[实用新型]一种用于燃气调压器上的平衡阀芯机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气调压器的附件装置，具体涉及一种用于燃气调压器的平衡阀芯机构。

背景技术

调压器的基本功能是：在将系统压力维持于某个可接受范围内的同时，还必须满足下游的流量要求。当流速较低时，调压器阀瓣靠近阀座，缩小通道以限制流量。当需求流量增加时，阀瓣远离阀座，增加其打开程度，增大流量。在理想情况下，调压器应能够在输送所需流量的同时，提供恒定的下游压力。从流体力学的观点看，调压器是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

如图1中每个方块表示组成系统的一个环节，两个环节之间用一条带有箭头的线条表示其相互关系，线条上的文字表示相互间的作用信号，箭头表示信号的方向。调压器出口压力在此自调系统中称为被调参数，被调参数就是调节对象的输出信号。引起被调参数变化的因素就是用气量及进口压力的改变，统称为干扰作用，这就是作用于调节对象的输入信号。通过调节机构的流量就是作用于调节对象并实现调节作用的参数，常称为调节参数。

当外界给一个干扰信号时，则被调参数发生变化，传给测量元件，测量元件发出一个信号与给定值进行比较，得到偏差信号，并被送给传动装置，传动装置根据偏差信号发出位移信号送至调节机构，使阀门动作起来，并向调节对象输出一个调节作用信号克服干扰作用的影响。

从图1中可以看出，自调系统中的任何一个信号沿着箭头方向前进，最后又回到原来的起点，从信号的角度来说，这是一个闭环系统。系统的输出参数——被调参数经过测量元件又返回到系统的输入端，这种将输出信号又引回到输入端的做法叫反馈。而且这个反馈信号总是作为负值和给定值比较，因此又被称为负反馈。所以，压力的自调系统总是带有反馈的闭环系统。

燃气调压器必须包含三个基本功能部件：调节元件--阀口、阀瓣、阀杆(阀芯)；传感元件--通常为簿膜、信号管；加载元件--通常为一弹簧装置(或重物)。调压器的三个基本参数：出口压力P2--被调节量；进口压力P1--干扰量；流量Q--干扰量(如图2)。

出口压力的任何变化都会通过信号管反馈在传感元件(簿膜)上，产生的力与加载元件(弹簧)产生的力来进行对比，移动调节元件(阀杆、阀瓣)，从而改变调压器流通通道的大小。

燃气调压器有一个重要的特性-压力特性。P1变化将引起P2的变化，我们常把这种关系称之为调压器的压力特性。压力特性好的调压器其抗P1干扰的能力强。

杠杆式燃气调压器平衡方程。(如图3)

(P2×AD-Fj)×L2＝P1×Ad×L1

P2=FjAD+P1×Ad×L1AD×L2=FjAD+P1×AdAD×C]]>①

式中：Ad-阀口面积mm2、AD-主簿膜有效面积mm2、C-杠杆比L2/L1、Fj-弹簧负载力N、Fj＝K×X、K-弹簧刚度N/mmX-弹簧的变形量mm P1、P2：进出口压力MPa。

从式①中我们看到为了要减小P1变化对P2的干扰，可以减小阀口直径，增大主薄膜有效面积，增大杠杆比。但是减小阀口座直径、增大主薄膜面积、增大杠杆比，虽然有助于改善调压器的压力特性，但是其作用是有限的，应用也是有限制的。普通阀芯结构，在P1较高，流量要求较大(即阀口较大)的场合下，会增加产品制造成本，而且调压效果不理想。因此本实用新型在此提供一种平衡阀芯结构用于燃气调压器，解决P1对P2的干扰，提高燃气调压器压力特性。