CN213271199U - 一种调流控制阀及发电组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种调流控制阀及发电组件，包括阀体，所述阀体内设置有进口、出口以及与所述出口连通的容纳腔，所述容纳腔设置在所述进口下方，所述容纳腔上开设有与所述进口连通的开口；所述阀体内还设置有下压力腔与调流组件，所述调流组件与所述阀体滑动连接，所述下压力腔设置在所述容纳腔下方，所述下压力腔通过管道与所述进口连通，所述调流组件上端置于所述容纳腔内，且所述调流组件上端对应所述开口形成有密封件，该调流控制阀能够实时控制流入水力发电机中的水流流速，避免流入水力发电机中水流流速过大导致水力发电机损坏。

Description

一种调流控制阀及发电组件

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种调流控制阀。

背景技术

城市智慧管网控制系统往往通过各种各样的电子元件对管网的压力和流量进行监测控制，如电磁流量计，电子压力计，无线电线，传感器，电动执行器和控制电箱等。在偏远的郊区，往往没有市政供电，一般采用太阳能发电方式为管路中的电子元件供电。但太阳能发电设备存在各种各样的缺点，如在多云天发电量不足；设备需要安装到露天，安装空间大；发电设备的存蓄电池7往往被人破坏或偷走。

储蓄电磁有一定的使用寿命，在长时间的反复充放电使用过程中，电池寿命也随之衰退，并且需要人员到现场定期检查和更换。

因此，在水力管网系统中，水力发电机也日益渐趋用于城市智慧管网控制系统中。但现今的水力发电机技术存在以下缺点：水力发电机的工作原理主要是通过进、出水口两端的压差，使涡轮快速转动而产生电量。若发电机进、出口两端的压差越大，水流的流速越大，叶轮的转速越大，发电功率就越大。但涡轮都有额定的发电转速，当涡轮转速达到一定值时，即使发电机的叶轮转速再大，发电功率也是一定的，不会随之继续增大。水力发电机的转速过快也会导致水力发电机容易磨损。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种调流控制阀，能够实时控制流入水力发电机中的水流流速，避免流入水力发电机中水流流速过大导致水力发电机损坏。

本发明的目的之二在于提供一种发电组件。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种调流控制阀，包括阀体，所述阀体内设置有进口、出口以及与所述出口连通的容纳腔，所述容纳腔设置在所述进口下方，所述容纳腔上开设有与所述进口连通的开口；

所述阀体内还设置有下压力腔与调流组件，所述调流组件与所述阀体滑动连接，所述下压力腔设置在所述容纳腔下方，所述下压力腔通过管道与所述进口连通，所述调流组件上端置于所述容纳腔内，所述调流组件下端与所述下压力腔腔壁连接，所述调流组件套设有弹性件，所述弹性件两端分别与所述下压力腔腔壁及所述阀体抵接，所述下压力腔适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生形变，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

进一步地，还包括阀体包括上阀体、中阀体与下阀体，所述上阀体设置在所述下阀体上方，所述中阀体设置在所述上阀体与所述下阀体之间，所述进口及所述出口设置在所述上阀体内，所述上阀体的下端面与所述中阀体的上端面配合并围成所述容纳腔，所述中阀体与所述下阀体配合并围成一空腔，所述空腔内设置有分隔件，所述分隔件将所述空腔分隔为所述下压力腔与上压力腔，所述调流组件下端穿过所述中阀体并与所述分隔件连接，所述弹性件套两端分别与所述中阀体及所述分隔件抵接，所述分隔件适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生移动，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

进一步地，所述分隔件包括膜片，所述膜片设置在所述中阀体与所述下阀体之间，所述膜片与所述中阀体配合并围成所述上压力腔，所述膜片与所述下阀体配合并围成所述下压力腔，所述调流组件下端与所述膜片固接，所述膜片适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生形变，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

进一步地，所述调流组件包括阀杆、阀瓣与两压板，所述阀瓣安装于所述阀杆上端，两所述压板分别安装于所述膜片上下两端，所述阀杆下端贯穿两所述压板并安装有固定螺母。

进一步地，所述阀杆表面开设有环形槽，所述环形槽内安装有滑动密封圈。

进一步地，所述分隔件包括套设于所述空腔内的活塞板，所述活塞板将所述空腔分隔为所述下压力腔与所述上压力腔，所述调流组件下端与所述活塞板固接，所述弹性件设置在所述上压力腔内，所述活塞板适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下，沿所述空腔内壁发生滑动，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

进一步地，所述弹性件为套设于所述阀杆上的弹簧。

本发明的目的之二采用如下方案实现：

一种发电组件，用于为调压阀提供电力，包括上述调流控制阀与水力发电机，所述水力发电机的进水端通过管道与调压阀的进水端连接，所述水力发电机的出水端通过所述调流控制阀与调压阀的出水端连接，所述调流控制阀适于控制流过所述水力发电机的水流大小。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本申请通过设置下压力腔与调流组件配合，能够当进口与出口之间的压差增大时，减小密封件与开口之间的开度，使管路的流速不会随压差增大而增大，当进口与出口之间的压差减小时，增大密封件与开口之间的开度，使管路的流速不会随压差减小而减小，以使得流入发电机中水流流速均衡，以避免出现水流流速过快水力发电机受损的现象发生。

附图说明

图1为本发明的一种调流控制阀的结构示意图；

图2为本发明的一种调流控制阀的半剖视图；

图3为本发明的一种调流控制阀的旋转剖视图；

图4为本发明的一种发电组件的结构示意图。

图示：11、进口；12、出口；13、上压力腔；14、下压力腔；15、压板； 16、膜片；17、弹簧；18、阀杆；19、阀瓣；20、开口；21、上阀体；22、中阀体；23、下阀体；1、调压阀；2、调流控制阀；3、水力发电机。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示的一种调流控制阀，包括阀体，阀体内设置有进口11、出口12以及与出口12连通的容纳腔，容纳腔设置在进口11下方，容纳腔上开设有与进口11连通的开口20；

阀体内还设置有下压力腔14与调流组件，调流组件与阀体滑动连接，下压力腔14设置在容纳腔下方，下压力腔14通过管道与进口11连通，调流组件上端置于容纳腔内，调流组件下端与下压力腔14腔壁连接，调流组件套设有弹性件，弹性件两端分别与下压力腔14腔壁及阀体抵接，下压力腔14适于在进口 11与出口12之间的水压差作用下发生形变，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口20的水流。

本申请中弹性件采用弹簧17。

在具体使用时，发电机组一般是安装在与调压阀进水端与出水端连接的支路管道上，而本申请是用于控制流经发电机组的水流量的，故本申请调流控制阀也安装在上述支路管道上，且进口11的压力与调压阀进水端的压力相等，出口12的压力与调压阀出水端的压力相等。

在用水高峰时，此时流经调压阀的水流速度较快，根据伯努利方程，等高流动时，流速大，压力就小，故此时调压阀的出水端的压力将降低，而调压阀进水端的水压保持不变，即本申请进口11压力不变，出口12压力降低时(进出口12两端压差增大)。下压力腔14对调流组件的上推力F1不变，容纳腔对调流组件下推力F2减小，调流组件往上运动，密封件与开口20之间的开度减小，直至F1＝F2+F3。

在用水低峰时，此时流经调压阀的水流速度较低，调压阀的出水端的压力将增高，而调压阀进水端的水压保持不变，即进口11压力不变，出口12压力增大时(进出口12两端压差减小)，下压力腔14对调流组件的上推力F1不变，容纳腔对调流组件的下推力F2增大，密封件往下运动，密封件与开口20之间的开度增大，直至F1＝F2+F3。

本申请通过设置下压力腔14与调流组件配合，能够当进口11与出口12之间的压差增大时，减小密封件与开口20之间的开度，使管路的流速不会随压差增大而增大，当进口11与出口12之间的压差减小时，增大密封件与开口20之间的开度，使管路的流速不会随压差减小而减小，以使得流入发电机中水流流速均衡，以避免出现水流流速过快水力发电机受损的现象发生。

具体地，本申请还包括阀体包括上阀体21、中阀体22与下阀体23，上阀体21设置在下阀体23上方，中阀体22设置在上阀体21与下阀体23之间，进口11及出口12设置在上阀体21内，上阀体21的下端面与中阀体22的上端面配合并围成容纳腔，中阀体22与下阀体23配合并围成一空腔，空腔内设置有分隔件，分隔件将空腔分隔为下压力腔14与上压力腔13，调流组件下端穿过中阀体22并与分隔件连接，弹性件套两端分别与中阀体22及分隔件抵接，分隔件适于在进口11与出口12之间的水压差作用下发生移动，并驱使调流组件运动，以联动密封件堵塞或开启开口20，通过将阀体分为上阀体21、中阀体22 与下阀体23以方便调流组件以及分隔件的安装。

具体地，分隔件包括膜片16，膜片16设置在中阀体22与下阀体23之间，膜片16与中阀体22配合并围成上压力腔13，膜片16与下阀体23配合并围成下压力腔14，调流组件下端与膜片16固接，膜片16适于在进口11与出口12 之间的水压差作用下发生形变，以驱使调流组件运动，以能够使密封件堵塞或开启开口20。

在用水高峰时，下压力腔14对调流组件的上推力F1不变，容纳腔对调流组件下推力F2减小，此时，膜片16将在下推力F2作用下向上凸起，并带动调流组件往上运动，从而使得密封件向上运动，密封件与开口20之间的开度减小。

在用水低峰时，下压力腔14对调流组件的上推力F1不变，容纳腔对调流组件的下推力F2增大，此时，膜片16将在下推力F2作用下向下凹陷，并带动调流组件向下运动，从而使得密封件往下运动，密封件与开口20之间的开度增大。

具体地，调流组件包括阀杆18、阀瓣19与两压板15，阀瓣19安装于阀杆 18上端并形成密封件，两压板15分别安装于膜片16上下两端，阀杆18下端贯穿两压板15并安装有固定螺母。

通过在膜片16上下端安装压板15，以方便使用者将阀杆18下端与膜片16 固定，使得膜片16在形变时能够带动阀杆18上下移动。

此外，本申请中分隔件也可采用套设于空腔内的活塞板，活塞板将空腔分隔为下压力腔14与上压力腔13，并形成类似活塞一样的结构，将调流组件下端与活塞板固接，弹性件设置在上压力腔13内，活塞板适于在进口11与出口12 之间的水压差作用下，沿空腔内壁发生滑动，以驱使调流组件运动，以能够使密封件堵塞或开启开口20。

阀杆18表面开设有环形槽，环形槽内安装有滑动密封圈，以提高密封性，避免水流通过阀杆表面流入上压力腔13内。

如图4所示，一种发电组件，用于为调压阀1提供电力，包括上述调流控制阀2与水力发电机3，水力发电机3的进水端通过管道与调压阀1的进水端连接，水力发电机3的出水端通过所述调流控制阀2与调压阀1的出水端连接，调流控制阀2适于控制流过水力发电机3的水流大小，以避免流经水力发电机3 的水流过大，水力发电机3的叶片转动速度过快导致损坏。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种调流控制阀，其特征在于：包括阀体，所述阀体内设置有进口、出口以及与所述出口连通的容纳腔，所述容纳腔设置在所述进口下方，所述容纳腔上开设有与所述进口连通的开口；

所述阀体内还设置有下压力腔与调流组件，所述调流组件与所述阀体滑动连接，所述下压力腔设置在所述容纳腔下方，所述下压力腔通过管道与所述进口连通，所述调流组件上端置于所述容纳腔内，所述调流组件下端与所述下压力腔腔壁连接，所述调流组件套设有弹性件，所述弹性件两端分别与所述下压力腔腔壁及所述阀体抵接，所述下压力腔适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生形变，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

2.如权利要求1所述的一种调流控制阀，其特征在于：还包括阀体包括上阀体、中阀体与下阀体，所述上阀体设置在所述下阀体上方，所述中阀体设置在所述上阀体与所述下阀体之间，所述进口及所述出口设置在所述上阀体内，所述上阀体的下端面与所述中阀体的上端面配合并围成所述容纳腔，所述中阀体与所述下阀体配合并围成一空腔，所述空腔内设置有分隔件，所述分隔件将所述空腔分隔为所述下压力腔与上压力腔，所述调流组件下端穿过所述中阀体并与所述分隔件连接，所述弹性件套两端分别与所述中阀体及所述分隔件抵接，所述分隔件适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生移动，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

3.如权利要求2所述的一种调流控制阀，其特征在于：所述分隔件包括膜片，所述膜片设置在所述中阀体与所述下阀体之间，所述膜片与所述中阀体配合并围成所述上压力腔，所述膜片与所述下阀体配合并围成所述下压力腔，所述调流组件下端与所述膜片固接，所述膜片适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下发生形变，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

4.如权利要求3所述的一种调流控制阀，其特征在于：所述调流组件包括阀杆、阀瓣与两压板，所述阀瓣安装于所述阀杆上端，两所述压板分别安装于所述膜片上下两端，所述阀杆下端贯穿两所述压板并安装有固定螺母。

5.如权利要求4所述的一种调流控制阀，其特征在于：所述阀杆表面开设有环形槽，所述环形槽内安装有滑动密封圈。

6.如权利要求2所述的一种调流控制阀，其特征在于：所述分隔件包括套设于所述空腔内的活塞板，所述活塞板将所述空腔分隔为所述下压力腔与所述上压力腔，所述调流组件下端与所述活塞板固接，所述弹性件设置在所述上压力腔内，所述活塞板适于在所述进口与所述出口之间的水压差作用下，沿所述空腔内壁发生滑动，以驱使所述调流组件朝向或远离所述开口，以能够调节通过所述开口的水流。

7.如权利要求4所述的一种调流控制阀，其特征在于：所述弹性件为套设于所述阀杆上的弹簧。

8.一种发电组件，用于为调压阀提供电力，其特征在于：包括权利要求1-7项中任一项所述调流控制阀与水力发电机，所述水力发电机的进水端通过管道与调压阀的进水端连接，所述水力发电机的出水端通过所述调流控制阀与调压阀的出水端连接，所述调流控制阀适于控制流过所述水力发电机的水流大小。

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