5．動態工作過程
(1)調節工作時，介質低進高出。主閥閥芯9小頭端直徑與閥座10內腔通道尺寸一致，介質通過閥芯平衡孔16、通孔Φ1、通孔Φ2進入橡膠膜片3下端，與閥套上端面O形圈19組成密封氣室，且介質壓力等于進口介質壓力。閥芯9上下端所受壓力完全平衡，橡膠膜片3上下氣室受力有效面積完全相等。調節指揮閥和穩壓閥，主閥出口壓力P2穩定，橡膠膜片3上氣室作用力爲控制壓力P3乘以橡膠膜片3有效面積s加彈簧力，橡膠膜片3下氣室爲進口介質壓力P1乘以橡膠膜片3有效面積S，上、下氣室平衡時，P3S+F彈=P1S，上、下氣室壓差△P=P1-P3=F彈/S。由此可见，橡胶膜片3上下气室压差只与彈簧力和橡胶膜片有效面积s有关，与进出口介质压力无关，其橡胶膜片压差值△P的设计值远小于传统调压器标准规定值，橡胶膜片的工作条件完全得到改善，设计制造更容易满足长寿命使用要求，也更能保证高压差、高精度调节使用要求。
(2)當下遊端用戶停止工作時，調壓器出口介質壓力P2升高，P2值的變化由信號管反饋給指揮閥，當P2值升高到关闭压力值时指挥阀关闭，主阀橡胶膜片上下气室介质都不流动，其压力等于进口介质压力。在复位彈簧作用下，主阀阀芯9下端内腔嵌入的非金属环垫15端面紧贴在阀座10的凸台端面，主阀自动关闭。
(3)如果出现橡胶膜片3损坏的情况，上、下气室相通，上、下气室压力等于进口介质压力，在复位彈簧力作用下，主阀自动安全截断保护。
(4)当下游介质压力超高(过载)或超低(失压)不能满足正常调节范围工作时，串接指挥阀和失压安全保护阀，通过指挥阀信号反馈，下游介质压力超高时，指挥阀切断关闭信号压力源；下游介质压力超低时，失压安全保护阀切断关闭信号压力源，主阀在复位彈簧作用下利用阀芯阀座面积压差自动安全截断，密封零泄漏。
6．穩壓閥的作用
穩壓閥主要使進入主閥上端氣室的控制壓力總是向趨于使主閥出口壓力P2穩定方向變化。
(1)當進口壓力P1变化时，通过穩壓閥的开度变化，使进入主阀橡胶膜片3上端的进气压力P3産生變化，主閥橡膠膜片3上、下端氣室壓力重新平衡，主閥閥芯9底端與閥座10凸台端面的開度上移或下移，主閥出口壓力P2。向趨于原設定出口壓力值方向變化，在指揮閥共同作用下，主閥出口壓力P2余差值極小，基本不隨P1變化而變化，仍維持原設定壓力值。
(2)當主閥出口流量變化時，通過出口壓力P2连接穩壓閥气室，穩壓閥开度产生变化，进入主阀橡胶膜片3上端的进气压力P3産生變化，同理，主閥出口壓力P2不随出口流量變化而變化，仍維持原設定壓力值。
(3)在特殊工況或某些場合下，用戶要求當閥前壓力不穩定、波動範圍較大時，仍然需要閥後壓力穩定不變，滿足下遊用氣。本閥通過實驗證明，在閥前壓力波動100％的範圍內，仍能保證閥後壓力穩定及精度要求。
(4)由此可见，穩壓閥的作用是进一步辅助指挥阀，实现了主阀出口压力P2不受進口壓力P1和出口流量变化的影响，能在主阀进、出口的较大凋压范围内实现高精度调节。穩壓閥把主阀的阀前阀后压力变化都反馈给主阀控制压力，主阀控制压力又在指挥阀根据出口压力P2反饋作用下，使控制壓力的變化總是趨于原設定的P2值穩定方向變化，調壓器的壓力特性和流量特性更趨于理想化，使調節範圍更寬、調節精度更高。
7．技術創新性
該項目與當前同類技術比較具有如下創新點和先進性：
(1)膜片使用壽命長：主閥膜墊上沒有介質通道孔，橡膠膜片不作截止密封要求，避免了關閉時在密封通道孔所受到的密封剪切力，碟形膜墊內腔開有環形貯氣槽，利于實現主閥開啓，爲橡膠膜片在不受介質沖刷的平衡氣室中實現傳動功能，提供了基本工作條件，延長了橡膠膜片使用壽命。
(2)满足高压力、大通径压力调节：橡胶膜片传动工作时压差小，其值为复位彈簧力除以膜片有效面积，工作压差不受进出口压力变化影响，其压差值完全控制在设定范围内，满足高压力进出口压力调节功能，调节工作压力范围可达到10.0MPa压力级以上。
(3)調壓精度高：主閥膜墊下氣室與進口壓力相通平衡，氣室介質不流動，避免了介質流動造成的紊流現象，使主閥膜墊上、下氣室調節平衡時，穩定性好、波動小、調節精度高。
(4)密封零泄漏：主閥閥芯、閥座采用配對硬軟雙質密封副，在閥芯平衡孔作用下，閥芯上下端受力平衡，很小密封比壓力即可實現密封“零泄漏”。
(5)自动安全切断保护：主阀根据介质压力高低和使用要求，利用不同介质流向和结构特点分别满足不同压力级别的压力调节，并实现在高、低介质压力工作时，如出现橡胶膜片损坏情况，在复位彈簧和平衡力作用下，主阀都能自动安全截断保护。
(6)压力特性和流量特性优异：穩壓閥根据阀前压力变化和阀后流量变化，使主阀上膜室控制压力总是趋于阀后压力穩定方向變化。压力特性和流量特性优异，调节压力范围宽，稳压精度高δP2<±3%，關閉壓力≤1.05P2遠小于傳統調節器。
(7)失壓安全保護閥和指揮閥串聯共同作用壓力調節，當介質壓力太高指揮閥關閉信號源壓力通道；介質壓力太低時，失壓安全保護閥關閉信號壓力通道，實現過載失壓自動安全切斷保護功能。從而使該産品同時具有高性能參數調節和安全切斷功能，在工藝管線輸配系統中就不再單獨設計選用安全切斷閥。
高壓差高精度籠式凋壓器通過主閥傳動和執行結構的科學合理設計，調節原理的創新，調節壓力的穩定補償，安全保護功能的完善，使本調壓器在調節通徑、調節壓力、調節範圍、調節精度、使用壽命和安全保護功能等方面與現有技術相比都有較大突破。
8．實施效果
(1)該閥現場使用性能穩定、波動小，使用壽命長。
(2)解決了利用橡膠膜片在膜墊凸台處密封易使硫化鐵粉末粘堵産生的泄漏現象，密封實現零泄漏。
(3)调节压力范围宽，稳压精度高，关闭压力遠小于傳統調節器。整体结构简单，维修更换方便。
(4)在主閥膜片損壞、過載或失壓特殊工況條件下實現自動安全切斷保護。
(5)爲天然氣管線設備安全可靠地運行提供了必要保障，可以有效避免安全事故和環境汙染，替代進口同類産品，推進了油氣礦區裝備水平國産化進程。
9．結束語
該調壓器通過結構原理的自主創新設計，在調節通徑、調節壓力、調節範圍、調節精度、使用壽命和安全保護功能等方面都有較大突破。一只閥同時具有安全切斷和多級節流調節的雙重功能，工作性能穩定、波動小、調壓精度高、關閉壓力小、截止密封可靠、膜片使用壽命長，其獨創的調節結構屬國內首創，技術水平國內領先。是一種理想的換代産品，特別在大通徑高壓力級的調壓突破，它的成功開發爲天然氣采集輸自控系統提供了一種先進可靠的調節裝置，可大量推廣應用于我國燃氣輸配管道裝置系統工程建設，具有良好的經濟效益和社會效益。
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