一种防喘阻尼器及燃气调压器的制作方法

1.本实用新型涉及燃气输配系统中的燃气调压设备技术领域，具体涉及一种防喘阻尼器，以及具有该防喘阻尼器的燃气调压器。


背景技术：

2.燃气调压系统中，调压器做为核心设备起到降压、稳压和供气的关键作用。在调压器工作过程中，由于工况变化的不确定性易造成调压器喘振，例如：实际用气量极低超出调压器控制范围而造成调压器发生喘振、后端用气设备异常造成回压反冲、后端供气不平衡造成反馈信号喘振等。
3.解决调压器喘振的现有技术包括：调压器自带防喘振结构、反馈信号管加装阀门节流、反馈信号管加装阻尼器等方式。这些方式在实际使用中都存在着不足，如调压器自带的防喘振结构，是利用节流阀芯主动减小小开度时调压器的流通系数cg值，以使极小流量下，调压器能有足够的控制能力以防止喘振，设计难度较大，需要较强的流体知识和经验，具有明显的技术壁垒，而且并不是所有调压器都具备优化阀芯结构的条件；又如反馈信号管加装阀门节流，在调压器反馈信号管上加装阀门，并将阀门减小，通过流道节流对反馈的气压信号进行降压处理，以缓冲调压器喘振带来的反馈信号波动，获利一定的防喘效果，其缺点非常明显，阀门的节流大幅降低了反馈气压值，使调压器信号失真，虽然解决了运行状态的喘振，但失真的信号在调压器关闭时会产生较大压差，导致关闭压力升高，存在一定安全风险，采用固定通道的阻尼器也是相同原理和效果；再如现有技术的阻尼器，通常采用球芯加两侧弹簧的结构，通过球芯阻挡气压冲击并通过弹簧复位，以获利阻尼效果，其缺点是，在前后气压平衡的阻尼器内部，球芯对气压的阻挡作用有限，阻尼效果不明显，并且反馈气压未发生波动情况，球芯对通道的阻塞易造成反馈信号失真。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种防喘阻尼器，通过创新结构设计，利用感压元件可靠的力敏感性，达到可准确并及时的根据气压大小进行不同程度的阻尼动作的效果。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种防喘阻尼器，包括：
7.前壳体、后壳体以及通过托盘设置于所述前壳体和后壳体之间的膜片；
8.所述托盘内设有水平贯通的气流通道；所述托盘外侧中部夹托膜片处设有凸台；
9.所述前壳体和后壳体安装固定后的内部空间呈以膜片为中心的对称状；
10.所述前壳体的入口内侧和后壳体的出口内侧均设有挡板，所述挡板上设有气流通孔；
11.所述挡板与所述凸台的相对侧之间设有弹簧，所述弹簧套设于所述托盘的外周侧，且弹簧一端固定于所述挡板，另一端固定于所述凸台；
12.所述挡板中部设有阀芯，所述阀芯内部设有水平贯通的阀芯中孔；
13.所述阀芯与所述气流通道间设有供气流通过的阀芯通道，且所述阀芯靠近所述气流通道一端的截面，大于所述气流通道的截面；
14.所述挡板与所述托盘之间设有供气流通过的气流间隙。
15.可选的，所述阀芯靠近所述气流通道的一端呈倒圆锥台状。
16.可选的，所述阀芯远离所述气流通道的一端呈圆柱状，且所述圆柱的截面小于所述圆锥台的底面。
17.可选的，所述阀芯通过螺栓连接于所述挡板；所述螺栓贯穿所述挡板与所述阀芯的圆锥台底面固定连接。
18.可选的，所述挡板上的气流通孔呈以阀芯为中心的环状布局设置。
19.可选的，所述挡板的周侧设有安装环板，便于安装固定。
20.可选的，所述前壳体与后壳体的连接端设有密封环。
21.基于相同的发明构思，本实用新型还提供一种燃气调压器，包括燃气调压阀阀体、阀芯和阀座，所述阀芯设有如上所述的防喘阻尼器。
22.与现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
23.本实用新型的防喘阻尼器，使用时，若调压器未发生喘振，反馈气压信号则无波动，气压在阻尼器中为平衡状态，不会对膜片产生额外推力，因此两侧阀芯通道均为打开状态，气流会从一侧阀芯通道直接通往另一侧阀芯通道，不会对气压产生降压效果，保证反馈信号不失真；
24.若调压器发生喘振，其后端气压会出现频繁波动，反馈气压信号会忽高忽低，即出现气压峰值和谷值，峰值气压对阻尼器内部会造成冲击，当峰值气压进入阻尼器的瞬间，阻尼器两侧气压不平衡，峰值气压作用于膜片的推力增大，会推动膜片向对向侧移动，从而导致后端阀芯通道处于关闭位置，此时阻尼器关闭后侧通道，气压只能通过阀芯中孔向后流动并产生降压效果，保证反馈到调压器的信号气压值低于峰值气压；当峰值过后，气压波动的谷值气压进入阻尼器时，谷值气压与阻尼器后端降压后的气压没有明显压差，故膜片在弹簧的作用下恢复中间位置，保证两侧阀芯通道均打开，则谷值气压通畅进入调压器；在阻尼器的作用下，峰值反馈气压的降低减小了气压波动两个极端之间的差距，从而使气压波动幅度减小，进一步会使调压器降低开/关主阀的频率和动作幅度，从而使原本反复波动的气压趋于平稳，达到防喘效果。
25.由此可见，本实用新型的防喘阻尼器，利用膜片、弹簧等感压元件的力敏感性，对反馈信号气压的变化反应灵敏，可准确并及时的根据气压大小进行不同程度的阻尼动作，在反馈气压未发生明显波动时，阻尼器不会造成反馈信号失真；同时采用对称的双向结构，两侧均可提供阻尼效果，实用性更强。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本实用新型的整体结构示意图。
28.图2为本实用新型的立体剖面结构示意图。
29.图3为本实用新型在无喘振发生时的气路流道方向示意图。
30.图4为本实用新型在喘振发生时的气路流道方向示意图。
31.图5为本实用新型使用前、后调压器喘振引起的气压波动曲线对比图。
32.附图标记：
33.1-前壳体；2-后壳体；
34.3-托盘，31-气流通道，32-凸台；
35.4-膜片；5-密封环；
36.6-挡板，61-气流通孔，62-安装环板；
37.7-弹簧；
38.8-阀芯，81-阀芯中孔；
39.9-阀芯通道；10-气流间隙；11-螺栓。
具体实施方式
40.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
41.下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
42.如图1-图2所示，本实施例公开的防喘阻尼器，包括互相连接固定的前壳体1和后壳体2，以及通过托盘3设置于前壳体1和后壳体2连接处的膜片4；前壳体1与后壳体2的连接端设有密封环5，以防止气流泄漏；在托盘3内部设有水平贯通的气流通道31，托盘3外侧中部夹托膜片4的连接处设有凸台32；前壳体1和后壳体2安装固定后的内部空间呈以膜片4为中心的对称状，即膜片4将前壳体1和后壳体2安装固定后的内部空间分隔形成对称的腔室；在前壳体1的入口内侧和后壳体2的出口内侧均设有挡板6，两侧挡板6的安装位置和结构均对称，在挡板6上还设有气流通孔61；在挡板6与凸台32的相对侧之间设有弹簧7，即两侧的弹簧7以凸台32为中心相对称；弹簧7套设于托盘3的外周侧，且弹簧7一端固定于挡板6，另一端固定于凸台32；在挡板6的中部还设有阀芯8，阀芯8内部设有水平贯通的阀芯中孔81，阀芯中孔81与托盘3内部的气流通道31相连通；在阀芯8与气流通道31间设有供气流通过的阀芯通道9，且阀芯8靠近气流通道31一端的截面，大于气流通道31的截面；在挡板6与托盘3之间设有供气流通过的气流间隙10。
43.如图3所示，使用时，若调压器未发生喘振，反馈气压信号则无波动，气压在阻尼器中为平衡状态，不会对膜片4产生额外推力，因此两侧阀芯通道9均为打开状态，气流会从一侧阀芯通道9直接通往另一侧阀芯通道9，不会对气压产生降压效果，保证反馈信号不失真。
44.如图4所示，使用时，若调压器发生喘振，峰值气压对阻尼器内部会造成冲击，当峰值气压进入阻尼器的瞬间，阻尼器两侧气压不平衡，峰值气压作用于膜片4的推力增大，会推动膜片4向对向侧移动，从而导致后端阀芯通道9处于关闭位置，此时阻尼器关闭后侧通道，气压只能通过阀芯中孔81向后流动并产生降压效果，保证反馈到调压器的信号气压值低于峰值气压；当峰值过后，气压波动的谷值气压进入阻尼器时，谷值气压与阻尼器后端降压后的气压没有明显压差，故膜片4在弹簧7的作用下恢复中间位置，保证两侧阀芯通道9均
打开，则谷值气压通畅进入调压器。
45.图5示出了本防喘阻尼器使用前、后调压器喘振引起的气压波动曲线对比图（图中虚线为未使用本防喘阻尼器时调压器喘振引起的气压波动曲线，图中实线为使用了本防喘阻尼器后调压器喘振引起的气压波动曲线），由图5可以看出，在阻尼器的作用下，峰值反馈气压的降低减小了气压波动两个极端之间的差距，从而使气压波动幅度减小，进一步会使调压器降低开/关主阀的频率和动作幅度，从而使原本反复波动的气压趋于平稳，达到防喘效果。
46.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，阀芯8靠近托盘内气流通道31的一端呈倒圆锥台状；该结构设计，一是可以形成气流导向，将气流快速的引入托盘内部的气流通道31中，再由气流通道31快速的流出后端阀芯通道9；二是可以在发生喘振时，使后端阀芯通道9的关闭效果更严密。
47.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，阀芯8通过螺栓11连接于挡板6中部，具体的，阀芯8远离气流通道31的一端呈圆柱状，且圆柱的截面小于圆锥台的底面；在圆锥台的底面设有螺孔，螺栓11贯穿挡板6与阀芯8的圆锥台底面螺孔固定连接。
48.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，挡板6上的气流通孔61呈以阀芯8为中心的环状布局设置，且两侧挡板6上的气流通孔61相对称，从而保证气流的顺畅性。
49.作为本技术公开的一个实施场景，该实施场景中，在挡板6的周侧设有安装环板62，安装环板62与前壳体1的入口内侧和后壳体2的出口内侧的形状尺寸相适应，以便于对挡板6的安装定位。
50.在本技术公开的一个实施例中，还公开了一种燃气调压器（图中未示出），包括燃气调压阀阀体、阀芯和阀座，所述阀芯设有如上所述的防喘阻尼器。
51.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“内”、“外”、“底”、“侧”、“端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
52.同时除非另有明确的规定和限定，本实用新型中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义，如术语“设置”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
53.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。