CN117571291A - 一种真空阀流导试验系统及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空阀流导试验系统及试验方法，涉及真空阀的性能检测技术领域，包括：依次法兰连接的真空腔体、待测真空阀和分子泵，所述真空腔体上设置有第四真空压力计；所述抽空收料装置包括依次管道连接的冷凝收料容器和真空泵组；所述分子泵的出口与冷凝收料容器的入口通过管路连接；所述真空泵组的出口连接至尾气收集装置。本发明解决了无法有效模拟真空阀在实际真空环境下流体调节效果的问题。

Description

一种真空阀流导试验系统及试验方法

技术领域

本发明涉及真空阀的性能检测技术领域，特别是指一种真空阀流导试验系统及试验方法。

背景技术

真空阀常被用于真空系统中气体流量与压力的精确调节，是改变设备运行工况和抑制外界流体扰动的关键装置。

目前真空阀流导试验通常是使空气进行流体通过性的检测，该方法无法得知该阀门在实际使用的真空系统中的调节能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种真空阀流导试验系统及试验方法，解决了无法有效模拟真空阀在实际真空环境下流体调节效果的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

第一方面，一种真空阀流导试验系统，包括：

依次连接的流量调整装置、待测装置、抽空收料装置和尾气处理装置；

所述流量调整装置包括依次管道连接的气罐、第一真空压力计、第一电动调节阀、第二电动调节阀、气体稳压罐、第二真空压力计和多路并联气体质量流量计；

所述待测装置包括依次法兰连接的真空腔体、待测真空阀和分子泵，所述真空腔体上设置有第四真空压力计；

所述抽空收料装置包括依次管道连接的冷凝收料容器和真空泵组；所述分子泵的出口与冷凝收料容器的入口通过管路连接；所述真空泵组的出口连接至尾气收集装置。

进一步的，所述尾气收集装置包括并联的燃烧室和气体收集罐。

进一步的，所述气瓶的出口通过第一真空管路连接至气体稳压罐的入口，所述第一真空管路上设置有第一电动调节阀。

进一步的，所述气体稳压罐的出口通过第二真空管路连接至所述多路并联气体质量流量计的入口。

进一步的，所述第一真空压力计上设置有第三真空截止阀、第十一真空截止阀和气体质量流量计，通过控制第一电动调节阀、第二电动调节阀和气体质量流量计的开度控制进入真空腔体的流量。

进一步的，所述气体稳压罐的出口通过第一抽空管路连接至第九真空截止阀的出口，所述第一抽空管路上设置有第四真空截止阀。

进一步的，所述气体质量流量计的出口通过第三真空管路连接至所述真空腔体的入口，所述第二真空管路上依次设置有第三真空压力计和第五真空截止阀。

进一步的，管道上设置有第六真空截止阀和第七真空截止阀，所述真空腔体与真空泵组之间的管道上依次设置有第八真空截止阀、第二抽空管路、第三抽空管路和第十真空截止阀。

进一步的，所述第二电动调节阀与气体稳压罐之间的管道上设置有第二真空截止阀；

第二方面，一种真空阀流导试验方法，应用于所述的真空阀流导试验系统中，包括以下步骤：

对所述真空系统进行抽空；

根据抽空的真空系统，以及第一真空压力计、第二真空压力计、第三真空压力计和第四真空压力计的读数，判断是否达到试验条件；若是，则关闭抽空管路上的第四真空截止阀、第八真空截止阀、第九真空截止阀和第十真空截止阀；

获取气瓶的输出流量，根据气瓶的输出流量，调整第一电动调节阀和第二电动调节阀的开度，并控制气体稳压罐的流量；

调整待测真空阀的上位机的设定值，控制所述待测真空阀开度处于待测开度，得到待测真空调节阀执行机构的行程开度与气体流量和第二真空压力计读数的关系图；

打开抽空管路上的第四真空截止阀、第八真空截止阀和第九真空截止阀；将所述气体稳压罐、真空腔体以及真空管路中的工作介质抽空；

关闭真空泵组和真空截止阀。

本发明的上述方案至少包括以下有益效果：

本发明的上述方案，设置了流量调整装置,通过电动调节阀和质量流量计的配合,可以精确控制进入待测真空阀的气体流量,满足不同流量下的试验需求；设置了真空腔体,可以通过第四真空压力计监测真空腔体内的压力,反映真空阀的密封性能；设置了冷凝收料容器和真空泵组,可以回收气体样本进行分析,同时维持系统的真空度,保证试验的连续稳定运行；尾气处理装置可以处理试验过程中的废气,减少污染,保护环境；采用模块化和标准化连接方式,方便不同真空阀的快速更换和试验,提高试验效率；系统集成了压力、流量、温度等参数的检测,可以全面测试真空阀的各项指标,获得详细的试验数据；试验参数可控,试验过程可靠,可以获得高精度、高重复性的真空阀流导性能数据。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的真空阀流导试验系统的原理示意图。

图2是本发明的实施例提供的工艺流程图。

图中：1-流量调整装置，2-待测装置，3-抽空收料装置，4-尾气处理装置，5-气罐，6-第一电动调节阀，7-第一真空管路，8-第一真空压力计，9-第一电动调节阀，10-第二电动调节阀，11-第二真空截止阀，12-气体稳压罐，13-第三真空截止阀，14-第二真空管路，15-第二真空压力计，16-多路并联气体质量流量计，17-第四真空截止阀，18-第三真空压力计，19-第三真空管路，20-第五真空截止阀，21-真空腔体，22-第四真空压力计，23-待测真空阀，24-分子泵，25-第六真空截止阀，26-冷凝收料容器，27-第七真空截止阀，28-真空泵组，29-尾气收集装置，30-第一抽空管路，31-第八真空截止阀，32-第二抽空管路，33-第三抽空管路，34-第十真空截止阀，35-燃烧室，36-气体收集罐，37-第十一真空截止阀，38-气体质量流量计，39-第九真空截止阀。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1和图2所示，本发明的实施例提出一种真空阀流导试验系统，包括：

依次连接的流量调整装置1、待测装置2、抽空收料装置3和尾气处理装置4；

所述流量调整装置1包括依次管道连接的气罐5、第一真空压力计8、第一电动调节阀9、第二电动调节阀10、气体稳压罐12、第二真空压力计15和多路并联气体质量流量计16；

所述待测装置2包括依次法兰连接的真空腔体21、待测真空阀23和分子泵24，所述真空腔体21上设置有第四真空压力计22；

所述抽空收料装置3包括依次管道连接的冷凝收料容器26和真空泵组28；所述分子泵24的出口与冷凝收料容器26的入口通过管路连接；所述真空泵组28的出口连接至尾气收集装置29。

在本发明实施例中，所述流量调整装置1为待测装置2提供试验条件；所述抽空收料装置3用于收集试验介质和提供真空环境；所述气体稳压罐12的出口通过第一抽空管路30连接至气体流量计39的出口，所述第一抽空管路30上设置有第四真空截止阀17。所述气体质量流量计38的出口通过第三真空管路19连接至所述真空腔体21的入口，所述第三真空管道14上依次设置有第三真空压力计18和第五真空截止阀20,所述真空腔体21上设置第四真空压力计22，所述第四真空压力计22通过其显示示数的大小来监控真空腔体21中的气体压力，从而协助完成气体流量的控制；所述尾气处理装置4用于特殊工作介质的安全处理；所述待测装置2包括真空腔体15、待测真空阀23、分子泵24。所述真空腔体21的出口与待测真空阀23的入口通过法兰连接，所述待测真空阀23的出口与分子泵24的入口通过法兰连接。所述待测真空阀23要求既能使用位置模式进行人工控制，也可使用压力模式进行自动控制。设置了流量调整装置,通过电动调节阀和质量流量计的配合,可以精确控制进入待测真空阀的气体流量,满足不同流量下的试验需求；设置了真空腔体,可以通过第四真空压力计监测真空腔体内的压力,反映真空阀的密封性能；设置了冷凝收料容器和真空泵组,可以回收气体样本进行分析,同时维持系统的真空度,保证试验的连续稳定运行；尾气处理装置可以处理试验过程中的废气,减少污染,保护环境；采用模块化和标准化连接方式,方便不同真空阀的快速更换和试验,提高试验效率；系统集成了压力、流量、温度等参数的检测,可以全面测试真空阀的各项指标,获得详细的试验数据；试验参数可控,试验过程可靠,可以获得高精度、高重复性的真空阀流导性能数据。

如图1和图2所示，所述尾气收集装置29包括并联的燃烧室35和气体收集罐36，所述气瓶5的出口通过第一真空管路7连接至气体稳压罐12的入口，所述第一真空管路7上设置有第一电动调节阀6，所述气体稳压罐12的出口通过第二真空管路14连接至所述多路并联气体质量流量计16的入口，所述第一真空压力计8上设置有第三真空截止阀13、第十一真空截止阀37和气体质量流量计38，通过控制第一电动调节阀9、第二电动调节阀10和气体质量流量计38的开度控制进入真空腔体21的流量。

在本发明实施例中，设置了气体稳压罐,可以缓冲气瓶中的气体,平滑气体流量,保证进入系统的气体流量稳定；在第一真空管路上设置了第一电动调节阀,可预先调节进入稳压罐的气体流量；在多路并联气体质量流量计前设置第二电动调节阀,可以精细控制进入待测真空阀的气体流量；在第一真空压力计上增加了气体质量流量计,可以检测进入稳压罐的气体流量；通过协调控制第一、二电动调节阀及气体质量流量计的开度,可以实现对进入真空腔的气体流量的精确控制；增加的真空截止阀可以隔断不同部位,进行分区域的流量调节；多路并联的气体质量流量计可以满足不同流量范围的试验需求；流量控制精确、可靠,可以获得高精度的真空阀流导试验数据；试验系统流量控制功能更加完善和可靠。

如图1和图2所示，所述气体稳压罐12的出口通过第一抽空管路30连接至第九真空截止阀39的出口，所述第一抽空管路30上设置有第四真空截止阀17；所述气体质量流量计38的出口通过第三真空管路19连接至所述真空腔体21的入口，所述第二真空管路14上依次设置有第三真空压力计18和第五真空截止阀20；管道上设置有第六真空截止阀25和第七真空截止阀27，所述真空腔体21与真空泵组28之间的管道上依次设置有第八真空截止阀31、第二抽空管路32、第三抽空管路33和第十真空截止阀34；所述第二电动调节阀10与气体稳压罐12之间的管道上设置有第二真空截止阀11。

在本发明实施例中，设置多组真空截止阀,可以隔断系统中的不同区域,实现分区抽空,也可以在维修时隔离不同部位；真空截止阀的设置可以保证气体流经设定路径,不会反向回流,确保试验过程可控；在关键部位增加真空压力计,可以监测各部位的压力,了解系统中的压力分布情况；增设的抽空管路和真空截止阀可以实现对不同部位的抽空和隔离,保证系统的灵活性；合理的真空截止阀布置可以方便地实现系统的分区抽空,确保试验过程顺利进行；可以根据试验需要,通过控制不同真空截止阀的开闭状态,实现气体流经不同管路,满足不同的试验目的；真空截止阀和抽空管路的设置提高了系统的灵活性,可以完成更复杂的试验要求；系统的流量控制和试验功能更加完备,可以获得更丰富、更精确的试验数据。

一种真空阀流导试验方法，应用于所述的真空阀流导试验系统中，包括以下步骤：

步骤1，对所述真空系统进行抽空；

步骤2，根据抽空的真空系统，以及第一真空压力计8、第二真空压力计15、第三真空压力计18和第四真空压力计22的读数，判断是否达到试验条件；若是，则关闭抽空管路上的第四真空截止阀17、第八真空截止阀31、第九真空截止阀39和第十真空截止阀34；

步骤3，获取气瓶5的输出流量，根据气瓶5的输出流量，调整第一电动调节阀4和第二电动调节阀5的开度，并控制气体稳压罐12的流量；

步骤4，调整待测真空阀的上位机的设定值，控制所述待测真空阀23开度处于待测开度，得到待测真空调节阀执行机构16的行程开度与气体流量和第二真空压力计读数的关系图；

步骤5，打开抽空管路上的第四真空截止阀17、第八真空截止阀31和第九真空截止阀39；将所述气体稳压罐12、真空腔体21以及真空管路中的工作介质抽空；

步骤6，关闭真空泵组28和真空截止阀。

在本发明实施例中，利用了真空阀流导试验系统中的第一真空压力计8、第二真空压力计15、第三真空压力计18和第四真空压力计22,可以监测系统各处压力,判断是否达到试验条件；试验前关闭第四真空截止阀17、第八真空截止阀31、第九真空截止阀39和第十真空截止阀34,对系统进行充分抽空,确保系统处于所需的高真空状态；通过调节第一电动调节阀9和第二电动调节阀10的开度,精确控制进入气体稳压罐12和待测真空阀23的气体流量；调整待测真空阀23的开度,获得不同开度下的流量-压力关系曲线,考察真空阀的流导性能；试验后打开第四真空截止阀17、第八真空截止阀31和第九真空截止阀39,对系统进行抽空,确保安全结束试验；在试验过程中,合理利用各真空截止阀进行管道的隔离和控制,避免气体回流,保证试验过程可控；控制精确,获得了高质量的真空阀23流导试验数据；该方法充分发挥了试验系统的功能,获得了丰富而准确的真空阀流导性能参数。

当具体使用时，具体包括以下步骤：

步骤1，关闭第一真空截止阀6、第十真空截止阀34、燃烧室35和气体收集罐36的入口，打开外部环境40及其余所有阀门，使用真空泵组28对真空系统进行抽空；

步骤2，当第一真空压力计8、第二真空压力计15、第三真空压力计18和第四真空压力计22示数小于1Pa后，可视为系统真空度达到试验条件。

步骤3，关闭抽空管路上的第四真空截止阀17、第八真空截止阀31、第九真空截止阀39、第十真空截止阀34，根据试验实际情况选择对应量程气体质量流量计，根据试验工作介质的情况再开启并调整第一真空截止阀6，根据第一真空压力计8的示数监控气瓶5的输出流量，同时通过调整第一电动调节阀4和第二电动调节阀5开度，并根据第二真空压力计15的示数协助控制气体稳压罐12的流量，通过气体质量流量计38开度控制气态试验工作介质的流量，使气体流量满足测试要求；

步骤4，通过调整所述待测真空阀的上位机的设定值，控制所述待测真空阀23开度处于待测开度，待工况稳定后记录此时的工况和开度。

步骤5，当测试结束后，打开抽空管路上的第四真空截止阀17、第八真空截止阀31、第九真空截止阀39；将所述气体稳压罐12、真空腔体21、真空管路中的工作介质经过冷凝收料容器26全部抽空。

步骤6，关闭真空泵组28和全部真空截止阀，试验结束。

本发明公开了一种真空阀流导试验系统，包括流量调整装置、待测装置和抽真空装置；流量调整装置包括依次管道连接的电动调节阀、气体稳压罐和气体质量流量计；待测装置包括法兰连接的真空腔体和待测真空阀；抽真空装置为真空泵组，其入口端与所述待测真空阀的出口相连。上述测试系统有效地解决了无法可靠模拟真空阀在实际真空环境下流体调节效果的问题，试验结果具有很强的参考价值和使用价值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种真空阀流导试验系统，其特征在于，包括：

依次连接的流量调整装置(1)、待测装置(2)、抽空收料装置(3)和尾气处理装置(4)；

所述流量调整装置(1)包括依次管道连接的气罐(5)、第一真空压力计(8)、第一电动调节阀(9)、第二电动调节阀(10)、气体稳压罐(12)、第二真空压力计(15)和多路并联气体质量流量计(16)；

所述待测装置(2)包括依次法兰连接的真空腔体(21)、待测真空阀(23)和分子泵(24)，所述真空腔体(21)上设置有第四真空压力计(22)；

所述抽空收料装置(3)包括依次管道连接的冷凝收料容器(26)和真空泵组(28)；所述分子泵(24)的出口与冷凝收料容器(26)的入口通过管路连接；所述真空泵组(28)的出口连接至尾气收集装置(29)。

2.根据权利要求1所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述尾气收集装置(29)包括并联的燃烧室(35)和气体收集罐(36)。

3.根据权利要求2所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述气瓶(5)的出口通过第一真空管路(7)连接至气体稳压罐(12)的入口，所述第一真空管路(7)上设置有第一电动调节阀(6)。

4.根据权利要求3所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述气体稳压罐(12)的出口通过第二真空管路(14)连接至所述多路并联气体质量流量计(16)的入口。

5.根据权利要求4所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述第一真空压力计(8)上设置有第三真空截止阀(13)、第十一真空截止阀(37)和气体质量流量计(38)，通过控制第一电动调节阀(9)、第二电动调节阀(10)和气体质量流量计(38)的开度控制进入真空腔体(21)的流量。

6.根据权利要求5所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述气体稳压罐(12)的出口通过第一抽空管路(30)连接至第九真空截止阀(39)的出口，所述第一抽空管路(30)上设置有第四真空截止阀(17)。

7.根据权利要求6所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述气体质量流量计(38)的出口通过第三真空管路(19)连接至所述真空腔体(21)的入口，所述第二真空管路(14)上依次设置有第三真空压力计(18)和第五真空截止阀(20)。

8.根据权利要求7所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，管道上设置有第六真空截止阀(25)和第七真空截止阀(27)，所述真空腔体(21)与真空泵组(28)之间的管道上依次设置有第八真空截止阀(31)、第二抽空管路(32)、第三抽空管路(33)和第十真空截止阀(34)。

9.根据权利要求8所述的真空阀流导试验系统，其特征在于，所述第二电动调节阀(10)与气体稳压罐(12)之间的管道上设置有第二真空截止阀(11)。

10.一种真空阀流导试验方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9中任一项所述的真空阀流导试验系统中，包括以下步骤：

对所述真空系统进行抽空；

根据抽空的真空系统，以及第一真空压力计(8)、第二真空压力计(15)、第三真空压力计(18)和第四真空压力计(22)的读数，判断是否达到试验条件；若是，则关闭抽空管路上的第四真空截止阀(17)、第八真空截止阀(31)、第九真空截止阀(39)和第十真空截止阀(34)；

获取气瓶(5)的输出流量，根据气瓶(5)的输出流量，调整第一电动调节阀(4)和第二电动调节阀(5)的开度，并控制气体稳压罐(12)的流量；

调整待测真空阀的上位机的设定值，控制所述待测真空阀(23)开度处于待测开度，得到待测真空调节阀执行机构(16)的行程开度与气体流量和第二真空压力计读数的关系图；

打开抽空管路上的第四真空截止阀(17)、第八真空截止阀(31)和第九真空截止阀(39)；将所述气体稳压罐(12)、真空腔体(21)以及真空管路中的工作介质抽空；

关闭真空泵组(28)和真空截止阀。