[發(fā)明專利]活塞式軸流調(diào)壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710164036.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN106763960B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王元清;張?jiān)聜?/a>;魏連康;高麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川長(zhǎng)儀油氣集輸設(shè)備股份有限公司
• 主分類號(hào): F16K17/32
• 分類號(hào): F16K17/32;F16K31/128;F16K47/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙) 51211
• 代理人: 方強(qiáng)

本發(fā)明提出了一種活塞式軸流調(diào)壓器,它主要由軸流調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓控制器和與之相連接的一組信號(hào)管組成。其顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在軸流調(diào)節(jié)閥內(nèi)按“分開原則”設(shè)計(jì)分離的流道、節(jié)流降壓和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)功能組件。在閥座與閥套之間嵌裝缸套構(gòu)成環(huán)形流道，在缸套內(nèi)滑配活塞進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓作業(yè)，確保活塞在缸套內(nèi)滑移時(shí)只受到沿軸向推拉作用力，很好地克服了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥“下進(jìn)上出曲流式流道”容易產(chǎn)生紊流而造成“流阻大，振動(dòng)大，噪音高”的缺陷，對(duì)進(jìn)一步提高調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能有非常明顯的技術(shù)效果。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、生產(chǎn)容易、制造成本低、調(diào)壓精度高、輸出氣壓穩(wěn)定性好和運(yùn)行安全可靠工作壽命長(zhǎng)的突出優(yōu)點(diǎn)，有極佳的推廣應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體調(diào)壓器裝置，尤其涉及一種活塞式軸流調(diào)壓器，屬于輸氣管網(wǎng)調(diào)壓穩(wěn)壓的技術(shù)領(lǐng)域，它特別適合安裝于輸送天然氣、液化氣以及CNG調(diào)壓站的管道上進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓作業(yè)。

背景技術(shù)

氣體調(diào)壓器是安裝于輸氣管道上進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)向下游管道或管網(wǎng)提供壓力穩(wěn)定氣源的一種專用設(shè)備。現(xiàn)行使用最為普遍的調(diào)壓器大都是由主調(diào)壓器、指揮器和與之相連接的信號(hào)管等組成，它的工作原理是：由信號(hào)管將下游輸氣管道內(nèi)的壓力信號(hào)導(dǎo)入指揮器內(nèi)，指揮器根據(jù)導(dǎo)入的壓力信號(hào)來改變開度，從而增加或者減少輸入主調(diào)壓器膜室的氣體流量，由于改變了主調(diào)壓器膜室的壓力平衡狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)主調(diào)壓器膜片移動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)閥芯發(fā)生移動(dòng)，即可將輸出壓力穩(wěn)定調(diào)節(jié)在許可的額定壓力范圍內(nèi)。在現(xiàn)行調(diào)壓器生產(chǎn)行業(yè)中，大都是配裝使用“閥腔內(nèi)呈下進(jìn)上出曲流式流道結(jié)構(gòu)”的調(diào)節(jié)閥，它的基本結(jié)構(gòu)為：在調(diào)壓作業(yè)過程中，調(diào)節(jié)閥芯的移位方向與輸氣管道的軸線相垂直。雖然這種調(diào)節(jié)閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低和安裝維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但是，由于介質(zhì)在調(diào)節(jié)閥的閥腔內(nèi)是“下進(jìn)上出沿曲流式流道”運(yùn)動(dòng)，很容易產(chǎn)生紊流現(xiàn)象。它在實(shí)際運(yùn)行中存在“輸氣流阻高、介質(zhì)壓損大、運(yùn)行動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能差、振動(dòng)噪音大”的技術(shù)性缺陷。客觀地說，這種“下進(jìn)上出曲流式流道結(jié)構(gòu)”的調(diào)節(jié)閥在大流量集輸管線或分輸站的天然氣管道上進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)時(shí)仍存在一些技術(shù)性缺陷。目前，在天然氣輸配行業(yè)中已開始嘗試在集輸技術(shù)性能要求較高的輸氣管線上采用軸流閥作為調(diào)壓設(shè)備。現(xiàn)行軸流閥的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：在閥腔內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)與輸氣管道軸線同軸的環(huán)形流道，它因調(diào)節(jié)閥芯的移位方向以及介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向與輸氣管道軸線同軸而得名。由于它具有“輸氣流量大、流阻低、壓損小且動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能好”的良好工作性能，特別適合安裝于對(duì)集輸技術(shù)性能要求較高的輸氣管線上進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)。我們?cè)陂L(zhǎng)期從事調(diào)壓器產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)：目前也有采用膜片結(jié)構(gòu)的國產(chǎn)或進(jìn)口軸流閥產(chǎn)品用作調(diào)壓器的配置，但是，由于進(jìn)口軸流閥產(chǎn)品費(fèi)用極高，維護(hù)保養(yǎng)昂貴，用戶的工程造價(jià)和使用成本很高且存在售后服務(wù)不及時(shí)等不足；現(xiàn)行軸流閥的基本結(jié)構(gòu)是：將調(diào)節(jié)套筒外壁的凸環(huán)固定嵌裝連接于膜片托盤，調(diào)節(jié)套筒的內(nèi)孔為介質(zhì)流道、外壁用作滑移導(dǎo)向、筒端用作節(jié)流調(diào)壓。這種由調(diào)節(jié)套筒集“流道、導(dǎo)向和節(jié)流調(diào)壓功能為一體”的調(diào)壓器在實(shí)際生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)使用中仍存在如下技術(shù)結(jié)構(gòu)性缺陷：?第一.由于調(diào)節(jié)套筒內(nèi)孔是與主閥口徑一樣大的流道，彈簧只能安裝于調(diào)節(jié)套筒外側(cè)而導(dǎo)致彈簧直徑增大，這會(huì)極大地增加彈簧的制造難度和生產(chǎn)成本，彈簧的工作穩(wěn)定性能也會(huì)隨之下降，這將嚴(yán)重影響調(diào)壓器的調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能。第二.由于調(diào)節(jié)套筒和彈簧的行程較長(zhǎng)而使同軸度隨之降低，它對(duì)加工工藝的要求極高，否則也會(huì)影響調(diào)壓器的調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能。第三.它無法對(duì)節(jié)流部位進(jìn)行多級(jí)降壓設(shè)計(jì)，特別是在“大壓差、小流量”的極端工況下，由于閥口開度過小而使氣體流速增高時(shí)，高速氣流會(huì)對(duì)節(jié)流部位形成嚴(yán)重的沖蝕作用而快速損壞失效。第四.由于它是采用集“流道、導(dǎo)向和節(jié)流降壓”多種功能為一體的部件，它的工作環(huán)境極為惡劣，容易被沖蝕損壞，當(dāng)需要維修更換調(diào)節(jié)套筒時(shí)必須拆解皮膜托盤后才能進(jìn)行，維修操作非常麻煩，特別是對(duì)大口徑調(diào)壓器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維修作業(yè)時(shí)更是費(fèi)工費(fèi)力、維修成本很高。這是現(xiàn)行軸流式調(diào)壓器產(chǎn)品還需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的問題，本發(fā)明正是想要解決這個(gè)技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足之處，提出一種將軸流調(diào)節(jié)閥內(nèi)的軸向流道、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、節(jié)流降壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行分離設(shè)計(jì)且具有極高調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能的活塞式軸流調(diào)壓器。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：