CN110296253A - 一种减压阀装置 - Google Patents

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陈拥军
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    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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Abstract

本发明涉及一种用于供水管网压力管理的减压阀装置。减压阀装置主要包括：水力调节阀，阀后压力计，阀前压力计，执行器，蓄电池，控制器，太阳能转换器，太阳能板。执行器和控制器通过太阳能供电，执行器由多组先导阀和电磁阀组成，控制器根据水力调节阀前后的压力通过执行器控制水力调节阀的输出压力，实现管网压力智能调节，管理管网压力。本发明的减压阀装置是一种高效的智能减压阀装置，为供水管网的压力管理，漏损控制，降低供水能耗和延长管网使用寿命提供了解决方案。

Description

一种减压阀装置
技术领域
本发明涉及一种压力调节装置，特别是涉及一种用于供水管网压力管理的智能减压阀装置。
背景技术
减压阀是采用控制阀体内的启闭件的开度来调节介质的流量，将介质的压力降低，同时借助阀后压力的作用调节启闭件的开度，使阀后压力保持在一定范围内。减压阀按结构形式可分为薄膜式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式等。减压阀广泛用于高层建筑、城市给水管网水压过高的区域、矿井及其他场合，以保证给水系统中各用水点获得适当的服务水压和流量。
目前的减压阀装置应用非常广泛，而一般只能实现一个压力调节，即在设定工况下，减压阀后的输出压力只能恒定在一个压力值附近。智慧水务和管网压力智能管理要求对减压阀进行精细化控制，需要多点调节甚至连续调节阀后的压力。目前的减压阀实现不了多点压力调节和连续压力调节。
本发明的目的是为了克服目前减压阀装置的不足，提供一种高效的智能减压阀装置，实现多点压力调节。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供了一种减压阀装置，所述减压阀装置包括：
水力调节阀，为采用水力作为驱动力调节阀门开度的阀门，作为所述减压阀装置的基础部件，水力调节阀后的压力通过阀门开度调节；
阀后压力计，测量所述水力调节阀出口压力的压力传感器；
阀前压力计，测量所述水力调节阀进口压力的压力传感器；
执行器，由多组先导阀和电磁阀组成，根据所述阀后压力计和阀前压力计的压力值调节所述水力调节阀的开度，从而调节所述水力调节阀的出口压力；
控制器，根据所述阀后压力计，阀前压力计的压力值和系统设定压力值，分析判断并下达控制策略给所述执行器；
蓄电池，为低压储能装置，给所述控制器和所述执行器提供电能；
太阳能转换器，把不稳定的电能转换为稳定的电能，给所述执行器和控制器供电，并把多余的电能存储于所述蓄电池中；
太阳能板，为能量转换单元，把太阳能转换为电能；
本发明的一种减压阀装置，其执行器和控制器有两种供电方式，一是通过太阳能转换器直接供电，而是通过蓄电池供电，执行器由至少三组先导阀和电磁阀组成，可以实现给水管网至少三个压力值的智能调节。控制器根据水力调节阀前后的反馈压力与系统设定压力参数进行分析和处理，生成运行策略后通过执行器控制水力调节阀的输出压力，管理管网压力。
进一步，本发明的一种减压阀装置，任何时刻只有一组执行通道工作，保证减压阀装置可靠运行。控制器内设置了无线信号接收和发送装置，实现控制中心对减压阀装置进行远程监测和控制。当阀前压力计的反馈信号低于设定的安全压力时，控制器传达指令给执行器，调节水力调节阀的开度逐渐减小，直到阀前压力计的反馈信号不低于设定的安全压力，保证主干管道的稳定运行。
水的漏失率同给水系统的水压大小成正比，减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用，据统计其节水效果约为20%。另一方面，管网压力降低后可以延长管网及其附件的使用寿命。本发明的减压阀装置是一种高效的智能减压阀装置，为管网的压力管理，漏损控制，降低供水能耗和延长管网使用寿命提供了解决方案。
附图说明
图1为本发明一种减压阀装置的原理示意图；
图2为本发明一种减压阀装置的执行器的原理示意图；
图中数字表示：
1.主干管道， 2.水力调节阀， 3. 阀后压力计，
4. 阀前压力计， 5.支管， 6.执行器，
7.蓄电池， 8.控制器， 9.太阳能转换器，
10.太阳能板， 61. 第一通道先导阀， 62.第一通道电磁阀，
63.第二通道先导阀， 64.第二通道电磁阀， 65.第n通道先导阀，
66.第n通道电磁阀。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明一种减压阀装置的原理示意图，本发明的一种减压阀装置具体包括水力调节阀2，阀后压力计3，阀前压力计4，执行器6，蓄电池7，控制器8，太阳能转换器9，太阳能板10。图2为本发明一种减压阀装置的执行器的原理示意图，执行器8包括第一通道先导阀61，第一通道电磁阀62，第二通道先导阀63，第二通道电磁阀64，第n通道先导阀65，第n通道电磁阀66。
具体的，本发明的一种减压阀装置，其水力调节阀2装配在与主干管道1相通的支管5上。水力调节阀2的前后分别设置了阀前压力计4和阀后压力计3，阀前压力计4和阀后压力计3把压力信号传送给控制器8，控制器8对采集的压力信号进行分析处理后，发送控制信号给执行器6。执行器6是由多组先导阀和电磁阀组成的阀组构成，先导阀为水力调节阀，不需要外界能源。控制器8和电磁阀的供电方式有两种，一是太阳能板10通过太阳能转换器9直接供电，二是太阳能不足的时候通过蓄电池7供电。先导阀61和电磁阀62组成第一执行通道，先导阀63和电磁阀64组成第二执行通道，先导阀65和电磁阀66组成第n执行通道。不同执行通道的先导阀的输出压力不同，从而实现对水力调节阀2的输出压力进行调节和控制。
进一步，本发明的一种减压阀装置，其执行器6包含至少三组先导阀和电磁阀组成的执行通道，任何时刻只有一组执行通道工作，可以实现给水管网至少三个压力值的智能调节。控制器8内设置了无线信号接收和发送装置，实现控制中心对减压阀装置进行远程监测和控制。当阀前压力计4的反馈信号低于设定的安全压力时，控制器8传达指令给执行器6，执行器6调节水力调节阀2的开度逐渐减小，直到阀前压力计4的反馈信号不低于设定的安全压力，保证主干管道的稳定运行。
管网中水的漏失率同给水系统的水压大小成正比，本发明的减压阀具有改善系统运行工况和潜在节水作用。另一方面，管网压力降低后可以延长管网及其附件的使用寿命。
本发明的减压阀装置是一种高效的智能减压阀装置，为管网的压力管理，漏损控制，降低供水能耗和延长管网使用寿命提供了解决方案。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减压阀装置，其特征在于，所述减压阀装置包括：
水力调节阀，为采用水力作为驱动力调节阀门开度的阀门，作为所述减压阀装置的基础部件，水力调节阀后的压力通过阀门开度调节；
阀后压力计，测量所述水力调节阀出口压力的压力传感器；
阀前压力计，测量所述水力调节阀进口压力的压力传感器；
执行器，由多组先导阀和电磁阀组成，根据所述阀后压力计和阀前压力计的压力值调节所述水力调节阀的开度，从而调节所述水力调节阀的出口压力；
控制器，根据所述阀后压力计，阀前压力计的压力值和系统设定压力值，分析判断并下达控制策略给所述执行器；
蓄电池，为低压储能装置，给所述控制器和所述执行器提供电能；
太阳能转换器，把不稳定的电能转换为稳定的电能，给所述执行器和控制器供电，并把多余的电能存储于所述蓄电池中；
太阳能板，为能量转换单元，把太阳能转换为电能。
2.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于其所述执行器和控制器的供电通过两种方式，一是通过太阳能供电，二是通过蓄电池供电。
3.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于所述太阳能板通过所述太阳能转换器给所述蓄电池充电。
4.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于其所述水力调节阀为隔膜式水力阀，不需要外界提供能量，通过其隔膜腔内的压力调节所述水力调节阀的开度，从而控制水力调节阀出口压力。
5.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于所述水力调节阀的前后都配置了压力传感器。
6.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于所述控制器接收来自所述阀前压力计和阀后压力计的信号并对信号进行分析和处理。
7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于所述控制器内设置了无线信号接收和发送装置，实现控制中心对所述减压阀装置进行远程监测和控制。
8.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于所述控制器根据所述阀前压力计和阀后压力计的大小，控制所述执行器自动的调节所述水力调节阀的出口压力。
9.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于所述执行器包含至少三组先导阀和电磁阀，其先导阀由电磁阀导通和截止。
10.根据权利要求1所述的一种减压阀装置，其特征在于所述执行器通过先导阀控制先导阀后的压力，从而控制所述水力调节阀的出口压力。
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