一種快速換向系統的製作方法

2023-05-25 18:48:56

一種快速換向系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種快速換向系統，快速換向系統包括：換向閥、配套工藝管道和執行結構，其特徵在於，換向閥採用雙關斷雙排放直通球閥，執行結構採用液壓執行結構，通過獨立的液壓執行結構推動換向閥的閥杆，使得換向閥重複開關。本發明實施例採用液壓執行結構，避免空氣的可壓縮性，從而使得每次液壓執行結構推動換向閥的時間較為準確一致，且實現了換向閥的快速開關，單閥開關時間可達到30ms±3ms，大大縮減了換向閥的開關時間，而且重複性更好；通過採用雙關斷雙排放直通球閥作為換向閥，可形成換向閥上下遊的雙密封雙截斷效應，能夠滿足換向閥長期零洩漏的要求，結實耐用，降低成本的同時，也保證了氣體在本發明中根據需要進行換向時的安全性。
【專利說明】一種快速換向系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及氣體流量標準裝置領域，特別涉及一種天然氣流量標準裝置的快速換向系統。

【背景技術】
[0002]快速換向系統是質量-時間法氣體流量標準裝置中的關鍵設備，其主要作用是使氣體介質在氣體流量標準裝置中根據需要進行流向轉換。快速換向系統一般主要由換向閥、配套工藝管道和執行結構構成，其中換向閥的開關速度和開關時間的重複性、整個系統結構的合理性直接影響著氣體流量標準裝置的技術水平，也因此對氣體流量量值傳遞的整體水平有重要影響。
[0003]目前，國內外已投入使用的快速換向系統中的換向閥，一般主要採用浮動球球閥或旋塞閥，而執行結構中主要是通過壓縮空氣進行驅動，從而對換向閥開關進行操作，目前的換向閥開關換向時間大約為50ms左右。
[0004]在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]現有技術主要採用壓縮空氣進行驅動，但由於空氣的可壓縮性，每次壓縮空氣的時間不能準確一致，從而不能換向閥開關速度的準確控制，造成了換向閥開關時間的重複性較差，而且開館時間較長；另外，由於浮動球球閥存在密封比壓，閥球和閥座間的摩擦力矩較大，不能很好地滿足換向閥長期零洩漏要求，其開關力矩較大，開關速度較低；而旋塞閥流量係數較小，局部阻力係數較大，快速開關過程中密封面比較容易損壞，造成換向閥內漏，造成更換維修的成本提升，同時易燃易爆氣體的洩露還會造成安全隱患。


【發明內容】

[0006]為了解決現有技術的換向閥開關時間較長、開關時間重複性差以及使氣體易洩露和內漏問題，本發明實施例提供了一種快速換向系統。所述技術方案如下:
[0007]一種快速換向系統，所述快速換向系統包括:換向閥、配套工藝管道和執行結構。所述換向閥採用雙關斷雙排放直通球閥，所述執行結構採用液壓執行結構，通過獨立的所述液壓執行結構推動所述換向閥的閥杆，使得所述換向閥重複開關。
[0008]具體地，作為優選，所述的快速換向系統中所述雙關斷雙排放直通球閥的壓力等級為 class900。
[0009]進一步地，所述的快速換向系統中所述雙關斷雙排放直通球閥設置有兩隻。
[0010]具體地，作為優選，所述的快速換向系統的兩隻所述雙關斷雙排放直通球閥呈90
度布置。
[0011]具體地，作為優選，所述的快速換向系統中所述液壓執行結構包括液壓執行器和液壓驅動機構，通過所述液壓驅動機構驅動所述液壓執行器，使得所述液壓執行器推動所述換向閥的閥杆。
[0012]進一步地，所述的快速換向系統中所述液壓驅動機構包括儲能器、液壓控制集成模塊和電控模塊，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊分別與所述儲能器連接，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊均用於控制所述儲能器驅動所述液壓執行器。
[0013]進一步地，所述的快速換向系統中所述快速換向系統還包括齒輪和齒條，所述齒輪和所述齒條均設置在所述液壓執行器與所述換向閥的閥杆之間，所述液壓執行器通過所述齒輪和所述齒條推動所述換向閥的閥杆。
[0014]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0015]本發明實施例通過採用液壓執行結構，即執行結構採用液壓驅動形式，其避免空氣的可壓縮性，從而使得每次液壓執行結構推動換向閥的時間較為準確一致，且實現了換向閥的快速開關，單閥開關時間可達到30ms±3ms，大大縮減了換向閥的開關時間，而且重複性更好；通過採用雙關斷雙排放直通球閥作為換向閥，可形成換向閥上下遊的雙密封雙截斷效應，能夠滿足換向閥長期零洩漏的要求，結實耐用，降低成本的同時，也保證了氣體在本發明中根據需要進行換向時的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發明實施例提供的快速換向系統結構示意圖。
[0018]其中:1換向閥，11罐前換向閥，12旁通換向閥，
[0019]2執行結構，21液壓執行器，22液壓驅動機構，
[0020]3配套工藝管道。

【具體實施方式】
[0021]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0022]如圖1所不，本發明實施例提供的一種快速換向系統，所述快速換向系統包括:換向閥1、配套工藝管道3和執行結構2。所述換向閥I採用雙關斷雙排放直通球閥，所述執行結構2採用液壓執行結構，通過獨立的所述液壓執行結構推動所述換向閥I的閥杆，使得所述換向閥I重複開關。
[0023]本發明實施例通過採用液壓執行結構，即執行結構2採用液壓驅動形式，其避免空氣的可壓縮性，從而使得每次液壓執行結構2推動換向閥I的時間較為準確一致，且實現了換向閥I的快速開關，單閥開關時間可達到30ms±3ms，大大縮減了換向閥I的開關時間，而且重複性更好；通過採用雙關斷雙排放直通球閥作為換向閥1，可形成換向閥I上下遊的雙密封雙截斷效應，能夠滿足換向閥I長期零洩漏的要求，結實耐用，降低成本的同時，避免了天然氣可能的洩露和內漏，保證了天然氣在流量測量過程中的安全性。
[0024]具體地，作為優選，所述的快速換向系統中所述雙關斷雙排放直通球閥的壓力等級為Class900。其中，class是指公稱壓力的英制計量單位，為適應換向閥I快速開關的要求，選用壓力等級為claSS900的雙關斷雙排放直通球閥，即可適應實際需要，一般使用在6.0MPa以下的情況，當然，本領域技術人員可知，也可根據實際需要，選用其他相應等級。
[0025]如圖1所示，進一步地，所述的快速換向系統中所述雙關斷雙排放直通球閥設置有兩隻。
[0026]如圖1所示，具體地，作為優選，所述的快速換向系統的兩隻所述雙關斷雙排放直通球閥呈90度布置。
[0027]其中，換向閥I 一般包括罐前換向閥11和旁通換向閥12，兩隻換向閥I配合對本發明中的氣體進行快速換向，兩隻換向閥I均採用雙關斷雙排放直通球閥，並且在配套工藝管道3中的安裝方位呈90度布置，可使配套工藝管道3中的壓降最小，從而便於實際測試配套工藝管道3中的壓力、溫度等參數，以便對本發明實際效果進行測試比較；且兩隻雙關斷雙排放直通球閥的開關控制方式為同步和異步可調，且異步時間差可調，實際操作時，可以使配套工藝管道3中天然氣介質的壓力測量不確定度最小，且快速換向過程中的質量測量的不確定度最小，通過不確定度計算，可滿足6.0MPa天然氣流量原級標準質量流量不確定度0.05%(k=2)的要求，從而使我國氣體流量標準裝置的技術水平達到國際先進水平；當然，本領域技術人員可知，也可根據實際需要，設置多個雙關斷雙排放直通球閥。
[0028]如圖1所示，具體地，作為優選，所述的快速換向系統中所述液壓執行結構包括液壓執行器21和液壓驅動機構22，通過所述液壓驅動機構22驅動所述液壓執行器21，使得所述液壓執行器21推動所述換向閥I的閥杆。
[0029]其中，液壓執行器21分別與罐前換向閥11、旁通換向閥12直接相連，液壓驅動機構22與液壓執行器21相連。
[0030]進一步地，所述的快速換向系統中所述液壓驅動機構22包括儲能器、液壓控制集成模塊和電控模塊，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊分別與所述儲能器連接，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊均用於控制所述儲能器驅動所述液壓執行器21。
[0031]進一步地，所述的快速換向系統中所述快速換向系統還包括齒輪和齒條，所述齒輪和所述齒條均設置在所述液壓執行器21與所述換向閥I的閥杆之間，所述液壓執行器21通過所述齒輪和所述齒條推動所述換向閥I的閥杆。
[0032]本發明適用於各種口徑的配套工藝管道3，滿足建設大流量、高水平氣體流量標準的要求。
[0033]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0034]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種快速換向系統，所述快速換向系統包括:換向閥、配套工藝管道和執行結構，其特徵在於，所述換向閥採用雙關斷雙排放直通球閥，所述執行結構採用液壓執行結構，通過獨立的所述液壓執行結構推動所述換向閥的閥杆，使得所述換向閥重複開關。
2.根據權利要求1所述的快速換向系統，其特徵在於，所述雙關斷雙排放直通球閥的壓力等級為class900。
3.根據權利要求2所述的快速換向系統，其特徵在於，所述雙關斷雙排放直通球閥設置有兩隻。
4.根據權利要求3所述的快速換向系統，其特徵在於，兩隻所述雙關斷雙排放直通球閥呈90度布置。
5.根據權利要求1所述的快速換向系統，其特徵在於，所述液壓執行結構包括液壓執行器和液壓驅動機構，通過所述液壓驅動機構驅動所述液壓執行器，使得所述液壓執行器推動所述換向閥的閥杆。
6.根據權利要求5所述的快速換向系統，其特徵在於，所述液壓驅動機構包括儲能器、液壓控制集成模塊和電控模塊，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊分別與所述儲能器連接，所述液壓控制集成模塊和所述電控模塊均用於控制所述儲能器驅動所述液壓執行器。
7.根據權利要求6所述的快速換向系統，其特徵在於，所述快速換向系統還包括齒輪和齒條，所述齒輪和所述齒條均設置在所述液壓執行器與所述換向閥的閥杆之間，所述液壓執行器通過所述齒輪和所述齒條推動所述換向閥的閥杆。
【文檔編號】F16K31/12GK104344007SQ201310329852
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】任佳, 李東軍, 段繼芹, 周方勤, 王強, 黃和, 楊文川, 陳薈宇, 韋顏, 樊蘭蓓 申請人:中國石油天然氣股份有限公司