專利名稱：一種超高壓流量調節(jié)裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于氫能利用技術領域，本流量調節(jié)裝置用于加氫站給車載儲氫容器快速 充氣時的流量調節(jié)，以控制充氣時的溫度效應，確保儲氫容器使用安全。
背景技術：
近年來世界各國紛紛關注新能源的開發(fā)，其中氫能以其清潔、無污染、效率高等諸 多優(yōu)點而受到青睞，對氫能的使用以高壓方式為主。當加氫站給車載儲氫容器充氣時相當 于由高壓容器向低壓容器放氣的過程，過程中氣體溫度會有顯著升高。這種溫升現(xiàn)象將導 致儲氫密度降低，從而縮短氫能汽車的續(xù)駛里程，而且溫升對車載儲氫容器的安全性具有 很大的影響。因此需要調節(jié)給車載儲氫容器的充氣速度，以減弱充氣溫度效應，提高容器使 用的安全性。充氣系統(tǒng)一般管路直徑很小，壓力超高，常規(guī)的流量調節(jié)閥根本無法使用，本發(fā)明 考慮使用限流孔板并聯(lián)的方式來進行高壓管路的流量調節(jié)。

發(fā)明內容
本發(fā)明為一套高壓流量調節(jié)裝置，包括進氣管、氣動高壓閥、限流孔板、出氣管及 相連的管路等設備，如圖1所示。進氣管分成多路，每一路通過管路依次連接氣動高壓閥和 限流孔板，之后各路支管合并成出氣管一路管道。若Atl為限流孔板最小孔徑流通面積，并 聯(lián)的孔板數(shù)為n，則每個孔板的通孔面積分別為Zn-1AtlJn-2Ac^ "I0Atl，所有孔板的流通總面 積為On-DAtl，整套系統(tǒng)的流量調節(jié)精度可達到最大流量的l/(2n-l)，根據(jù)流量調節(jié)精度要 求，確定需要的孔板數(shù)量?？装迮c管路的連接方式有三種方式，每一種方式都包括密封錐面、主管路通孔、限 流孔三項特征，錐面角度根據(jù)工作壓力的不同而不同，如圖2所示。其中A和B為內螺紋連 接，錐面密封方式，而C是外螺紋連接，錐面和球頭密封方式。對于內螺紋連接，限流孔板既 可與管件本體是一體的，如圖2中A所示；也可以是與管件本體是分開的，如圖2中B所示。本發(fā)明可以在0 IOOOMPa的工作壓力范圍內方便地調節(jié)高壓管路的流量，連接 安全可靠，密封性好。


附圖1 超高壓流量調節(jié)裝置示意圖附圖2 限流孔板連接方式示意圖，共有A、B、C三種連接方式。兩圖中1.進氣管 2.高壓氣動閥3.限流孔板4.出氣管5.密封面6.主管路通徑7.限流孔
具體實施例方式如附圖1所示，首先根據(jù)流量調節(jié)精度確定所需的并聯(lián)孔板數(shù)，以五個限流孔板 并聯(lián)為例說明使用方式。進氣管1分為5個支路，每個支路用管路依次連接氣動閥門2
3和限流孔板3，之后五個支路合并成出氣管4 一路管道。五個限流孔板的流通面積比為 16 8 4 2 1，這樣其流通面積就在Atl 為最小孔徑流通面積)之間的范 圍內整數(shù)可調。將流量調節(jié)裝置安裝到充氣系統(tǒng)中，根據(jù)所需的流量開啟相應的氣動閥門，如需 要流通面積為，則開與面積分別為和兩個孔板相連的氣動閥門；需要流通面積為
，則開與面積分別為SAtl和IAtl兩個孔板相連的氣動閥門；需要流通面積為15&，則開與 面積分別為8&、4\、2&和IAtl四個孔板相連的氣動閥門。也就是說，不論所需面積是最小 孔板面積的多少倍都可以通過多個孔板面積相加而得到?？装迮c管路的連接方式包括密封錐面5、主管路通孔6、限流孔7三項特征。如若 采用圖3中A或者B方案，工作壓力低于IOOMPa以下時，a = 75° ；如若采用C方案，工作 壓力低于22MPa時，a = 60° ；工作壓力高于22MPa低于35MPa時，a = 37°。
權利要求
一種基于多個限流孔板并聯(lián)的高壓流量調節(jié)裝置，其特征為它包括進氣管(1)、氣動高壓閥(2)、限流孔板(3)、出氣管(4)等設備，進氣管(1)分成多路，每一路通過管路依次連接氣動高壓閥(2)和限流孔板(3)，之后各路支管合并成出氣管(4)一路管道。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓流量調節(jié)裝置，其特征為若并聯(lián)的限流孔板(3)數(shù)為 常數(shù)n，則每個孔板的通孔面積比為 2n_2 …2°，整套系統(tǒng)的流量調節(jié)精度可達到 最大流量的l/(2n_l)。
3.根據(jù)權利要求1所述的高壓流量調節(jié)裝置，其特征為限流孔板(3)與管路的連接 密封方式有三種，每一種方式均包含密封錐面(5)、主管路通孔(6)、限流孔(7)三項特征， 錐面角度a在10° 180°之間，其中方式A和B為內螺紋連接錐面密封方式，工作壓力范 圍為0 IOOOMPa ；方式C是外螺紋連接球頭和錐面密封方式，工作壓力范圍為0 200MPa。
全文摘要
本發(fā)明為一套高壓流量調節(jié)裝置，包括進氣管、高壓氣動閥、限流孔板、出氣管及相連的管路等設備。進氣管分成多路，每一路通過管路依次連接氣動高壓閥和限流孔板，之后各路支管合并成出氣管一路管道。若并聯(lián)的限流孔板數(shù)為常數(shù)n，要求每個孔板的通孔面積比為2n-1∶2n-2∶…∶20，系統(tǒng)的流量調節(jié)精度可達到最大流量的1/(2n-1)。限流孔板與管路的連接方式有三種，每一種都包括密封錐面、主管路通孔、限流孔三項特征，錐面角度根據(jù)工作壓力的不同而不同。本發(fā)明可以在0～1000MPa的工作壓力范圍內方便地調節(jié)高壓管路的流量，連接安全可靠，密封性好。
文檔編號F17C5/06GK101956899SQ20091015755
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權日2009年7月14日
發(fā)明者安剛, 尚宇, 才麗紅, 趙耀中, 鄭平軍 申請人:北京航天試驗技術研究所