一种气体系统稳压装置 |
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| 申请号 | CN202311640578.9 | 申请日 | 2023-12-04 | 公开(公告)号 | CN117739278A | 公开(公告)日 | 2024-03-22 |
| 申请人 | 山东电力建设第三工程有限公司; | 发明人 | 董继元; 张俊; 魏源; 郑涛; 张波; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种气体系统稳压装置，通过设置高压储气仓，储存系统中的富余高压气体，待气体系统低压时释放回系统，以稳定气体系统压 力 ，实现“ 削峰 填谷”。该气体系统稳压装置，包括通过隔板隔开的高压储气仓和缓冲仓；气体系统的上游供气端通过设置有调节 阀 的进气管与缓冲仓连通，与下游用气端相连的出气管与缓冲仓连通；所述隔板上分别设置有储气 单向阀 和释气单向阀；当所述缓冲仓内的压力大于高压储气仓内压力时，所述储气单向阀打开，使气体由缓冲仓流向高压储气仓进行储存；当所述高压储气仓与所述缓冲仓之间的压力差达到所述释气单向阀的开启压力时，所述释气单向阀打开，使气体由高压储气仓流向缓冲仓。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种气体系统稳压装置，其特征在于：包括通过隔板(5)隔开的高压储气仓(1)和缓冲仓(2)； |
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| 说明书全文 | 一种气体系统稳压装置技术领域[0001] 本发明涉及一种稳压装置，具体涉及一种气体系统稳压装置，属于气体输送技术领域。 背景技术[0003] 方式一：在系统中设置调节阀，通过对调节阀开度的调整，来稳定下游用户端的压力；该种方式的弊端在于：阀门调节需要动作时间进行缓冲，对于瞬间的压力波动无法应对；且阀门调节仅能兼顾上游或下游的压力稳定，压力或流量瞬变时，不能上下游同时兼顾，无法实现整个系统的压力稳定。 [0004] 方式二：在系统中设置储气罐，减小流量和压力波动幅度；该种方式的弊端在于：在波动大的系统中通常需要配置较大的储气罐，占地和材料量均增加。 发明内容[0005] 有鉴于此，本发明提供一种气体系统稳压装置，通过设置高压储气仓，储存系统中的富余高压气体，待气体系统低压时释放回系统，以稳定气体系统压力，实现“削峰填谷”。 [0006] 本发明的技术方案为：一种气体系统稳压装置，包括：通过隔板隔开的高压储气仓和缓冲仓； [0007] 气体系统的上游供气端通过设置有调节阀的进气管与缓冲仓连通，与下游用气端相连的出气管与缓冲仓连通； [0008] 所述隔板上分别设置有储气单向阀和释气单向阀； [0009] 当所述缓冲仓内的压力大于高压储气仓内压力时，所述储气单向阀打开，使气体由缓冲仓流向高压储气仓进行储存； [0010] 当所述高压储气仓与所述缓冲仓之间的压力差达到所述释气单向阀的开启压力时，所述释气单向阀打开，使气体由高压储气仓流向缓冲仓。 [0011] 作为本发明的一种优选方式，上游供气端通过设置有旁路单向阀的快开补气管与所述缓冲仓连通；所述快开补气管与上游供气端的连接端位于进气管中单向阀的上游； [0012] 当所述快开补气管内气体压力与缓冲仓内气体压力的差值大于所述旁路单向阀的启动压力时，所述旁路单向阀打开，向缓冲仓内应急补气。 [0013] 作为本发明的一种优选方式，所述高压储气仓的仓壁上设置有安全阀。 [0014] 作为本发明的一种优选方式，所述气体系统稳压装置设置在压缩机的上游，所述压缩机作为下游用气端。 [0015] 作为本发明的一种优选方式，所述释气单向阀为设置有配重的单向阀，通过调整配重的重量调整所述释气单向阀的启动压力。 [0016] 作为本发明的一种优选方式，所述旁路单向阀为设置有配重的单向阀，通过调整配重的重量调整所述旁路单向阀的启动压力。 [0017] 有益效果： [0018] (1)本发明的气体系统稳压装置以隔板+单向阀的方式将供气系统中的富余高压气体取出，储存在高压储气仓，待供气系统低压时释放回供气系统，以稳定供气系统压力，实现“削峰填谷”，实现整个供气系统安全，减少系统管件和设备的压力波动带来的风险，使原有的管道供气系统的压力波动带来的震动、噪音、材料疲劳等危害得到有效的控制和改善；且相比于常规储气罐，本发明采用高压储气仓，减小了体积和材料用量(即与相同体积的无高压储气仓的常规储气罐相比，本发明采用高压储气仓，使储气量更大)。 [0019] (2)本发明的气体系统稳压装置通过给进气管配置“旁通”即快开补气管，能够以快速、可靠的方式缓冲气体管道系统中的压力和流量波动，从而提高气体管道系统的稳定性、可靠性。 [0021] 图1为本发明的气体系统稳压装置的结构示意图； [0022] 图2为采用本发明的气体系统稳压装置后的压力曲线与原始压力曲线对比图； [0023] 其中：1‑高压储气仓；2‑缓冲仓；5‑隔板；6‑安全阀；7‑储气单向阀；8‑释气单向阀；9‑快开补气阀；10‑快开补气管；11‑进气管；12‑出气管；13‑调节阀。 具体实施方式[0024] 下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明。 [0025] 实施例1： [0026] 本实施例提供一种气体系统稳压装置，应用于气体输送系统，能够提高气体输送系统的压力稳定性，缓冲下游用气端和上游供气端之间的耗量和压力的不平衡性，以维持系统整体压力稳定。 [0027] 如图1所示，该气体系统稳压装置包括：高压储气仓1、缓冲仓2、隔板5、储气单向阀7和释气单向阀8；高压储气仓1和缓冲仓2之间通过隔板5隔开；也可以为将一个储气仓通过隔板5分隔为两个仓室，分别作为高压储气仓1和缓冲仓2。 [0028] 隔板5上分别设置有储气单向阀7和释气单向阀8，储气单向阀7用于使气体由缓冲仓2流向高压储气仓1；释气单向阀8用于使气体由高压储气仓1流向缓冲仓2。作为一种示例，释气单向阀8位于储气单向阀7上方。通过设置释气单向阀8的启动压力，允许高压储气仓1以高于系统的压力储存气体(即允许高压储气仓1内的气体压力大于缓冲仓2内的气体压力)，由此当隔板5两侧压差未达到设定压差值(即释气单向阀8的启动压力)时，释气单向阀8不会打开，以维持高压储气仓1中的压力大于缓冲仓2的压力；由此储存气体系统中的富余高压气体。 [0029] 作为一种示例，释气单向阀8为设置有配重的单向阀，即由“配重”方式实现“压差”，通过调整配重大小(重量)方便调整释气单向阀8的“启动压力”。 [0030] 高压储气仓1的仓壁上设置有安全阀6，当高压储气仓1内的压力过高(达到安全阀6的工作压力)时，安全阀6自动打开泄压。 [0031] 上游供气端通过设置有调节阀13的进气管11与缓冲仓2连通，与下游用气端相连的出气管12与缓冲仓2连通。 [0032] 该气体系统稳压装置的工作原理为： [0033] 正常情况下储气单向阀7和释气单向阀8均处于关闭状态，上游供气端中的气体通过调节阀13，经过进气管道11进入缓冲仓2，然后直接经出气管12输送至下游用气端。 [0034] 当下游用气端用气量减小，使得供气系统压力升高时(此时进气管道11、缓冲仓2以及出气管12内压力升高)，即缓冲仓2内的压力大于高压储气仓1内压力，当压力差大于储气单向阀7的工作压力时，储气单向阀7受压差作用自动打开，多余的高压气体经过储气单向阀7进入高压储气仓1进行储存。 [0035] 由于释气单向阀8有配重，允许高压储气仓1以高于供气系统的压力储存气体。隔板5的左右两侧压差未达到设定压差值时，释气单向阀8不会打开，以维持高压储气仓1中的压力大于缓冲仓2的压力。 [0036] 当下游用气端用气量增大，使得供气系统压力降低时(此时进气管道11、缓冲仓2以及出气管12内压力降低)，当供气系统压力降低至隔板5两侧压力差大于释气单向阀8的启动压力时，释气单向阀8自动打开，高压储气仓1中的气体经释放释气单向阀8，补入到缓冲仓2内，以进入供气系统，以维持供气系统压力稳定。 [0037] 当高压储气仓1内储气较多，高压储气仓1内压力达到设定值时，上游供气端停止供气，待供气系统压力降低至隔板5两侧压力差大于释气单向阀8的启动压力时，释气单向阀8自动打开，向低压侧(即缓冲仓2侧)释气。 [0038] 采用本发明的气体系统稳压装置后的压力曲线与原始压力曲线对比如图2所示，该气体稳压装置隔板+机械阀的方式将供气系统中的富余高压气体取出，储存在高压储气仓1，待供气系统低压时释放回供气系统，以稳定供气系统压力，实现“削峰填谷”。通过该装置的应用，相较于传统稳压方式，如：调节阀、储气罐等，能迅速应对供气系统的流量和压力波动，并提供更高效的缓冲容量。 [0039] 该气体系统稳压装置可用于压缩机上游，即压缩机作为下游用气端；由此能够改善压缩机运行工况，降低喘振效果，减少出口返流量，提高设备能效。该气体系统稳压装置也可用于常规气体工艺系统，使得系统运行压力波动稳定，改善系统工作条件，提高系统的安全性和可靠性。 [0040] 实施例2： [0041] 在上述实施例1的基础上，进一步增设了快开补气管10，用于下游用气端用气量瞬间增大时的“应急”补气，以维持供气系统压力稳定。 [0042] 上游供气端通过设置有旁路单向阀9的快开补气管10与缓冲仓2连通；且快开补气管10与上游供气端的连接端位于进气管11中单向阀13的上游。作为一种示例，旁路单向阀9位于快开补气管10伸入缓冲仓2所在端的端部。旁路单向阀9允许快开补气管10内的气体压力大于缓冲仓2内的气体压力，即当快开补气管10内的气体压力与缓冲仓2内的气体压力的差值大于旁路单向阀9的启动压力时，旁路单向阀9打开，向缓冲仓2内补气。 [0043] 作为一种示例，旁路单向阀9为设置有配重的单向阀，即由“配重”方式实现“压差”，通过调整配重大小(重量)方便调整旁路单向阀9的“启动压力”。 [0044] 由此当下游用气端的用气量瞬间增大，调节阀13来不及调节，导致缓冲仓2中的压力迅速下降时(此时高压储气仓1和快开补气管10中的压力均大于缓冲仓2内压力)，释气单向阀8自动打开释放高压储气仓1中的气体的同时，旁路单向阀9也同步迅速打开，从调节阀13上游直接向缓冲仓2引入气体，进行“应急”补气，以维持供气系统压力稳定。 [0045] 释气单向阀8和旁路单向阀9的启动可以相同也可以不同，可以依据使用需求各自设定开启压力值。 [0046] 虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。 |
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