CN117803760A - 一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组以及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组以及监控方法，以解决空气阀节点处的堵塞情况不易被监控的问题，该具有堵塞监控功能的空气阀阀组包括包括中央过滤器、多个空气阀、造流组件以及监测组件。中央过滤器包括壳体以及过滤部件，壳体内设主流道以及与主流道连通的多个分支流道，主流道下端设有流体进口；过滤部件安装在主流道内并过滤由主流道流入分支流道的流体；多个空气阀与多个分支流道远离主流道的一端一一对应连通。造流组件用于使中央过滤器中形成流经主流道的过滤部件的动态流水；监测组件用于监测主流道两端压力差。本发明的空气阀阀组具有通过主动制造动态水流来对中央过滤器进行堵塞监控的效果。

Description

一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组以及监控方法

技术领域

本发明属于阀门技术领域，更具体地，涉及一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组以及监控方法。

背景技术

空气阀是用在输配水、市政供水管网上的阀门设备。空气阀作为管网的呼吸器，在管网充水时能够大量排气，在管网出现负压时能够大量吸气。

相关技术中，由于输水管线内的水体中可能含有树叶、泥沙、塑料或可能的施工碎料等杂质，充水过程中杂质易堵塞空气阀，而空气阀易因堵塞而失效，影响管道系统的安全运行。为此，在一些优化设计方案中，往往在管道系统中的空气阀节点处设置过滤器，通过过滤器来过滤进入空气阀阀体内的水体。

然而，在过滤器的长期使用过程中，过滤器内部的过滤结构易因杂质的积累而发生堵塞，使得空气阀节点因过滤器的堵塞而失效。然而，在过滤器的长期使用过程中，过滤器内部的过滤部件易因杂质的积累而发生堵塞，使得空气阀节点因过滤器的堵塞而失效。而由于堵塞状况基本发生于过滤器内部，巡检人员往往难以判断出空气阀节点处是否发生堵塞。因此，在巡检过程中，巡检人员往往需要拆开过滤器或卸下空气阀，才能检查并判断过滤部件的堵塞情况，这使得过滤器内部的堵塞故障难以被快速排除，亟需改进。

发明内容

为了改善空气阀节点处的堵塞情况不易被监控的问题，本发明提供一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组以及监控方法。

本发明提供的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，采用如下的技术方案：

本申请第一方面提供的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组采用如下的技术方案：

一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，包括中央过滤器、空气阀、造流组件以及监测组件，其中：所述中央过滤器包括壳体以及过滤部件，所述壳体内部设有主流道以及分布于所述主流道周向并与所述主流道连通的多个分支流道，所述主流道的下端设有用于与输水管线集气颈连通的流体进口，所述过滤部件安装在所述主流道内，所述过滤部件用以过滤由所述主流道流入所述分支流道的流体；所述空气阀设置有多个，多个所述空气阀与多个所述分支流道远离主流道的一端一一对应连通；所述造流组件用于使中央过滤器中形成流经主流道的过滤部件的动态流水；所述监测组件用于监测主流道的两端压力差，以判断主流道中的过滤部件的堵塞情况。

通过采用上述技术方案，在进行系统管路巡检时，巡检人员通过调节造流组件，使中央过滤器的主流道中主动形成流经过滤部件的动态流水，而后监测组件对具有动态水流的主流道的两端进行压力监测，通过监测组件所监测的压力差判断主流道中过滤部件的堵塞情况，实现空气阀节点处的堵塞情况的快速有效监控。

作为进一步优选的，所述主流道的下端连接有用于对流体进口进行开关的检修阀。

通过采用上述技术方案，巡检人员可以通过关闭检修阀，来隔断中央过滤器与输水管线集气颈之间的连接，来方便巡检人员进行空气阀阀组的维修。

作为进一步优选的，所述造流组件包括位于所述壳体顶部的第一开关阀，所述第一开关阀的进水端口与所述主流道连通。

通过采用上述技术方案，巡检过程中，巡检人员打开第一开关阀，而后输水管线中的水体沿集气颈流入中央管道的主流道中，主流道中的水体在经过过滤部件后从第一开关阀的外端开口处流出，从而实现动态流水的形成，为监测组件提供压力监测条件。同时，巡检人员还可以通过观察动态流水的流量大小来粗略判断过滤部件的堵塞情况。

作为进一步优选的，所述造流组件包括引流管以及第二开关阀，所述引流管的一端用于连通输水管线以引入水体，所述引流管的另一端通过第二开关阀连通所述壳体的顶部，所述壳体的下端周侧和/或所述检修阀的上端周侧连接有用于向外排水的排水构件。

通过采用上述技术方案，巡检过程中，巡检人员打开排水构件以及第二开关阀，使得输水管线中的水体在压力作用下沿引流管流入壳体的顶部，进入壳体内部的水体向下流入主流道并流经过滤部件，而后水体最终通过排水构件排出，从而在壳体内形成流经过滤部件的动态水流，为监测组件提供压力监测条件。此外，由于水体流经过滤部件的方向与过滤部件日常的过滤方向不同，使得水体能够对过滤部件进行反冲洗，流经过滤部件的水体在冲刷过滤部件处的杂质后通过排水构件排出；而在该反冲洗过程中，巡检人员还可以通过观测监测组件的压差变化或排水构件处的排水含杂情况，而判断中央过滤器中的清淤状况，从而达到对空气阀阀组的堵塞情况进行快速监测的同时，协同进行空气阀阀组的清淤的效果。

作为进一步优选的，所述监测组件包括第一压力监测器以及第二压力监测器，其中：所述第一压力监测器安装在所述中央过滤器的顶部，用于监测过滤部件的上方水流压力；所述第二压力监测器安装在所述中央过滤器的下端或检修阀的周侧或集气颈的周侧，用于监测过滤部件的下方水流压力。

通过采用上述技术方案，设置的第一压力监测器以及第二压力监测器能够对过滤部件两端的水流压力进行监测，通过监测获得的压力差值来直观体现过滤部件的堵塞情况。

作为进一步优选的，所述监测组件包括压差计，所述压差计的一测压端口与所述中央过滤器的顶部连通，所述压差计的另一测压端口与所述中央过滤器的下端或检修阀的上端周侧或集气颈的周侧连通。

通过采用上述技术方案，设置的压差计能够对中央过滤器的上下两端压力进行监测，从而通过测算的压力差值来体现过滤部件的堵塞情况。

作为进一步优选的，所述排水构件包括排水阀、排水软管和漏斗排管，所述排水软管通过排水阀连通于壳体的下端周侧和/或所述检修阀的上端周侧，所述排水软管还连通漏斗排管以收集水体并外排。

通过采用上述技术方案，使用过程中，巡检人员打开排水阀，使中央过滤器中的水体沿排水阀排入排水软管中，而后水体通过漏斗排管排出，实现空气阀阀组的排水处理。

作为进一步优选的，还包括反冲洗管和第三开关阀，所述反冲洗管设置有多个，多个所述反冲洗管的进水端用于连通输水管线以引入反冲洗水，多个所述反冲洗管的出水端通过第三开关阀与多个空气阀一一对应连通。

通过采用上述技术方案，在空气阀阀组的日常使用过程中，由于部分细小泥沙或污物可能穿透过滤器而到达空气阀，使得空气阀发生堵塞失效；因此，在巡检人员打开第三开关阀后，输水管线中的水体将沿反冲洗管导入空气阀中，对空气阀的内部进行清洗，实现空气阀的内部清洁；此外，由反冲洗管引出的反冲洗水在进行空气阀的清洗后，反冲洗水将沿分支流道流至过滤部件处，对过滤部件进行清洗，实现过滤部件的快速清洁。

作为进一步优选的，所述过滤部件与所述壳体可拆卸连接，所述壳体的上端设有连通主流道的检修口，所述检修口的外端还安装有可拆卸的检修盖。

通过采用上述技术方案，巡检人员可以通过打开检修盖，进行壳体内部的过滤部件的维修和更换工作，延长空气阀阀组的使用寿命。

本申请第二方面提供的一种监控方法采用如下的技术方案：

一种监控方法，基于第一方面所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，包括以下步骤：S1、通过造流组件使中央过滤器中形成流经主流道的动态流水，动态流水穿过过滤部件，使主流道的两端形成压力差；S2、通过监测组件对主流道的两端压力差进行监测。

综上所述，本发明至少包括以下有益技术效果：

1.巡检人员通过调节造流组件，使中央过滤器的主流道中主动形成流经过滤部件的动态流水，而后监测组件对具有动态水流的主流道的两端进行压力监测，通过监测组件所监测的压力差判断主流道中过滤部件的堵塞情况。

2.巡检人员打开第一开关阀，而后输水管线中的水体沿集气颈流入中央管道的主流道中，主流道中的水体在经过过滤部件后通过第一开关阀排出，从而实现动态流水的形成，为监测组件提供压力监测条件；同时，巡检人员还可以通过观察动态流水的流量大小来粗略判断过滤部件的堵塞情况。

3.巡检人员先关闭检修阀，然后打开排水构件以及第二开关阀，使得输水管线中的水体在压力作用下沿引流管流入壳体的顶部，水体沿壳体的顶部流入后会流经过滤部件，而后水体最终通过排水构件排出，从而在壳体内形成流经过滤部件的动态水流，为监测组件提供压力监测条件。

4.由于从引流管引入的水体能够对过滤部件进行反冲洗，完成反冲洗并携带有杂质的水体最终通过排水构件排出；在此过程中，巡检人员可以通过观测监测组件的压差变化来获知清淤状况，达到对空气阀阀组的堵塞情况进行快速监测和协同清淤的目的。

5.在巡检人员打开第三开关阀后，输水管线中的水体将沿反冲洗管导入空气阀中，对空气阀的内部进行清洗，实现空气阀的内部清洁；此外，由反冲洗管引出的反冲洗水在进行空气阀的清洗后，反冲洗水将沿分支流道流至过滤部件处，对过滤部件进行清洗。

附图说明

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中的中央过滤器的部分剖视结构示意图；

图3是本发明实施例中过滤部件的剖视结构示意图；

图4是本发明实施例中监控方法的流程示意图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1、中央过滤器；101、壳体；101-1、主管道；101-2、分支管道；102、过滤部件；102-1、滤筒；102-2、积杂环；102-3、带孔滤板；102-4、加固板；2、空气阀；3、集气颈；4、第一开关阀；5、引流管；6、第二开关阀；7、检修阀；8、第一压力监测器；9、第二压力监测器；10、压差计；11、排水阀；12、排水软管；13、漏斗排管；14、反冲洗管；15、第三开关阀；16、检修盖；17、出水开关阀；18、格栅板；100、主流道；200、分支流道；300、流体进口；400、检修口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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发明中的具体含义。

以下结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组。

参照图1-3，具有堵塞监控功能的空气阀阀组包括中央过滤器1、空气阀2、造流组件以及监测组件。其中：中央过滤器1包括壳体101以及过滤部件102，壳体101内部设有主流道100以及分布于主流道100周向并与主流道100连通的多个分支流道200，主流道100的下端设有用于与输水管线集气颈3连通的流体进口300；过滤部件102安装在主流道100内，过滤部件102用以过滤由主流道100流入分支流道200的流体。而空气阀2设置有多个，多个空气阀2与多个分支流道200远离主流道100的一端一一对应连通。造流组件则用于使中央过滤器1中形成流经主流道100的过滤部件102的动态流水；监测组件用于监测主流道100的两端压力差，以判断主流道100中的过滤部件102的堵塞情况。

进一步的，壳体101包括主管道101-1，以及分布于主管道101-1周向上并且与主管道101-1连通的多个分支管道101-2。主流道100成形于主管道101-1内，分支流道200成形于分支管道101-2内。壳体101的主管道101-1上端设有连通主流道100的检修口400，检修口400的外端还安装有可拆卸的检修盖16，壳体101在主流道100的下端连接有用于对流体进口300进行开关的检修阀7，壳体101通过检修阀7连通于输水管道集气颈3上。而过滤部件102可拆卸的安装于主流道100内，过滤部件102可以沿检修口400取出。

进一步的，在一些实施例中，造流组件包括位于壳体101顶部的第一开关阀4，第一开关阀4的进水端口与主流道100连通。优选的，第一开关阀4通过安装管连通于壳体101顶部的检修盖16上。

巡检过程中，巡检人员打开第一开关阀4，而后输水管线中的水体在压力作用下沿集气颈3流入中央管道的主流道100中，主流道100中的水体在经过过滤部件102后通过第一开关阀4流出，实现动态流水的形成，为监测组件提供监测条件。此外，巡检人员也可以通过观测第一开关阀4的出水流量大小，可以直接粗略评估中央过滤器1中过滤部件102的堵塞情况。

进一步的，在另一些实施例中，造流组件包括引流管5以及第二开关阀6，引流管5的一端用于连通输水管线以引入水体，引流管5的另一端通过第二开关阀6连通壳体101的顶部，壳体101的下端周侧和/或检修阀7的上端周侧连接有用于向外排水的排水构件。

巡检过程中，巡检人员先关闭检修阀7，然后打开排水构件以及第二开关阀6，使得输水管线中的水体在压力作用下沿引流管5流入壳体101的顶部，水体沿壳体101的顶部流入后会流经过滤部件102，而后水体通过排水构件排出，从而在壳体101内形成流经过滤部件102的动态水流，为监测组件提供压力监测条件。此外，引流管5引入壳体101中的水流还可以用于对过滤部件102进行反冲洗，消除过滤部件102的堵塞情况。

作为优选的，如图1所示的方案中既包括有第一开关阀4，还包括了排水构件以及第二开关阀6，该设计能够为巡检人员提供多种造流途径；具体而言，壳体101顶部的检修盖16通过三通接头连通第一开关阀4以及第二开关阀6，引流管5远离第二开关阀6的一端通过出水开关阀17连通于输水管线集气颈3的周侧。

进一步的，为对过滤部件102的堵塞情况进行监测；在一些实施例中，监测组件包括第一压力监测器8以及第二压力监测器9，第一压力监测器8以及第二压力监测器9均可以为压力表或带数显的压力传感器或压差计或压差变送器。其中：第一压力监测器8安装在中央过滤器1的顶部，其用于监测过滤部件102的上方水流压力；第二压力监测器9安装在中央过滤器1的下端或检修阀7的周侧或集气颈3的周侧，用于监测过滤部件102的下方水流压力。

在另一些实施例中，为监测过滤部件102的堵塞情况，监测组件包括压差计10，压差计10的一测压端口与中央过滤器1的顶部连通，压差计10的另一测压端口与中央过滤器1的下端或检修阀7的上端周侧或集气颈3的周侧连通。

作为优选的，本实施例中的监测组件既包括有第一压力监测器8以及第二压力监测器9，还包括了压差计10，该方案可以为巡检人员提供多种压差监测途径。具体而言，检修盖16的顶部连通有三通管接头，压差计10的一测压端口通过一开关阀连通于三通管接头上，压差计10的一测压端口通过另一开关阀连通于检修阀7的上端周侧。而第一压力监测器8则连通于三通管接头的另一接头上。第二压力监测器9连通于集气颈3的周侧。

进一步的，为实现由引流管5引入壳体101的水流的畅通排出；在本实施例中，排水构件包括排水阀11、排水软管12和漏斗排管13，排水软管12通过排水阀11连通于壳体101的下端周侧和/或检修阀7的上端周侧，排水软管12还连通漏斗排管13以收集水体并外排。排水软管12以及排水阀11的设置数量可以依据排放需求而定。

在其他实施例中，壳体101的下端周侧和/或检修阀7的上端周侧开设排污孔，排水构件包括堵头、封板或封盖等封堵排污孔的封堵件，且封堵件与排污孔可拆卸连接。

进一步的，考虑到空气阀阀组在使用过程中，部分细小泥沙或污物仍然可能穿透过滤器而到达空气阀2，使得空气阀2在长久使用后出现堵塞失效的情况。为此，本空气阀阀组还包括反冲洗管14和第三开关阀15，反冲洗管14设置有多个，多个反冲洗管14的进水端用于连通输水管线以引入反冲洗水，多个反冲洗管14的出水端通过第三开关阀15与多个空气阀2一一对应连通。

作为优选的，在本实施例中，多个反冲洗管14与引流管5共同通过多通接头连通于出水开关阀17的出水端口，使得出水开关阀17能够对多个反冲洗管14以及引流管5进行同步开关控制。

进一步的，过滤部件102可以为滤网、滤板、滤筒、滤芯等中的任意一种，在本实施例中，过滤部件102包括滤筒102-1，滤筒102-1的过滤面覆盖主流道100与分支流道200之间的连通口。

进一步的，参照图2和图3，滤筒102-1临近检修阀7的一端沿滤筒102-1内壁周向连接有积杂环102-2，积杂环102-2的上端面能够承载由滤筒102-1的滤面截留下来的杂质。滤筒102-1沿其内壁周向连接有带孔滤板102-3，带孔滤板102-3将滤筒102-1内腔分隔为上下两腔室。而滤筒102-1远离检修阀7的一端沿滤筒102-1内壁周向连接有带孔的加固板102-4，加固板102-4上连接有吊耳。

进一步的，壳体101临近检修阀7的一端沿主流道100的内壁周向连接有格栅板18。格栅板18将滤筒102-1支撑于壳体101内，实现滤筒102-1于壳体101内的支撑限位。

需要说明的是，在过滤部件102设置为滤筒102-1的实施例中，壳体101的上部、壳体101的下部位于过滤部件102的滤面外侧，检修阀7的上部周侧、输水管道的集气颈3位于过滤部件102的滤面内侧。即，上述中的压差计10的一测压端口与滤筒102-1的外侧流道连通，压差计10的另一测压端口与滤筒102-1的内侧流道连通；第一压力监测器8连接于滤筒102-1的外侧流道，第二压力监测器9连接于滤筒102-1的内侧流道。排水阀11连通于壳体101的下部周侧时，排水阀11将与滤筒102-1的外侧流道连通。排水阀11连通于检修阀7的上部周侧时，排水阀11将与滤筒102-1的内侧流道连通。

本申请实施例还公开了一种针对上述的具有堵塞监控功能的空气阀阀组的监控方法。参照图4，该监控方法包括以下步骤：

S1、造流——通过造流组件使中央过滤器1中形成流经主流道100的动态流水，动态流水穿过过滤部件102，使主流道100的两端形成压力差。

S2、监测——通过监测组件对主流道100的两端压力差进行监测，以判断中央过滤器1的堵塞情况。

以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，包括中央过滤器(1)、空气阀(2)、造流组件以及监测组件，其中：

所述中央过滤器(1)包括壳体(101)以及过滤部件(102)，所述壳体(101)内部设有主流道(100)以及分布于所述主流道(100)周向并与所述主流道(100)连通的多个分支流道(200)，所述主流道(100)的下端设有用于与输水管线集气颈(3)连通的流体进口(300)，所述过滤部件(102)安装在所述主流道(100)内，所述过滤部件(102)用以过滤由所述主流道(100)流入所述分支流道(200)的流体；

所述空气阀(2)设置有多个，多个所述空气阀(2)与多个所述分支流道(200)远离主流道(100)的一端一一对应连通；

所述造流组件用于使中央过滤器(1)中形成流经主流道(100)的过滤部件(102)的动态流水；

所述监测组件用于监测主流道(100)的两端压力差，以判断主流道(100)中的过滤部件(102)的堵塞情况。

2.根据权利要求1所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述主流道(100)的下端连接有用于对流体进口(300)进行开关的检修阀(7)。

3.根据权利要求2所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述造流组件包括位于所述壳体(101)顶部的第一开关阀(4)，所述第一开关阀(4)的进水端口与所述主流道(100)连通。

4.根据权利要求2所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述造流组件包括引流管(5)以及第二开关阀(6)，所述引流管(5)的一端用于连通输水管线以引入水体，所述引流管(5)的另一端通过第二开关阀(6)连通所述壳体(101)的顶部，所述壳体(101)的下端周侧和/或所述检修阀(7)的上端周侧连接有用于向外排水的排水构件。

5.根据权利要求3或4所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述监测组件包括第一压力监测器(8)以及第二压力监测器(9)，其中：

所述第一压力监测器(8)安装在所述中央过滤器(1)的顶部，用于监测过滤部件(102)的上方水流压力；

所述第二压力监测器(9)安装在所述中央过滤器(1)的下端或检修阀(7)的周侧或集气颈(3)的周侧，用于监测过滤部件(102)的下方水流压力。

6.根据权利要求3或4所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述监测组件包括压差计(10)，所述压差计(10)的一测压端口与所述中央过滤器(1)的顶部连通，所述压差计(10)的另一测压端口与所述中央过滤器(1)的下端或检修阀(7)的上端周侧或集气颈(3)的周侧连通。

7.根据权利要求4所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述排水构件包括排水阀(11)、排水软管(12)和漏斗排管(13)，所述排水软管(12)通过排水阀(11)连通于壳体(101)的下端周侧和/或所述检修阀(7)的上端周侧，所述排水软管(12)还连通漏斗排管(13)以收集水体并外排。

8.根据权利要求4所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，还包括反冲洗管(14)和第三开关阀(15)，所述反冲洗管(14)设置有多个，多个所述反冲洗管(14)的进水端用于连通输水管线以引入反冲洗水，多个所述反冲洗管(14)的出水端通过第三开关阀(15)与多个空气阀(2)一一对应连通。

9.根据权利要求1所述的一种具有堵塞监控功能的空气阀阀组，其特征在于，所述过滤部件(102)与所述壳体(101)可拆卸连接，所述壳体(101)的上端设有连通主流道(100)的检修口(400)，所述检修口(400)的外端还安装有可拆卸的检修盖(16)。

10.一种监控方法，其采用如权利要求1-9任意一项所述的具有堵塞监控功能的空气阀阀组进行，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过造流组件使中央过滤器(1)中形成流经主流道(100)的动态流水，动态流水穿过过滤部件(102)，使主流道(100)的两端形成压力差；

S2、通过监测组件对主流道(100)的两端压力差进行监测。