智能燃气调压器的制作方法

1.本发明涉及燃气管路调压设备技术领域，特别是涉及一种智能燃气调压器。


背景技术：

2.调压器是自动调节燃气出口压力，使其稳定在某一个压力范围的降压设备。
3.根据热力学第一定律，表征热力学系统能量的是内能。通过作功和传热，系统与外界交换能量，使内能有所变化。由于调压器属于降压设备，进口压力p1大于出口压力p2；天然气体也由进口状态(初态ⅰ)变为出口状态(终态ⅱ)，气体状态发生了改变；设uⅰ为系统初态时的能量；uⅱ为系统终态时的能量；那么，系统内能增量δu＝u
ⅱ-uⅰ，显然δu＜0；根据热力学第一定律，外界对系统传递的热量q＝δu+a；(这里a＝0，普通调压器在节流调压的过程中没有对外做机械功)，因此，可以得出q＝δu＜0调压器制冷；并且压差越大，流量越大，制冷量也越大，严重时则会造成冰堵现象。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种智能燃气调压器，以达到减缓调压器冰堵现象的技术效果。
5.本发明实施的一方面，提供了一种智能燃气调压器，包括：涵道前阀体、主涵道阀体、压力变送器、智能压力控制器、出口压力信号管、直线执行器以及截流主阀头，
6.压力变送器和智能压力控制器安装在主涵道阀体外壁上，直线执行器水平安装在位于主涵道阀体内前端的中心腔室内，中心腔室与压力变送器以及智能压力控制器安装位置处的主涵道阀体外壁之间设置有第一过线孔，第一过线孔与主涵道阀体的气体腔室隔绝；
7.压力变送器的信号连接线穿过第一过线孔与智能压力控制器电连接，直线执行器的信号连接线穿过第一过线孔与智能压力控制器电连接；
8.出口压力信号管的第一端与主涵道阀体的出气端连通，第二端与压力变送器连接；
9.截流主阀头一侧与直线执行器的输出主轴连接，截流主阀头另一侧与安装在涵道前阀体后端的阀口相对；
10.发电机水平安装在主涵道阀体内气体腔室的后端区域，在发电机的机轴上共轴安装有涵道涡轮。
11.与现有技术相比,本发明的有益效果在于：应用本发明实施例提供的方案，调压器在正常调压过程中，从初态uⅰ的高压燃气高速通过阀口进入过渡态，同时推动涵道涡轮旋转，输出机械能对外做功发电；在智能压力控制器的控制下，通过截流主阀头的节流使燃气保持并稳定在终态uⅱ，即始终保持调压器进、出口的恒压差状态，系统内能增量δu＝u
ⅱ-uⅰ，显然这里u
ⅱ-uⅰ＜0，涵道涡轮输出扭矩由发电机转换成电能a，即系统对外界做功；外界对系统传递的热量q＝δu+a；显然调压过程中的制冷量q势必减少，并且由等式可以得知a
越大q越小，即制冷效应越不明显，有效缓解冰堵现象；并且，调压器可以利用管道燃气的内能进行转换发电再利用，无论从经济效益还是社会效益以及环境保护等方面来讲均具有十分重大的意义。
12.可选的，在主涵道阀体内气体腔室的前端区域周向均布有六个第一骨架，第一骨架、中心腔室以及主涵道阀体一体铸造成型，中心腔室开口端安装有密封端盖；
13.直线执行器的输出主轴由中心腔室前端的轴孔穿出。
14.可选的，直线执行器的输出主轴与中心腔室前端的轴孔之间设置有密封o型圈。
15.可选的，智能压力控制器包括：ad数字转换器以及控制计算机；
16.压力变送器的信号连接线穿过第一过线孔与ad数字转换器电连接，ad数字转换器与控制计算机电连接；
17.直线执行器的信号连接线穿过第一过线孔与控制计算机电连接。
18.可选的，阀口由阀口基座和主阀密封垫构成,阀口基座安装在涵道前阀体后端，主阀密封垫安装在阀口基座上。
19.可选的，还包括：进口压力信号管，进口压力信号管的第一端与涵道前阀体的进气端连通，第二端与压力变送器连接。
20.可选的，在主涵道阀体内气体腔室的后端周向均布六个第二骨架，第二骨架、环形安装座以及主涵道阀体一体铸造成型，发电机安装在环形安装座上。
21.可选的，主涵道阀体后端侧壁上设置有密封电力引出口，密封电力引出口与发电机之间设置有与主涵道阀体气体腔室隔绝的第二过线孔。
22.可选的，阀口基座、截流主阀头、直线执行器、涵道涡轮以及发电机的轴心在同一轴线上。
附图说明
23.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
24.图1为本发明实施例提供的一种智能燃气调压器的结构示意图；
25.图2为本发明实施例提供的一种智能燃气调压器的侧视示意图；
26.图3为本发明实施例提供的一种智能燃气调压器的工作原理示意图。
27.其中，涵道前阀体1、主涵道阀体2、压力变送器3、智能压力控制器4、出口压力信号管5、直线执行器6、截流主阀头7、中心腔室8、第一过线孔9、气体腔室10、输出主轴11、发电机12、涵道涡轮13、第一骨架14、密封端盖15、密封o型圈16、阀口基座17、主阀密封垫18、进口压力信号管19、第二骨架20、环形安装座21、密封电力引出口22、第二过线孔23。
具体实施方式
28.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
29.参见图1和图2，本发明实施例提供的智能燃气调压器，包括：涵道前阀体1、主涵道阀体2、压力变送器3、智能压力控制器4、出口压力信号管5、直线执行器6以及截流主阀头7，
30.压力变送器3和智能压力控制器4安装在主涵道阀体2外壁上，直线执行器6水平安装在位于主涵道阀体2内前端的中心腔室8内，中心腔室8与压力变送器3以及智能压力控制器4安装位置处的主涵道阀体2外壁之间设置有第一过线孔9，第一过线孔8与主涵道阀体2的气体腔室10隔绝；
31.压力变送器3的信号连接线穿过第一过线孔9与智能压力控制器4电连接，直线执行器6的信号连接线穿过第一过线孔9与智能压力控制器4电连接；
32.出口压力信号管5的第一端与主涵道阀体2的出气端连通，第二端与压力变送器3连接；
33.截流主阀头7一侧与直线执行器6的输出主轴11连接，截流主阀头7另一侧与安装在涵道前阀体1后端的阀口相对；
34.发电机12水平安装在主涵道阀体2内气体腔室10的后端区域，在发电机12的机轴上共轴安装有涵道涡轮13。
35.在主涵道阀体2内气体腔室10的前端区域周向均布有六个第一骨架14，第一骨架14、中心腔室8以及主涵道阀体2一体铸造成型，中心腔室8后端具有开口，中心腔室8开口端安装有密封端盖15；第一骨架14之间形成通孔，燃气由通孔中流出；中心腔室8开口端与密封端盖15连接处可以设置o型圈来增强中心腔室8的密封性；竖直方向的第一骨架14可以为中空结构连通中心腔室8和主涵道阀体2外壁，作为第一过线孔9使用。
36.直线执行器6的输出主轴11由中心腔室8前端的轴孔穿出。
37.直线执行器6的输出主轴11与中心腔室8前端的轴孔之间设置有密封o型圈16，增强中心腔室8的密封性。
38.在实施中，智能压力控制器4包括：ad数字转换器以及控制计算机；
39.压力变送器3的信号连接线穿过第一过线孔9与ad数字转换器电连接，ad数字转换器与控制计算机电连接；
40.直线执行器6的信号连接线穿过第一过线孔9与控制计算机电连接。
41.在实施中，阀口由阀口基座17和主阀密封垫18构成,阀口基座17安装在涵道前阀体1后端，主阀密封垫18安装在阀口基座17上。当截流主阀头7与主阀密封垫18紧密贴合时实现燃气零关闭。
42.在实施中，还包括：进口压力信号管19，进口压力信号管19的第一端与涵道前阀体1的进气端连通，第二端与压力变送器3连接。
43.在实施中，在主涵道阀体2内气体腔室10的后端区域周向均布六个第二骨架20，环形安装座21位于第二骨架20的连接中心，第二骨架20、环形安装座21以及主涵道阀体2一体铸造成型，发电机12安装在环形安装座21上。第二骨架20之间形成通孔，燃气由通孔中流出；竖直方向的第二骨架20可以为中空结构连通环形安装座21和主涵道阀体2外壁，作为第二过线孔23使用。
44.在实施中，主涵道阀体2后端侧壁上设置有密封电力引出口22，密封电力引出口22与发电机12之间设置有与主涵道阀体2的气体腔室10隔绝的第二过线孔23；发电机12的电力引出线由第二过线孔23穿出从而向外网供电。
45.在实施中，阀口基座17、截流主阀头7、直线执行器6、涵道涡轮13以及发电机12的轴心在同一轴线上。
46.如图2所示，调压器工作原理包括：压力变送器3通过进口压力信号管19和出口压力信号管5同时采集进口压力和出口压力信号，ad数字转换器将压力变送器3的模拟信号进行数字化处理并送入控制计算机进行运算；控制计算机根据出口压力信号的变化判断是否打开或者关闭调压器的截流主阀头7，并即刻发出指令，通过直线执行器6实时控制调压器截流主阀头7的开度，从而始终保持调压器的出口压力与预先设定的出口目标压力相一致。
47.在实施中，控制计算机还可以通过dtu无线通信模块与远程控制设备进行通信实现远程监控调压器；还可以在进气端设置温度传感器与控制计算机连接，实时采集进气端的温度信息；在调压器附近设置气体浓度检测传感器与控制计算机连接，检测是否发生天然气泄漏。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。