CN102162539A - 多功能恒流量调节阀 - Google Patents

Abstract

一种用于流体调节和自动控制的多功能恒流量调节阀，包括阀体，阀体上部装有阀盖，阀体下部设有排污口，阀盖中心装有阀轴，阀轴下部装有调节阀瓣，阀体内装有阀套、压差感受器和起差压补偿作用的双座阀瓣，阀套、压差感受器和起压差补偿作用的双座阀瓣构成阀芯。本发明与已有技术相比结构更紧凑合理、拆卸维护简单、流量显示直观、功能丰富，能够应用在更多领域。

Description

多功能恒流量调节阀

技术领域

本发明涉及一种用于流体调节和自动控制的多功能恒流量调节阀。

背景技术

在供水、集中供热和中央空调等需要流体输送的系统中，流体的流量往往需要实行均衡控制，即在流体压力变化的情况下不会导致流量改变。已有自力式流量控制阀为了实现上述功能采用的结构为：阀体、调节阀瓣、橡胶膜片、弹簧、压差补偿阀瓣。当阀门进出口压差改变时，阀门出口的压力通过阀体导压管传至橡胶膜片一侧，阀门入口的液体经过压差补偿阀瓣减压后的压力传至橡胶膜片的另一侧，橡胶膜片感受上述两种压力来调整压差补偿阀瓣的位置，达到防止流量变化的目的。这类阀门虽然具备恒定流量的功能，但其结构复杂，拆卸维修困难，流量控制精度不高。

发明内容

为了克服现有的自力式流量控制阀结构复杂、拆卸维修困难的不足，本发明的目的是提供一种结构简单紧凑的多功能恒流量调节阀，当其开度确定后，流量不随阀门前后压力的变化而改变，拆卸维护简单，非常适合我国供热管网。

本发明解决其技术问题是这样实现的：多功能恒流量调节阀在阀体内部有圆周壁，进水一侧的圆周壁上部开有进水口，出水一侧的圆周壁下部开有出水口，圆周壁上有定位螺孔。阀体上装有阀盖，阀盖下部有法兰，法兰下部内侧有环形密封凸台。阀盖中心有通孔，阀轴穿过阀盖中心的通孔，可以外接采集、传导信号的装置，也可以外接执行机构。阀轴下部接有同心调节阀瓣，调节阀瓣下部装有由压差感受器、阀套、双座阀瓣和紧固螺栓组成的阀芯，阀芯上部装有压差感受器，下部装有阀套，阀套内部装有双座阀瓣，通过紧固螺栓将压差感受器和双座阀瓣固定。阀套进水侧有进水孔，阀套设有定位槽。在阀体圆周壁的定位螺孔中装有定位螺栓，该定位螺栓伸入阀套的定位槽中，以固定阀套。阀体底部设有开口，螺纹开口可以与排污丝堵、排污管等设备连接。

阀体内部圆周壁中部有凸台，进水侧的圆周壁凸台上部开有进水口，出水侧的圆周壁凸台下部开有出水口，圆周壁上有定位螺孔。阀体上部有和圆周壁同心同直径的开口，开口通过法兰连接阀盖。阀体下部有螺纹开口，可以连接排污丝堵、排污管等设备。阀体为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质。

阀盖下部有连接阀体的法兰，法兰下部内侧有环形密封凸台，环形密封凸台外侧装有密封圈，环形密封凸台将密封圈固定在阀盖与阀体之间。阀盖中心有通孔。阀盖为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质。

阀轴穿过阀盖中心通孔，阀轴中心有通孔，可以连接采集、传导信号的装置，连接的采集、传导信号装置可以是：导压管或传感器等，堵上通孔还可以连接手动、液动、气动或电动等形式的执行机构，手动执行机构可以是：手轮、涡轮、齿轮、摇杆、弹簧杠杆、手动传动装置和变速器等。连接的液动执行机构可以是：液压缸、液压马达等。连接的气动执行机构可以是：隔膜、气缸、叶片、空气发动机、薄膜和棘轮组合等。连接的电动执行机构可以是：电磁、步进电机、有线控制的电动执行器或无线遥控的电动执行器等。阀轴下部接有同心调节阀瓣，调节阀瓣能够以阀轴为轴旋转，调节阀瓣上部端面设有通孔，其下部为下端为螺旋端面的套筒，阀轴、调节阀瓣和套筒均为中空结构，并形成由小到大的阶梯型外部形状。所述阀轴、调节阀瓣和套筒可以为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质，所述导压管可以为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或耐压软管。

调节阀瓣下部装有由压差感受器、阀套、双座阀瓣和紧固螺栓组成的阀芯，阀芯上部装有压差感受器，下部装有阀套，压差感受器和阀套为密封连接。阀套内部装有双座阀瓣，通过紧固螺栓将压差感受器和双座阀瓣固定，双座阀瓣可沿中轴线方向滑动。阀套进水侧有进水孔，阀套设有定位槽。在阀体圆周壁的定位螺孔中装有定位螺栓，该定位螺栓伸入阀套下部的定位槽中，固定阀套和阀体的相对位置。

压差感受器可以为波纹管、弹簧、橡胶膜片或滑动活塞，所述阀套为筒形结构，上部端面设有通孔，外沿设有一个密封环槽，环槽内装有密封圈。波纹管和弹簧的材质是碳钢、不锈钢、铜、铁、合金等金属或橡胶，阀套和双座阀瓣的材质是碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料。密封圈可以是丁晴橡胶、乙丙橡胶、聚四氟乙烯、氟橡胶等材质。

阀体底部设有排污口，排污口可以与排污丝堵、排污管、安全阀等设备连接。连接方式采用螺纹连接或法兰连接，密封材料可以是密封圈、垫片和生料带。排污丝堵是碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或非金属材料，排污管是碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属或耐压软管。

多功能恒流量调节阀主要可以应用在供暖、中央空调、自来水、天然气和石油等领域的流体控制系统中。

相对于以前的恒流量调节阀，我们的改进还包括可以连接采集传导信号的装置，不仅可以限定流量，而且可以根据内网变化自动调整流量，主要应用在供热计量系统中。而且内部结构的改变可以使多功能恒流量调节阀实现现场拆卸，内部堵塞情况可以现场清理，保证了长期稳定运行，大幅减少维修时间。阀体底部的排污口也可以实现在线排污，进一步减少故障率。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明：

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2中心带通孔的阀轴与调节阀瓣结构示意图

图中：1.阀体，2.阀盖，3a.阀轴，3b.调节阀瓣，4.阀套，5.双座阀瓣，6.压差感受器，7.压兰，8.排污丝堵，9a.紧固螺栓，9b.定位螺栓，10a.调节阀瓣上的通孔，10b.阀套内的通孔，10c.阀轴中心的通孔，11a.外部空腔，11b.内部空腔，12.进水口，13.出水口，14.刻度盘，15.排污口。

具体实施方式

用于流体调节和自动控制的多功能恒流量调节阀，包括阀体1，阀体1上装有阀盖2，阀体1内装有阀轴3a、调节阀瓣3b、双座阀瓣5、阀套4、压差感受器6。阀盖2通过压兰7压紧调节阀瓣3b达到定位作用，阀盖2通过法兰和阀体连接，通过法兰下部内侧的环形密封凸台再加上密封圈将阀盖紧密的固定在阀体上，并保证了良好的密封效果。阀轴3a通过不同执行机构旋转可改变调节阀瓣的开度从而调节流量大小，在阀盖2上有刻度盘14显示流量值。

本实施例将压差感受器6密封连接在阀套4上部，双座阀瓣(起压差补偿作用)5安装在阀套4的内部，用螺栓9a将压差感受器6和双座阀瓣5连接到一起，使之成为能够感受压差并具备压差补偿作用的一体阀芯结构。

本实施例在阀体下部设有排污口，阀体内沉积物可通过与排污口连接的排污丝堵和排污管排出阀体，保证阀门正常运行，同时可以外接安全阀，保证管道内压力在安全范围内。

本实施例由于应用的管网中水质可能比较脏，容易堵塞。但是由于我们的良好结构设计，通过法兰打开阀盖，可以完整的将阀芯全部掏出来，便于现场清理和维修。重新安装的时候，又因为有阀体内定位螺栓将相对位置固定，所以不会因为安装方向不对而影响流量控制。

沿图1中箭头方向进入阀门的流体在调节阀瓣3b、阀套4、双座阀瓣5作用下产生三段不同压力。流体从进口12到调节阀瓣3b前的压力最高，称为P1；流体经过调节阀瓣3产生压降，到双座阀瓣5前的这段压力，称为P2；流体再经过双座阀瓣5跟阀套4之间的通道产生压降，到达出口13的这段压力最低，称为P3。其中P1可通过调节阀瓣3b与阀体1之间的间隙、调节阀瓣3b上的通孔10a，传导至压差感受器6的外部空腔11a，P2可通过阀套4内的通孔10b传导至压差感受器6内部空腔11b，P1-P2为压差感受器6内外的压差，同时也是调节阀瓣3b前后的压差，我们称为截流压差，P2-P3为补偿压差，P1-P3为阀门进出口总压差。

当流量调节阀瓣3b开度一定时，即流体经过调节阀瓣3b时的过流面积不变，阀门总压差P1-P3增大时，会使流量暂时增加，同时截流压差P1-P2也暂时增加，使压差感受器6被压缩并带动双座阀瓣5下降，使流通面积减小，因此补偿压差P2-P3增加，这时截流压差P1-P2等于阀门总压差P1-P3减去补偿压差P2-P3将保持初始值不变，同时过流面积不变，从而流量恒定；反之，阀门总压差P1-P3减小，会使流量暂时减小，同时截流压差P1-P2也暂时减小，使压差感受器6扩张并带动双座阀瓣5上升，使流通面积增加，因此补偿压差P2-P3减小，这时截流压差P1-P2等于阀门总压差P1-P3减去补偿压差P2-P3仍然保持初始值不变。所以，当阀门前后总压差改变时，都能够恒定截流压差保持不变，所以调节阀瓣3旋转对应的每一个过流面积的截流压差都不变，所以流量只会随调节阀瓣3开度变化，不随阀门前后总压差变化而改变。

Claims (10)

1.一种多功能恒流量调节阀，包括阀体，阀体上装有阀盖，阀体内装有阀芯，其特征在于：在阀体内部有圆周壁，进水一侧的圆周壁上部开有进水口，出水一侧的圆周壁下部开有出水口，圆周壁上有定位螺孔。阀体上装有阀盖，阀盖下部有法兰，法兰下部内侧有环形密封凸台。阀盖中心有通孔，阀轴穿过阀盖中心的通孔，可以外接采集、传导信号的装置，也可以外接执行机构。阀轴下部接有同心调节阀瓣，调节阀瓣下部装有由压差感受器、阀套、双座阀瓣和紧固螺栓组成的阀芯，阀芯上部装有压差感受器，下部装有阀套，阀套内部装有双座阀瓣，通过紧固螺栓将压差感受器和双座阀瓣固定。阀套进水侧有进水孔，阀套设有定位槽。在阀体圆周壁的定位螺孔中装有定位螺栓，该定位螺栓伸入阀套的定位槽中，以固定阀套。阀体底部设有排污口，排污口可以与排污丝堵、排污管等设备连接。

2.根据权利要求1所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述阀体内部有圆周壁，圆周壁中部有凸台，进水侧的圆周壁凸台上部开有进水口，出水侧的圆周壁凸台下部开有出水口，圆周壁上有定位螺孔。阀体上部有和圆周壁同心同直径的开口，开口通过法兰连接阀盖。阀体下部有排污口，可以连接排污丝堵、排污管等设备。阀体为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质。

3.根据权利要求1所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述阀盖下部有连接阀体的法兰，法兰下部内侧有环形密封凸台，环形密封凸台外侧装有密封圈，环形密封凸台将密封圈固定在阀盖与阀体之间。阀盖中心有通孔。阀盖为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质。

4.根据权利要求1所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述阀轴穿过阀盖中心通孔，阀轴中心有通孔，可以连接采集、传导信号的装置，连接的采集、传导信号装置可以是：导压管或传感器等，堵上通孔还可以连接手动、液动、气动或电动等形式的执行机构，手动执行机构可以是：手轮、涡轮、齿轮、摇杆、弹簧杠杆、手动传动装置和变速器等。连接的液动执行机构可以是：液压缸、液压马达等。连接的气动执行机构可以是：隔膜、气缸、叶片、空气发动机、薄膜和棘轮组合等。连接的电动执行机构可以是：电磁、步进电机、有线控制的电动执行器或无线遥控的电动执行器等。阀轴下部接有同心调节阀瓣，调节阀瓣能够以阀轴为轴旋转，调节阀瓣上部端面设有通孔，其下部为下端为螺旋端面的套筒，阀轴、调节阀瓣和套筒均为中空结构，并形成由小到大的阶梯型外部形状。所述阀轴、调节阀瓣和套筒可以为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料材质，所述导压管可以为碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或耐压软管。

5.根据权利要求1所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述调节阀瓣下部装有由压差感受器、阀套、双座阀瓣和紧固螺栓组成的阀芯，阀芯上部装有压差感受器，下部装有阀套，压差感受器和阀套为密封连接。阀套内部装有双座阀瓣，通过紧固螺栓将压差感受器和双座阀瓣固定，双座阀瓣可沿中轴线方向滑动。阀套进水侧有进水孔，阀套设有定位槽。在阀体圆周壁的定位螺孔中装有定位螺栓，该定位螺栓伸入阀套下部的定位槽中，固定阀套和阀体的相对位置。

6.根据权利要求5所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述压差感受器可以为波纹管、弹簧、橡胶膜片或滑动活塞，所述阀套为筒形结构，上部端面设有通孔，外沿设有一个密封环槽，环槽内装有密封圈。

7.根据权利要求6所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述波纹管和弹簧的材质可以是：碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属或橡胶，阀套和双座阀瓣的材质可以是：碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或塑料。所述密封圈可以是丁晴橡胶、乙丙橡胶、聚四氟乙烯、氟橡胶等材质。

8.根据权利要求1所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述阀体底部设有排污口，排污口可以与排污丝堵、排污管、安全阀等设备连接。连接方式采用螺纹连接或法兰连接，可以用密封圈、垫片或生料带密封。

9.根据权利要求8所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：所述排污丝堵可以是碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属、陶瓷或非金属材料，所述排污管可以是碳钢、不锈钢、铜、铁、铝、锌、镍等金属或耐压软管。

10.根据权利要求1-9之一所述的多功能恒流量调节阀，其特征在于：可以应用在供暖、中央空调、自来水、天然气和石油等领域的流体控制系统中。

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