一種高壓天然氣減壓閥的製作方法

2023-07-28 06:06:01

專利名稱：一種高壓天然氣減壓閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種減壓閥，尤其涉及一種高壓天然氣減壓閥。
背景技術：
天然氣作為清潔能源已得到廣泛應用，通常燃料的供應方式有三種⑴通過城市 管網送到用戶，⑵液化天然氣經過氣化後送給用戶，⑶高壓氣態天然氣經過減壓調壓後，送 給用戶。這三種供應方式中城市管網建設投資大周期長，而液化天然氣為最近幾年剛剛出 現，氣源成本高，價格昂貴。所以高壓氣態天然氣由於設備工藝簡單，投資少見效快，常用 於遠離天然氣氣源的城市供氣，或者向城市中燃氣管網達不到的用戶供氣。這種供氣方式 的特點是氣態天然氣是在常溫下輸送的，不能像液化石油氣一樣，以液態儲運，常溫下儲 存輸運天然氣時，一般加壓到200bar左右，來增加其輸送能力，所以當利用這種高壓天然 氣時必須通過減壓調壓設備，把壓力減到一個穩定的用戶需要的壓力。目前應用於高壓氣 態天然氣的減壓閥由閥蓋，與閥蓋連接的閥體，設於閥蓋內部的壓力傳感膜片，位於壓力傳 感膜片上方對其施壓的壓力預設機構及與壓力預設機構同軸設置的調節閥門開度的閥芯 機構構成，所述閥體通過閥芯機構形成與進氣口連通的高壓腔及與出氣口連通的低壓腔， 所述閥芯機構包括氣閥連接塊和由閥瓣杆及與閥瓣杆連接的閥瓣頂杆構成的閥瓣組件，內 設氣體進出閥口及氣流通道的氣閥連接塊固接於閥體中央，所述閥瓣杆頂端上與閥口對應 設有環周凸臺並在環周凸臺的表面設有密封墊，所述閥瓣頂杆穿過閥口，並與壓力傳感膜 片的下方固接，現有的減壓閥結構存在如下的缺陷閥瓣組件上下表面的壓力受到用戶端 和儲罐端兩方面壓力的影響，特別是儲罐工作時壓力是不斷減少的，一般由200bar減少到 20-30bar時，減壓閥閥瓣組件受其影響發生移動，對減壓閥的出口流量改變，使減壓閥的出 口壓力不穩定；而且閥瓣頂杆固接在壓力傳感膜片的下方，當壓力傳感膜片因低壓腔壓力 增大向內回縮時，與其固接的閥瓣頂杆帶動閥瓣組件使閥瓣杆環周凸臺一直壓在閥口上， 造成環周凸臺上的密封墊易損壞，使用壽命縮短。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種消除減壓 閥的出口壓力影響且延長密封墊使用壽命的高壓天然氣減壓閥。本發明是通過以下技術方案予以實現一種高壓天然氣減壓閥，由閥蓋，與閥蓋連接的閥體，設於閥蓋內部的壓力傳感膜片， 位於壓力傳感膜片上方對其施壓的壓力預設機構及與壓力預設機構同軸設置的調節閥門 開度的閥芯機構構成，所述閥體通過閥芯機構形成與進氣口連通的高壓腔及與出氣口連通 的低壓腔，所述閥芯機構包括氣閥連接塊和由閥瓣杆及與閥瓣杆連接的閥瓣頂杆構成的閥 瓣組件，內設氣體進出閥口及氣流通道的氣閥連接塊固接於閥體中央，所述閥瓣杆頂端上 與閥口對應設有環周凸臺並在環周凸臺的表面設有密封墊，所述閥瓣頂杆穿過閥口，並設 置在壓力傳感膜片的下方，其特徵在於，所述閥體下部設有與閥瓣杆滑動配合且密封連接3的閥瓣槽，所述閥瓣槽的深度大於閥口開啟最大時閥瓣杆的行程，所述閥瓣杆環周凸臺與 閥瓣槽槽口端面之間有使閥瓣杆環周凸臺的密封墊與閥口密封的閥瓣彈簧，所述閥瓣杆設 有上下貫通的空腔，所述閥瓣頂杆內設置有連通側壁與底面的空腔，所述閥瓣杆的空腔與 述閥瓣頂杆的空腔連通，所述閥口外形為錐形，閥口的直徑與閥瓣杆的直徑相同。所述閥瓣頂杆與壓力傳感膜片搭接。所述壓力預設機構包括減壓調壓螺杆，彈簧壓塊及設置在彈簧壓塊與壓力傳感膜 片之間的調壓彈簧，所述減壓調壓螺杆一端壓在彈簧壓塊上，另一端穿出閥蓋，並與閥蓋螺 紋配合。所述壓力預設機構為氣動壓力機構，所述閥蓋上設有氣體導入口，所述氣動壓力 機構的加壓氣體入口與氣體導入口連通。本發明的有益效果是由以上本發明提供的技術方案可見，與現有技術相比較，提 供出一種消除對減壓閥的出口壓力的影響且延長密封墊壽命的高壓天然氣減壓閥。由於 閥口外形為錐形，其直徑與閥瓣杆的直徑相同，使閥瓣杆的環周凸臺上下軸向壓力相同，又 由於所述閥瓣組件內有空腔，使得閥瓣槽內氣體對閥瓣杆向上的軸向壓力與閥瓣頂杆所受 向下的軸向壓力相同，這樣整個閥瓣組件的軸向壓力平衡，減壓閥閥瓣組件上下表面的壓 力不受用戶端和儲罐端兩方面壓力的影響，從而消除了當儲罐端工作壓力改變時對減壓調 壓閥的出口壓力的影響；由於所述閥瓣頂杆與壓力傳感膜片搭接，當用戶端壓力小時，壓力 傳感膜片向外突出，閥瓣組件可以被壓力傳感膜片壓動，使閥口開啟，而當用戶端壓力增大 時，壓力傳感膜片向內回縮，閥瓣彈簧驅動閥瓣組件上移，而當用戶端壓力過量超壓時，閥 瓣組件與壓力傳感膜片分開，閥瓣彈簧驅動閥瓣組件使閥口關閉，壓力傳感膜片不再作用 於閥瓣組件，從而避免了壓力傳感膜片回縮的壓力一直作用於閥瓣組件，免除閥口與閥瓣 杆環周凸臺密封墊間的壓力，延長密封墊使用壽命。


圖1是本發明工作的結構示意圖。圖中1.閥體，2.閥蓋，3.減壓調壓螺杆，4.調壓彈簧，5.壓力傳感膜片，6. 閥口，7.閥瓣杆，8.密封墊，9.閥瓣頂杆，10.低壓腔，11.高壓腔，12.閥瓣槽，13.彈簧壓 板，14.氣閥連接塊，15.減壓閥進氣口，16.減壓閥出氣口，17.閥瓣彈簧。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和實施方式對本 發明作進一步的詳細說明。如圖1所示，本發明，由閥蓋2，與閥蓋連接的閥體1，設於閥蓋內部的壓力傳感膜 片5，位於壓力傳感膜片上方對其施壓的壓力預設機構及與壓力預設機構同軸設置的調節 閥門開度的閥芯機構構成，所述閥體1通過閥芯機構形成與進氣口連通的高壓腔11及與出 氣口連通的低壓腔10，所述閥芯機構包括氣閥連接塊14和由閥瓣杆7及與閥瓣杆連接的閥 瓣頂杆9構成的閥瓣組件，內設氣體進出閥口 6及氣流通道的氣閥連接塊14固接於閥體中 央，所述閥瓣杆頂端上與閥口對應設有環周凸臺並在環周凸臺的表面設有密封墊8，所述閥 瓣頂杆穿過閥口，並設置在壓力傳感膜片的下方，所述閥體下部設有與閥瓣杆滑動配合且4密封連接的閥瓣槽12，所述閥瓣槽的深度大於閥口開啟最大時閥瓣杆的行程，所述閥瓣杆 環周凸臺與閥瓣槽槽口端面之間有能使閥瓣杆環周凸臺的密封墊與閥口密封的閥瓣彈簧 17，所述閥瓣杆7設有上下貫通的空腔，所述閥瓣頂杆9內設置有連通側壁與底面的空腔， 所述閥瓣杆7的空腔與述閥瓣頂杆9的空腔連通，所述閥口 6的直徑與閥瓣杆的直徑相同。由於閥口 6外形為錐形，閥口的直徑與閥瓣杆的直徑相同，這樣使閥瓣杆7的環 周凸臺上下都在高壓腔11內，故環周凸臺上下軸向壓力相同，又由於所述閥瓣組件內有空 腔，使得閥瓣槽內和閥瓣頂杆都在低壓腔10內，故閥瓣槽內氣體對閥瓣杆向上的軸向壓力 與閥瓣頂杆所受向下的軸向壓力相同，這樣整個閥瓣組件的軸向壓力平衡，減壓閥閥瓣組 件上下表面的壓力不受減壓閥進氣口 15和減壓閥出氣口 16壓力的影響，從而消除了當儲 罐端工作壓力改變時對減壓調壓閥的出口壓力的影響。而且所述閥瓣頂杆9與壓力傳感膜片13搭接，當高壓天然氣從減壓閥進氣口 15 進入時，通過閥口 6進入低壓腔10到減壓閥出氣口 16。當用戶用氣時，低壓腔10壓力降 低，壓力傳感膜片5向外突出，閥瓣組件可以被壓力傳感膜片壓動，使閥口 6開啟，高壓氣進 入低壓腔10，供給用戶。當用戶不用氣時，低壓腔10壓力增高，壓力傳感膜片向內回縮，閥 瓣彈簧17驅動閥瓣組件上移，直至關閉閥口。而當用戶端壓力過量超壓時，閥瓣頂杆與壓 力傳感膜片分開，閥瓣彈簧17驅動閥瓣組件時閥口關閉，壓力傳感膜片不再作用於閥瓣組 件，從而避免了因壓力傳感膜片回縮的壓力一直作用於閥瓣組件，在閥口 6與閥瓣杆環周 凸臺密封墊8之間產生的壓力對密封墊的壽命的影響。本發明中，所述壓力預設機構是由減壓調壓閥螺杆3，彈簧壓塊5及設置在彈簧壓 塊與壓力傳感膜片之間的調壓彈簧4組成的機械預設調壓機構，所述減壓調壓閥螺杆3 — 端壓在彈簧壓塊上，另一端穿出閥蓋，並與閥蓋螺紋配合。這樣可以通過驅動減壓調壓螺杆 3改變調壓彈簧4的壓力，從而改變壓力預設機構的壓力。壓力預設機構也可以為氣動壓力 機構，所述閥蓋上有氣體導入口，所述氣動壓力機構的加壓氣體入口與氣體導入口連通。一 定壓力氣體從氣體導入口通過的加壓氣體入口進入密封的閥蓋內，此壓力驅動閥蓋內壓力 傳感膜片並作為預設壓力。此結構在附圖中未示出。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應 視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種高壓天然氣減壓閥，由閥蓋，與閥蓋連接的閥體，設於閥蓋內部的壓力傳感膜 片，位於壓力傳感膜片上方對其施壓的壓力預設機構及與壓力預設機構同軸設置的調節閥 門開度的閥芯機構構成，所述閥體通過閥芯機構形成與進氣口連通的高壓腔及與出氣口連 通的低壓腔，所述閥芯機構包括氣閥連接塊和由閥瓣杆及與閥瓣杆連接的閥瓣頂杆構成的 閥瓣組件，內設氣體進出閥口及氣流通道的氣閥連接塊固接於閥體中央，所述閥瓣杆頂端 上與閥口對應設有環周凸臺並在環周凸臺的表面設有密封墊，所述閥瓣頂杆穿過閥口，並 設置在壓力傳感膜片的下方，其特徵在於，所述閥體下部設有與閥瓣杆滑動配合且密封連 接的閥瓣槽，所述閥瓣槽的深度大於閥口開啟最大時閥瓣杆的行程，所述閥瓣杆環周凸臺 與閥瓣槽槽口端面之間有使閥瓣杆環周凸臺的密封墊與閥口密封的閥瓣彈簧，所述閥瓣杆 設有上下貫通的空腔，所述閥瓣頂杆內設置有連通側壁與底面的空腔，所述閥瓣杆的空腔 與述閥瓣頂杆的空腔連通，所述閥口外形為錐形，閥口的直徑與閥瓣杆的直徑相同。
2.根據權利要求1所述的高壓天然氣減壓閥，其特徵在於，所述閥瓣頂杆與壓力傳感 膜片搭接。
3.根據權利要求1或2所述的高壓天然氣減壓閥，其特徵在於，所述壓力預設機構包括 減壓調壓螺杆，彈簧壓塊及設置在彈簧壓塊與壓力傳感膜片之間的調壓彈簧，所述減壓調 壓螺杆一端壓在彈簧壓塊上，另一端穿出閥蓋，並與閥蓋螺紋配合。
4.根據權利要求1或2所述的高壓天然氣減壓閥，其特徵在於，所述壓力預設機構為氣 動壓力機構，所述閥蓋上設有氣體導入口，所述氣動壓力機構的加壓氣體入口與氣體導入 □連通。
全文摘要
本發明涉及一種高壓天然氣減壓閥，由閥蓋，閥體，壓力傳感膜片，壓力預設機構及閥芯機構構成，閥芯機構包括內設閥口及氣流通道氣閥連接塊和由閥瓣杆及閥瓣頂杆構成的閥瓣組件，所述閥瓣杆頂端上設有環周凸臺並在其表面設有密封墊，閥瓣頂杆穿過閥口，並與壓力傳感膜片搭接，閥體下部設有閥瓣槽，閥瓣杆環周凸臺與閥瓣槽槽口端面之間有閥瓣彈簧，閥瓣組件內設空腔，閥口外形為錐形，閥口的直徑與閥瓣杆的直徑相同。由於採用這種結構使整個閥瓣組件的軸向壓力平衡，減壓閥閥瓣組件上下表面的壓力不受用戶端和儲罐端兩方面壓力的影響，從而消除了當儲罐端工作壓力改變時對減壓調壓閥的出口壓力的影響，且避免了壓力傳感膜片回縮的壓力一直使閥口對密封墊產生的壓力，延長了密封墊的壽命。
文檔編號F16K17/30GK102052495SQ20111000665
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者張建婷, 楊萍, 陳興文 申請人:天津市益斯達燃氣設備有限公司