CN114165614A - 一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动灭火系统技术领域，公开一种用于新型计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，主要包括球阀本体和驱动装置，球阀本体中球体通过上阀杆和下阀杆分别与驱动电机和手动旋钮连接，实现控制球阀自动和手动控制调节，该球阀本体两端安装有进液法兰和出液法兰，控制球阀内部泡沫液流道设于球阀本体两端法兰内，进口收缩角不超过30º，出口扩大角不超过20º，降低泡沫液流量和压力损失，并结合球阀本体泡沫液出口端螺纹接头内部的节流孔，使泡沫液流速更为均匀。本发明控制球阀结构简单，易于控制，性能可靠，响应速度快，调节精度高，对实现泡沫液与消防水的长时间高精度混合意义重大，提高了泡沫灭火系统的灭火效能。

Description

一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀
技术领域
本发明涉及自动灭火系统技术领域，尤其是涉及一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀。
背景技术
计量自平衡式泡沫灭火系统作为一种新型的数字化、智能化自动灭火设备，通过控制球阀提高泡沫液随动性和系统混合比；而现有的控制球阀内部流道结构简单，仅实现管道介质的开启和关闭功能，控制精度低，不能适用于计量自平衡式泡沫灭火系统对控制球阀高精度开度控制要求。因此，针对泡沫灭火系统计量自平衡式技术特点，专门设计开发一种适用于计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，该控制球阀作为系统关键部件，根据消防水流量的变化自动调节球体开度，以控制泡沫液流量，将消防水和泡沫液的混合比快速、精确的控制在预先设定的合理范围内，是实现泡沫液与消防水长时间高精度混合的重要环节，有效的解决了泡沫灭火系统存在泡沫液供应滞后、泡沫液随动性不足，泡沫混合液混合比不能满足要求且不能适时掌控等问题。同时，提升了泡沫灭火系统智能化、数字化控制水平和灭火效能。
本发明涉及的控制球阀安装于计量自平衡式泡沫灭火系统泡沫液供给管路上，设备结构简单，密封性能可靠，安装维修方便，可实现自动、手动调节，具有流量调节范围广、泡沫液压降损失小、响应速度快、驱动力矩和维持力矩小等优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将消防水与泡沫液长时间高精度混合的控制球阀。
为实现上述目的，本发明采取下列技术方案：
一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，包括手动旋钮、开度指示器、下阀杆、阀体、出口法兰、出口螺纹接头、球体、密封圈、上阀杆、驱动电机、进口螺纹接头、进口法兰，所述开度指示器通过4个开槽盘头螺钉固定安装在阀体下部，所述手动旋钮安装于开度指示器底部，所述手动旋钮的中部固定安装有下阀杆，所述下阀杆安装于阀体内且顶端与球体连接，所述球体由左右两个密封圈、进口螺纹接头和出口螺纹接头装于阀体中心位置，球体上部安装有上阀杆，所述上阀杆安装于阀体内且顶端与驱动电机安装固定。
进一步的，所述下阀杆上端和上阀杆下端分别设置有四方凸台，所述球体下端和上端分别设置有四方凹槽，所述四方凸台与四方凹槽相匹配。
进一步的，所述出口螺纹接头内部设有节流孔。
进一步的，所述两个密封圈分别加装于球体进口侧、出口侧，球体外球面经研磨处理。
进一步的，所述进口螺纹接头的外侧通过螺栓固定安装有进口法兰，所述出口螺纹接头的外侧通过螺栓固定安装有出口法兰。
进一步的，所述进口法兰、进口螺纹接头、阀体、出口螺纹接头和出口法兰之间形成控制球阀流道。
进一步的，所述控制球阀流道的两端分别设有进口收缩角和出口扩大角，所述进口收缩角不超过30º，出口扩大角不超过20º。
进一步的，驱动电机采用两相六线制步进驱动电机，通过接收控制器指令调节球体开度。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明在使用时，当现场发生火灾时，计量自平衡式泡沫灭火系统启动，消防水流量在系统正常工作时间内会有波动现象，泡沫混合液的混合比不能时刻保持一定精度，因此，在泡沫液输送管路中安装控制球阀，通过调节控制球阀开度改变泡沫液流量以适应消防水流量的变化，实现泡沫液流量与消防水流量长时间高精度混合；
该控制球阀具有自动和手动调节功能，自动控制时，控制球阀的驱动电机接收现场控制器的控制指令带动控制球阀内部球体转动，待现场控制器显示泡沫液流量与消防水流量的混合比例恢复至预先设定值，控制球阀停止转动，球体开度位于驱动电机停止前的工作状态；当控制球阀的驱动电机处于无电或故障状态下时，工作人员可现场控制球阀下部手动旋钮调节球体开度来适应消防水流量的变化，以满足泡沫混合液的混合精度要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述：
图1是本发明控制球阀完全开启状态下结构示意图；
图2是本发明进口法兰、出口法兰结构示意图。
图中，1、手动旋钮；2.开度指示器；3.下阀杆；4.阀体；5.出口法兰；6.出口螺纹接头；7.球体；8.密封圈；9.上阀杆；10.驱动电机；11.进口螺纹接头；12.进口法兰。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-2所示，一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，包括手动旋钮1、开度指示器2、下阀杆3、阀体4、出口法兰5、出口螺纹接头6、球体7、密封圈8、上阀杆9、驱动电机10、进口螺纹接头11、进口法兰12，所述开度指示器2通过4个开槽盘头螺钉固定安装在阀体4下部，所述手动旋钮1安装于开度指示器2底部，所述手动旋钮1的中部固定安装有下阀杆3，所述下阀杆3安装于阀体4内且顶端与球体7连接，所述球体7由左右两个密封圈8、进口螺纹接头11和出口螺纹接头6装于阀体4中心位置，球体7上部安装有上阀杆9，所述上阀杆9安装于阀体4内且顶端与驱动电机10安装固定。
进一步的，所述下阀杆3上端和上阀杆9下端分别设置有四方凸台，所述球体7下端和上端分别设置有四方凹槽，所述四方凸台与四方凹槽相匹配。
进一步的，所述出口螺纹接头6内部设有节流孔，使泡沫液流速更为均匀，降低湍流扰动。
进一步的，所述两个密封圈8分别加装于球体7进口侧、出口侧，最大程度降低泡沫液内漏量，球体7外球面经研磨处理，提高表面精度。
进一步的，所述进口螺纹接头11的外侧通过螺栓固定安装有进口法兰12，所述出口螺纹接头6的外侧通过螺栓固定安装有出口法兰5，所述进口法兰12、进口螺纹接头11、阀体4、出口螺纹接头6和出口法兰5之间形成控制球阀流道，为降低泡沫液经过控制球阀流道时产生流量和压力损失，所述控制球阀流道的两端分别设有进口收缩角和出口扩大角，所述进口收缩角不超过30º，出口扩大角不超过20º。
进一步的，驱动电机10采用两相六线制步进驱动电机，通过接收控制器指令调节球体开度，实际应用中根据控制球阀通径大小选择合适电机参数，保证电机驱动力矩、维持力矩和90º开闭时间要求。
本发明在使用时，当现场发生火灾时，计量自平衡式泡沫灭火系统启动，消防水流量在系统正常工作时间内会有波动现象，泡沫混合液的混合比不能时刻保持一定精度，因此，在泡沫液输送管路中安装控制球阀，通过调节控制球阀开度改变泡沫液流量以适应消防水流量的变化，实现泡沫液流量与消防水流量长时间高精度混合。
该控制球阀具有自动和手动调节功能，自动控制时，控制球阀的驱动电机10接收现场控制器的控制指令带动控制球阀内部球体7转动，待现场控制器显示泡沫液流量与消防水流量的混合比例恢复至预先设定值，控制球阀停止转动，球体7开度位于驱动电机停止前的工作状态；当控制球阀的驱动电机10处于无电或故障状态下时，工作人员可现场控制球阀下部手动旋钮1调节球体7开度来适应消防水流量的变化，以满足泡沫混合液的混合精度要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：包括手动旋钮（1）、开度指示器（2）、下阀杆（3）、阀体（4）、出口法兰（5）、出口螺纹接头（6）、球体（7）、密封圈（8）、上阀杆（9）、驱动电机（10）、进口螺纹接头（11）、进口法兰（12），所述开度指示器（2）通过4个开槽盘头螺钉固定安装在阀体（4）下部，所述手动旋钮（1）安装于开度指示器（2）底部，所述手动旋钮（1）的中部固定安装有下阀杆（3），所述下阀杆（3）安装于阀体（4）内且顶端与球体（7）连接，所述球体（7）由左右两个密封圈（8）、进口螺纹接头（11）和出口螺纹接头（6）装于阀体（4）中心位置，球体（7）上部安装有上阀杆（9），所述上阀杆（9）安装于阀体（4）内且顶端与驱动电机（10）安装固定。
2.根据权利要求1所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述下阀杆（3）上端和上阀杆（9）下端分别设置有四方凸台，所述球体（7）下端和上端分别设置有四方凹槽，所述四方凸台与四方凹槽相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述出口螺纹接头（6）内部设有节流孔。
4.根据权利要求1所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述两个密封圈（8）分别加装于球体（7）进口侧、出口侧，球体（7）外球面经研磨处理。
5.根据权利要求4所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述进口螺纹接头（11）的外侧通过螺栓固定安装有进口法兰（12），所述出口螺纹接头（6）的外侧通过螺栓固定安装有出口法兰（5）。
6.根据权利要求5所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述进口法兰（12）、进口螺纹接头（11）、阀体（4）、出口螺纹接头（6）和出口法兰（5）之间形成控制球阀流道。
7.根据权利要求1所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：所述控制球阀流道的两端分别设有进口收缩角和出口扩大角，所述进口收缩角不超过30º，出口扩大角不超过20º。
8.根据权利要求1所述的一种计量自平衡式泡沫灭火系统用控制球阀，其特征在于：驱动电机（10）采用两相六线制步进驱动电机，通过接收控制器指令调节球体开度。
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