本實(shí)用新型涉及氣體調(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管等組成,它的工作原理是:由信號管將下游輸氣管道內(nèi)的壓力信號導(dǎo)入指揮器內(nèi),指揮器根據(jù)導(dǎo)入的壓力信號來改變開度,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)動主調(diào)壓器膜片移動進(jìn)而帶動閥芯發(fā)生移動,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,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)行動態(tài)穩(wěn)定性能差、振動噪音大”的技術(shù)性缺陷??陀^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?,F(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、壓損小且動態(tài)穩(wěn)定性能好”的良好工作性能,特別適合安裝于對集輸技術(shù)性能要求較高的輸氣管線上進(jìn)行調(diào)壓作業(yè)。我們在長期從事調(diào)壓器產(chǎn)品研發(fā)和市場調(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而使同軸度隨之降低,它對加工工藝的要求極高,否則也會影響調(diào)壓器的調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能。第三.它無法對節(jié)流部位進(jìn)行多級降壓設(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),高速氣流會對節(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,特別是對大口徑調(diào)壓器進(jìn)行現(xiàn)場維修作業(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,本實(shí)用新型正是想要解決這個(gè)技術(shù)課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的旨在克服現(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。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
本實(shí)用新型提出的一種活塞式軸流調(diào)壓器,它包括軸流調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓控制器KZ和與之相連接的前壓信號管、后壓信號管、主調(diào)信號管、回流管,所述的調(diào)壓控制器KZ由指揮閥和穩(wěn)壓閥組成,指揮閥包括下閥體、中閥體、上閥體、指揮調(diào)節(jié)彈簧、指揮螺帽和與指揮螺帽螺紋連接的指揮調(diào)節(jié)螺桿,在上閥體與中閥體之間配裝指揮皮膜組件構(gòu)成指揮下膜腔,在中閥體壁體內(nèi)設(shè)置有連通指揮下膜腔的后壓進(jìn)氣通道、后壓出氣通道,在指揮皮膜組件上由指揮螺栓連接安裝有底座,所述指揮調(diào)節(jié)彈簧支承于底座與壓簧板之間,指揮調(diào)節(jié)螺桿的底端頂貼于壓簧板上,在中閥體壁體內(nèi)設(shè)置有指揮氣室和與指揮氣室相通的節(jié)流出氣腔、節(jié)流出氣通道,在指揮氣室內(nèi)配裝有指揮節(jié)流閥瓣和支承于指揮節(jié)流閥瓣的指揮節(jié)流彈簧,在下閥體壁體內(nèi)設(shè)置有與指揮氣室連通的指揮進(jìn)氣通道,所述的穩(wěn)壓閥包括穩(wěn)壓閥體、穩(wěn)壓閥蓋、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧和與穩(wěn)壓閥蓋螺紋連接的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿,在穩(wěn)壓閥蓋與穩(wěn)壓閥體之間配裝穩(wěn)壓皮膜組件分隔為穩(wěn)壓上膜腔、穩(wěn)壓下膜腔,在穩(wěn)壓閥蓋壁體內(nèi)設(shè)置有連通穩(wěn)壓上膜腔的后壓引入通道,穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧支承于穩(wěn)壓皮膜組件與穩(wěn)壓板之間,穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿的底端頂貼于穩(wěn)壓板上,在穩(wěn)壓閥體壁體內(nèi)設(shè)置有與穩(wěn)壓下膜腔相通的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)氣道、穩(wěn)壓氣室,在穩(wěn)壓氣室內(nèi)配裝有穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣和支承于穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣的穩(wěn)壓節(jié)流彈簧,所述的穩(wěn)壓閥由連接螺栓固定連接安裝于指揮閥的下閥體、中閥體,穩(wěn)壓閥的后壓引入通道、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)氣道分別對接于指揮閥的后壓出氣通道、指揮進(jìn)氣通道形成“密閉連通的對接氣道結(jié)構(gòu)”,所述的軸流調(diào)節(jié)閥包括主閥體、安裝于主閥體兩端的左閥體、右閥蓋和配裝于主閥體內(nèi)的閥座、閥套,其特征在于:在閥座與閥套之間固定嵌裝缸套分隔為環(huán)形軸流通道,在缸套的壁體上設(shè)置一組與環(huán)形軸流通道進(jìn)口端相通的節(jié)流窗口,在閥套的壁體上設(shè)置一組與環(huán)形軸流通道出口端相通的傾斜出氣口,在缸套內(nèi)滑配活塞形成缸內(nèi)腔,在活塞上固定連接安裝有調(diào)壓閥桿,在右閥蓋與主閥體之間配裝由左托盤、右托盤夾裝的調(diào)壓膜片分隔為左膜腔、右膜腔,所述調(diào)壓閥桿的右端固定連接安裝于左托盤、右托盤上,在左托盤、右托盤壁體上對應(yīng)設(shè)置一組與出氣腔相通的左盤氣道孔、右盤氣道孔,左托盤的左端套滑配于閥套內(nèi)壁面,右托盤的右端套滑配于右閥蓋的出氣腔內(nèi)壁面,所述前壓信號管的進(jìn)氣端固定連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的左閥體上與進(jìn)氣腔相連通,前壓信號管的出氣端固定連接安裝于穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓閥體上與穩(wěn)壓氣室相連通,所述后壓信號管的一端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥輸出端的輸出主管,后壓信號管的另一端連接安裝于指揮閥的中閥體上與后壓進(jìn)氣通道相連通,所述主調(diào)信號管的進(jìn)氣端連接安裝于指揮閥的中閥體上與節(jié)流出氣通道相連通,主調(diào)信號管的出氣端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的主閥體上與左膜腔相連通,所述回流管的進(jìn)氣端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的右閥蓋上與右膜腔相連通,回流管的出氣端連接于輸出主管。它顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:第1.在軸流調(diào)節(jié)閥內(nèi)配裝的閥座與閥套之間嵌裝缸套分隔成“環(huán)形流道”結(jié)構(gòu);第2.在缸套內(nèi)滑配活塞與缸套壁體上的一組節(jié)流窗口在“環(huán)形通道”進(jìn)口端形成“節(jié)流調(diào)壓結(jié)構(gòu)”;第3.將調(diào)壓膜片左托盤的左端套滑配于閥套內(nèi)壁面、右托盤的右端套滑配于右閥蓋的出氣腔內(nèi)壁面構(gòu)成與“節(jié)流調(diào)壓結(jié)構(gòu)”相分離的“導(dǎo)向機(jī)構(gòu)”; 第4.在活塞與夾裝調(diào)壓膜片的左托盤、右托盤之間連接安裝調(diào)壓閥桿構(gòu)成“沿軸向”推移活塞的“驅(qū)動機(jī)構(gòu)”,這種全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能確?;钊诟滋變?nèi)左右滑移進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓作業(yè)時(shí)只受到沿軸向的推拉作用力而具有良好的定位導(dǎo)向性能。它很好地克服了傳統(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,振動大,噪音高”的使用缺陷,對進(jìn)一步提高調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能具有非常明顯的技術(shù)效果。
更進(jìn)一步地說,它還具有如下的技術(shù)特征:
在缸套內(nèi)配裝有支承活塞的調(diào)壓彈簧。這種將調(diào)壓彈簧配裝于缸套內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),極大地減小了調(diào)壓彈簧的直徑、降低了調(diào)壓彈簧的制造難度和生產(chǎn)成本,可明顯改善調(diào)壓彈簧的工作穩(wěn)定性能,所配裝的調(diào)壓彈簧能有效緩沖對活塞的推拉作用力進(jìn)而增強(qiáng)活塞在缸套內(nèi)左右滑移的平穩(wěn)性能,它對進(jìn)一步提高調(diào)壓器的調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能有一定的技術(shù)效果。
在活塞的左端由螺釘固定連接安裝壓板構(gòu)成壓裝密封圈的嵌配結(jié)構(gòu),在閥座的右端面與壓裝的密封圈相對應(yīng)的位置處堆焊設(shè)置硬質(zhì)合金環(huán)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是由壓裝的密封圈與閥座右端面的硬質(zhì)合金環(huán)形成軸流調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉密封副結(jié)構(gòu),壓板能有效阻擋高速氣流直接沖刷密封圈,這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對密封圈具有很好的保護(hù)作用。
在活塞左端的壓板上設(shè)置有連通進(jìn)氣腔與缸內(nèi)腔的平衡孔。這種平衡孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能將進(jìn)氣腔內(nèi)的帶壓氣介導(dǎo)入缸內(nèi)腔,其作用是:一.在軸流調(diào)節(jié)閥開啟處于正常調(diào)節(jié)工作狀態(tài)時(shí),它能使滑配于缸套內(nèi)的活塞內(nèi)、外端面受到相同的氣壓作用,對確?;钊诟滋變?nèi)左右滑移的輕便靈活性能進(jìn)而提高調(diào)壓反應(yīng)速度具有明顯效果;二.在軸流調(diào)節(jié)閥處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí),由平衡孔導(dǎo)入缸內(nèi)腔的帶壓氣介會一直作用于活塞的內(nèi)端面,它能借助介質(zhì)壓力推緊活塞形成“氣壓自緊式輔助密封”結(jié)構(gòu),對增強(qiáng)軸流調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉密封性能有一定作用。
在夾裝調(diào)壓膜片的左托盤、右托盤上穿配安裝有阻尼螺栓,在阻尼螺栓桿體內(nèi)設(shè)置有連通左膜腔、右膜腔的阻尼微孔形成緩泄氣道結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效改善導(dǎo)入左膜腔內(nèi)調(diào)壓信號氣介的壓變平順性和平穩(wěn)性,能減緩因調(diào)壓信號氣介的壓力瞬變幅度過大對調(diào)壓膜片形成的強(qiáng)烈沖擊力,可有效避免因左、右膜腔壓差過大而引發(fā)撕裂損壞調(diào)壓皮膜的設(shè)備事故,對保護(hù)調(diào)壓膜片、延長工作壽命和提高調(diào)壓穩(wěn)壓性能都具有非常明顯的技術(shù)效果。
控制阻尼微孔緩泄氣道的進(jìn)口、出口兩端之間的壓力差為0.06MPa—0.09MPa。這種將阻尼微孔緩泄氣道的進(jìn)口、出口兩端之間壓力差控制在0.06MPa—0.09MPa之間的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有極佳的泄流緩釋作用,經(jīng)過試用表明:它對緩釋平順調(diào)壓氣介壓力瞬變幅度、改善壓變平順平穩(wěn)性能和提高調(diào)壓精度、穩(wěn)定輸出氣壓都具有一定的技術(shù)效果。
在右閥蓋的出氣腔內(nèi)口壁面鑲配有耐磨不銹鋼套,所述右托盤的右端套滑配于耐磨不銹鋼套的內(nèi)壁面。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對右閥蓋具有很好的保護(hù)作用,由于右閥蓋一般都是采用碳鋼制造,表面容易產(chǎn)生銹蝕而不利于右端套的滑動。采用鑲配耐磨不銹鋼套的結(jié)構(gòu)可以保證右端套的滑移靈活性能進(jìn)而保證調(diào)壓導(dǎo)向的靈敏性能。在耐磨不銹鋼套磨損后也無需整體更換右閥蓋,只需重新鑲配一個(gè)耐磨不銹鋼套即可。
在閥套上設(shè)置一組傾斜出氣口的傾斜角α為40°—65°。這種傾斜出氣口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能極大地改善氣質(zhì)在環(huán)形軸流通道出口端的流態(tài)平順穩(wěn)定性能,對防止產(chǎn)生紊流現(xiàn)象、減小流道阻力、降低輸氣壓力損失和減小振動噪音都具有非常明顯的技術(shù)效果。
本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型首創(chuàng)了一種由軸流調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓控制器和一組信號管組成的活塞式軸流調(diào)壓器,它突出的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:將軸流調(diào)節(jié)閥內(nèi)的流道、節(jié)流降壓和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)按“分開原則”設(shè)計(jì)為分離的功能組件。即是說:它是在閥座與閥套之間嵌裝一個(gè)缸套與主閥殼體構(gòu)成“環(huán)形流道”結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是:可將調(diào)壓彈簧配裝于缸套內(nèi)而使結(jié)構(gòu)更為緊湊,極大地減小調(diào)壓彈簧的直徑進(jìn)而降低制造難度和生產(chǎn)成本,對提高調(diào)壓工作穩(wěn)定性能具有明顯的技術(shù)效果;在缸套內(nèi)滑配由調(diào)壓閥桿沿軸向推移的活塞,即可在“環(huán)形通道”的進(jìn)口端形成“節(jié)流降壓結(jié)構(gòu)”進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓作業(yè),其優(yōu)點(diǎn)是:它能確?;钊诟滋變?nèi)左右滑移進(jìn)行節(jié)流調(diào)壓作業(yè)時(shí)只受到沿軸向的推拉作用力,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,振動大,噪音高”的使用缺陷,對進(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;在左、右托盤上分別設(shè)置左、右端套構(gòu)成“導(dǎo)向機(jī)構(gòu)”,它與現(xiàn)行“節(jié)流導(dǎo)向一體化設(shè)計(jì)”相比較,其優(yōu)點(diǎn)是:它按“分開原則”來分別設(shè)計(jì)、制造單個(gè)的節(jié)流功能零件和導(dǎo)向功能零件,能使單個(gè)零件尺寸更為緊湊并大大降低了制造難度,更容易保證單個(gè)零件的加工精度,特別方便于生產(chǎn)制造、組合裝配、維護(hù)檢修和零部件更換拆卸操作。經(jīng)過試用表明:這種與“節(jié)流降壓結(jié)構(gòu)”相分離的“導(dǎo)向機(jī)構(gòu)”具有極佳的定位導(dǎo)向性能,它對進(jìn)一步提高調(diào)壓精度和調(diào)壓平穩(wěn)性能具有非常明顯的技術(shù)效果。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖,也作摘要附圖。
圖2展示由一組連接螺釘固定連接左托盤、右托盤夾裝調(diào)壓膜片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2的A—A視圖,展示在左托盤壁體上設(shè)置一組左盤氣道孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖1的Ⅰ局部放大圖,展示在夾裝調(diào)壓膜片的左托盤、右托盤上穿配安裝阻尼螺栓形成緩泄氣道的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是阻尼螺栓的結(jié)構(gòu)圖(放大),展示在阻尼螺栓內(nèi)設(shè)置阻尼微孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是軸流調(diào)節(jié)閥的閥座的結(jié)構(gòu)示意圖(放大),展示在閥座右端面堆焊設(shè)置硬質(zhì)合金環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是軸流調(diào)節(jié)閥的活塞的結(jié)構(gòu)示意圖(放大),展示在活塞左端連接安裝壓板構(gòu)成壓裝密封圈的嵌配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是軸流調(diào)節(jié)閥的閥套的結(jié)構(gòu)示意圖(放大),展示在閥套的壁體上設(shè)置一組傾斜出氣口的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是本實(shí)用新型的調(diào)壓控制器的結(jié)構(gòu)示意圖(放大),展示穩(wěn)壓閥由一組連接螺栓固定連接安裝于指揮閥形成“密閉對接氣道結(jié)構(gòu)”的示意圖。
圖10是調(diào)壓控制器的指揮閥的結(jié)構(gòu)示意圖(放大)。
圖11是調(diào)壓控制器的穩(wěn)壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖(放大)。
圖12是圖10的B—B視圖,展示在指揮閥的中閥體上連接安裝主調(diào)信號管連通節(jié)流出氣通道的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)記說明:
1為主調(diào)信號管,2為單實(shí)線箭頭,3為左膜腔,4為阻尼螺栓,5為調(diào)壓閥桿,6為主閥體,7為缸套,8為環(huán)形軸流通道,9為調(diào)壓彈簧,10為活塞,11為左閥體,12為閥座,13為進(jìn)氣腔,14為密封圈,15為平衡孔,16為雙線空心箭頭,17為螺釘,18為壓板,19為節(jié)流窗口,20為傾斜出氣口,21為閥套,22為左盤氣道孔,23為左托盤,24為缸內(nèi)腔,25為左端套,26為右盤氣道孔,27為右端套,28為耐磨不銹鋼套,29為右托盤,30為一組連接螺釘,31為前壓信號管,32為出氣腔,33為輸出主管,34為后壓信號管,35為回流管,36為右膜腔,37為調(diào)壓膜片,38為右閥蓋,39為通孔,40為阻尼微孔,41為硬質(zhì)合金環(huán),42為指揮螺帽,43為上閥體,44為中閥體,45為后壓進(jìn)氣通道,46為指揮閥瓣軸,47為指揮氣室,48為指揮進(jìn)氣通道,49為下閥體,50為一組連接螺栓,51為穩(wěn)壓調(diào)節(jié)氣道,52為穩(wěn)壓閥體,53為穩(wěn)壓閥瓣軸,54為穩(wěn)壓皮膜組件,55為穩(wěn)壓閥蓋,56為穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿,57為指揮皮膜組件,58為指揮調(diào)節(jié)彈簧,59為指揮調(diào)節(jié)螺桿,60為指揮下膜腔,61為底座,62為節(jié)流出氣腔,63為指揮節(jié)流彈簧,64為后壓出氣通道,65為指揮節(jié)流閥瓣,66為指揮螺栓,67為壓簧板,68為穩(wěn)壓上膜腔,69為后壓引入通道,70為穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣,71為穩(wěn)壓氣室,72為穩(wěn)壓節(jié)流彈簧,73為穩(wěn)壓下膜腔,74為穩(wěn)壓螺栓,75為穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧,76為穩(wěn)壓板,77為節(jié)流出氣通道,KZ為調(diào)壓控制器,α為傾斜角。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的實(shí)施例:
本實(shí)用新型提出的活塞式軸流調(diào)壓器,它主要由軸流調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓控制器KZ和與之相連接的前壓信號管31、后壓信號管34、主調(diào)信號管1、回流管35組成。
所述的軸流調(diào)節(jié)閥主要由主閥體6、安裝于主閥體6兩端的左閥體11、右閥蓋38和配裝于主閥體6內(nèi)的閥座12、閥套21構(gòu)成,在閥座12與閥套21之間固定嵌裝缸套7分隔為環(huán)形軸流通道8,在缸套7的壁體上設(shè)置一組與環(huán)形軸流通道8進(jìn)口端相通的節(jié)流窗口19,在閥套21的壁體上設(shè)置一組與環(huán)形軸流通道8出口端相通的傾斜出氣口20,在實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí),可將一組傾斜出氣口20的傾斜角α優(yōu)化控制為45°,它對改善氣質(zhì)在環(huán)形軸流通道8出口端的流態(tài)穩(wěn)定性能、減小流阻、降低壓損和減小噪音具有很好的技術(shù)效果。在缸套7內(nèi)滑配活塞10形成缸內(nèi)腔24,在缸套7內(nèi)還配裝有支承活塞10的調(diào)壓彈簧9,在活塞10左端由螺釘17固定連接安裝壓板18構(gòu)成壓裝密封圈14的嵌配結(jié)構(gòu),在閥座12的右端面與壓裝的密封圈14相對應(yīng)的位置處堆焊設(shè)置硬質(zhì)合金環(huán)41形成軸流調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉密封副結(jié)構(gòu),在活塞10左端的壓板18上設(shè)置有連通進(jìn)氣腔13與缸內(nèi)腔24的平衡孔15,在活塞10上固定連接安裝有調(diào)壓閥桿5,在右閥蓋38與主閥體6之間配裝由左托盤23、右托盤29夾裝的調(diào)壓膜片37分隔為左膜腔3、右膜腔36,所述的左托盤23、右托盤29是用一組連接螺釘30固定連接夾裝于調(diào)壓膜片37左、右兩側(cè),在夾裝調(diào)壓膜片37的左托盤23、右托盤29上的通孔39內(nèi)穿配安裝有阻尼螺栓4,在阻尼螺栓4桿體內(nèi)設(shè)置有連通左膜腔3、右膜腔36的阻尼微孔40形成緩泄氣道結(jié)構(gòu),在實(shí)際生產(chǎn)制造時(shí),可將阻尼微孔40緩泄氣道的進(jìn)口、出口兩端之間的壓力差優(yōu)化控制為0.08MPa,它對緩釋平順調(diào)壓氣介壓力瞬變幅度、改善壓變平順平穩(wěn)性能和提高調(diào)壓精度穩(wěn)定輸出氣壓都具有明顯的技術(shù)效果。所述調(diào)壓閥桿5的右端固定連接安裝于左托盤23、右托盤29上,在左托盤23、右托盤29壁體上對應(yīng)設(shè)置一組與出氣腔32相通的左盤氣道孔22、右盤氣道孔26,左托盤23的左端套25滑配于閥套21內(nèi)壁面,在右閥蓋38的出氣腔32內(nèi)口壁面鑲配有耐磨不銹鋼套28,右托盤29的右端套27滑配于耐磨不銹鋼套28的內(nèi)壁面。
所述的調(diào)壓控制器KZ由固定連接為一體的指揮閥和穩(wěn)壓閥組成。
所述的指揮閥主要由下閥體49、中閥體44、上閥體43、指揮調(diào)節(jié)彈簧58、指揮螺帽42和與指揮螺帽42螺紋連接的指揮調(diào)節(jié)螺桿59構(gòu)成,在上閥體43與中閥體44之間配裝指揮皮膜組件57構(gòu)成指揮下膜腔60,在中閥體44壁體內(nèi)設(shè)置有連通指揮下膜腔60的后壓進(jìn)氣通道45、后壓出氣通道64,在指揮皮膜組件57上由指揮螺栓66連接安裝有底座61,所述指揮調(diào)節(jié)彈簧58支承于底座61與壓簧板67之間,指揮調(diào)節(jié)螺桿59的底端頂貼于壓簧板67上,在中閥體44壁體內(nèi)設(shè)置有指揮氣室47和與指揮氣室47相通的節(jié)流出氣腔62、節(jié)流出氣通道77,在指揮氣室47內(nèi)配裝有指揮節(jié)流閥瓣65和支承于指揮節(jié)流閥瓣65的指揮節(jié)流彈簧63,指揮節(jié)流閥瓣65的指揮閥瓣軸46滑配于指揮螺栓66的導(dǎo)向孔內(nèi),在下閥體49壁體內(nèi)設(shè)置有與指揮氣室47連通的指揮進(jìn)氣通道48。
所述的穩(wěn)壓閥主要由穩(wěn)壓閥體52、穩(wěn)壓閥蓋55、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧75和與穩(wěn)壓閥蓋55螺紋連接的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿56構(gòu)成,在穩(wěn)壓閥蓋55與穩(wěn)壓閥體52之間配裝穩(wěn)壓皮膜組件54分隔為穩(wěn)壓上膜腔68、穩(wěn)壓下膜腔73,在穩(wěn)壓閥蓋55壁體內(nèi)設(shè)置有連通穩(wěn)壓上膜腔68的后壓引入通道69,穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧75支承于穩(wěn)壓皮膜組件54與穩(wěn)壓板76之間,穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿56的底端頂貼于穩(wěn)壓板76上,在穩(wěn)壓閥體52壁體內(nèi)設(shè)置有與穩(wěn)壓下膜腔73相通的穩(wěn)壓調(diào)節(jié)氣道51、穩(wěn)壓氣室71,在穩(wěn)壓氣室71內(nèi)配裝有穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70和支承于穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70的穩(wěn)壓節(jié)流彈簧72,穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70的穩(wěn)壓閥瓣軸53滑配于穩(wěn)壓螺栓74的定位孔內(nèi)。
所述的穩(wěn)壓閥是由一組連接螺栓50固定連接安裝于指揮閥的下閥體49、中閥體44上,將穩(wěn)壓閥的后壓引入通道69、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)氣道51分別對接于指揮閥的后壓出氣通道64、指揮進(jìn)氣通道48形成“密閉連通的對接氣道結(jié)構(gòu)”。
本實(shí)用新型提出的活塞式軸流調(diào)壓器是按如下操作步驟進(jìn)行安裝的:
第一步.將軸流調(diào)節(jié)閥左閥體11上的進(jìn)口管法蘭固定連接于輸入主管、右閥蓋38上的出口管法蘭固定連接于輸出主管33,如雙線空心箭頭16所示,即可構(gòu)成由輸入主管經(jīng)軸流調(diào)節(jié)閥至輸出主管33向下游供氣的“主輸氣管路通道”。
第二步.將后壓信號管34的一端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥輸出端的輸出主管33,后壓信號管34的另一端連接安裝于指揮閥的中閥體44上與后壓進(jìn)氣通道45相連通。即可將出氣腔32內(nèi)的輸出壓力波動信號導(dǎo)入指揮閥的指揮下膜腔60和穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓上膜腔68內(nèi)。
第三步.將前壓信號管31的進(jìn)氣端固定連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的左閥體11上與進(jìn)氣腔13相連通,將前壓信號管31的出氣端固定連接安裝于穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓閥體52上與穩(wěn)壓氣室71相連通;將主調(diào)信號管1的進(jìn)氣端連接安裝于指揮閥的中閥體44上與節(jié)流出氣通道77相連通,將主調(diào)信號管1出氣端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的主閥體6上與左膜腔3相連通;最后,將回流管35的進(jìn)氣端連接安裝于軸流調(diào)節(jié)閥的右閥蓋38上與右膜腔36相連通,回流管35的出氣端連接于輸出主管33。即可如單實(shí)線箭頭2所示,構(gòu)成同時(shí)受到進(jìn)氣腔13內(nèi)輸入壓力波動、出氣腔32內(nèi)輸出壓力波動共同影響作用的“調(diào)壓信號氣源通道”。
本實(shí)用新型提出的活塞式軸流調(diào)壓器是按如下方式進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓作業(yè)的:
輸氣管理人員根據(jù)《輸配送燃?xì)夤芾硪?guī)程》進(jìn)行設(shè)定操作:精確操作指揮調(diào)節(jié)螺桿59、穩(wěn)壓調(diào)節(jié)螺桿56,將輸出主管33內(nèi)的輸出氣壓調(diào)節(jié)至額定的輸出壓力值。
這時(shí):指揮閥的指揮皮膜組件57、指揮節(jié)流閥瓣65會在指揮調(diào)節(jié)彈簧58、指揮節(jié)流彈簧63和指揮下膜腔60、指揮氣室47內(nèi)氣壓的共同作用下處于平衡位置狀態(tài);穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓皮膜組件54、穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70會在穩(wěn)壓調(diào)節(jié)彈簧75、穩(wěn)壓節(jié)流彈簧72和穩(wěn)壓上膜腔68和穩(wěn)壓下膜腔73、穩(wěn)壓氣室71內(nèi)氣壓的共同作用下處于平衡位置狀態(tài);軸流調(diào)節(jié)閥的調(diào)壓膜片37也會在調(diào)壓彈簧9和左膜腔3、右膜腔36內(nèi)氣壓的共同作用下處于平衡位置狀態(tài)。這時(shí),滑配于缸套7內(nèi)的活塞10所處的位置與缸套7的一組節(jié)流窗口19形成的節(jié)流口開度恰是能維持額定輸出壓力的平衡位置狀態(tài)。
需要說明的是:上述“平衡位置狀態(tài)”只是一種相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài),這種“平衡位置狀態(tài)”受外界因素的影響隨時(shí)都會被破壞。本實(shí)用新型提出的活塞式軸流調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓的機(jī)理正是:在這種“平衡位置狀態(tài)” 剛被破壞時(shí)就能及時(shí)地自動進(jìn)行調(diào)節(jié)使其快速恢復(fù)“平衡位置狀態(tài)”,即能將輸出壓力穩(wěn)定維持在額定范圍內(nèi)。
例如:當(dāng)軸流調(diào)節(jié)閥下端的輸出氣壓因下游用戶用氣數(shù)量增加而下降時(shí),回流管35會將輸出壓力下降的波動信號導(dǎo)入右膜腔36內(nèi);后壓信號管34會將出氣腔32內(nèi)的輸出壓力下降的波動信號導(dǎo)入指揮閥的指揮下膜腔60和穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓上膜腔68內(nèi),指揮閥內(nèi)的指揮皮膜組件57的平衡位置狀態(tài)被破壞,指揮皮膜組件57會在指揮調(diào)節(jié)彈簧58的推動下向下移動并帶動指揮節(jié)流閥瓣65向下移動來增大指揮節(jié)流開度,即可將“增大的調(diào)壓信號”由指揮氣室47經(jīng)過節(jié)流出氣腔62、節(jié)流出氣通道77、最終由主調(diào)信號管1輸入左膜腔3內(nèi)并加載作用于調(diào)壓膜片37的左端面。這時(shí),“增大的調(diào)壓信號”會推動調(diào)壓膜片37向右移動并通過調(diào)壓閥桿5拉動活塞10隨之向右移動,活塞10向右移動后便會隨之增大缸套7上一組節(jié)流窗口19的節(jié)流開度,即可增大軸流調(diào)節(jié)閥的輸出流量直至使輸出壓力增大并趨于穩(wěn)定至所設(shè)定的額定輸出壓力值。
特別需要說明的是:由主調(diào)信號管1輸入左膜腔3內(nèi)的“增大的調(diào)壓信號”是由前壓信號管31將進(jìn)氣腔13內(nèi)的前壓信號氣源導(dǎo)入穩(wěn)壓閥經(jīng)穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70進(jìn)行“一次穩(wěn)壓節(jié)流”、再進(jìn)入指揮閥經(jīng)指揮節(jié)流閥瓣65進(jìn)行“二次調(diào)壓節(jié)流”作業(yè)后形成的“調(diào)壓信號”,更進(jìn)一步地說,在“一次穩(wěn)壓節(jié)流”和“二次調(diào)壓節(jié)流”的全過程中還會同時(shí)受到反饋輸入指揮下膜腔60、穩(wěn)壓上膜腔68內(nèi)的閥后輸出壓力下降波動信號的共同作用而形成的“增大的調(diào)壓信號”。顯然,這種“增大的調(diào)壓信號”是由穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70、指揮節(jié)流閥瓣65成串聯(lián)的復(fù)式調(diào)壓穩(wěn)壓結(jié)構(gòu)依次經(jīng)過“一次穩(wěn)壓節(jié)流”和“二次調(diào)壓節(jié)流”后所形成的,這種“增大的調(diào)壓信號”在左膜腔3內(nèi)進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)壓作業(yè)時(shí)具有極佳的“壓變平順性和平穩(wěn)性”,能極大地平緩調(diào)壓信號氣介的壓力瞬變幅度,可有效緩減對調(diào)壓膜片37的沖擊破壞力,對保護(hù)調(diào)壓膜片37延長工作壽命和提高調(diào)壓器的調(diào)壓穩(wěn)壓工作性能都具有非常明顯的技術(shù)效果。
當(dāng)發(fā)生極端情況時(shí),如下游輸氣管線因“爆管”導(dǎo)致輸出壓力急劇下降時(shí),由后壓信號管34導(dǎo)入指揮閥和穩(wěn)壓閥內(nèi)的氣壓也會快速下降。這時(shí),指揮節(jié)流彈簧63、穩(wěn)壓節(jié)流彈簧72會推動指揮節(jié)流閥瓣65、穩(wěn)壓節(jié)流閥瓣70向上移動關(guān)閉指揮閥和穩(wěn)壓閥快速切斷前壓信號氣源。與此同時(shí),活塞10會在調(diào)壓彈簧9的推動下快速向左移動封閉缸套7的一組節(jié)流窗口19,即可快速關(guān)閉軸流調(diào)節(jié)閥進(jìn)行安全保護(hù)。
反之,當(dāng)軸流調(diào)節(jié)閥下端輸出氣壓因下游用戶用氣數(shù)量減少而上升時(shí),回流管35會將輸出壓力上升的波動信號導(dǎo)入右膜腔36內(nèi);后壓信號管34也會將出氣腔32內(nèi)的輸出壓力上升的波動信號導(dǎo)入指揮閥的指揮下膜腔60和穩(wěn)壓閥的穩(wěn)壓上膜腔68內(nèi),與上述同理:指揮閥內(nèi)的指揮皮膜組件57的平衡位置狀態(tài)被破壞,指揮皮膜組件57會在指揮下膜腔60內(nèi)上升氣壓的推動下向上移動,這時(shí),指揮節(jié)流閥瓣65會在指揮節(jié)流彈簧63推動下向上移動來減小指揮節(jié)流開度,即可將“減小的調(diào)壓信號”經(jīng)節(jié)流出氣腔62、節(jié)流出氣通道77、主調(diào)信號管1輸入左膜腔3內(nèi),由于回流管35導(dǎo)入右膜腔36內(nèi)的輸出壓力波動信號是上升的,調(diào)壓膜片37會在右膜腔36內(nèi)氣壓的作用下向左移動并通過調(diào)壓閥桿5推動活塞10向左移動,活塞10向左移動后便會隨之減小缸套7上一組節(jié)流窗口19的節(jié)流開度,即可減小軸流調(diào)節(jié)閥的輸出流量直至使輸出壓力減小并趨于穩(wěn)定至所設(shè)定的額定輸出壓力值。至此,即可完美地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的發(fā)明目的。