氣體壓力調(diào)節(jié)器及用于導(dǎo)引所述壓力調(diào)節(jié)器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及特別適合用在天然氣分配網(wǎng)絡(luò)中的氣體壓力調(diào)節(jié)器。
[0002]本發(fā)明還涉及用于導(dǎo)引所述壓力調(diào)節(jié)器的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]眾所周知，天然氣分配網(wǎng)絡(luò)包括壓力調(diào)節(jié)站，在該壓力調(diào)節(jié)站中，氣體壓力從給送值減小至用戶單元所需的輸送值。
[0004]所述壓力減小借助于壓力調(diào)節(jié)器而獲得，所述壓力調(diào)節(jié)器具有使輸送壓力保持在預(yù)定設(shè)定值處而與所輸送天然氣的流量無關(guān)的功能。
[0005]已知類型的壓力調(diào)節(jié)器包括天然氣流動管道，該天然氣流動管道具有與分配網(wǎng)絡(luò)的高壓分支連通的一個端部以及與指向用戶單元的低壓分支連通的相反的端部。
[0006]在流動管道中，存在氣門，該氣門限定流動管道自身中的變窄部，以引起氣門的壓力下游與氣門的壓力上游之間的氣體壓力下降。
[0007]氣門可以被移動成使得可以根據(jù)氣體流量來改變變窄部的橫截面并且因此改變氣體壓力下降。
[0008]氣門借助于反饋回路而移動，該反饋回路在所輸送氣體的壓力相對于調(diào)節(jié)器中設(shè)定的值增大的情況下減小氣門的開口的程度，并且在壓力減小的情況下，該反饋電路增大氣門的開口的程度。
[0009]所述反饋基于機(jī)械化室的使用，該機(jī)械化室由可動壁界定，該可動壁連接至氣門并且該可動壁與彈簧相關(guān)聯(lián)。
[0010]只要機(jī)械化室中的壓力與彈簧的力相平衡，可動壁即保持靜止。
[0011]在有壓力擾動的情況下，可動壁移動，由此引起氣門的相應(yīng)運(yùn)動，直到恢復(fù)平衡條件為止。
[0012]根據(jù)第一已知技術(shù)，機(jī)械化室安置成與流動管道的位于氣門下游的區(qū)域直接連通，使得可動壁經(jīng)受天然氣的輸送壓力。
[0013]可動壁連接至氣門使得例如在流量增大之后，輸送壓力減小，由此使氣門打開以恢復(fù)初始壓力。
[0014]以上剛剛描述的調(diào)節(jié)器被稱為“直接作用”調(diào)節(jié)器，這是由于控制氣門的可動壁直接受天然氣的輸送壓力的影響。
[0015]在這種情況下，通過干預(yù)彈簧預(yù)載荷來調(diào)節(jié)設(shè)定壓力。明顯地，假設(shè)延遲僅僅是與調(diào)節(jié)器的部件的機(jī)械慣性有關(guān)以及與壓力擾動從流動管道傳播至氣門室所需的時間有關(guān)，則直接作用調(diào)節(jié)器對于壓力變化的響應(yīng)非?？?。
[0016]另一方面，所述直接作用調(diào)節(jié)器提供相對有限的調(diào)節(jié)精度，起因于下述事實(shí):彈簧的力隨著彈簧的變形變化是不均勻的。
[0017]因此，需要使彈簧的力平衡的氣體壓力取決于彈簧的變形并且因此取決于可動壁的位置。
[0018]因此，氣體的輸送壓力不恒等于設(shè)定壓力，而是根據(jù)氣門的位置偏離設(shè)定壓力。
[0019]以上所提及的直接作用壓力調(diào)節(jié)器的另一缺點(diǎn)是:其不允許從遠(yuǎn)程位置改變設(shè)定壓力。
[0020]實(shí)際上，出于安全原因，借助于位于壓力調(diào)節(jié)器上的調(diào)節(jié)螺紋件來完成所述設(shè)定，該調(diào)節(jié)螺紋件在氣門處于相同位置的情況下改變彈簧的變形的程度以改變彈簧所施加的力。
[0021]明顯地，不能夠從遠(yuǎn)程位置完成設(shè)定的事實(shí)導(dǎo)致下述另一缺點(diǎn):所述設(shè)定必須在現(xiàn)場進(jìn)行并且由此需要較高的勞動力成本。
[0022]用于控制壓力調(diào)節(jié)器的第二種已知的技術(shù)包括通過導(dǎo)引裝置的間接反饋，該導(dǎo)引裝置改變機(jī)械化室中的壓力，使得天然氣的輸送壓力保持在導(dǎo)引裝置中設(shè)定的值處。
[0023]與先前所描述的壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)相比，以上剛剛描述的壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)提供了下述優(yōu)點(diǎn):該壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)允許更精確地調(diào)節(jié)氣體輸送壓力。
[0024]還有利的是，可以從遠(yuǎn)程位置改變導(dǎo)引裝置的設(shè)定，原因在于設(shè)定裝置具有與壓力調(diào)節(jié)器相比不太嚴(yán)格的安全要求。
[0025]然而，以上剛剛描述的系統(tǒng)的缺點(diǎn)是:該系統(tǒng)的響應(yīng)時間長于第一系統(tǒng)的響應(yīng)時間，原因在于該系統(tǒng)的響應(yīng)時間還包括導(dǎo)引裝置的反應(yīng)時間。
[0026]以上剛剛描述的系統(tǒng)帶來的另一缺點(diǎn)在于導(dǎo)引裝置發(fā)生故障導(dǎo)致不能調(diào)節(jié)氣體輸送壓力，這限制了壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0027]本發(fā)明旨在克服上述對于已知類型的壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)而言是非常典型的所有缺點(diǎn)。
[0028]特別地，本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)合了直接作用調(diào)節(jié)器的優(yōu)點(diǎn)和由導(dǎo)引調(diào)節(jié)器提供的優(yōu)點(diǎn)的壓力調(diào)節(jié)器。
[0029]更確切地說，本發(fā)明的目的是提供一種組合了由導(dǎo)引調(diào)節(jié)器執(zhí)行的調(diào)節(jié)的可靠性和直接作用調(diào)節(jié)器的響應(yīng)速度的壓力調(diào)節(jié)器。
[0030]本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠即使在導(dǎo)引裝置發(fā)生故障的情況下仍能夠繼續(xù)作為直接作用調(diào)節(jié)器工作的壓力調(diào)節(jié)器。
[0031]本發(fā)明的另外的目的是提供一種如下壓力調(diào)節(jié)器:該壓力調(diào)節(jié)器能夠被容易地改變并且因而能夠在直接作用壓力調(diào)節(jié)器中進(jìn)行改造，反之亦然。
[0032]所述目的通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于導(dǎo)引壓力調(diào)節(jié)器的方法來實(shí)現(xiàn)。
[0033]所述目的還通過根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓力調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)。
[0034]在相應(yīng)從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的另外的細(xì)節(jié)特征。
[0035]有利地，導(dǎo)引裝置與壓力調(diào)節(jié)器結(jié)合使用的事實(shí)使得能夠從遠(yuǎn)程位置改變壓力調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。
【附圖說明】
[0036]在本發(fā)明的參照附圖且通過非限制性示例的方式所提供的一些優(yōu)選實(shí)施方式的描述中突出所述目的和優(yōu)點(diǎn)以及下面將描述的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0037]一圖1示出了本發(fā)明的主題的壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)的示意圖；
[0038]—圖2示出了圖1的放大詳細(xì)視圖。
[0039]具體實(shí)施方
[0040]本發(fā)明的主題的、在圖1中整體由附圖標(biāo)記15指示的壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)特別適合用于工作氣體的一一特別是天然氣一一的分配網(wǎng)絡(luò)中。
[0041]壓力調(diào)節(jié)器系統(tǒng)15設(shè)置有用于所述工作氣體的壓力調(diào)節(jié)器I。
[0042]如圖2中更詳細(xì)地示出的，壓力調(diào)節(jié)器I包括外殼9，該外殼9界定用于工作氣體的流動管道2，流動管道2在入口嘴16與出口嘴17之間形成。
[0043]壓力調(diào)節(jié)器I還包括氣門3，該氣門3沿著流動管道2以在管道2自身中限定變窄部的方式布置，這引起氣門3上游的區(qū)域2a中的給送壓力與氣門3下游的區(qū)域2b中的輸送壓力之間的工作氣體的壓力下降。
[0044]特別地，氣門3可以以能夠增大或減小所述變窄部的橫截面的方式運(yùn)動。
[0045]氣門3的位置通過機(jī)械化室4來調(diào)節(jié)，該機(jī)械化室4安置成與下游區(qū)域2b連通，使得機(jī)械化室4內(nèi)側(cè)的壓力為輸送壓力。
[0046]機(jī)械化室4由第一可動壁5部分地界定，該第一可動壁5優(yōu)選但不是必須地為彈性可變形膜。
[0047]所述第一可動壁5以下述方式與氣門3相關(guān)聯(lián):例如在用戶單元所需的流量減小之后，輸送壓力增大，由此引起氣門3沿使變窄部的橫截面減小的方向進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動，反之亦然。
[0048]為此，壓力調(diào)節(jié)器I優(yōu)選地包括彈性裝置8，所述彈性裝置8構(gòu)造成使得其在第一可動壁5上施加預(yù)定力，該預(yù)定力抵抗存在于機(jī)械化室4中的工作氣體的壓力的作用，以使工作氣體的壓力平衡在設(shè)定壓力值處。
[0049]有利地，彈性裝置8的存在使得能夠通過簡單地改變彈性裝置8的預(yù)載荷來調(diào)節(jié)所述設(shè)定壓力。
[0050]優(yōu)選地，彈性裝置8包括彈簧，調(diào)節(jié)器I的設(shè)定壓力的調(diào)節(jié)優(yōu)選地通過螺紋件來完成，該螺紋件可以從外殼9的外側(cè)接近并且適于改變所述彈簧的預(yù)載荷。
[0051]可以理解的是，以上剛剛描述的構(gòu)型一一在該構(gòu)型中，機(jī)械化室4經(jīng)受輸送壓力一一對應(yīng)于直接作用調(diào)節(jié)器的構(gòu)型。
[0052]因此，有利地，壓力調(diào)節(jié)器I具有與已知類型的直接作用調(diào)節(jié)器相同的響應(yīng)的速度。
[0053]優(yōu)選地，壓力調(diào)節(jié)器I還設(shè)置有安全閥20，該安全閥20適于在一些特定條件需要的情況下一一例如在發(fā)生故障的情況下一一關(guān)閉流動管道2。
[0054]壓力調(diào)節(jié)器I還包括補(bǔ)償室6，該補(bǔ)償室6區(qū)隔于機(jī)械化室4并且填充有在相應(yīng)補(bǔ)償壓力下的補(bǔ)償氣體。
[0055]補(bǔ)償室6由第二可動壁7部分地界定，該第二可動壁7操作性地連接至氣門3，使得其能夠?qū)⒋嬖谟谘a(bǔ)償室6中的壓力傳遞至氣門3。
[0056]補(bǔ)償室6可以直接連接至流動管道2的位于氣門3上游的區(qū)域2a，使得補(bǔ)償室6和區(qū)域2a兩者內(nèi)側(cè)的壓力相同。
[0057]所述直接連接與已知類型的直接作用調(diào)節(jié)器中使用的直接連接完全類似，并且所述直接連接使得能夠補(bǔ)償工作氣體的給送壓力的趨于打開氣門3的推力，從而獲得調(diào)節(jié)精度的優(yōu)點(diǎn)。
[0058]