压强控制装置以及调压系统
技术领域
本发明涉及一种压强控制装置以及具有该压强控制装置的调压系统。
背景技术
调压器是通过自动改变经调压器的流体流量，使其流体出口保持规定压力的设备。通常分为直接作用式和间接作用式两种。现有的调压器虽然可以改变经过调压器的流体流量，但改变后的流出的流体的压强基本均为定值，在其安装后，很难对调压器流体出口侧的流体压强进行调整。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于控制管道的流体压强的压强控制装置以及具有该压强控制装置的调压系统。该压强控制装置可以对调压系统中的调压器的驱动腔中的压强进行控制，以改变流出调压器的低压侧的流体压强。
根据本公开的一个方面的提供一种压强控制装置，用于控制管道的流体的压强，所述压强控制装置包括：电气转换器件，将电信号转换为压强信号，并控制通向调压器的流体压强，所述电气转换元件包括：流体入口，用于连接调压器的高压侧的管道；流体出口，用于连接调压器的驱动腔；排出口，用于排出所述电气转换器件内的流体、以降低所述电气转换器件内的流体压强；信号接收元件，用于接收外部电信号，并将接收到的所述外部电信号转换为压强信号；控制元件，连接所述信号接收元件，根据所述压强信号控制所述排出口的开度；第一开关元件，设置于所述电气转换器件的流体入口侧，用于控制所述电气转换器件的流体入口侧的管道内的流体通断；单向限流元件，设置于所述电气转换器件的流体出口侧，用于限制所述电气转换器件的流体出口侧的流体向所述电气转换器件方向的流动。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述压强控制装置还包括排气元件，所述排气元件设置于所述单向限流元件的出口侧，用于排放所述单向限流元件的出口侧的管道内的流体。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述排气元件为放散阀。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述单向限流元件为单向阀。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述第一开关元件为电磁阀，所述电磁阀通过远程数据传输接收外部电信号，并根据接收到的外部电信号控制管道内流体的通断。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述压强控制装置还包括过滤器，所述过滤器设置于所述第一开关元件与所述电气转换器件之间。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述压强控制装置还包括减压阀，所述减压阀设置于所述第一开关元件与所述电气转换器件之间。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述压强控制装置还包括针阀，所述针阀设置于所述电气转换器件的流体出口侧。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述信号接收元件通过远程数据传输接收外部电信号，并将接收到的所述外部电信号转换为压强信号。
在根据本公开的一个方面的压强控制装置中，所述压强控制装置还包括多个压力检测器件，所述多个压力检测器件分别检测所述电气转换器件的流体入口和流体出口侧的管道内的流体压强。
根据本公开的另一方面还提供一种调压系统，所述调压系统包括：调压器，所述调压器包括驱动腔；以及上述的压强控制装置，所述压强控制装置的流体出口连接至所述调压器的驱动腔。
在根据本公开的另一个方面的调压系统中，所述调压系统还包括第二开关元件，所述第二开关元件为开关球阀，所述开关球阀设置于所述压强控制装置的流体入口侧。
在根据本公开的另一个方面的调压系统中，所述电气转换器件的流体出口还连接到调压器的低压侧的低压流体管道。
相比于现有技术，本发明提供的压强控制装置以及具有该压强控制装置的调压系统中，由于压强控制装置可以有效地对调压系统的调压器进行控制，以改变流经调压器的流体压强，并且该压强控制装置具有单向限位元件，可以避免压强控制装置因失电、器件故障或者通讯故障等情况下影响到调压器对流体压强的调节保证整个调压系统的安全运行。此外，该压强控制装置还具有结构简单、安装方便等优点，具有广泛的应用范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是示出本发明的一个实施例的压强控制装置的结构示意图；
图2是示出本发明的一个实施例的压强控制装置的电气转换器件的结构示意图；以及
图3是示出本发明的一个实施例的调压系统的结构示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
根据本发明的主旨构思，本发明的所述压强控制装置，用于控制管道的流体的压强，其包括：电气转换器件，将电信号转换为压强信号，并控制通向调压器的流体压强，所述电气转换元件包括：流体入口，用于连接调压器的高压侧的管道；流体出口，用于连接调压器的驱动腔；排出口，用于排出所述电气转换器件内的流体、以降低所述电气转换器件内的流体压强；信号接收元件，用于接收外部电信号，并将接收到的所述外部电信号转换为压强信号；控制元件，连接所述信号接收元件，根据所述压强信号控制所述排出口的开度；第一开关元件，设置于所述电气转换器件的流体入口侧，用于控制所述电气转换器件的流体入口侧的管道内的流体通断；单向限流元件，设置于所述电气转换器件的流体出口侧，用于限制所述电气转换器件的流体出口侧的流体向所述电气转换器件方向的流动。
下面结合附图和实施例对本发明的技术内容进行进一步地说明。
请参见图1，其示出了本发明的一个实施例的压强控制装置的结构示意图。需要说明的是，本发明中的压强控制装置主要用于控制管道的流体的压强。其中，该压强控制装置主要应用于天然气管道内的天然气的压强控制，因此，在以下实施例中，主要以管道内的流体为天然气的情况进行说明。在本发明的优选实施例中，所述压强控制装置主要包括电气转换器件1、第一开关元件以及单向限流元件。
具体来说，电气转换器件1将电信号转换为压强信号，并控制通向调压器的流体压强。请参见图2，其示出了本发明的一个实施例的压强控制装置的电气转换器件的结构示意图。如图2所示，电气转换元件1包括：流体入口11、流体出口12、排出口13、信号接收元件14以及控制元件。
其中，流体入口11用于连接调压器的高压侧的管道。流体出口12用于连接调压器的驱动腔。流体入口11连接调压器的高压侧的管道后，当调压器的高压侧的管道内的高压流体流入电气转换器件1的流体入口11并从流体出口12流出进入调压器的驱动腔时，能够增加调压器的驱动腔内的流体压强，使调压器的高压侧的管道内的高压流体经过调压器后流出的低压侧的管道内的流体的压强增大。
排出口13用于排出电气转换器件1内的流体、以降低电气转换器件1内的流体压强。排出口13可以排出电气转换器件1内的流体，当电气转换器件1内的流体部分通过排出口13排出后电气转换器件1内的流体的压强减小，进而流入调压器的驱动腔内的流体的压力减小，因此，可以减小使调压器的高压侧的管道内的高压流体经过调压器后流出的低压侧的管道内的流体的压强的增加量。进而，根据排出口13排出的流体的量可以对流出调压器的低压侧的管道内的流体的压强的增加量进行控制。其中，对排出口13排出的流体的量的控制在本实施例中可以通过例如对排出口13的开度进行控制来实现。
信号接收元件14用于接收外部电信号，并将接收到的外部电信号转换为压强信号。在本发明的优选实施例中，信号接收元件通过远程数据传输接收外部电信号，例如可以通过远程的实时监控系统向信号接收元件发送信号，以此实现对管网内流体压强的远程控制。信号接收元件14将接收到的外部电信号转换为压强信号以便通过压强信号对电气转换器件1内部的压强进行控制。
控制元件(图中未示出)连接信号接收元件14，并且根据压强信号控制排出口13的开度。该控制元件可以是实现对排出口13的开度进行控制的任一种元件，例如可移动阀门等，在此不予赘述。
第一开关元件设置于电气转换器件的流体入口侧，用于控制电气转换器件1的流体入口侧的管道内的流体通断。在图1所示的实施例中，第一开关元件可选地为电磁阀2。电磁阀2可以通过远程数据传输接收外部电信号，并根据接收到的外部电信号控制管道内流体的通断。其中，更优选地，电磁阀2可以设置为基本处于常闭状态，仅当其接受到外部电信号时打开；换言之，电磁阀2设置为仅当其接受到外部电信号时允许管道内的流体流通。在图1所示的实施例中，电气转换器件1的流体入口侧为左侧，电磁阀2设置于电气转换器件1左侧的高压气体管道内，以控制管道内的高压气体的通断。
单向限流元件设置于电气转换器件1的流体出口侧，用于限制电气转换器件1的流体出口侧的流体向电气转换器件1方向的流动。具体来说，在图1所示的实施例中，所述单向限流元件为单向阀3。单向阀3设置于电气转换器件1的右侧管道，从电气转换器件1的流体出口12流出的流体经过单向阀3后，被单向阀3限制、无法回流至电气转换器件1。单向阀3可以防止逆流，保证电气转换器件1的流体出口侧至调压器的驱动腔的管道内的流体压强，避免因管道中其他元器件的损害而影响到调压器的压强控制，对管道和整个调压系统起到保护作用。
需要说明的是，在本发明的另一些实施例中，单向限流元件也可以是一电磁阀，该电磁阀仅仅当流体入口侧的管道内的流体压强大于流体出口侧的管道内的流体压强时打开，以此实现其单向限流的作用。该实施例同样可以实现类似的效果，在此不予赘述。
进一步地，在本发明的实施例中，所述压强控制装置还包括排气元件。该排气元件设置于单向限流元件的出口侧，用于排放单向限流元件的出口侧的管道内的流体。具体来说，在图1所示的实施例中，所述排气元件为放散阀4。放散阀4设置于单向阀3的流体出口侧的管道，其可以通过向排放管道内的气体，以减小管道内气体的压强，进而，当单向阀3的流体出口侧的管道内的气体压强不变的情况下，打开放散阀4可以降低单向阀3的流体出口侧的管道内的气体压强，使与其连接的调压器的驱动腔内的气体压强减小，进而，使调压器的高压侧的管道内的高压流体经过调压器后流出的低压侧的管道内的流体的压强减小。
进一步地，在本发明的实施例中，所述压强控制装置还包括过滤器。过滤器设置于第一开关元件与所述电气转换器件之间。如图1所示，过滤器5设置于电磁阀2和电气转换器件1的流体入口11之间，过滤器5可以对流入电气转换器件1的流体进行过滤，去除管道内的流体中存在的杂质，对管径较小的管道起到保护的作用。
进一步地，在本发明的实施例中，所述压强控制装置还包括减压阀。该减压阀设置于第一开关元件与电气转换器件之间。具体来说，在图1所示的实施例中，减压阀6设置于过滤器5和电气转换器件1的流体入口11之间。需要说明的是，由于电气转换器件1的流体入口11是连接调压器的高压侧的管道，而调压器的高压侧的管道内具有较高的流体压强，因此，减压阀6可以在电气转换器件1的流体入口侧设置减压阀6可以将较高的流体压强(第一压强)转换为具有较低压强的流体(第二压强，小于第一压强)，上述的第一压强和第二压强均为定值。此外，还需要说明的是，虽然在图1所示的实施例中，减压阀6设置于过滤器5和电气转换器件1的流体入口11之间，但并不限于此，减压阀6与过滤器5之间的位置也是可以互换的，即高压流体先经过减压后在流入过滤器5进行过滤，该实施例同样可以实现，在此赘述。
进一步地，在本发明的实施例中，所述压强控制装置还包括针阀。该针阀可以设置于电气转换器件的流体出口侧。在图1所示的实施例中，针阀7设置于电气转换器件1的流体出口侧，并且从电气转换器件1流出的流体经过针阀7后、流向放散阀4以及调压器的驱动腔。该针阀7可以进一步调整流经的流体流量，以对管道起到保护作用。
进一步地，在本发明的实施例中，所述压强控制装置还包括多个压力检测器件。多个压力检测器件可以分别检测电气转换器件的流体入口和流体出口侧的管道内的流体压强。在图1所示的实施例中，压力检测器件81设置于电气转换器件1的流体入口侧管路中且位于电磁阀2的流体入口侧，以检测流向所述压强控制装置的流体压强；压力检测器件82设置于单向阀3的流体出口侧，已检测由电气转换器件1流出的流体压强。需要说明的是，压强控制装置的各个压力检测器件均可进行远程数据采集，例如发送至远程监控系统，以便实时监控各个管道内的流体压强。
进一步地，本发明还提供一种调压系统。请参见图3，其示出了本发明的一个实施例的调压系统的结构示意图。所述调压系统至少包括调压器9以及上述图2所示的的压强控制装置。如图3所示，调压器9的一侧连接高压流体管道92，另一侧连接低压流体管道93。调压器9还包括驱动腔91。上述压强控制装置的流体出口连接至调压器9的驱动腔91。更具体来说，当压强控制装置向驱动腔91输入流体以增加驱动腔91内的流体压强时，驱动腔上方的平衡膜在压力的驱动下移动，进而，带动调压器内部的阀口的开度增大以增大通过阀口的流体流量，以此增加调压器9的流体出口侧的低压流体管道93内的流体压强。相应地，当压强控制装置将驱动腔91内的流体排出时，驱动腔91内的流体压强降低，平衡膜在其另一侧的弹簧的作用下移动，进而，带动调压器内部的阀口的开度减小以减小通过阀口的流体流量，以此降低调压器9的流体出口侧的低压流体管道93内的流体压强。压强控制装置通过上述方式实现对流出调压器的流体出口侧的流体压强进行控制。
进一步地，在本发明的优选实施例中，所述调压系统还包括第二开关元件。在图3所示的实施例中，所述第二开关元件为开关球阀20。开关球阀20设置于压强控制装置的流体入口侧，在施工、维护、维修的过程中使用、对流向压强控制装置的高压流体的通断进行控制。
进一步地，在图3所示的优选实施例中，所述电气转换器件的流体出口还连接到调压器的低压侧的低压流体管道93。进而，当调压系统由自力式运行(无外部控制)切换到遥调运行(接受外部控制)时，切换过程平稳，并且当遥调运行时外部的遥调系统故障失效时，调压器仍可保持自力式运行，避免出现安全事故。
进一步地，在图3所示的优选实施例中，所述调压系统还包括压力检测器件83和压力检测器件84。其中，压力检测器件83设置于高压流体管道92上，压力检测器件84设置于低压流体管道93。通过调压系统压力检测器件83和压力检测器件84以及压强控制装置的压力检测器件81和压力检测器件82可以实现对调压系统内各个管道内的压强进行实时有效的监控。
综上所述，本发明实施例提供的压强控制装置以及具有该压强控制装置的调压系统中，由于压强控制装置可以有效地对调压系统的调压器进行控制，以改变流经调压器的流体压强，并且该压强控制装置具有单向限位元件，可以避免压强控制装置因失电、器件故障或者通讯故障等情况下影响到调压器对流体压强的调节保证整个调压系统的安全运行。此外，该压强控制装置还具有结构简单、安装方便等优点，具有广泛的应用范围。
虽然本发明已以可选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。
