；所述膜片7将进口阀体1与出口阀体11分隔为上游腔室19和下游腔室22；所述进口阀体1通过第一引压通道与所述下游腔室22连通；所述出口阀体11的出气口24通过第二引压通道与所述上游腔室19连通；所述进口阀体1与所述进口压板6之间设有主弹簧4；所述阀座组件固定安装于所述出口阀体11的后部，其包括一与套筒阀芯2外壁具有设定径向间隙的阀座15，所述下游腔室22与上游腔室19的压力差推动进口压板6、出口压板8、膜片7和套筒阀芯2一同轴向运动，进而改变套筒阀芯2与阀座15的轴向相对位置，调节出气口24压力并使出气口24压力保持稳定。
22.在此实施例中，参见图1，进口阀体1及出口阀体11内部各设置有导向环3，导向环3内设置所述套筒阀芯2，出口压板8上设置有压力平衡装置12，所述进口压板与所述压力平衡装置对应的部位具有一缺口。
23.在此实施例中，参见图1，所述出口阀体11与出口法兰10连接，出口压板8侧面设置有阀位指示装置17，出口法兰10设有出气口24，出口法兰10内部设置有阀座组件9，阀座组件9由阀座支撑架13消音笼14阀座15阀座压板16通过螺栓固连。
24.在此实施例中，参见图1-2，所述阀座组件9具有一中心向前凸起，四周向后凹陷的流线型的阀座压板16，所述阀座压板16的圆周部位固定设置所述消音笼14。
25.使用时，燃气由进气口23进入阀体1，经阀座组件9后，由出气口24流出。在稳定工作情况下，轴流式调压器膜片下游腔室22的气体压力与主弹簧4及上游腔室19的气体压力保持平衡，套筒阀芯2与阀座15保持一定的间隙。当调压器出气口24气体压力出现变化时，膜片下游腔室22的气体压力与主弹簧4及上游腔室19的气体压力原有的平衡被打破，为了维持平衡，主膜片7会左右移动，带动进口压板6及出口压板8左右移动，同时带动套筒阀芯2左右移动，套筒阀芯2与阀座15之间间隙变大或变小，从而调节调压器出口压力，出口压板8移动时，带动相连的反馈连接垫36移动，与反馈连接垫36固连的反馈杆37同时运动，反馈杆37外侧端部与观察罩39上的阀位刻度线40形成相对位置，实时显示调压器工作开度，反馈杆37外侧端部设有外接端口41，更换观察罩39为阀位传感系统与外接端口41连接，可满足阀位远传功能。
26.工作原理：参见图1-4，燃气由进气口23进入阀体1，经过引压孔18进入指挥器进气口25，经过滤网36过滤后，通过预调器阀口26调压并稳压后进入预调器膜片腔室27，通过调节预调螺钉32挤压弹簧31推动膜片30形成阀口28，预调器膜片腔室27的预调气体通过阀口28节流减压后进入指挥器膜片腔室29，通过引压管33进入调压器膜片腔室22推动膜片7向左移动带动套筒阀芯2向左移动使调压器打开，燃气经过阀座15流向出气口24调压器出气口24压力上升，出气口24压力经过引压管35进入右侧膜片腔室和引压管34进入指挥器膜片腔室，使指挥器膜片移动压缩弹簧31，改变指挥器阀口28大小，使腔室22的气体压力与腔室19的气体压力和主弹簧4的输出力维持平衡，使套筒阀芯2与阀座15之间间隙保持稳定，保证了出气口24压力的稳定。
27.当调压器出气口24用气量需求增大时，出气口24压力有下降趋势，此时出气口24压力通过引压管34进入指挥器膜片腔室，膜片感应到出气口24压力的下降，被弹簧31推动，使指挥器内部阀口28开度增大，更多的高压气体通过指挥器阀口28加载在调压器主膜片腔室22，负载压力增加，推动膜片7带动套筒阀芯2向左移动，使套筒阀芯2与阀座15之间的开度增大，更多的进口压力通过调压器流向出气口24，从而使出气口24压力增加，维持压力稳定。当出气口24后用气量需求减少时，原理与上述相反。
28.需要说明的是，本实用新型的新型轴流式燃气调压器所采用的可轴向移动的套筒阀芯2，调节出气口24压力并使出气口24压力保持稳定，其与调压阀(或稳压阀)自身的功能并不重叠，调压阀自身通过的膜片调压功能仍然可以正常实现，通过本实用新型的设计，能够大幅提升调压器(稳压器)压力波动的允许范围，有效提高稳压精度，减小进口压力的影响。
29.下面对于本实施例中4个关键部件进行详细说明：
30.1)平衡套筒阀芯结构：
31.高压燃气进入阀体后会在套筒阀芯2进口端的环形端面上施加压力，该压力与调压器开启驱动力的方向相反，迫使套筒阀芯2靠近阀座15偏离预定的位置，就会对出口压力造成影响，这个力称为“阀口不平衡力”。
32.质量较高的调压器需要平衡结构设计，作用在套筒阀芯2上的不平衡力越小越好，这样调压器的出口压力稳压精度才会越高。如存在较大的不平衡力，如果调压器的进口压力有较大幅度的变化，那么出口压力也会跟随变化，造成出口压力稳压精度下降。
33.平衡套筒阀芯结构设计的轴流式调压器，包括调压器主阀，所述调压器主阀内设有调节元件，所述调节元件包括套筒阀芯和阀座，所述套筒阀芯的外径设有同轴的台阶，所述套筒阀芯出口端的内筒壁上设有同轴的锥形孔，所述套筒阀芯出口端的内径大于进口端的内径。所述锥形孔呈圆锥状，所述锥形孔的内径从套筒进口端到出口端方向变大。所述套筒阀芯的外径变化处设有阶梯台阶，所述阶梯台阶用于连接膜片。所述套筒阀芯进口端的外径与出口端的内径基本相等。
34.2)介质流态稳定结构：
35.阀座组件9和出气口24的特殊结构设计组成了调压器介质流态稳定结构，当介质经过流线型设计的阀座压板16导流，通过套筒阀芯2与阀座15之间间隙，进入阀座支撑架13的侧边通孔，经过出气口24锥形导流面及阀座支撑架13尾部结构共同导流，稳定介质进入出气口24的整体流态，防止紊流及涡流现象的产生，消除了因紊流及涡流而产生的压力波动，从而使下游压力更稳定，减小了运行噪音，提高了调压器的稳压精度。
36.3)内置消音笼结构：
37.阀座组件9由阀座支撑架13消音笼14阀座15阀座压板16通过螺栓固连，结构紧凑。
38.内置消音笼结构设计的轴流式调压器，包括调压器主阀，所述调压器主阀内设有阀座组件，所述阀座组件包含阀座支撑架，消音笼，阀座及阀座压板，所述消音笼内筒壁设有台阶，所述消音笼壁上设由多个圆周均布消音孔，所述消音笼内筒壁台阶连接阀座。
39.4)阀位指示装置:
40.结合图1和图4，带阀位指示装置的轴流式调压器，包括调压器主阀，所述调压器主阀上设有阀位指示装置，所述阀位指示装置包含反馈连接垫，反馈杆，反馈导向套，及观察罩，所述反馈连接垫与出口压盘连接，所述反馈连接垫上设有反馈杆，所述出口阀体上设有反馈导向套，所述反馈杆设在反馈导向套内，所述反馈导向套上设有观察罩，所述反馈杆尾端设有外接端口，所述外接端口可扩展连接阀位传感系统以满足阀位远传要求。
41.以上是本实用新型的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本实用新型总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本实用新型要求保护的范围之内。