CN117769692A - 液体减压阀 - Google Patents
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Abstract
弹簧加载减压阀(1)具有连接到加压总水管(6)的入口。腔室的出口(7)连接到用于本地水分配的管道网络(8)。压缩弹簧(21)在其下端(22)作用在隔膜(19)的顶部。弹簧的上端(23)在伺服装置(26)的驱动管(25)的端部邻接弹簧驱动构件(24)。弹簧驱动构件可以在电机的作用下前进以进一步压缩弹簧或缩回以释放压缩。本地分配网络的管道网络(8)在出口(7)的下游延伸。流量计(32)和压力传感器(33)在管道网络中与出口相邻。它们以电子方式连接到控制器(34)。基于测量的流量设置调节器处的压力。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体减压阀,特别是但不仅限于总水管。
背景技术
供水网络通常包括连接到多个本地网络的高压区域主管道网络。高压主管道供应中的水压对于本地网络中的消费者来说通常太高,因此减压阀定位在高压主管道和本地网络之间的接口处以降低压力。
典型的减压阀(PRV)包括腔室,该腔室具有连接到高压主管道的入口和连接到本地网络的出口。通常,阀具有两个腔室,上腔室和下腔室,该上腔室和该下腔室由隔膜隔开。水经由下腔室通过减压阀。通过允许减压阀的上游压力和上腔室之间的液压连接,实现了降低的下游压力。在该液压系统中,来自上游侧的水通过具有弹簧加载调速器装置的先导阀,以在上腔室中的压力超过预定水平的情况下允许水从上腔室排出。更复杂的常规减压阀进一步结合了液压回路,以使用各种差动控制阀的布置对下游压力进行更精确的控制。当上游压力被允许不受阻碍地进入上腔室以完全关闭阀时,弹簧可以被包括在上腔室中以提供更好的密封。
由于主管道网络的老化以及主管道和相关设备的损坏,主管道的失水是一个问题。许多主管道很旧并且有很多泄漏点。即使是较新的主管道也可能发生泄漏。不出所料,当水压最高时泄漏流量最大。
这种常规减压阀将弹簧设置在进入网络的基本恒定水压的本地网络入口处的减压阀中的问题在于,在大部分时间内,当需求较低时,本地网络将被过度加压。这反过来又会加剧泄漏问题。
已经对减压阀提出了各种建议,其中施加到调节板或阀元件的偏置力(例如由弹簧施加)可以自动变化,以适应本地网络内不断变化的需求水平并从而消除或减轻过压问题。
例如,GB 2,176,316(NRDC)公开了一种在摘要中就以下方面作了描述的装置:
用于控制水流通过包括阀(29)和孔板(37)的管道(26)并供应水分配系统的装置包括调速器(1),用于致动控制阀(29)的伺服系统中的先导阀(14)。调速器(1)具有两个由拉伸弹簧(7)连接的隔膜(5)和(6),其中拉伸弹簧(7)的延伸取决于通过孔板(37)的流量。第一隔膜(5)操作先导阀(14)的阀构件(13)并承受由流过孔板(37)的流量引起的压差。第二隔膜(6)由压缩弹簧(8)加载,其位移取决于管(26)中的分接头(38)处的控制压力。阀件(14)的运动是两个隔膜(5和6)位移的组合,并且当用水量增加时,会提高分接头(38)处的控制压力。
GB 2165372(TLV Co.Ltd)公开了一种减压阀,该减压阀具有连接到致动器的压力设定弹簧,该致动器可以在减压阀的下游侧上的压力与期望的目标压力之间的差超过特定值的情况下相应地改变弹簧的力设定。
EP1762922(R.Nussbaum AG)公开了一种具有弹簧偏置的阀元件的减压阀,该阀元件控制液体通过通向具有液体出口的腔室的供应孔的流动。该阀具有机电致动器,该机电致动器可以响应于减压阀下游的水压变化而改变弹簧的力设定。
WO 03/057998(Optimus Water Technologies Ltd))公开了一种液压控制的减压阀,该减压阀的操作由复杂的液压装置控制,该液压装置包括过滤单元、节流孔、先导阀和差速控制阀(DCV)以及减压阀(PRV)。旁通管通过将先导阀和减压阀连接的控制回路对进入减压阀的水的一小部分进行分流。先导阀上游的支管连接到减压阀,但进入压力室,该压力室在隔膜的与调节阀相反的一侧上包含弹簧。因此,在WO 03/057998的减压阀中,隔膜的两侧都有“湿腔室”。WO 03/057998的减压阀未设置有用于调节弹簧压力的致动器。而差速控制阀设置有致动器,该致动器对从控制器接收的压力信号作出响应,并且正是差速控制阀改进了减压阀的操作。WO 03/057998中所述的水压控制装置看起来存在许多潜在的缺点。第一,液压控制系统过于复杂,而且有更多的部件可能出错。第二,可能较窄孔径的旁通管可能更容易堵塞和/或冻结,从而干扰或停止控制功能。第三,在减压阀中,隔膜的两侧都暴露在水中,这意味着弹簧可能会被水永久包围,因此弹簧本身可能会出现水垢堆积,这可能会影响阀在需要时完全关闭的能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的液体减压阀,该液体减压阀克服或至少减轻了上述已知减压阀中的问题。
然而,发明人注意到在一方面是减压阀下游所需的压力和另一方面是本地网络中的流量之间的简单关联,其中为了在本地网络的远点保持给定的最小压力,减压阀位于高压区域供应和本地网络之间。所需的调节压力和减压阀下游侧的流量通常呈线性相关。尽管如此,发明人知道不存在根据通过它们的流量进行控制的任何减压阀,除了GB 2,176,316中公开的稍微复杂的布置之外。
根据本发明,提供了一种流体减压阀装置,包括:
·弹簧加载减压阀,具有:
·包含流体流腔室的主体;
·进入所述腔室的液体供应孔和出自所述腔室的液体出口;
·与所述孔相对的调节板,用于供应作用于其上的液体;
·弹簧,用于推动所述板朝向所述孔;以及
·位于所述调节板和所述主体之间的隔膜,用于关闭所述调节板和所述主体之间的所述腔室,并在使用时承受所述腔室中的调节压力;
·可控电机驱动器,作用在所述主体和所述弹簧的远离所述调节板的端部之间;
·位于所述出口下游的流量计;以及
·控制器,布置成接收来自所述流量计的流量数据,并根据所述流量计测量的流量控制伺服电机撤回所述弹簧的所述远端;
上述布置使得在用于增加需求流量时,所述调节板被部分撤回,以在这种需求流量增加时维持下游压力,反之亦然。
主体可以具有内部空隙,该内部空隙由隔膜分隔成在隔膜的一侧上的流体流腔室和在隔膜的另一侧上的干燥室,其中,流体流腔室设置有进入腔室的流体供应孔和液体出口。干燥腔室是指腔室的内部不与流体接触。这与WO 03/057998中公开的减压阀形成对比,其中减压阀中的隔膜任一侧的两个腔室都是“湿”腔室;即暴露于流体(在这种情况下为水)。
流体减压阀装置还可以包括保持在控制器内或与控制器进行通信的电子数据存储器,该数据存储器包含限定减压阀所连接的下游管道网络中的流体流速和流体压力之间的关系的数据。
因此,控制器可以布置成接收来自流量计的流量数据,并根据流量计测量的流速以及流体流量和流体压力之间的关系来控制电机驱动器撤回或推进弹簧的远端,从而改变调节板的位置和通过流体供应孔的流体流量,以保持期望的下游流体压力。
在第二方面,本发明提供了一种流体减压阀装置,包括:
·弹簧加载减压阀,具有:
·具有内部空隙的主体,所述内部空隙由隔膜分隔成在所述隔膜的一侧上的流体流腔室和在所述隔板的另一侧上的干燥室;
·进入所述流体流腔室的流体供应孔和出自所述流体流腔室的流体出口;
·与所述孔相对的调节板,用于供应作用于其上的流体,所述调节板直接或经由连接元件连接到所述隔膜的所述一侧,并且使用中的所述隔膜在使用中经受所述流体流腔室中的调节压力;
·压缩弹簧,位于所述隔膜的所述另一侧上的所述干燥室中,所述压缩弹簧布置成通过所述隔膜施加压力,以推动所述板朝向所述孔;以及
·可控电机驱动器,作用在所述主体和所述压缩弹簧的远离所述调节板的端部之间;
·位于所述出口下游的流量计;
·控制器和保持在所述控制器内或与所述控制器进行通信的电子数据存储器,所述数据存储器包含限定所述减压阀所连接的下游管道网络中的流体流速和流体压力之间的关系的数据;
所述控制器布置成接收来自所述流量计的流量数据,并根据所述流量计测量的流速以及流体流量和流体压力之间的关系来控制电机驱动器撤回或推进所述弹簧的远端,从而改变所述调节板的位置和通过所述流体供应孔的流体流量,以保持期望的下游流体压力。
优选地,可控电机驱动器是伺服电机驱动器。
流体可以是液体或气体。
在一个一般实施例中,流体是液体。
在另一个一般实施例中,流体是气体,例如气态烃。
当流体是液体时,它可以例如是水或液态烃。
在一个特定实施例中,流体是水。
在另一特定实施例中,流体是液态烃。
本发明特别适用于总水管。可以设想,本发明也可应用于液态和气态烃流体。
控制器可以适于根据基本上线性的下游压力和流速关系来计算弹簧定位中的伺服电机动作。计算可以基于在弹簧的伺服定位方面要实现的压力;或者仅基于弹簧的伺服定位。替代地,它可以根据下游压力和流速的查找表而适于伺服电机动作。同样,查找表可以包括要实现的压力值,但优选地包括伺服转数方面的弹簧位置。
当流体是水并且减压阀连接到本地供水网络时,控制器可以被编程,或者由远程控制中心指示,以改变流速,从而确保提供给网络中的远程用户(即,存在最大压降的用户)的最小水压在0.5巴至2巴的范围内。更通常地,控制器被编程,或由远程控制中心指示,以改变流速,从而确保提供给网络中的远程用户的最小水压在0.6巴至1.5巴的范围内,更典型地是0.7巴至1.2巴。在一个实施例中,提供给网络中的远程用户的最小水压约为1巴。
本发明的减压阀装置可以连接到远程控制设施(为了方便起见,这里可以将其称为远程控制室,即使它可能不是这样的室)。流量计和控制器中的任一个或两者可以例如通过无线通信连接到远程控制设施(远程控制室)。
在一个实施例中,只有控制器连接到远程控制设施。
在另一个优选实施例中,流量计和控制器都连接到远程控制设施。
通过将本发明的减压阀装置连接到远程控制室,由于各种操作原因,例如检测到网络中指示重大泄漏(例如爆裂管)的异常高流量的流体(例如,诸如水的液体),可以远程(例如手动)超控该装置的本地控制。
控制器可以被编程为如果流体流量超过某一阈值水平则向远程控制室发送警报信号。
因此,在另一实施例中,本发明提供了一种流体减压阀装置,包括根据本文中限定的弹簧加载减压阀、可控电机驱动器、流量计和控制器,其中,流体减压阀装置(例如无线地)连接到远程控制设施,从远程控制设施可以远程控制该装置的操作。
本地网络将通常形成较大网络的一部分,在该较大网络中,多个低压本地网络各自通过本发明的减压阀装置连接到高压主管道。
因此,在又一个实施例中,本发明提供了一种供水系统,所述供水系统包括多个本地网络,所述本地网络中的每一个设置有本文中限定的减压阀装置。
供水系统通常包括如上所述的远程控制设施(例如主控制室),本地网络的减压阀装置中的每一个的控制器都连接到该远程控制设施。
附加地或替代地,本地网络的减压阀装置中的每一个的流量计可以连接到远程控制设施。
在另一实施例中,本发明提供了一种控制本地供水网络中的水压的方法,所述本地供水网络具有将所述本地供水网络连接到高压主管道供应的减压阀,所述方法包括:
(i)为所述减压阀提供电动致动器,所述电动致动器可以在接收到来自控制器的控制信号时改变进入所述网络的水流量;
(ii)在所述减压阀的下游(例如,直接下游)为所述网络提供流量计和压力传感器,所述流量计和所述传感器与所述控制器进行通信;
(iii)测量流速和压力以建立流入所述网络的水的流速和压力之间的关系,并将建立所述关系的数据存储在所述控制器和/或远程控制位置中;
(iv)使用所述关系在给定时间点建立减压阀设置,所述减压阀设置在所述网络中的限定的远程位置处保持期望的最小压力;以及
(v)监测由所述流量计检测到的所述网络中的流速的变化,并致动所述电动致动器以响应于所述流速的变化而改变所述减压阀设置,以便在所述网络中的所述限定的远程位置处保持所述期望的最小压力。
在上述方法中使用的减压阀优选是如本文中所限定和描述的根据本发明的减压阀。
附图说明
图1是GB2,176,316现有提案的图2。
图2是根据本发明的一个实施例的减压阀装置的示意性截面侧视图。
图3是示出图2的装置(但上壳体形状略有不同)连接到控制器(该控制器也连接到远程压力传感器)的示意图。
图4是需要在网络中施加的典型压力图以实现具有不同需求流量的恒定远程压力。
图5是供水网络的示意图,示出具有本发明的减压阀装置的总水管和包括减压阀装置下游的多个客户供水水龙头(和泄漏点)的本地网络。减压阀装置连接到主控制室。
图6示出用于控制本发明的减压阀装置的操作的算法。在图6中,FD是峰值需求流速,PR是峰值需求流速FD时的远程用户的所需压力,PD是FD时的设定压力以给出压力PR,FN和FN+1是瞬时流速,PM和PM+1是远程用户的瞬时压力,以及PN和PN+1是瞬时下游压力。
图7A-图7D示出包含本发明的减压阀装置的供水网络中的24小时期间内的压力和流速的曲线图。曲线图中所示的压力和流速是在网络中的远程位置处保持1巴的水压所需的压力和流速。曲线图7A示出减压阀上游侧的主压力(以巴为单位)。曲线图7B示出由紧接在减压阀下游的流量计测量的以升每秒为单位的流速。曲线图7C示出由紧接在减压阀和流量计下游的压力传感器测量的水压。曲线图7D示出曲线图7B和曲线图7C的叠加流速和压力图。
图8示出在减压阀为常规类型(虚线)或本发明的减压阀装置(实线)的情况下在11小时期间内减压阀下游的水压和水流速的比较。最上面的曲线图中示出的压力是在网络中的远程位置处保持1巴的水压所需的压力(表示为以米为单位的水头)。
具体实施方式
为了帮助理解本发明,现在将通过示例并参考附图即图1至图8来描述本发明的具体实施例。
参考附图,弹簧加载减压阀1具有包含水流腔室3的主体2。入口4经由入口孔5通向水流腔室。入口连接到高压总水管6。出自水流腔室的出口7连接到管道网络8,用于将水本地分配给各个消费者。阀具有与入口孔5相对设置的流量压力调节板9。隔膜10固定在板9上并从其辐射到主体,与主体2的上部11和下部12形成密封。因此,水流腔室3在上部和下部之间被密封。隔膜上方的空间是干燥室;即水不会流入该空间。
调节板具有从其向下延伸到入口孔5中的导引件16中的导杆14。杆延伸穿过调节板和隔膜两者。杆在顶端在干燥室内带有螺母17,该螺母17支承在弹簧定心垫圈18和隔膜密封夹板19上。这种布置使调节板保持在入口孔5的中心上方。
在变体中,在下杆14上提供了与孔相对的单独的调节板109。隔膜将板9/109保持在孔5的中心上方。
位于干燥室中的压缩弹簧21在其下端22作用在夹板19的顶部。如下所述,弹簧被保持或多或少地压缩。因此,它保持围绕定心垫圈18定位。它的上端23在伺服装置26的驱动管25的端部邻接弹簧驱动构件24。驱动管容纳在伺服装置的固定管27中,与调节器主体2的上部11固定连接(fast with)。远离弹簧的丝杠(lead screw)28被轴颈连接(journalled),用于在固定管内的驱动管中进行轴向对齐。电机29和齿轮箱30布置成驱动丝杠。螺母31(优选为循环滚珠螺母)与驱动管25的远端固定连接,后者与固定管键合以防止旋转。因此,通过电机和丝杠的相应旋转,弹簧驱动构件可以前进以进一步压缩弹簧或缩回以解除压缩。
本地分配网络的管道网络8在出口7的下游延伸。与出口相邻的流量计32和压力传感器33位于管道网络8中。流量计32和压力传感器33以电子方式连接到控制器34。远程压力传感器35在管道网络8的最远点36处也连接到控制器。控制器34也连接到远程主控制室39。主控制室通常控制多个本地分配网络,每个本地分配网络均配备有其自己的控制器和减压阀装置。作为每个具有其自己的控制器的分配网络的替代方案,减压阀的操作可以直接从主控制室进行控制。
沿着管道网络,有各种泄漏点37,它们的流速随压力以及用户水龙头数量38等的增加而增加。正是这些泄漏点是压力调节器1处流量的主要决定因素。如果它是将压力永久设置为在网络中最远点36处保持足够压力的这种类型,则该压力将加剧泄漏点37,而不管水龙头38处的用户流量如何。
在本发明的该实施例中,整个减压阀装置不仅包括减压阀1和流量计32,还包括控制器38,用于根据流量调节器和实际上是远程压力传感器35(这对于本发明不是严格必需的)测量的流量经由伺服电机控制调节器。
当调节器设置成为变化的流量提供所需的最远点压力时,许多本地分配网络(例如网络8)先前已被测量并表现出如图4所示的压力/流量特性。由于泄漏点,很少存在用于零流量的理想低压点41。当用户需求可忽略不计时,可以在夜间测量实际低压点42。通过调节减压阀以提供足够的最远点压力,可以在更多和更少使用期间获得其他流量和压力读数43。
在实践中,压力流量图基本上是一条直线,具有斜率或梯度,并且偏移量等于零流量偏移量。该图可以用以下等式表示:
调节器所需的压力=零流量压力+测量流量×绘图梯度(以每单位流量的压力计)。
这是令人惊讶的,因为可以预期调节器的调整会改变测量的流量。但是,这是二阶效应,因为流量的主要决定因素是用户使用情况。相比之下,泄漏流量很小,并保持在低于它可能的水平,这是通过保持网络中的压力低于将其设置为确保其最远点在最大流量下充足的值来实现的。该值会导致所有其他流量的流量过多和泄漏过多。
减压阀中的弹簧21作用于隔膜10施加的力,隔膜10受到要调节的压力,施加在调节板9上的上游压力基本上恒定并且与隔膜力相比较小。因此,将弹簧缩短与所需压力变化成比例的量可以提供这种变化,要记住,对于出口孔处的压降的显著变化,只需要调节板的微小运动。因此,出于实际目的,由伺服电机作用的弹簧末端的线性运动会导致调节压力的线性变化。因此,控制器可以设置成根据流量线性移动弹簧端。
如果零流量压力和测量流量图的梯度未知,则控制器可以设置成针对不同流量定期调整调节压力,以建立实现足够远点压力所需的压力。为此,与远程压力传感器35和近程压力传感器33进行连接,在前一种情况下适当地无线连接。
控制器可以配备有存储器,该存储器适于记录压力和流量图,而不是仅仅存储偏移量和梯度,并将其用作压力的查找表,它应该根据测量的流量来调节下游压力。
传感器33可以用于微调伺服电机控制,以根据测量的流量实现所需的压力。
现在将参考图5至图8更详细地描述本发明的装置设置成控制网络中的水压的方式。
本地供水网络的压力/流量特性将根据许多变量而变化,例如管道网络长度、用户数量、网络中的泄漏点数量和最远程用户的位置。因此,当设置本发明的装置时,初始步骤是建立网络的压力/流量关系,特别是建立进入网络的必要流速,以便在二十四小时期间的不同时间在最远程的用户处保持期望的水压。为此,在二十四小时期间内,流速和水压由流量计32和压力传感器33测量,并且远程用户处的水压由远程压力传感器35测量,并在必要时使用减压阀进行调节,以保持远程用户处期望的最小压力。压力和流量数据从流量计和压力传感器被传送到控制器,并且如上所述建立流速和压力之间的关系。
包括本发明的减压阀装置的一个本地分配的一组压力和流速数据示出在下面的表1中。
在表中,减压阀的上游侧(即高压主管道)的水压数据示出在标为I/L压力的栏中,而减压阀的下游水压示出在标为O/L压力的栏中。压力数据以巴为单位,水头以米为单位。流速(以立方米/小时和升/秒表示)是由流量计32测量的流速。这些数据是在远程用户处保持1巴的水压所需的压力。二十四小时期间内的压力和流速分布示出在图7A-图7D的曲线图7A至曲线图7D中。从这些数据中获得的压力和流速之间的关系示出在图4中的曲线图中。
表1
将关系式Y=mX+c应用于数据和曲线图,得出1.65的梯度(m)和17.5的零流速下的理论低压点(c)(水头,以米为单位)。然而,因为在实践中从来没有零流速(例如,由于泄漏),所以实际的低压点是大约25米(水头)的压力。
一旦根据上述经验建立了压力/流量关系(尽管也可以通过理论计算得出关系),该关系将作为根据图6所示算法控制减压阀的基础。
因此,如图6中的算法所示,减压阀最初通过使用伺服电机来定位弹簧21来调节的,从而如果流量计32测量的流速是峰值需求时的流速FD,则传感器33测量的水压PD将在远程位置给出所需的最小压力PR。然后收集进入下游管道网络8的实际流速的数据。在时间点1进行第一流速测量值FN并将其与峰值流速值FD进行比较。如果FN小于FD,则通过致动伺服电机来降低水压,以移动弹簧驱动构件24和弹簧21的位置,从而增加弹簧对调节板9的偏置力。在第二时间点,再次测量流速以给出流速FN+1。如果流速已经下降,则进行弹簧驱动构件24和弹簧21的进一步移动以增加弹簧对调节板9的偏置力,从而进一步降低由传感器33测量的水压。另一方面,如果流速值FN+1已经增加,则弹簧驱动构件24和弹簧21沿相反方向移动,以减小弹簧对调节板的偏置力,从而增加管道网络8中的水压。因此,通过以规则的间隔进行流速测量并将每个新的流速测量值FN+1与其之前的流速测量值进行比较,可以不断地调节管道网络8中的水压,使得由传感器33测量的压力保持为在远程位置36处提供期望的最小压力PR所必需的最小值。
在常规本地供水网络中,减压阀通常被设置成使得在减压阀的直接下游测量的水压是在远程位置36处给出限定压力所需的最小水压。因此,该网络在大部分时间内压力过大,其结果是,通过泄漏造成的水损失大大增加。该问题可以使用本发明的减压阀装置来避免。本发明的减压阀与设置成提供恒定水压的常规减压阀相比的优点由图8所示的曲线图示出。下部的曲线图示出了一天中不同时间的流速。在装配有常规减压阀的网络中测量的流速以虚线示出,而当常规减压阀由本发明的减压阀装置代替时测量的流速则以实线示出。图8中最上面的曲线图示出了同一时期内的网络中的水压。可以看出,装配有常规减压阀的网络中的水压保持恒定,因此压力远高于其需要的压力。相比之下,在整个测试时间期间内,装配有本发明的减压阀装置的同一网络中的压力明显较低,但仍足以在远程位置保持所需的水压。
在图5所示的网络中,控制器34连接到主控制室39(远程控制室),从该位置可以远程控制网络。主控制室可以连接到由高压主管道供给的多个本地网络,本地网络中的每一个均设置有本发明的减压阀装置。替代地或附加地,每个本地网络中的流量计和压力传感器可以连接到主控制室,并且如果检测到异常流速(例如,指示主要主管道故障或主要泄漏点,例如爆裂管),则在主控制室中产生警报信号。通过将控制器34连接到远程控制室,可以在出于操作目的需要的情况下实现对下游压力和流速的远程控制。
Claims (22)
1.一种流体减压阀装置,包括:
·弹簧加载减压阀,具有:
·包含流体流腔室的主体;
·进入所述腔室的液体供应孔和出自所述腔室的液体出口;
·与所述孔相对的调节板,用于供应作用于其上的液体;
·弹簧,用于推动所述板朝向所述孔;以及
·位于所述调节板和所述主体之间的隔膜,用于关闭所述调节板和所述主体之间的腔室,并在使用时承受所述腔室中的调节压力;
·可控电机驱动器,作用在所述主体和所述弹簧的远离所述调节板的端部之间;
·位于所述出口下游的流量计;以及
·控制器,布置成接收来自所述流量计的流量数据,并根据所述流量计测量的流量控制伺服电机撤回所述弹簧的远端;
上述布置使得在用于增加需求流量时,所述调节板被部分撤回,以在这种需求流量增加时维持下游压力,反之亦然。
2.根据权利要求1所述的流体减压阀装置,其中,所述主体具有内部空隙,所述内部空隙由所述隔膜分隔成在所述隔膜的一侧上的所述流体流腔室和在所述隔板的另一侧上的干燥室。
3.根据权利要求1或2所述的流体减压阀装置,其中,所述装置适于降低水的压力。
4.根据权利要求1或2所述的流体减压阀装置,其中,所述装置适于降低液态和气态烃类流体的压力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述可控电机驱动器是伺服电机驱动器。
6.根据权利要求5所述的流体减压阀装置,其中,所述控制器适于根据基本上线性的下游压力和流速关系计算所述伺服电机在弹簧定位中的动作。
7.根据权利要求6所述的流体减压阀装置,其中,所述计算基于在所述弹簧的伺服定位方面要实现的压力。
8.根据权利要求7所述的流体减压阀装置,其中,所述计算仅基于所述弹簧的伺服定位。
9.根据权利要求8所述的流体减压阀装置,其中,所述计算基于下游压力和流速的查找表。
10.根据权利要求9所述的流体减压阀装置,其中,所述查找表包括要实现的压力值。
11.根据权利要求10所述的流体减压阀装置,其中,所述查找表包括以伺服转数表示的弹簧位置。
12.根据前述权利要求中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述调节板设置成与所述隔膜的中央区域邻接,导杆延伸到所述孔中的定心导引件中。
13.根据权利要求1至11中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述调节板与所述隔膜间隔开地设置在导杆上,所述导杆从所述隔膜延伸到所述孔中的定心导引件中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述弹簧是作用在所述隔膜的远离所述孔的一侧上的压缩弹簧。
15.根据权利要求1至13中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述弹簧是作用在所述隔膜的靠近所述孔的一侧上的拉伸弹簧。
16.根据前述权利要求中任一项所述的流体减压阀装置,其中,所述可控电机驱动器包括螺母和丝杠装置,所述螺母和丝杠装置布置成在远离所述隔膜的端部作用在所述弹簧上并且能够由所述驱动器的电机致动。
17.根据前述权利要求中任一项所述的流体减压阀装置,其与远程压力传感器相结合,用于测量要保持的下游压力。
18.一种流体减压阀装置,包括:
·弹簧加载减压阀,具有:
·具有内部空隙的主体,所述内部空隙由隔膜分隔成在所述隔膜的一侧上的流体流腔室和在所述隔板的另一侧上的干燥室;
·进入所述流体流腔室的流体供应孔和出自所述流体流腔室的流体出口;
·与所述孔相对的调节板,用于供应作用于其上的流体,所述调节板直接或经由连接元件连接到所述隔膜的所述一侧,并且使用中的所述隔膜在使用中经受所述流体流腔室中的调节压力;
·压缩弹簧,位于所述隔膜的所述另一侧上的所述干燥室中,所述压缩弹簧布置成通过所述隔膜施加压力,以推动所述板朝向所述孔;以及
·可控电机驱动器,作用在所述主体和所述压缩弹簧的远离所述调节板的端部之间;
·位于所述出口下游的流量计;
·控制器和保持在所述控制器内或与所述控制器进行通信的电子数据存储器,所述数据存储器包含限定所述减压阀所连接的下游管道网络中的流体流速和流体压力之间的关系的数据;
所述控制器布置成接收来自所述流量计的流量数据,并根据所述流量计测量的流速以及流体流量和流体压力之间的关系来控制电机驱动器撤回或推进所述弹簧的远端,从而改变所述调节板的位置和通过所述流体供应孔的流体流量,以保持期望的下游流体压力。
19.一种流体减压阀装置,包括根据权利要求1至18中任一项所述的弹簧加载减压阀、可控电机驱动器、流量计和控制器,其中,所述流体减压阀装置(例如无线地)连接到远程控制设施,从所述远程控制设施能够远程控制所述装置的操作。
20.一种供水系统,所述供水系统包括多个本地网络,所述本地网络中的每一个设置有根据权利要求1至19中任一项所述的减压阀装置。
21.一种控制本地供水网络中的水压的方法,所述本地供水网络具有将所述本地供水网络连接到高压主管道供应的减压阀,所述方法包括:
(i)为所述减压阀提供电动致动器,所述电动致动器能够在接收到来自控制器的控制信号时改变进入所述网络的水流量;
(ii)在所述减压阀的下游(例如,直接下游)为所述网络提供流量计和压力传感器,所述流量计和所述传感器与所述控制器进行通信;
(iii)测量流速和压力以建立流入所述网络的水的流速和压力之间的关系,并将建立所述关系的数据存储在所述控制器和/或远程控制位置中;
(iv)使用所述关系在给定时间点建立减压阀设置,所述减压阀设置在所述网络中的限定的远程位置处保持期望的最小压力;以及
(v)监测由所述流量计检测到的所述网络中的流速的变化,并致动所述电动致动器以响应于所述流速的变化而改变所述减压阀设置,以便在所述网络中的所述限定的远程位置处保持期望的最小压力。
22.根据权利要求19所述的方法,其中,所述减压阀是根据权利要求1至20中任一项所述的减压阀。
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