专利名称：一种超高压流量调节装置的制作方法
技术领域：
本发明属于氢能利用技术领域，本流量调节装置用于加氢站给车载储氢容器快速 充气时的流量调节，以控制充气时的温度效应，确保储氢容器使用安全。
背景技术：
近年来世界各国纷纷关注新能源的开发，其中氢能以其清洁、无污染、效率高等诸 多优点而受到青睐，对氢能的使用以高压方式为主。当加氢站给车载储氢容器充气时相当 于由高压容器向低压容器放气的过程，过程中气体温度会有显著升高。这种温升现象将导 致储氢密度降低，从而缩短氢能汽车的续驶里程，而且温升对车载储氢容器的安全性具有 很大的影响。因此需要调节给车载储氢容器的充气速度，以减弱充气温度效应，提高容器使 用的安全性。充气系统一般管路直径很小，压力超高，常规的流量调节阀根本无法使用，本发明 考虑使用限流孔板并联的方式来进行高压管路的流量调节。
发明内容
本发明为一套高压流量调节装置，包括进气管、气动高压阀、限流孔板、出气管及 相连的管路等设备，如图1所示。进气管分成多路，每一路通过管路依次连接气动高压阀和 限流孔板，之后各路支管合并成出气管一路管道。若Atl为限流孔板最小孔径流通面积，并 联的孔板数为n，则每个孔板的通孔面积分别为Zn-1AtlJn-2Ac^ "I0Atl，所有孔板的流通总面 积为On-DAtl，整套系统的流量调节精度可达到最大流量的l/(2n-l)，根据流量调节精度要 求，确定需要的孔板数量。孔板与管路的连接方式有三种方式，每一种方式都包括密封锥面、主管路通孔、限 流孔三项特征，锥面角度根据工作压力的不同而不同，如图2所示。其中A和B为内螺纹连 接，锥面密封方式，而C是外螺纹连接，锥面和球头密封方式。对于内螺纹连接，限流孔板既 可与管件本体是一体的，如图2中A所示；也可以是与管件本体是分开的，如图2中B所示。本发明可以在0 IOOOMPa的工作压力范围内方便地调节高压管路的流量，连接 安全可靠，密封性好。
附图1 超高压流量调节装置示意图附图2 限流孔板连接方式示意图，共有A、B、C三种连接方式。两图中1.进气管 2.高压气动阀3.限流孔板4.出气管5.密封面6.主管路通径7.限流孔
具体实施例方式如附图1所示，首先根据流量调节精度确定所需的并联孔板数，以五个限流孔板 并联为例说明使用方式。进气管1分为5个支路，每个支路用管路依次连接气动阀门2
3和限流孔板3，之后五个支路合并成出气管4 一路管道。五个限流孔板的流通面积比为 16 8 4 2 1，这样其流通面积就在Atl 为最小孔径流通面积)之间的范 围内整数可调。将流量调节装置安装到充气系统中，根据所需的流量开启相应的气动阀门，如需 要流通面积为，则开与面积分别为和两个孔板相连的气动阀门；需要流通面积为
，则开与面积分别为SAtl和IAtl两个孔板相连的气动阀门；需要流通面积为15&，则开与 面积分别为8&、4\、2&和IAtl四个孔板相连的气动阀门。也就是说，不论所需面积是最小 孔板面积的多少倍都可以通过多个孔板面积相加而得到。孔板与管路的连接方式包括密封锥面5、主管路通孔6、限流孔7三项特征。如若 采用图3中A或者B方案，工作压力低于IOOMPa以下时，a = 75° ；如若采用C方案，工作 压力低于22MPa时，a = 60° ；工作压力高于22MPa低于35MPa时，a = 37°。
权利要求
一种基于多个限流孔板并联的高压流量调节装置，其特征为它包括进气管(1)、气动高压阀(2)、限流孔板(3)、出气管(4)等设备，进气管(1)分成多路，每一路通过管路依次连接气动高压阀(2)和限流孔板(3)，之后各路支管合并成出气管(4)一路管道。
2.根据权利要求1所述的高压流量调节装置，其特征为若并联的限流孔板(3)数为 常数n，则每个孔板的通孔面积比为 2n_2 …2°，整套系统的流量调节精度可达到 最大流量的l/(2n_l)。
3.根据权利要求1所述的高压流量调节装置，其特征为限流孔板(3)与管路的连接 密封方式有三种，每一种方式均包含密封锥面(5)、主管路通孔(6)、限流孔(7)三项特征， 锥面角度a在10° 180°之间，其中方式A和B为内螺纹连接锥面密封方式，工作压力范 围为0 IOOOMPa ；方式C是外螺纹连接球头和锥面密封方式，工作压力范围为0 200MPa。
全文摘要
本发明为一套高压流量调节装置，包括进气管、高压气动阀、限流孔板、出气管及相连的管路等设备。进气管分成多路，每一路通过管路依次连接气动高压阀和限流孔板，之后各路支管合并成出气管一路管道。若并联的限流孔板数为常数n，要求每个孔板的通孔面积比为2n-1∶2n-2∶…∶20，系统的流量调节精度可达到最大流量的1/(2n-1)。限流孔板与管路的连接方式有三种，每一种都包括密封锥面、主管路通孔、限流孔三项特征，锥面角度根据工作压力的不同而不同。本发明可以在0～1000MPa的工作压力范围内方便地调节高压管路的流量，连接安全可靠，密封性好。
文档编号F17C5/06GK101956899SQ20091015755
公开日2011年1月26日 申请日期2009年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者安刚, 尚宇, 才丽红, 赵耀中, 郑平军 申请人:北京航天试验技术研究所