一种快速换向系统技术方案

本发明专利技术公开了一种快速换向系统，快速换向系统包括：换向阀、配套工艺管道和执行结构，其特征在于，换向阀采用双关断双排放直通球阀，执行结构采用液压执行结构，通过独立的液压执行结构推动换向阀的阀杆，使得换向阀重复开关。本发明专利技术实施例采用液压执行结构，避免空气的可压缩性，从而使得每次液压执行结构推动换向阀的时间较为准确一致，且实现了换向阀的快速开关，单阀开关时间可达到30ms±3ms，大大缩减了换向阀的开关时间，而且重复性更好；通过采用双关断双排放直通球阀作为换向阀，可形成换向阀上下游的双密封双截断效应，能够满足换向阀长期零泄漏的要求，结实耐用，降低成本的同时，也保证了气体在本发明专利技术中根据需要进行换向时的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种快速换向系统
本专利技术涉及气体流量标准装置领域，特别涉及一种天然气流量标准装置的快速换向系统。
技术介绍
快速换向系统是质量-时间法气体流量标准装置中的关键设备，其主要作用是使气体介质在气体流量标准装置中根据需要进行流向转换。快速换向系统一般主要由换向阀、配套工艺管道和执行结构构成，其中换向阀的开关速度和开关时间的重复性、整个系统结构的合理性直接影响着气体流量标准装置的技术水平，也因此对气体流量量值传递的整体水平有重要影响。目前，国内外已投入使用的快速换向系统中的换向阀，一般主要采用浮动球球阀或旋塞阀，而执行结构中主要是通过压缩空气进行驱动，从而对换向阀开关进行操作，目前的换向阀开关换向时间大约为50ms左右。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有技术主要采用压缩空气进行驱动，但由于空气的可压缩性，每次压缩空气的时间不能准确一致，从而不能换向阀开关速度的准确控制，造成了换向阀开关时间的重复性较差，而且开关时间较长；另外，由于浮动球球阀存在密封比压，阀球和阀座间的摩擦力矩较大，不能很好地满足换向阀长期零泄漏要求，其开关力矩较大，开关速度较低；而旋塞阀流量系数较小，局部阻力系数较大，快速开关过程中密封面比较容易损坏，造成换向阀内漏，造成更换维修的成本提升，同时易燃易爆气体的泄露还会造成安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术的换向阀开关时间较长、开关时间重复性差以及使气体易泄露和内漏问题，本专利技术实施例提供了一种快速换向系统。所述技术方案如下：一种快速换向系统，所述快速换向系统包括：换向阀、配套工艺管道和执行结构。所述换向阀采用双关断双排放直通球阀，所述执行结构采用液压执行结构，通过独立的所述液压执行结构推动所述换向阀的阀杆，使得所述换向阀重复开关。具体地，作为优选，所述的快速换向系统中所述双关断双排放直通球阀的压力等级为class900。进一步地，所述的快速换向系统中所述双关断双排放直通球阀设置有两只。具体地，作为优选，所述的快速换向系统的两只所述双关断双排放直通球阀呈90度布置。具体地，作为优选，所述的快速换向系统中所述液压执行结构包括液压执行器和液压驱动机构，通过所述液压驱动机构驱动所述液压执行器，使得所述液压执行器推动所述换向阀的阀杆。进一步地，所述的快速换向系统中所述液压驱动机构包括储能器、液压控制集成模块和电控模块，所述液压控制集成模块和所述电控模块分别与所述储能器连接，所述液压控制集成模块和所述电控模块均用于控制所述储能器驱动所述液压执行器。进一步地，所述的快速换向系统中所述快速换向系统还包括齿轮和齿条，所述齿轮和所述齿条均设置在所述液压执行器与所述换向阀的阀杆之间，所述液压执行器通过所述齿轮和所述齿条推动所述换向阀的阀杆。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本专利技术实施例通过采用液压执行结构，即执行结构采用液压驱动形式，其避免空气的可压缩性，从而使得每次液压执行结构推动换向阀的时间较为准确一致，且实现了换向阀的快速开关，单阀开关时间可达到30ms±3ms，大大缩减了换向阀的开关时间，而且重复性更好；通过采用双关断双排放直通球阀作为换向阀，可形成换向阀上下游的双密封双截断效应，能够满足换向阀长期零泄漏的要求，结实耐用，降低成本的同时，也保证了气体在本专利技术中根据需要进行换向时的安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的快速换向系统结构示意图。其中：1换向阀，11罐前换向阀，12旁通换向阀，2执行结构，21液压执行器，22液压驱动机构，3配套工艺管道。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种快速换向系统，所述快速换向系统包括：换向阀1、配套工艺管道3和执行结构2。所述换向阀1采用双关断双排放直通球阀，所述执行结构2采用液压执行结构，通过独立的所述液压执行结构推动所述换向阀1的阀杆，使得所述换向阀1重复开关。本专利技术实施例通过采用液压执行结构，即执行结构2采用液压驱动形式，其避免空气的可压缩性，从而使得每次液压执行结构2推动换向阀1的时间较为准确一致，且实现了换向阀1的快速开关，单阀开关时间可达到30ms±3ms，大大缩减了换向阀1的开关时间，而且重复性更好；通过采用双关断双排放直通球阀作为换向阀1，可形成换向阀1上下游的双密封双截断效应，能够满足换向阀1长期零泄漏的要求，结实耐用，降低成本的同时，避免了天然气可能的泄露和内漏，保证了天然气在流量测量过程中的安全性。具体地，作为优选，所述的快速换向系统中所述双关断双排放直通球阀的压力等级为class900。其中，class是指公称压力的英制计量单位，为适应换向阀1快速开关的要求，选用压力等级为class900的双关断双排放直通球阀，即可适应实际需要，一般使用在6.0MPa以下的情况，当然，本领域技术人员可知，也可根据实际需要，选用其他相应等级。如图1所示，进一步地，所述的快速换向系统中所述双关断双排放直通球阀设置有两只。如图1所示，具体地，作为优选，所述的快速换向系统的两只所述双关断双排放直通球阀呈90度布置。其中，换向阀1一般包括罐前换向阀11和旁通换向阀12，两只换向阀1配合对本专利技术中的气体进行快速换向，两只换向阀1均采用双关断双排放直通球阀，并且在配套工艺管道3中的安装方位呈90度布置，可使配套工艺管道3中的压降最小，从而便于实际测试配套工艺管道3中的压力、温度等参数，以便对本专利技术实际效果进行测试比较；且两只双关断双排放直通球阀的开关控制方式为同步和异步可调，且异步时间差可调，实际操作时，可以使配套工艺管道3中天然气介质的压力测量不确定度最小，且快速换向过程中的质量测量的不确定度最小，通过不确定度计算，可满足6.0MPa天然气流量原级标准质量流量不确定度0.05％(k＝2)的要求，从而使我国气体流量标准装置的技术水平达到国际先进水平；当然，本领域技术人员可知，也可根据实际需要，设置多个双关断双排放直通球阀。如图1所示，具体地，作为优选，所述的快速换向系统中所述液压执行结构包括液压执行器21和液压驱动机构22，通过所述液压驱动机构22驱动所述液压执行器21，使得所述液压执行器21推动所述换向阀1的阀杆。其中，液压执行器21分别与罐前换向阀11、旁通换向阀12直接相连，液压驱动机构22与液压执行器21相连。进一步地，所述的快速换向系统中所述液压驱动机构22包括储能器、液压控制集成模块和电控模块，所述液压控制集成模块和所述电控模块分别与所述储能器连接，所述液压控制集成模块和所述电控模块均用于控制所述储能器驱动所述液压执行器21。进一步地，所述的快速换向系统中所述快速换向系统还包括齿轮和齿条，所述齿轮和所述齿条均设置在所述液压执行器21与所述换向阀1的阀杆之间，所述液压执行器21通过所述齿轮和所述齿条推动所述换向阀1的阀杆。本专利技术适用于各种口径的配套工艺管道3，满足建设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速换向系统，所述快速换向系统包括：换向阀、配套工艺管道和执行结构，其特征在于，所述换向阀采用双关断双排放直通球阀，所述执行结构采用液压执行结构，通过独立的所述液压执行结构推动所述换向阀的阀杆，使得所述换向阀重复开关。

【技术特征摘要】
1.一种快速换向系统，所述快速换向系统用于天然气的换向，包括：换向阀、配套工艺管道和执行结构，其特征在于，所述换向阀采用双关断双排放直通球阀，所述执行结构采用液压执行结构，通过独立的所述液压执行结构推动所述换向阀的阀杆，使得所述换向阀重复开关；所述液压执行结构包括液压执行器和液压驱动机构，通过所述液压驱动机构驱动所述液压执行器，使得所述液压执行器推动所述换向阀的阀杆。2.根据权利要求1所述的快速换向系统，其特征在于，所述双关断双排放直通球阀的压力等级为class900。3.根据权利要求2所述的快速换向系统，其特征在于，所述双关断双排放直通球...

【专利技术属性】
技术研发人员：任佳，李东军，段继芹，周方勤，王强，黄和，杨文川，陈荟宇，韦颜，樊兰蓓，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11