CN114962678B - 一种调节控制阀及其参数设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高压供水调节技术领域，具体涉及一种调节控制阀及其参数设计方法，该调节控制阀包括：阀体和调节机构。阀体内设有入口通道、出口通道和排出通道，入口通道和出口通道通过第一阀孔连通；调节机构包括：调节阀芯、阀杆、阀座、上缓冲组件和下缓冲组件。第二阀孔和过流通孔均呈开口朝向下缓冲组件并封闭的抛物线状，当入口通道的流量小于设定值时，入口通道与排出通道通过第二阀孔和过流通孔连通，当入口通道的流量大于设定值时，调节阀芯被推入至出口通道内，入口通道和出口通道通过第一阀孔连通，并且随着流量的增大，第二阀孔与过流通孔逐渐交错，直至完全交错。能够解决现有技术中采用定流量排放技术，会导致较大经济损失的问题。

Description

一种调节控制阀及其参数设计方法
技术领域
本发明涉及高压供水调节技术领域，具体涉及一种调节控制阀及其参数设计方法。
背景技术
在火电、核电、船舶、石油化工及炼钢行业当中，供水系统作为整个能量传递和转换的关键系统，其运行状态直接影响安全性及经济性，整个系统一般均设置有可靠灵敏的自动调节装置或系统，通过调节系统控制供水流量、锅炉水位以满足整个装置的运行，但是泵在未稳定前，会在管路内产生巨大的噪音。
随着电子信息技术发展，在当前供水系统控制中一般采用电动调节的方法控制系统流量，即通过采集运行工况必须的流量、压力、泵转速、阀门开度和锅炉水位等信息，通过一系列算法和综合计算分析，判断系统运行状态，实现系统流量的调节，该方法存在系统复杂，运行环节多，可靠性较差，为便于系统稳定及安静运行。
现有技术中常采用定流量排放技术，以保证供水泵式中处于安全及稳定后的流量运行范围，但是会导致较大经济损失（耗电量增加）。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种调节控制阀及其参数设计方法，能够解决现有技术中采用定流量排放技术，以保证供水泵式中处于安全及稳定后的流量运行范围，但是会导致较大经济损失的问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种调节控制阀，包括：
阀体，其内设有入口通道、出口通道和排出通道，所述入口通道和出口通道通过第一阀孔连通；
调节机构，其包括：
调节阀芯，其设于所述第一阀孔内；
阀杆，其设于所述入口通道内，一端与所述调节阀芯连接，中部径向方向设有第二阀孔；
阀座，其套设在所述阀杆外，所述阀座内设有与所述第二阀孔对应的过流通孔，所述过流通孔一端与所述排出通道连通，另一端与所述入口通道连通；
上缓冲组件，其一端抵持在所述出口通道的内壁上，另一端抵持在所述调节阀芯上；
下缓冲组件，其两端分别抵持在所述阀杆的另一端和入口通道的内壁上；
其中，所述第二阀孔和过流通孔均呈开口朝向所述下缓冲组件并封闭的抛物线状，当所述入口通道的流量小于设定值时，所述第二阀孔与过流通孔对应，所述入口通道与排出通道通过第二阀孔和过流通孔连通，当所述入口通道的流量大于设定值时，所述调节阀芯被推入至所述出口通道内，所述入口通道和出口通道通过第一阀孔连通，并且随着流量的增大，所述第二阀孔与过流通孔逐渐交错，直至完全交错。
在一些可选的方案中，所述上缓冲组件包括依次连接的上部阻尼件和上部弹性件，所述上部阻尼件抵持在所述出口通道的内壁上，所述上部弹性件抵持在所述调节阀芯上。
在一些可选的方案中，所述下缓冲组件包括：依次连接的下部阻尼件和下部弹性件，所述下部阻尼件抵持在所述入口通道的内壁上，所述下部弹性件抵持在所述阀杆上。
在一些可选的方案中，所述排出通道内设有降噪组件，所述降噪组件包括多个沿流向依次设置的降噪机构。
在一些可选的方案中，所述降噪机构包括沿流向依次设置的前降噪孔板和后降噪孔板；
所述前降噪孔板的截面呈圆形，其内周向方向设有多个均匀间隔设置的第一过流孔，靠近所述后降噪孔板的一侧中部设有第一圆槽，并设有将所述第一过流孔和第一圆槽连通的第一过流槽，所述第一过流槽与第一过流孔一一对应；
所述后降噪孔板的截面与前降噪孔板的截面直径相同，所述后降噪孔板的中部设有与所述第一圆槽直径相同的圆孔，远离所述前降噪孔板一侧设有与第一过流槽对应的第二过流槽。
另一方面，本发明还提供一种调节控制阀的参数设计方法，用于设计如上述调节控制阀的参数，包括以下步骤：
根据供水泵的最低稳定运行流量、最小供水量、不同供水泵之间的流量差和不同供水泵之间的扬程差，确定呈抛物线状的第二阀孔和过流孔开口端的宽度以及开口端至封闭端的长度。
在一些可选的方案中，根据公式
Figure 795921DEST_PATH_IMAGE001
，确定呈抛物线状的第二阀孔和 过流通孔开口端的宽度，
根据公式
Figure 187719DEST_PATH_IMAGE002
，确定呈抛物线状的第二阀孔和过流通孔开口端至封 闭端的长度；
其中，
Figure 28636DEST_PATH_IMAGE003
是开口横向系数；
Figure 505885DEST_PATH_IMAGE004
是供水泵的最低稳定运行流量；
Figure 90450DEST_PATH_IMAGE005
为供水系 统的最小供水量；a为供水泵的最低稳定运行流量的取值指数，b为供水系统的最小供水量 的取值指数；c为调节波动时间指数；
Figure 62386DEST_PATH_IMAGE006
为开口轴向系数；t为流量小于设定流量时的调节波 动的时间；
Figure 74205DEST_PATH_IMAGE007
为不同供水泵组之间的流量差异；
Figure 773171DEST_PATH_IMAGE008
为不同供水泵之间的扬程差异；d为 流量差系数；f为扬程差系数。
在一些可选的方案中，根据调节阀芯的上下压差、相对初始状态的位移、运行速度和加速度，确定上部阻尼件和下部阻尼件的阻尼，以及上部弹性件和下部弹性件的等效刚度。
在一些可选的方案中，根据公式
Figure 895847DEST_PATH_IMAGE009
，且满足在
Figure 121292DEST_PATH_IMAGE010
范围内
Figure 179378DEST_PATH_IMAGE011
最小，确定上部阻尼件和下部阻尼件的阻尼
Figure 490274DEST_PATH_IMAGE012
，以及上部 弹性件和下部弹性件的等效刚度
Figure 292008DEST_PATH_IMAGE013
，其中，
Figure 371959DEST_PATH_IMAGE014
为调节阀芯、上缓冲组件和下缓冲组 件的总质量；A为调节阀芯的横截面积；
Figure 725580DEST_PATH_IMAGE015
为重力加速度；
Figure 399138DEST_PATH_IMAGE016
分别为调节阀芯的 相对初始状态的位移、运行速度和加速度。
在一些可选的方案中，根据公式
Figure 129197DEST_PATH_IMAGE017
，确定降噪机构的个数，
其中，
Figure 939021DEST_PATH_IMAGE018
为每一级降噪机构前后压差，
Figure 463543DEST_PATH_IMAGE019
为每一级降噪机构的入口压力，
Figure 624397DEST_PATH_IMAGE020
为 阻塞流系数，
Figure 892567DEST_PATH_IMAGE021
为压力常数，
Figure 681532DEST_PATH_IMAGE022
，n为降噪机构的个 数，
Figure 517901DEST_PATH_IMAGE023
为第i个降噪机构的声压级，
Figure 25106DEST_PATH_IMAGE024
为不同降噪机构产生声压级之间的差值。
与现有技术相比，本发明的优点在于：当入口通道的流量小于设定值时，流体的压力无法推动第一阀孔内的调节阀芯，入口通道和出口通道之间的第一阀孔被调节阀芯封堵，第二阀孔与过流孔对应，入口通道与排出通道通过第二阀孔和过流通孔连通。当入口通道的流量大于设定值时，调节阀芯被推入至第二阀孔内，入口通道和出口通道通过第一阀孔连通，并且随着流量的增大，第二阀孔与过流通孔逐渐交错，直至完全交错。这样的设计可以使整个调节控制阀自适应感知流量变化，随着流量的变化改变调节阀芯的开启和关闭，同时改变第二阀孔与过流通孔交错状态。小流量时，通过机械结构的自我调节，使流体从排出通道流出，可降低噪音，并无需其他能量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中供水系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中阀座的内壁结构示意图；
图3为本发明实施例中排出通道的示意图；
图4为本发明实施例中降噪组件以图6中A-A剖视的示意图；
图5为本发明实施例中降噪组件以图6中B-B剖视的示意图；
图6为本发明实施例中前降噪孔板轴向方向的示意图；
图7为本发明实施例中图6中A-A的剖视图；
图8为本发明实施例中图6中B-B的剖视图；
图9为本发明实施例中后降噪孔板轴向方向的示意图；
图10为本发明实施例中图9中A-A的剖视图；
图11为本发明实施例中图9中B-B的剖视图。
图中：1、阀体；11、入口通道；12、出口通道；13、排出通道；14、第一阀孔；2、调节机构；21、调节阀芯；22、上缓冲组件；221、上部阻尼件；222、上部弹性件；23、阀杆；231、第二阀孔；24、阀座；241、过流通孔；25、下缓冲组件；251、下部阻尼件；252、下部弹性件；3、降噪组件；31、前降噪孔板；311、第一过流孔；312、第一圆槽；313、第一过流槽；314、第一过流小孔；32、后降噪孔板；321、圆孔；322、第二过流槽；323、第二过流小孔；33、前固定孔板；34、后固定孔板；4、冷凝器；5、增压泵；6、供水泵；7、锅炉；8、用汽设备。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明提供一种调节控制阀，包括：阀体1和调节机构2。
阀体1内设有入口通道11、出口通道12和排出通道13，入口通道11和出口通道12通过第一阀孔14连通；
调节机构2包括：调节阀芯21、阀杆23、阀座24、上缓冲组件22和下缓冲组件25。调节阀芯21设于第一阀孔14内；阀杆23设于入口通道11内，一端与调节阀芯21连接，中部径向方向设有第二阀孔231；阀座24套设在阀杆23外，阀座24内设有与第二阀孔231对应的过流通孔241，过流通孔241一端与排出通道13连通，另一端与入口通道11连通；上缓冲组件22一端抵持在出口通道12的内壁上，另一端抵持在调节阀芯21上；下缓冲组件25，其两端分别抵持在阀杆23的另一端和入口通道11的内壁上；其中，第二阀孔231和过流通孔241均呈开口朝向下缓冲组件25并封闭的抛物线状，当入口通道11的流量小于设定值时，第二阀孔231与过流通孔241对应，入口通道11与排出通道13通过第二阀孔231和过流通孔241连通，当入口通道11的流量大于设定值时，调节阀芯21被推入至出口通道12内，入口通道11和出口通道12通过第一阀孔14连通，并且随着流量的增大，第二阀孔231与过流通孔241逐渐交错，直至完全交错。
在使用该调节控制阀时，流体从入口通道11内流入，由于上缓冲组件22一端抵持在出口通道12的内壁上，另一端抵持在调节阀芯21上，下缓冲组件25两端分别抵持在阀杆23的另一端和入口通道11的内壁上。上缓冲组件22和下缓冲组件25的抵持力被配置为：当入口通道11的流量小于设定值时，流体的压力无法推动第一阀孔14内的调节阀芯21，入口通道11和出口通道12之间的第一阀孔14被调节阀芯21封堵，第二阀孔231与过流通孔241对应，入口通道11与排出通道13通过第二阀孔231和过流通孔241连通。当入口通道11的流量大于设定值时，调节阀芯21被推入至第一阀孔14内，入口通道11和出口通道12通过第一阀孔14连通，并且随着流量的增大，第二阀孔231与过流通孔241逐渐交错，直至完全交错。这样的设计可以使整个调节控制阀自适应感知流量变化，随着流量的变化改变调节阀芯21的开启和关闭，同时改变第二阀孔231与过流通孔241交错状态。小流量时，通过机械结构的自我调节，使流体从排出通道13流出，可降低噪音，并无需其他能量。
在本实施例中，入口通道11和出口通道12的轴线平行间隔设置，并且在轴线方向上有部分重叠，第一阀孔14设置在入口通道11和出口通道12的重叠处，排出通道13设置在与入口通道11的垂直方向上。阀座24设置在排出通道13的端部，并位于入口通道11内，内部设有阀杆孔，通过阀杆孔套设在阀杆23上，阀杆23可在随调节阀芯21移动时，在阀座24内移动，当入口通道11的流量小于设定值或者没有流体流过时，流体的压力无法推动第一阀孔14内的调节阀芯21，入口通道11和出口通道12之间的第一阀孔14被调节阀芯21封堵，第二阀孔231与过流通孔241对应，入口通道11与排出通道13通过第二阀孔231和过流通孔241连通。
另外，将第二阀孔231和过流通孔241设计为呈抛物线状，可使第二阀孔231与过流通孔241逐渐交错，直至完全交错的过程中，从排出通道13内的排出的流体以一种较为匀速的速率减小，避免较大的流量波动，造成调节阀芯21的振荡，产生噪音。本例中，抛物线的开口向下，朝向下缓冲组件25，抛物线弧顶靠近调节阀芯21。入口通道11流量的设定值为泵稳定运行的最小流量。
在一些可选的方案中，上缓冲组件22包括依次连接的上部阻尼件221和上部弹性件222，上部阻尼件221抵持在出口通道12的内壁上，上部弹性件222抵持在调节阀芯21上。
在本实施例中，上部弹性件222抵持在调节阀芯21上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，使调节阀芯21在小流量时，不移动，在流量大于设定值时打开。上部阻尼件221抵持在出口通道12的内壁上，为调节阀芯21在第一阀孔14内移动时提供一定的阻尼，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音。
在一些可选的实施例中，下缓冲组件25包括：依次连接的下部阻尼件251和下部弹性件252，下部阻尼件251抵持在入口通道11的内壁上，下部弹性件252抵持在阀杆23上。
在本实施例中，下部阻尼件251抵持在入口通道11的内壁上，下部弹性件252抵持在阀杆23上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，并提供一定的阻尼，调节阀芯21从大流量减小至设定值以下时，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音。
如图3至图11所示，在一些可选的实施例中，排出通道13内设有降噪组件3。降噪组件3包括多个依次设置的降噪机构。
本例中，多级降噪机构可增加流体的流程，并缓慢均匀降压，避免气蚀，从而起到降低噪音的作用。
在一些可选的实施例中，每一降噪机构均包括依次设置的前降噪孔板31和后降噪孔板32，沿流体的流向依次设置在排出通道13内。
图3-图4中的前降噪孔板31、后降噪孔板32、前固定孔板33和后固定孔板34的剖视方向，与图7和图10中的前降噪孔板31和后降噪孔板32的剖视方向相同。图5中的前降噪孔板31、后降噪孔板32、前固定孔板33和后固定孔板34的剖视方向，与图8和图11中的前降噪孔板31和后降噪孔板32的剖视方向相同。
如图6至图8所示，前降噪孔板31的截面呈圆形，其内周向方向设有多个均匀间隔设置的第一过流孔311，靠近后降噪孔板32的一侧中部设有第一圆槽312，并设有将第一过流孔311和第一圆槽312连通的第一过流槽313，第一过流槽313与第一过流孔311一一对应。
如图9至图11所示，后降噪孔板32的截面与前降噪孔板31的截面直径相同，后降噪孔板32的中部设有与第一圆槽312直径相同的圆孔321，远离前降噪孔板31一侧设有与第一过流槽313对应的第二过流槽322。
流体在降噪机构内流动时，依次经过第一过流孔311、第一过流槽313、第一圆槽312、圆孔321和第二过流槽322，第二过流槽322与下一降噪机构的第一过流孔311对应，再流入下一下一降噪机构的第一过流孔311。
本例中，前降噪孔板31上沿其中轴线还对称设有两个第一过流小孔314，第一过流小孔314位于两个第一过流孔311之间。后降噪孔板32上设有与第一过流小孔314对应的第二过流小孔323。第一过流小孔314和第一过流孔311均呈圆形，且第一过流孔311的直径大于第一过流小孔314的直径。第一过流槽313对应的第二过流槽322的形状和轴向位置均相同，为与第一过流孔311直径相同的半段长圆槽，并且圆弧端与第一过流孔311对应。
另外，本例中，多个降噪机构的两侧还设有前固定孔板33和后固定孔板34，沿流体的流向依次设置在所有降噪机构的两侧。前固定孔板33的结构与前降噪孔板31，只是靠近前降噪孔板31未设置第一圆槽。后固定孔板34与后降噪孔板32的结构相似，只是未设置第二过流槽。
采用上述结构可增加流体的流程，并缓慢均匀降压，避免气蚀，从而起到降低噪音的作用。
另一方面，本发明还提供一种调节控制阀的参数设计方法，用于上述调节控制阀的参数，包括以下步骤：
根据供水泵的最低稳定运行流量、最小供水量、不同供水泵之间的流量差和不同供水泵之间的扬程差，确定呈抛物线状的第二阀孔231和过流通孔241开口端的宽度以及开口端至封闭端的长度。
将第二阀孔231和过流通孔241设计为呈抛物线状，可使第二阀孔231与过流通孔241逐渐交错，直至完全交错的过程中，从排出通道13内排出的流体以一种较为匀速的速率减小，避免较大的流量波动，造成调节阀芯21的振荡，产生噪音。
在本实施例中，经过大量的理论分析和流场模拟，发现排出通道13内的排出流体的振荡波动，与第二阀孔231和过流通孔241的形状有关。将第二阀孔231和过流通孔241设计为渐变孔有利于减小排出通道13内的排出流体的振荡波动，将渐变孔设计为抛物线状时，与供水泵的最低稳定运行流量、最小供水量、不同供水泵之间的流量差和不同供水泵之间的扬程差有关。
在一些可选的方案中，根据公式
Figure 969403DEST_PATH_IMAGE025
，确定呈抛物线状的第二阀孔 231和过流通孔241开口端的宽度，根据公式
Figure 878453DEST_PATH_IMAGE026
，确定呈抛物线状的第二阀孔 231和过流通孔241开口端至封闭端的长度；
其中，
Figure 620144DEST_PATH_IMAGE003
是开口横向系数；
Figure 880225DEST_PATH_IMAGE004
是供水泵的最低稳定运行流量，即使调节阀芯21 打开的流量；
Figure 224618DEST_PATH_IMAGE005
为供水系统的最小供水量；a和b分别是两个水量的取值指数；
Figure 129120DEST_PATH_IMAGE006
为开口 轴向系数；t为流量小于设定流量时的调节波动的时间；
Figure 900767DEST_PATH_IMAGE007
为不同供水泵组之间的流量差 异；
Figure 523510DEST_PATH_IMAGE008
为不同供水泵之间的扬程差异；d为流量差系数；f为扬程差系数。
本例中，
Figure 937173DEST_PATH_IMAGE003
是开口横向系数，与系统最大供水量与最小供水量相关，常用取值范围 是1-80；a和b分别是两个水量的取值指数，常用范围是0.5-1，t为流量小于供水泵额定流量 20%时的调节波动的时间，c为调节波动时间指数，根据供水泵最低稳定供水流量与调节波 动时间确定，一般取值为1-3；
Figure 696182DEST_PATH_IMAGE027
为不同供水泵之间的流量差异，取值常用范围为额定流量 的5%-10%，系统只有一台供水泵时，值取为1，
Figure 904309DEST_PATH_IMAGE028
为不同供水泵之间的扬程差异，取值常用 范围为额定扬程的设定百分比，f为扬程差系数，常用取值范围为0.8-1。
在本实施例中，供水系统内设有至少一条供水管路，每一供水管路上均包括供水泵和调节控制阀，供水系统内设有多条供水管路时，多条供水管路并联设置。本例中提供一种只有一条供水管路的供水系统。该供水系统为循环回路，循环回路上依次设有冷凝器4、增压泵5、供水泵6、调节控制阀、锅炉7和用汽设备8，流体经过冷凝器4、增压泵5、供水泵6、调节控制阀、锅炉7、用汽设备8在回流至冷凝器4内。
在一些可选的实施例中，根据调节阀芯21的上下压差、相对初始状态的位移、运行速度和加速度，确定上部阻尼件221和下部阻尼件251的阻尼，以及上部弹性件222和下部弹性件252的等效刚度。
在一些可选的实施例中，根据公式
Figure 873402DEST_PATH_IMAGE029
，且满足在
Figure 434965DEST_PATH_IMAGE030
范围内
Figure 704272DEST_PATH_IMAGE031
最小，确定上部阻尼件221和下部阻尼件251的阻尼
Figure 693088DEST_PATH_IMAGE032
，以及上部弹性件 222和下部弹性件252的等效刚度
Figure 149477DEST_PATH_IMAGE033
。
其中，
Figure 780310DEST_PATH_IMAGE014
为调节阀芯21、上缓冲组件22和下缓冲组件25的总质量；A为调节阀芯21 的横截面积；
Figure 638544DEST_PATH_IMAGE015
为重力加速度；
Figure 188474DEST_PATH_IMAGE016
分别为调节阀芯21的相对初始状态的位移、运 行速度和加速度。
上部弹性件222抵持在调节阀芯21上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，使调节阀芯21在小流量时，不移动，在流量大于设定值时打开。上部阻尼件221抵持在出口通道12的内壁上，为调节阀芯21在第一阀孔14内移动时提供一定的阻尼，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音。下部阻尼件251抵持在入口通道11的内壁上，下部弹性件252抵持在阀杆23上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，并提供一定的阻尼，调节阀芯21从大流量减小至设定值以下时，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音。
上部阻尼件221和下部阻尼件251的阻尼
Figure 10455DEST_PATH_IMAGE032
，以及上部弹性件222和下部弹性 件252的等效刚度
Figure 304034DEST_PATH_IMAGE033
，根据上述条件设计，可以降低流量的波动，降低噪音。
在一些可选的实施例中，根据公式
Figure 892141DEST_PATH_IMAGE034
，且
Figure 878551DEST_PATH_IMAGE035
，确定 降噪机构的个数。在满足上述条件时，可避免气蚀，从而降低噪音。
其中，
Figure 919320DEST_PATH_IMAGE036
取值最小时，
Figure 16589DEST_PATH_IMAGE037
为每一级降噪机 构前后压差，根据设计参数确定，
Figure 459202DEST_PATH_IMAGE038
为每一级降噪机构的入口压力，
Figure 350935DEST_PATH_IMAGE039
为阻塞流系数，
Figure 269213DEST_PATH_IMAGE040
为 压力常数，与热力学临界压力和流体的饱和蒸汽压力相关；
Figure 779959DEST_PATH_IMAGE041
，n为降噪机构的个数，
Figure 467293DEST_PATH_IMAGE042
为第i个降噪机构的声压级，
Figure 405293DEST_PATH_IMAGE043
为不同降噪机构产生声压级之间的差值。
综上所述，本方案将第二阀孔231和过流通孔241设计为呈抛物线状，可使第二阀孔231与过流通孔241逐渐交错，直至完全交错的过程中，从排出通道13内的排出的流体以一种较为匀速的速率减小，避免较大的流量波动，造成调节阀芯21的振荡，产生噪音；并给出了第二阀孔231和过流通孔241形状参数的设计方法。并在排出通道13内设置多级降噪机构，多级降噪机构可增加流体的流程，并缓慢均匀降压，避免气蚀，从而起到降低噪音的作用，并给出了多级降噪机构的参数设计方法。上部弹性件222抵持在调节阀芯21上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，使调节阀芯21在小流量时，不移动，在流量大于设定值时打开。上部阻尼件221抵持在出口通道12的内壁上，为调节阀芯21在第一阀孔14内移动时提供一定的阻尼，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音。下部阻尼件251抵持在入口通道11的内壁上，下部弹性件252抵持在阀杆23上，为调节阀芯21提供一定的抵持力，并提供一定的阻尼，调节阀芯21从大流量减小至设定值以下时，避免调节阀芯21突然进行较大的位移，造成流量的波动，从而产生噪音，并给出上部阻尼件221和下部阻尼件251以及上部弹性件222和下部弹性件252的参数设计方法。本方案能够解决现有技术中供水泵排量稳定前，噪声大的问题，以及采用定流量空排技术，以保证供水泵式中处于稳定后流量的运行范围，但是会导致较大经济损失（耗电量增加）。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种调节控制阀，其特征在于，包括：
阀体（1），其内设有入口通道（11）、出口通道（12）和排出通道（13），所述入口通道（11）和出口通道（12）通过第一阀孔（14）连通；
调节机构（2），其包括：
调节阀芯（21），其设于所述第一阀孔（14）内；
阀杆（23），其设于所述入口通道（11）内，一端与所述调节阀芯（21）连接，中部径向方向设有第二阀孔（231）；
阀座（24），其套设在所述阀杆（23）外，所述阀座（24）内设有与所述第二阀孔（231）对应的过流通孔（241），所述过流通孔（241）一端与所述排出通道（13）连通，另一端与所述入口通道（11）连通；
上缓冲组件（22），其一端抵持在所述出口通道（12）的内壁上，另一端抵持在所述调节阀芯（21）上；
下缓冲组件（25），其两端分别抵持在所述阀杆（23）的另一端和入口通道（11）的内壁上；
其中，所述第二阀孔（231）和过流通孔（241）均呈开口朝向所述下缓冲组件（25）并封闭的抛物线状，当所述入口通道（11）的流量小于设定值时，所述第二阀孔（231）与过流通孔（241）对应，所述入口通道（11）与排出通道（13）通过第二阀孔（231）和过流通孔（241）连通，当所述入口通道（11）的流量大于设定值时，所述调节阀芯（21）被推入至所述出口通道（12）内，所述入口通道（11）和出口通道（12）通过第一阀孔（14）连通，并且随着流量的增大，所述第二阀孔（231）与过流通孔（241）逐渐交错，直至完全交错。
2.如权利要求1所述的调节控制阀，其特征在于：所述上缓冲组件（22）包括依次连接的上部阻尼件（221）和上部弹性件（222），所述上部阻尼件（221）抵持在所述出口通道（12）的内壁上，所述上部弹性件（222）抵持在所述调节阀芯（21）上。
3.如权利要求1所述的调节控制阀，其特征在于：所述下缓冲组件（25）包括：依次连接的下部阻尼件（251）和下部弹性件（252），所述下部阻尼件（251）抵持在所述入口通道（11）的内壁上，所述下部弹性件（252）抵持在所述阀杆（23）上。
4.如权利要求1所述的调节控制阀，其特征在于：所述排出通道（13）内设有降噪组件（3），所述降噪组件（3）包括多个沿流向依次设置的降噪机构。
5.如权利要求4所述的调节控制阀，其特征在于，所述降噪机构包括沿流向依次设置的前降噪孔板（31）和后降噪孔板（32）；
所述前降噪孔板（31）的截面呈圆形，其内周向方向设有多个均匀间隔设置的第一过流孔（311），靠近所述后降噪孔板32的一侧中部设有第一圆槽（312），并设有将所述第一过流孔（311）和第一圆槽（312）连通的第一过流槽（313），所述第一过流槽（313）与第一过流孔（311）一一对应；
所述后降噪孔板（32）的截面与前降噪孔板（31）的截面直径相同，所述后降噪孔板（32）的中部设有与所述第一圆槽（312）直径相同的圆孔（321），远离所述前降噪孔板（31）一侧设有与第一过流槽（313）对应的第二过流槽（322）。
6.一种调节控制阀的参数设计方法，用于设计如权利要求1所述调节控制阀的参数，其特征在于，包括以下步骤：
根据供水泵的最低稳定运行流量、最小供水量、不同供水泵之间的流量差和不同供水泵之间的扬程差，确定呈抛物线状的第二阀孔（231）和过流孔开口端的宽度以及开口端至封闭端的长度。
7.如权利要求6所述的调节控制阀的参数设计方法，其特征在于：
根据公式
Figure 77758DEST_PATH_IMAGE001
，确定呈抛物线状的第二阀孔（231）和过流通孔（241）开 口端的宽度，
根据公式
Figure 923354DEST_PATH_IMAGE002
，确定呈抛物线状的第二阀孔（231）和过流通孔（241）开 口端至封闭端的长度；
其中，
Figure 465194DEST_PATH_IMAGE003
是开口横向系数；
Figure 839675DEST_PATH_IMAGE004
是供水泵的最低稳定运行流量；
Figure 201386DEST_PATH_IMAGE005
为供水系统的 最小供水量；a为供水泵的最低稳定运行流量的取值指数，b为供水系统的最小供水量的取 值指数；c为调节波动时间指数；
Figure 585094DEST_PATH_IMAGE006
为开口轴向系数；t为流量小于设定流量时的调节波动的 时间；
Figure 60069DEST_PATH_IMAGE007
为不同供水泵组之间的流量差异；
Figure 402188DEST_PATH_IMAGE008
为不同供水泵之间的扬程差异；d为流 量差系数；f为扬程差系数。
8.如权利要求6所述的调节控制阀的参数设计方法，其特征在于：
根据调节阀芯（21）的上下压差、相对初始状态的位移、运行速度和加速度，确定上部阻尼件（221）和下部阻尼件（251）的阻尼，以及上部弹性件（222）和下部弹性件（252）的等效刚度。
9.如权利要求8所述的调节控制阀的参数设计方法，其特征在于：
根据公式
Figure 516775DEST_PATH_IMAGE009
，且满足在
Figure 170085DEST_PATH_IMAGE010
范围内
Figure 686517DEST_PATH_IMAGE011
最 小，确定上部阻尼件（221）和下部阻尼件（251）的阻尼
Figure 402801DEST_PATH_IMAGE012
，以及上部弹性件（222）和 下部弹性件（252）的等效刚度
Figure 739104DEST_PATH_IMAGE013
，其中，
Figure 199035DEST_PATH_IMAGE014
为调节阀芯（21）、上缓冲组件（22）和下 缓冲组件（25）的总质量；A为调节阀芯（21）的横截面积；
Figure 569974DEST_PATH_IMAGE015
为重力加速度；
Figure 457158DEST_PATH_IMAGE016
分 别为调节阀芯（21）的相对初始状态的位移、运行速度和加速度。
10.如权利要求6所述的调节控制阀的参数设计方法，其特征在于：
根据公式
Figure 280758DEST_PATH_IMAGE017
，确定降噪机构的个数，
其中，
Figure 544380DEST_PATH_IMAGE018
为每一级降噪机构前后压差，
Figure 769825DEST_PATH_IMAGE019
为每一级降噪机构的入口压力，
Figure 827911DEST_PATH_IMAGE020
为阻塞流 系数，
Figure 404386DEST_PATH_IMAGE021
为压力常数，
Figure 471699DEST_PATH_IMAGE022
，n为降噪机构的个数，
Figure 551650DEST_PATH_IMAGE023
为第i个降噪机构的声压级，
Figure 46217DEST_PATH_IMAGE024
为不同降噪机构产生声压级之间的差值。
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