CN109538560A - 用于逐渐打开自动阀的气动控制回路、自动阀装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于逐渐打开自动阀的气动控制回路、自动阀装置及方法，该气动控制回路包含：与自动阀杆连接的执行机构；与执行机构管路连通的仪表气体管路；设置在所述仪表气体管路上的仪表气体控制组件，其用于控制向执行机构输入气体的流量和流速；及，连通至该仪表气体管路的仪表气源；其中，上述的执行机构通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀。本发明提供的气动控制回路能替代常规的定位器用于自动阀，通过仪表气体控制组件控制仪表气体的流量和流速，从而确保自动阀能依据预定开度折线逐渐打开，避免了自动阀打开时间过短导致的系统寿命的损耗。

Description

用于逐渐打开自动阀的气动控制回路、自动阀装置及方法
技术领域
本发明涉及一种自动阀装置，具体涉及一种用于逐渐打开自动阀的气动控制回路、自动阀装置及方法。
背景技术
在空气分离装置中，空气净化系统分子筛吸附器泄压控制阀和加压控制阀必须依据预定折线缓慢打开。现有技术通常是由控制系统控制带定位器的控制阀实现这个逐渐缓慢打开的过程。然而，一旦定位器的位置反馈装置出故障(如从阀门上跌落)，则反馈给定位器的位置信息始终是零，这会导致控制阀被迅速全开，使空气净化系统分子筛吸附器的泄压或升压过程变的非常短；而太短的泄压和升压时间会加大分子筛吸附器机械磨损，进而影响分子筛吸附器的正常使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了避免泄压阀和加压阀被迅速全开，提供一种气动控制回路，采用仪表气体控制组件替代定位器，用于逐渐打开自动阀。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，该气动控制回路包含：
与自动阀杆连接的执行机构；
与执行机构管路连通的仪表气体管路；
设置在所述仪表气体管路上的仪表气体控制组件，其用于控制向执行机构输入气体的流量和流速；及
连通至该仪表气体管路的仪表气源；
其中，所述的执行机构通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀。
较佳地，所述的仪表气体控制组件包含：设置在所述仪表气体管路上的三通电磁阀，该三通电磁阀能控制仪表气体向执行机构输入或排出执行机构内的仪表气体。
较佳地，所述的仪表气体控制组件还包含：与三通电磁阀电连接或信号连接的控制系统，该控制系统能控制三通电磁阀打开或关闭状态。
较佳地，所述的仪表气体控制组件还包含：与控制系统电连接或信号连接的二通电磁阀，该控制系统能控制所述二通电磁阀的打开或关闭状态以及二通电磁阀的脉冲频率。
较佳地，所述的仪表气体控制组件还包含：设置在二通电磁阀与三通电磁阀之间的流量限制器，用于限制二通电磁阀的流量和流速。
较佳地，所述的仪表气体控制组件还包含：阀门开度位置传感器，用于监测自动阀的开度信号，并将该信号传输至控制系统。所述的开度是指自动阀的阀门打开程度，全开为100％，全关为0％。
较佳地，所述的气动控制回路还包含：控制仪表气源与仪表气体管路连通的隔离阀。
较佳地，所述的气动控制回路还包含：设置在仪表气体管路上的减压阀，用于在仪表气体通过所述仪表气体控制组件前将仪表气体压力控制到设定值。
本发明还提供了一种自动阀装置，其包含：自动阀，及根据上述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路。
本发明还提供了一种逐渐打开自动阀的方法，通过上述的气动控制回路逐渐打开自动阀，包含以下步骤：
步骤1，连通仪表气体管路与仪表气源；
步骤2，通过仪表气体控制组件控制仪表气体输入到执行机构中，执行机构通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀。
较佳地，所述的仪表气体控制组件包含：二通电磁阀、三通电磁阀及控制系统，该控制系统分别连接二通电磁阀和三通电磁阀，当需要逐渐打开自动阀时，控制系统通过控制二通电磁阀的脉冲频率和三通电磁阀，逐渐打开自动阀。
本发明提供的气动控制回路能替代常规的定位器用于自动阀，通过仪表气体控制组件，如控制系统间隙地开关二通电磁阀，控制仪表气体的流量和流速，从而确保自动阀能依据预定开度折线逐渐打开，避免了自动阀打开时间过短导致的系统寿命的损耗。
附图说明
图1为本发明的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路的第一种实施例。
图2为本发明的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路的第二种实施例。
图3为本发明的一个优选实施例的二通电磁阀233的脉冲频率示意图。
图4为本发明的一个优选实施例的自动阀10随着二通电磁阀233的打开时间的开度示意图。
具体实施方式
以下结合图1～图4，通过优选实施例对本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效予以详细说明。
如图1所示，为本发明的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路的第一种实施例。在连通空气净化系统分子筛吸附器(R01)与消声器(Silencer)的净化管路中设置有自动阀装置。该自动阀装置包含有自动阀10，及，连接自动阀10的气动控制回路。该自动阀10通过气动控制回路控制开度，以确保该自动阀依据预定折线，缓慢打开。所述的气动控制回路包含：与自动阀10杆连接的执行机构21；与执行机构21管路连通的仪表气体管路22；设置在所述仪表气体管路上的仪表气体控制组件，其用于控制向执行机构21输入仪表气体的流量和流速；所述的执行机构21通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀10；及，连通至该仪表气体管路的仪表气源24。
所述的仪表气体控制组件包含：三通电磁阀231，该三通电磁阀231能控制仪表气体向执行机构21输入或排出执行机构21内的仪表气体；与三通电磁阀电连接或信号连接的控制系统232，该控制系统232能控制三通电磁阀231的打开或关闭状态；及，与控制系统232电连接或信号连接的二通电磁阀233，该控制系统232能控制所述二通电磁阀233的打开或关闭状态以及二通电磁阀233的脉冲频率。
在本发明的一个优选实施例中，所述的执行机构包含：弹簧及气体容器，弹簧的一端与自动阀连接，弹簧的另一端与气体容器连接，该气体容器的压力能驱动弹簧打开自动阀。
在本发明的一个优选实施例中，所述的气动控制回路还包含：控制仪表气源24与仪表气体管路22连通的隔离阀25。
在本发明的一个优选实施例中，所述的气动控制回路还包含：设置在仪表气体管路22上的减压阀26，用于在仪表气体通过所述仪表气体控制组件前将仪表气体压力控制到设定值。
如图2所示，为本发明的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路的第二种实施例。与第一种实施例不同的是，本实施例中所述的仪表气体控制组件还包含：设置在二通电磁阀233与三通电磁阀231之间的流量限制器234，用于进一步限制二通电磁阀的流量和流速。
本发明还提供了用于逐渐打开自动阀的气动控制回路的第三种实施例，与第一种实施例不同的是，本实施例中所述的仪表气体控制组件还包含：阀门开度位置传感器(图中未示)，用于监测自动阀的开度信号，并将该信号传输至控制系统232。通过该阀门开度位置传感器获得的开度信号，控制系统经逻辑运算给出打开或关闭二通电磁阀的指令，从而可以更精确地控制自动阀的开度。
本发明还提供了一种逐渐打开自动阀的方法，通过上述的气动控制回路逐渐打开自动阀，包含以下步骤：
步骤1，连通仪表气体管路22与仪表气源24；
步骤2，通过仪表气体控制组件控制仪表气体输入到执行机构21中，执行机构21通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀10。
本发明的一个优选实施例中，可仅仅通过控制系统中设置的打开二通电磁阀的间歇时间，控制自动阀的逐渐打开过程。二通电磁阀233的脉冲频率如图3所示，打开状态，纵坐标为1，关闭状态，纵坐标为0，在前7分钟(0min-7min)以第一脉冲频率开关，在第7分钟-12分钟(7min-12min)，二通电磁阀233处于关闭状态，在第12分钟-17分钟(12min-17min)以第二脉冲频率开关。通过该方式控制自动阀按照如图4所示的开度折线打开，在前7分钟，逐渐打开，直至开度为20％(以全开状态计)，在第7分钟-12分钟，二通电磁阀关闭，自动阀开度保持不变，在第12分钟-17分钟，自动阀开度逐渐加大直至全开(开度为100％)。
打开自动阀10的过程如下：
三通电磁阀231常开，通过控制系统232打开二通电磁阀233，仪表空气向执行机构21充气，自动阀的阀门被打开；通过控制系统232关闭二通电磁阀233时，仪表空气不向执行机构21充气，自动阀的阀门保持在当前位置；依据预先设定的阀门开度折线循环以上开关动作，直到阀门全开，当全开时，二通电磁阀233常开。
另外，本发明的上述装置和打开方式不仅适用于空气净化系统分子筛吸附器泄压控制阀和加压控制阀，也适用于其它系统的需逐渐全开的调节阀，如低温泵的入口阀，氧产品管道的旁通增压阀等。
综上所述，本发明通过在自动阀上连接设置一气动回路，替代常规技术的定位器，该气动回路能依据预先设定的阀门开度折线，通过控制系统(如DCS)间隙地控制二通电磁阀的开关动作以确保自动阀逐渐打开。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，该气动控制回路包含：
与自动阀杆连接的执行机构；
与执行机构管路连通的仪表气体管路；
设置在所述仪表气体管路上的仪表气体控制组件，其用于控制向执行机构输入气体的流量和流速；及
连通至该仪表气体管路的仪表气源；
其中，所述的执行机构通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀。
2.如权利要求1所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的仪表气体控制组件包含：设置在所述仪表气体管路上的三通电磁阀，该三通电磁阀能控制仪表气体向执行机构输入或排出执行机构内的仪表气体。
3.如权利要求1所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的仪表气体控制组件还包含：与三通电磁阀电连接或信号连接的控制系统，该控制系统能控制三通电磁阀打开或关闭状态。
4.如权利要求3所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的仪表气体控制组件还包含：与控制系统电连接或信号连接的二通电磁阀，该控制系统能控制所述二通电磁阀的打开或关闭状态以及二通电磁阀的脉冲频率。
5.如权利要求4所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的仪表气体控制组件还包含：设置在二通电磁阀与三通电磁阀之间的流量限制器，用于限制二通电磁阀的流量和流速。
6.如权利要求5所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的仪表气体控制组件还包含：阀门开度位置传感器，用于监测自动阀的开度信号，并将该信号传输至控制系统。
7.如权利要求1所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的气动控制回路还包含：控制仪表气源与仪表气体管路连通的隔离阀。
8.如权利要求1所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路，其特征在于，所述的气动控制回路还包含：设置在仪表气体管路上的减压阀，用于在仪表气体通过所述仪表气体控制组件前将仪表气体压力控制到设定值。
9.一种自动阀装置，其特征在于，其包含：自动阀，及根据权利要求1‐8中任意一项所述的用于逐渐打开自动阀的气动控制回路。
10.一种逐渐打开自动阀的方法，其特征在于，该方法通过如权利要求1‐8中任意一项所述的气动控制回路逐渐打开自动阀，包含以下步骤：
步骤1，连通仪表气体管路与仪表气源；
步骤2，通过仪表气体控制组件控制仪表气体输入到执行机构中，执行机构通过输入其中的气体压力逐渐打开自动阀。
11.如权利要求10所述的逐渐打开自动阀的方法，其特征在于，所述的仪表气体控制组件包含：二通电磁阀、三通电磁阀及控制系统，该控制系统分别连接二通电磁阀和三通电磁阀，当需要逐渐打开自动阀时，控制系统通过控制二通电磁阀的脉冲频率和三通电磁阀，逐渐打开自动阀。
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