高压减压阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压减压阀，它的结构特点是：在阀体与上阀盖之间再增配中阀体，在阀体与中阀体之间配装中膜组件与上膜组片、下膜组片组成“三膜片调压减压结构”，将带压气介导入上膜上腔内形成空气弹簧并与调压弹簧共同作用于上膜组件进行调压减压，能在不增大调压弹簧弹性系数(k)的情况下对高压气介进行调压减压作业，本实用新型专利技术具有结构简捷、生产制造成本低、组装操作方便、运行安全稳定、调压精度高、调压反应速度快和工作寿命长等突出优点，特别适合在工作压力高、调节压差大、范围宽的输气管网系统和输配场站内安装使用，它既可作为减压阀单独使用，也可作为指挥阀与主阀配套组成调压器使用，在输气行业有极佳的应用前景。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
局压减压阀
本技术涉及减压阀装置，属于输气管网调压控制设备的
，具体地说是一种高压减压阀，它既可作为单个减压阀独立使用，也可作为指挥阀与输气主管管线上的主阀配套连接组成调压器使用。
技术介绍
随着石油天然气工业的高速发展，有力地推进了我国输气管网工程和输配场站的建设进程，输气管理部门为了充分发挥输气管网设备的储运能力、进一步提高生产作业效率，一般都是将天然气升压后进行高压输送作业，然后再由各地输配场站的调压设备进行逐级减压，将高压天然气平稳地降低至所设定的输出工作压力，即可稳定地向用户输出符合“输气管理规程”的低压天然气供生产生活用和对外进行加气作业。在现行输气管网系统的输配场站中，减压阀就是一种最常用的调压减压控制设备，为适应现行输气管网系统进行高压输送作业的发展需要，各地输配场站对调压减压设备的工作压力和调压范围提出了越来越高的技术要求。根据调查了解:目前，普遍使用的减压阀大都是采用单膜片或者双模片结构，其作用是以有效膜片面积上的压力与弹簧力相互作用达到平衡来调控气体压力。客观地说，这种“单膜片或双膜片”调压结构的减压阀在公称压力低于6.3MPa的中、低压气介工况下运行是具有很好使用效果的。这是由于在中、低压气介工况下运行时，只需配装较低弹性系数(k)的调压弹簧即能满足减压阀进行调压作业的要求。其理论依据是由虎克定律(F=kx)可知:“在弹性系数(k)较小时，调压弹簧产生相同位移量所需的力也较小”。由于中、低压减压阀所配装的调压弹簧弹性系数(k)较小，它在减压作业过程中具有很高的调压精度和调压反应速度。但是，在高压(指6.3-12MPa)气介工况下运行作业时，由于作用于膜片组件的气体压力高、对膜片组件产生的作用力大，这就要求增大调压弹簧的弹性系数(k)，使调压弹簧在相同位移量的情况下能产生较大的弹性力，才能满足高压(指6.3-12MPa)工况下进行正常调压作业的需要。毋庸置疑，当调压弹簧的弹性系数(k)增大后，又会导致减压阀的调压精度和调压反应速度急剧下降。怎样才能在不增大调压弹簧弹性系数(k)的情况下，使减压阀在高压(指6.3-12MPa)工况下进行正常调压作业并具有很高的调压精度和调压反应速度呢？这是输气管理部门以及有关阀门生产企业长期以来一直希望解决的一个技术性课题，这也是现行减压阀还需要进一步改进和改善的地方，这正是本技术所想要解决的技术课题。
技术实现思路
本技术的目的是在中、低压减压阀现有技术的基础上，提出一种无需增大调压弹簧的弹性系数(k)就能满足在更高压力(指6.3-12MPa)工况下进行调压减压作业并具有很高调压精度和调压反应速度的高压减压阀。本技术的目的是通过如下技术方案来实现的:本技术提出的一种高压减压阀，它包括阀体、阀杆、安装于阀体的下阀盖、上阀盖和配装于上阀盖内的调压弹簧，其特征在于:在阀体与下阀盖之间配装下膜组件分隔为下膜下腔、下膜上腔，在阀体与上阀盖之间配装有中阀体，在中阀体与阀体之间配装中膜组件分隔为中膜下腔、中膜上腔，在中阀体与上阀盖之间配装上膜组件分隔为上膜下腔、上膜上腔，所述的下膜组件、中膜组件和上膜组件连接于阀杆，在阀体内分别设置有与下膜上腔相通的高压进气通道、与中膜下腔相通的调压信号导出孔、与下膜上腔、中膜下腔相通的减压气道和连通于减压气道的低压出气通道，在阀体内配装有与高压进气通道相通的节流喷嘴，节流喷嘴的出气嘴与下膜组件形成节流减压结构，在上阀盖的壁体内设置有与上膜上腔相通的调压信号导入孔，在中阀体内设置有连通调压信号导出孔、调压信号导入孔的调压信号气孔，在下阀盖底部设置有与下膜下腔相通的后压信号接口。更进一步地说，它还具有如下技术特征:在阀体内配装有平衡盲嘴，所述的平衡盲嘴与节流喷嘴的外形结构相同且配装于与节流喷嘴相对称的位置处，在下膜组件的上端面对应平衡盲嘴、节流喷嘴的出气嘴位置处嵌装有节流垫层。所述的中膜组件、下膜组件、上膜组件的有效受压截面积是依次呈递减关系。在上阀盖的端盖内配装有顶置于上弹簧座的调节螺杆，在上膜组件上配装有下弹簧座，所述的调压弹簧支承于上弹簧座与下弹簧座之间。在中阀体内设置有连通上膜下腔的外排气道。在阀体上分别设置有与高压进气通道相通的高压进气接口、与低压出气通道相通的低压出气接口。本技术是对现行双膜片减压阀“调压减压结构”作出的重大改进和完善，它的显著结构特点和有益效果如下:第一.在阀体与上阀盖之间再增加配装中阀体，在中阀体与阀体之间增加配装一个中膜组件与上膜组件、下膜组件和调压弹簧组成“三膜片调压减压结构”，并使中膜组件、下膜组件、上膜组件的有效受压截面积(S)依次呈递减关系，有如下数学关系式:S + >ST>S 上。式中4+为中膜组件的有效受压截面积；StS下膜组件的有效受压截面积；S±为上膜组件的有效受压截面积。第二.在中阀体内设置有连通上膜下腔的外排气道，使上膜下腔和经配装间隙与之相通的中膜上腔形成与外界相通的常压空间，即能使上膜组件为向下单向受力、中膜组件为向上单向受力的调压工作状态。第三.在阀体内的高压进气通道处配装节流喷嘴与嵌装于下膜组件的节流垫层形成节流减压结构，并在相对称位置处配装平衡盲嘴，可有效提高节流减压效果并能在节流减压过程中保持良好的受力平衡状态。第四.在阀体内分别设置有连通下膜上腔与中膜下腔的减压气道、由中膜下腔相通上膜上腔的调压信号导出孔，即可将下膜上腔内经节流喷嘴进行节流减压后的压力(P)经中膜下腔后再导入上膜上腔内并与调压弹簧的预压作用力共同作用于上膜组件的上表面。这种结构设计是有目的地将压力(P)导入上膜上腔并作用于上膜组件的上表面，类似于在上膜上腔内设置了一个作用于上膜组件上表面的“空气弹簧”，这时“空气弹簧”的弹性力F±=PXS±，并使F±与调压弹簧的预压作用力Fasg共同作用于上膜组件的上表面。由于在上膜组件的上表面增加了一个F±，即可在相同工作压力的情况下减小调压弹簧的作用力F，或者是说，在调压弹簧作用力Fasg保持不变的情况下，它可在更高压力工况下进行调压减压作业并具有很高的调压精度和调压反应速度。它是按如下方式进行调压减压工作的:首先将输气管线的高压气管、低压气管分别连接于阀体的高压进气接口、低压出气接口，再根据“调压减压操作管理规程”操作调节螺杆设定调压弹簧的预压作用力，经过检查确认无误后即可开启输气管线上的总阀进行调压减压作业，由高压气管输入阀体内的高压气体经过节流喷嘴与下膜组件形成的节流减压结构进行节流减压，再微调操作调节螺杆精确设定调压弹簧的预压作用力(F 使下膜上腔内的气体压力为“调压减压操作管理规程”所要求设定的输出压力值P，即可从连通于下膜上腔的减压气道、经低压出气通道、最后由低压气管输出已减压至压力P的低压气体。与此同时，下膜上腔内的压力(P)还会经过减压气道导入中膜下腔内并作用于中膜组件的下表面、再经过调压信号导出孔导入上膜上腔内并与调压弹簧的预压作用力(Fasg)共同作用于上膜组件的上表面。在正常运行作业时，在下膜组件、中膜组件和上膜组件上的气压作用力有如下数学关系式:(FT: St)= (F 中:S 中)=(F上:S上)=P，由于:S中〉S下〉S上，所以有:F中〉F下〉F上。因此:本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压减压阀，它包括阀体（10）、阀杆（30）、安装于阀体（10）的下阀盖（15）、上阀盖（4）和配装于上阀盖（4）内的调压弹簧（3），其特征在于：在阀体（10）与下阀盖（15）之间配装下膜组件（22）分隔为下膜下腔（19）、下膜上腔（40），在阀体（10）与上阀盖（4）之间配装有中阀体（29），在中阀体（29）与阀体（10）之间配装中膜组件（7）分隔为中膜下腔（26）、中膜上腔（27），在中阀体（29）与上阀盖（4）之间配装上膜组件（31）分隔为上膜下腔（5）、上膜上腔（32），所述的下膜组件（22）、中膜组件（7）和上膜组件（31）连接于阀杆（30），在阀体（10）内分别设置有与下膜上腔（40）相通的高压进气通道（9）、与中膜下腔（26）相通的调压信号导出孔（24）、与下膜上腔（40）、中膜下腔（26）相通的减压气道（39）和连通于减压气道（39）的低压出气通道（38），在阀体（10）内配装有与高压进气通道（9）相通的节流喷嘴（14），节流喷嘴（14）的出气嘴与下膜组件（22）形成节流减压结构（17），在上阀盖（4）的壁体内设置有与上膜上腔（32）相通的调压信号导入孔（33），在中阀体（29）内设置有连通调压信号导出孔（24）、调压信号导入孔（33）的调压信号气孔（28），在下阀盖（15）底部设置有与下膜下腔（19）相通的后压信号接口（21）。...

【技术特征摘要】
1.一种高压减压阀，它包括阀体(10)、阀杆(30)、安装于阀体(10)的下阀盖(15)、上阀盖(4)和配装于上阀盖(4)内的调压弹簧(3)，其特征在于:在阀体(10)与下阀盖(15)之间配装下膜组件(22)分隔为下膜下腔(19)、下膜上腔(40)，在阀体(10)与上阀盖(4)之间配装有中阀体(29)，在中阀体(29)与阀体(10)之间配装中膜组件(7)分隔为中膜下腔(26)、中膜上腔(27)，在中阀体(29)与上阀盖(4)之间配装上膜组件(31)分隔为上膜下腔(5)、上膜上腔(32)，所述的下膜组件(22)、中膜组件(7)和上膜组件(31)连接于阀杆(30)，在阀体(10)内分别设置有与下膜上腔(40)相通的高压进气通道(9)、与中膜下腔(26)相通的调压信号导出孔(24)、与下膜上腔(40)、中膜下腔(26)相通的减压气道(39)和连通于减压气道(39)的低压出气通道(38)，在阀体(10)内配装有与高压进气通道(9)相通的节流喷嘴(14)，节流喷嘴(14)的出气嘴与下膜组件(22)形成节流减压结构(17)，在上阀盖(4)的壁体内设置有与上膜上腔(32)相通的调压信号导入孔(33)，在中阀体(29)内设置有连通调压信号导出孔(24)、调压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王元清，王元义，
申请(专利权)人：乐山长仪阀门制造有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51