一种调压器阀芯、调压器及控制方法与流程

本发明涉及调压器的，具体而言，涉及一种调压器阀芯、调压器及控制方法。

背景技术：

1、在集成复杂应用的天然气调压系统中，以天然气电厂供气系统和门站供气系统为代表，因其下游存在多种用途的用气需求，导致不同时段有不同流量规模的供气特性，并且大规模供气需求和小规模供气需求的量级差异巨大；供气系统中调压器为关键核心设备，兼顾压力控制和满足用气需求的功能，在计算选型时通常按满足最大供气规模来确定调压器尺寸，以实现从高到低地满足整个系统的供气需求；然而，实际情况中，按最大供气规模适配的调压器因流量系数基数太大，往往系统小流量规模供气时发生压力波动，导致系统无法正常工作。

2、为应对上述问题，现有技术通常是在系统设计之初，将不同流量规模的应用需求拆分为多条调压线路，并采用不同流量特性的调压器分别对满足不同流量规模的应用；一方面，采用多条调压线路，不能通过同一个调压器实现流量规模的全覆盖，增加了设备成本和运营管理成本；另一方面，现有技术的调压器是自力式工作原理，只能根据下游实际用气需求对压力进行控制，却无法主动对下游用气量进行上限控制，是一种被动的供气状态，不能实现调压系统的天然气资源分配和调配管理。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种调压器阀芯、调压器及控制方法，保证在复杂的供气条件下，满足供气需求。

2、本发明的实施例通过以下技术方案实现：

3、首先，本发明公开了一种调压器阀芯，包括：

4、联动承架套，套设于联动承架外；所述联动承架套转动时可沿阀杆轴向移动；

5、联动承架，可沿阀杆轴向移动，且不可相对于阀杆转动；所述联动承架上设有贯穿联动承架壁的第一流道，所述联动承架靠近阀座的端面设有内阀芯；

6、所述联动承架套转动时能够使得联动承架沿阀杆轴向移动，且使得第一流道全部或部分连通。

7、在进一步的技术方案中，所述联动承架套转动时，所述联动承架套与所述联动承架沿阀杆的移动方向相向或相反。

8、在进一步的技术方案中，所述联动承架套具有套设于阀杆的套筒结构；

9、所述套筒结构与阀杆之间通过螺纹结构配合安装。

10、在进一步的技术方案中，所述内阀芯设有与第一流道连通的第二流道。

11、在进一步的技术方案中，所述联动承架套与所述联动承架通过螺纹配合安装。

12、其次，本发明还公开了一种调压器，包括调压器阀芯，还包括：

13、阀体，用于容纳所述调压器阀芯；所述阀体内设有与内阀芯配合的阀座，所述阀座上设有能够将第二流道截断的截流部；所述截流部与内阀芯的底部之间形成第一开度，所述阀座的内壁与内阀芯的外壁形成第二开度；

14、驱动部，用于驱动阀杆轴向移动，及驱动联动承架套转动。

15、在进一步的技术方案中，所述调压器本体内安装有固定承架，所述联动承架套滑动安装在固定承架内。

16、在进一步的技术方案中，所述固定承架的内壁、联动承架套的外壁与阀体形成平衡腔，所述联动承架套、联动承架上分别设有第二通孔、第三通孔，所述平衡腔通过第二通孔、第三通孔连通至第一流道。

17、在进一步的技术方案中，所述驱动部包括用于驱动阀杆轴向移动的膜片驱动器，及用于驱动联动承架套转动的电机。

18、再者，本发明还公开了一种调压器的控制方法，由调压器实现，包括以下步骤：

19、获取调压器允许通过的最大流量qmax和最小流量qmin，并选取最大流量qmax和最小流量qmin的区间值中的某一值为流量阈值qset；

20、测得进入调压器的流量q，进入第一级判定；

21、第一级判定：判断流量q是否小于最小流量qmin，如果是，调压器进行小流量工作状态，在膜片驱动器驱动阀杆带动联动承架套和联动承架上下运动的同时，电机驱动联动承架套向上移动，联动承架反方向移动，使得第二开度关闭、第一流道打开，流体通过第一开度从第一流道中排出；如果否，则进入第二级判定；

22、第二级判定：判断调压器是否收到设置流量阈值qset的指令，如果是，进入第三级判定，如果否，进入第四级判定；

23、第三级判定：判断流量q是否大于等于流量阈值qset，如果是，调压器进行自适应流量控制状态，在膜片驱动器驱动阀杆带动联动承架套和联动承架上下运动的同时，电机驱动联动承架套正转或反转，对阀杆带动联动承架套和联动承架运动的位移进行补偿，保证第二开度的大小始终固定不变，且第一流道始终关闭；流体通过第一开度从第二开度排出；如果否，调压器进行无联动工作状态，膜片驱动器使得阀杆带动联动承架套和联动承架上下运动，且联动承架位于联动承架套内，使得第一流道关闭，流体通过第一开度从第二开度中排出；

24、第四级判定：判断流量q是否位于最大流量qmax和最小流量qmin之间，如果是，调压器进行无联动工作状态；如果否，则进行第五级判定；

25、第五级判定：判断流量q是否大于等于最大流量qmax或小于等于最小流量qmin，如果流量q大于等于最大流量qmax，将流量阈值qset的值重设为与最大流量qmax的值相等，调压器按最大流量qmax的需求进行自适应流量控制状态；如果流量q小于等于最小流量qmin，调压器进行小流量工作状态。

26、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

27、1、特殊的联动式阀芯结构，可根据需求实时调整流量系数以改变供气特性，提高工况自适应性；

28、2、通过切换气体从第一流道或开度排出，对于极大流量和极小流量的工况需求，具有自动切换供气状态的功能。

技术特征：

1.一种调压器阀芯，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种调压器阀芯，其特征在于，所述联动承架套转动时，所述联动承架套与所述联动承架沿阀杆的移动方向相向或相反。

3.根据权利要求1或2所述的一种调压器阀芯，其特征在于，所述联动承架套具有套设于阀杆的套筒结构；

4.根据权利要求1所述的一种调压器阀芯，其特征在于，所述内阀芯设有与第一流道连通的第二流道。

5.根据权利要求1或2所述的一种调压器阀芯，其特征在于，所述联动承架套与所述联动承架通过螺纹配合安装。

6.一种调压器，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项的调压器阀芯，还包括：

7.根据权利要求6所述的调压器，其特征在于，所述调压器本体内安装有固定承架，所述联动承架套滑动安装在固定承架内。

8.根据权利要求7所述的调压器，其特征在于，所述固定承架的内壁、联动承架套的外壁与阀体形成平衡腔，所述联动承架套、联动承架上分别设有第二通孔、第三通孔，所述平衡腔通过第二通孔、第三通孔连通至第一流道。

9.根据权利要求6或7所述的调压器，其特征在于，所述驱动部包括用于驱动阀杆轴向移动的膜片驱动器，及用于驱动联动承架套转动的电机。

10.一种调压器的控制方法，其特征在于，应用于权利要求6-9任一项所述的调压器，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种调压器阀芯、调压器及控制方法，属于调压器的技术领域；调压器阀芯包括联动承架套和联动承架，所述联动承架套套设于联动承架外，所述联动承架套转动时能够沿阀杆轴向移动，所述联动承架可沿阀杆轴向移动，且不可相对于阀杆转动，所述联动承架上设有贯穿联动承架壁的第一流道，所述联动承架靠近阀座的端面设有内阀芯；调压器包括阀体和驱动部，阀体用于容纳所述调压器阀芯，驱动部用于驱动阀杆轴向移动，及驱动联动承架套转动；控制方法由调压器实现，包括第一级判定、第二级判定、第三级判定、第四级判定和第五级判定；本发明通过上述方案，保证在复杂的供气条件下，满足供气需求。技术研发人员：王川,王林,彭本锋,粟昶,熊伟,王先锋受保护的技术使用者：瑞星久宇燃气设备（成都）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25