专利名称：一种用于燃气预处理的调压装置的制作方法
技术领域：
本发明属于调压设备技术领域，具体涉及一种用于燃气预处理的调压装置。
背景技术：
燃气的热值是判断燃气品质的重要指标。因此对燃气热值的精确测量是燃气工作人员一直追求的目标。燃烧式热值仪应用热平衡原理测量净热值。实际应用中热值仪检测准确度受到以下因素的影响1.根据热值仪的技术要求，热值仪燃烧喷嘴进气压力必须与热值仪本身的风压保持一致，即400 Pa，压力偏离此值，则会使热值仪检测结果产生偏差，要确保检测结果符合热值仪测量精度2%的要求，进气压力不能超过(400±8)Pa;2.燃烧器对进气条件提出一定要求，样气处理效果的好坏将直接影响到热值测量任务的成败；实
际应用中由于预处理系统问题出现进气喷嘴堵塞现象较多，需要进行特别维护。对于因素一，为了满足热值仪的压力要求，目前的常用方法是在燃气热值仪前设置燃气调压器。目前使用最多的燃气调压器是皮膜式调压器。皮膜式调压器是利用进出气压力的不同导致皮膜产生形变，从而调节进气流量的原理来调节压力的，其调压效果随着皮膜的老化会降低，导致出气压力不稳定。对于因素二，热值仪预处理系统中进气喷嘴堵塞的问题。其原因是燃气之中含有很多杂质，堵塞管嘴的主要原因是杂质中的焦油对喷嘴壁的附着与萘在喷嘴壁上的结晶。对于此问题现在市面上并没有好的解决方法，目前只能靠定期清洁来缓解喷嘴的堵塞。这便是目前燃气热值仪的燃气预处理系统的不足。
发明内容
本发明针对现有燃气预处理技术中存在的稳压效果不好、喷嘴堵塞的技术问题，提供一种结构简单、易于制造、调压稳压效果较好的用于燃气预处理的调压装置。本发明所提供的一种用于燃气预处理的调压装置包括外罐体5、悬浮罐14、套管支架3、套管内管I、套管外管2、进水管16、进气管13、出气管7、出气口塞子6、进气口塞子8、固定件9、塞子支架12、出水口 17、泄水口 10和底座11 ;所述外罐体5通过固定件9与底座11连接，外罐体5的底部设有泄水口 10，在所述外罐体5的侧壁设有出水口 17，在所述出水口 17处连接出水管；所述套管支架3与外罐体顶板4连接，所述外罐体顶板4上设有气孔18，所述套管外管2由套管支架3固定在外罐体5的顶部，所述套管内管I位于套管外管2中，所述套管内管I与悬浮罐顶板15连接，在套管外管2的束缚下，所述套管内管I仅能在竖直方向上运动；所述外罐体5的内部注有水，所述悬浮罐14倒扣且悬浮于水面上，所述悬浮罐14与水面围成气室；所述进气管13穿过外罐体5的底部，进气管13伸入悬浮罐14的内部用于输入气体，通过弯头连接使进气管13的管口向下，所述进气管13的管口位于外罐体5的中轴线上；所述进水管16由外罐体5的底部接入，进水管16伸入悬浮罐14的内部用于输入水；所述出气管7由外罐体5的底部接入，出气管7伸入所述悬浮罐14与水面围成的气室中用于接收气体，通过弯头使所述出气管7的管口位于外罐体5的中轴线上，出气管7的管口向上；所述塞子支架12位于悬浮罐14的底部，所述塞子支架12上固定有进气口塞子8，所述进气口塞子8的尖头对准所述进气管13的管口 ；所述出气口塞子6固定于所述悬浮罐14的顶部下方，所述出气口塞子6的尖头对准所述出气管7的管口。本发明调压装置的工作原理是该调压装置利用水的重力来调节得到合适的压力大小；当进气管压力增大时，会引起悬浮罐上升，从而增大了气室的容积，对出气压力的突增起到了缓冲效果，并且由于悬浮罐的上升，进气管下方的塞子对进气管有堵塞作用，减小了进气流量，阻碍了压力的进一步增大，起到了稳压的作用；当进气管压力减小时，由于水压的作用，进气管不再进气，悬浮罐向下移动，在悬浮罐重压的作用下，气室压力仍然维持在一个稳定的水平，起到了稳压的作用。为实现稳压效果，稳定工作阶段进气口塞子和出气口塞子分别与进气管管口和出气管管口有一定距离，不影响进气管的进气量与出气管的出气量。在进气管的压力增大时，悬浮罐气室内压力随之增大，此时悬浮罐由于受力不平衡开始向上运动，缓冲了压力的增大，另外带动了下部塞子的运动，塞子运动到一定位置之后开始阻碍进气管的进气，减小了进气流量，这样更加阻碍了悬浮罐内气室的压力增大，因此稳定了热值仪的进气压力。本发 明对于进气管压力突然增大的情况下对热值仪的稳压效果得以体现。在进气管压力减小时，悬浮罐气室内压力随之减小，此时悬浮罐重力大于气室内压力，于是悬浮罐向下运动，因此在一定时间内仍然可以维持着气室的压力，进而维持热值仪的进气压力，起到稳压的效果。为实现洗气效果，外罐体底部接有进水管，进水管伸入悬浮罐的内部，水由进水管进入罐体，由外罐体侧面的出水口流出，因此水的流向是自上而下，而燃气由进气管由下向上运动，因此水与燃气充分接触，燃气受洗程度比较高，这样稳压器的洗气效果得以实现。本发明的有益效果是(1)可靠性高，稳压效果好并且性能稳定，寿命长；(2)结构较为简单，易于制造，维修方便，成本较低；(3)在调压稳压的同时还可以洗去燃气中的焦油、萘等杂质，有效的解决了焦油对热值仪的堵塞问题。
图I :为本发明调压装置结构示意图。图中1:套管内管；2 :套管外管2 ；3 :套管支架；4 :外罐体顶板；5 :外罐体；6 出气口塞子；7 :出气管；8 :进气口塞子；9 :固定件；10 :泄水口 ；11 :底座；12 :塞子支架；13进气管;14 :悬浮iig ； 15 :悬浮iip顶板；16 :进水管；17 :出水口 ； 18 :气孔。
具体实施例方式本发明所提供的一种用于燃气预处理的调压装置包括外罐体5、悬浮罐14、套管支架3、套管内管I、套管外管2、进水管16、进气管13、出气管7、出气口塞子6、进气口塞子8、固定件9、塞子支架12、出水口 17、泄水口 10、气孔18和底座11。外罐体5为圆柱筒型，由耐氧化金属材料制成，其厚度为2_5mm，高1700 —1900mm,截面直径为400-600mm,外罐体顶板4为厚度为2 mm - 5 mm的耐氧化金属片,夕卜罐体底部为厚度为5-10mm的耐氧化金属片。强度需要满足罐中水体压力的要求，作为该技术方案的优选方式，所述外罐体壁面采用厚度为3mm的矩形铝板弯圆制成，外罐体顶部采用法兰连接外罐体顶板4，外罐体顶板4采用3mm的铝板或者2mm的不锈钢板。外罐体顶板4上设有若干个孔(比如4个直径为25 mm的圆孔)，其中三个用作套管支架3与外罐体顶板4的连接孔，一个作为气孔18用来保持外罐体与水面、悬浮罐外部所包围的区域之间的气压与外界气压平衡。外罐体底部接入进气管、出气管、进水管，并开有泄水口 ；外罐体侧面设有出水口。所述悬浮罐14为圆柱筒型，由耐氧化金属制成,悬浮罐14高1200-1600mm,截面直径为300-400mm，悬浮罐顶板15为厚度为3_5mm的铝片，强度需要满足罐中气室的压力要求，并且和它直接相连接固定的套管内管、塞子、塞子支架和各种连接部件等设备的总质量所产生的重压需要和罐中气室的设定压力相同(比如若要求气室压力为lOOOPa，悬浮罐内径为300mm，则悬浮结构总质量要求为7. 065 kg)，质量不足可通过配重实现。作为该技术方案的优选方式，所述悬浮罐壁面采用厚度为Imm的铝板弯圆制成，悬浮罐顶部采用法兰连接悬浮罐顶板15。所述法兰可以是非标准自制铝制法兰，所述顶板材料可用3 mm的铝板或者2_的不锈钢板。这样悬浮罐和悬浮罐有直接连接固定的设备的质量总合约在5kg，此时可以通过精确的配重(砝码或其他物品)来使得悬浮罐及其直接连接设备的总质量达到要求。
外罐体5通过固定件9连接在底座11上。所述固定件9为两片公称直径为40的标准法兰，一片焊接于外罐体，一片焊接于底座。外罐体底板可用厚度为5_的不锈钢板制成。所述底座要求在满足外罐体荷载的同时要方便外罐体底部连接水管与气管的装配与维修。外罐体5底部使用螺纹连接有进气管13、出气管7与进水管16，并使用生料带、橡胶垫圈等做好密封。进气管13穿过外罐体底部通过弯头连接使其管口向下，进气管13的管口距离外罐体底部250-400mm，管口位于外罐体4的中轴线上。出气管7穿过外罐体4的底部，通过弯头使其管口向上，出气管7的管口位于外罐体4的中轴线上，管口距离外罐体底1200-1300mm，管口位于外罐体中轴线上。进水管16直接伸入悬浮罐14中注水,进水管16的管口距离外罐体底部600-1100mm。外罐体侧面开有出水口 17，出水口高度值决定了水位高低，和所需要调节压力大小有关，出水口 17的口径为20-35 mm，出水口处螺纹连接镀锌管内接头，并使用生料带、橡胶垫圈等做好密封。本发明要求套管内管I与套管外管2之间有很小的间隙，既能限制套管内管I的晃动又没有很大的摩擦。作为上述技术方案的的优选方式，所述套管内管使用公称直径为20mm的KBG穿线管，套管外管采用公称直径为20的镀锌管。套管外管2由套管支架3采用四通管固定住，作为上述技术方案的优选方式，所述套管支架3使用镀锌管所用的弯头、内接头、外接头、镀锌管与四通连接组装而成，套管支架3通过螺纹与外罐体顶板4连接，并使用金属垫片加固连接。进气口塞子8由塞子支架12固定在悬浮罐14底部，塞子由橡胶制成，为圆锥体与圆柱体的组合体，圆锥体高40 - 60 mm,底面直径为20 - 30 mm,圆柱体高40 - 50 mm。塞子支架12使用铝片制成，由矩形铝片两边向上弯折而制成，固定于悬浮罐底部，距离悬浮罐底端15-35mm，铝片中间使用螺纹连接有长度为48 mm、公称直径为25 mm的小段镀锌管作为塞子套，塞子套内固定塞子。出气口塞子6和它所用的塞子套与进气口塞子8相同，出气口塞子6的塞子套直接使用螺纹连接连接于悬浮罐顶部，并需要使用生料带、橡胶垫圈等加强连接处的密封。
所述泄水口 10处采用螺纹连接有泄水管，并使用生料带、橡胶垫圈等做好密封，泄水管连接有闸阀，连接处做好密封。以将进气压力从IOOOOPa调节到IOOOPa为例，本发明调压装置的工作过程如下 先关闭进气管阀，打开出气管阀，打开进水管阀，向外罐体内充水，这样在水面上升到
出水口 17高度时，进水量与出水量达到平衡。此时打开进气管阀，这样悬浮罐气室内气压慢慢升高，在升高至大于1000 Pa时，悬浮罐便因为受到气体的压力而向上运动，这时出气口塞子6从出气管口离开，加大了出气量，维持了气室内压力的稳定，这样达到了对进气压力从10000 Pa降到1000 Pa的调压效果。当进气管压力增大时，悬浮罐气室内压力增大，从而带动悬浮罐上升，这就对气室内的压力突然增大起到了缓冲的作用。而进气口塞子8同时也上升，上升至一定距离就对进气管管口产生了堵塞作用，这样减小了进气量，阻碍了气室压力的进一步增大，起到了对压力突然增大情况下的稳压作用。
当进气管压力减小时，由于水压的作用，进气管不再进气，此时悬浮罐内气室压力靠着悬浮罐的重压作用可以在一段时间内一直维持气室压力，起到了对压力突然减小的稳压作用。由于出水口 17位于外罐体较高位置处，进水管16伸入悬浮罐内部很长，因此水流方向是由悬浮罐内部进水管管口出流出，在悬浮罐内自上而下流动，在流出悬浮罐后，从外罐体底部自下而上达到出水口 17流出。而进气管13管口位于悬浮罐的底部，燃气的流动方向是自下而上，这样刚好和水流方向相反，因此保证了燃气与水的及时并充分的接触，燃气中焦油、萘等杂质随水流带走并流出。因此本调压器具有很好的洗气效果，很好地解决了燃气内焦油、萘杂质对燃气热值仪喷嘴的堵塞的问题。
权利要求
1.一种用于燃气预处理的调压装置，其特征在于该调压装置包括外罐体(5)、悬浮罐(14)、套管支架(3)、套管内管(I)、套管外管(2)、进水管(16)、进气管(13)、出气管(7)、出气口塞子(6)、进气口塞子(8)、固定件(9)、塞子支架(12)、出水口(17)、泄水口(10)和底座(11);所述外罐体(5 )通过固定件(9 )与底座(11)连接，所述外罐体(5 )的底部设有泄水口( 10 )，在所述 外罐体(5 )的侧壁设有出水口( 17 )，在所述出水口( 17 )处连接出水管；所述套管支架(3)与外罐体顶板(4)连接，所述外罐体顶板(4)上设有气孔(18)，所述套管外管(2 )由套管支架(3 )固定在外罐体(5 )的顶部，所述套管内管(I)位于套管外管(2 )中，所述套管内管(I)与悬浮罐顶板(15 )连接，在所述套管外管(2 )的束缚下，所述套管内管(I)仅能在竖直方向上运动；所述外罐体(5)的内部注有水，所述悬浮罐(14)倒扣且悬浮于水面上，所述悬浮罐(14)与水面围成气室；所述进气管(13)穿过外罐体(5)的底部，所述进气管(13)伸入悬浮罐(14)的内部用于输入气体，通过弯头连接使所述进气管(13)的管口向下，所述进气管(13)的管口位于外罐体(5)的中轴线上；所述进水管(16)由外罐体(5)的底部接入，进水管(16)伸入悬浮罐(14)的内部用于输入水；所述出气管(7)由外罐体(5)的底部接入，所述出气管(7)伸入所述悬浮罐(14)与水面围成的气室中用于接收气体，通过弯头使所述出气管(7)的管口位于外罐体(5)的中轴线上，所述出气管(7)的管口向上；所述塞子支架(12)位于悬浮罐(14)的底部，所述塞子支架(12)上固定有进气口塞子(8)，所述进气口塞子(8)的尖头对准所述进气管(13)的管口 ；所述出气口塞子(6)固定于所述悬浮罐(14)的顶部下方，所述出气口塞子(6)的尖头对准所述出气管(7)的管口。
全文摘要
本发明提供一种用于燃气预处理的调压装置，属于调压设备技术领域。本发明所提供的调压装置包括外罐体、悬浮罐、套管支架、套管内管、套管外管、进水管、进气管、出气管、出气口塞子、进气口塞子、固定件、塞子支架、出水口、泄水口和底座；外罐体中注有活水，悬浮罐倒扣于水面之上，和水面围成一个气室。进气管由外罐体罐底部接入，伸入悬浮罐输入气体，管口向下；出气管由外罐体底部接入，伸入气室处接收气体，管口向上。本发明调压装置结构简单、易于加工制造、调压与稳压效果更好、性能稳定、维修方便并且具有洗气效果，本发明适合在室温大于零度的条件下各种需要测量燃气热值的企业使用。
文档编号G01N1/28GK102841190SQ20121033394
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者陈 光, 程波, 李任远, 柴震 申请人:安徽工业大学