CN220249093U - 一种自动控制系统中的放空阀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型所公开的一种控制系统中的放空阀装置，属于鼓风机领域，解决了老式的气动开关型电磁阀容易老化和不可靠的缺陷。本实用新型所述的自动控制系统中的放空阀装置，安装在与鼓风机出口管道侧面连通的分支通气管道上，与鼓风机主机出风口管道上的压力检测装置在鼓风机设备的控制系统中配合，起到了自动控制的作用；所述的自动控制系统中的放空阀装置含有一个安装散件的支架，支架上安装了一个蝶阀，还安装了一个根据压力检测装置的信号打开蝶阀释放压力的蝶阀控制机构；所述的蝶阀与分支通气管道通过法兰同轴连接，所述分支通气管道的通气状态取决于蝶阀的状态。本实用新型适合用于所有需要泄压的场合。

Description

一种自动控制系统中的放空阀装置

技术领域

本实用新型属于鼓风机、压缩机领域，涉及一种自动控制系统中的放空阀装置。

背景技术

鼓风机设备应用广泛，而每个具体场合的应用要求都不一定相同，比如用于污水处理时，必须是鼓风机的出口压力大于污水水深对应的水压时，机箱的出口管路才可以爆气打开正常工作。对气悬浮鼓风机来说，还必须是风机的转速达到气悬浮轴承的起浮状态，才能正常爆气工作。

鼓风机设备如图1所示，包括了鼓风机主机、机箱、机箱的出口管路，以及连接鼓风机主机的出风口与机箱的出风口之间的气体管道，甚至还包括鼓风机主机出风口的气体管道侧面的放空阀装置，以及鼓风机设备的自动控制系统中需要的出风口的压力检测装置等等。

实际应用中，在鼓风机出口管道的侧面设置一个连通的分支通气管道，放空阀装置通过法兰被夹持安装在分支通气管道上。在鼓风机机箱的出风口管路处于关闭状态时，鼓风机主机内的气体要能通过气体管道侧面的放空阀装置排出；放空阀打开或关闭的状态取决于鼓风机的压力和流量。

可见，放空阀是鼓风机设备必须配备的部件之一，其作用还可以是在鼓风机主机运行到额定转速前，可以让鼓风机主机进行泄压，避免叶轮带压启动；在风机停止或运行过程中，如果遇到外界压力突然增大，风机不能输出风量或输出风量很小时，同样需对鼓风机出口管道进行泄压，否则会造成风机发生喘振，对风机轴承、叶轮等零部件产生严重的损坏，而放空阀能有效保护设备的安全运行。

自动控制的鼓风机设备上，在鼓风机转速达到设定的数值后，鼓风机流量、压力、功率等参数达到相对稳定状态；鼓风机控制系统读取当前实际的流量、压力或功率参数，并与目标值比较:(1)当实际的流量、压力或功率参数小于目标值时，鼓风机按照转速调整的时间及步长，逐步提高鼓风机转速；(2)当实际的流量、压力或功率参数大于目标值时，鼓风机按照转速调整的时间及步长，逐步降低鼓风机转速；(3)设定鼓风机目标参数死区范围，鼓风机自动调整转速，实际值逐渐逼近目标值，当实际值进入死区范围后，鼓风机停止调整转速。

现有技术的问题是：1.现有放空阀通常使用气动开关型电磁阀控制放空阀气膜的开闭，只有全开与全关两种状态，放空泄压的风量无法调节；2.放空阀结构中使用的是气膜等柔性薄膜密封件，在多次开闭后出现老化失效，可靠性较低；3.放空阀工作时噪音较大。

发明内容

本实用新型旨在解决上述鼓风机设备现有技术的一系列问题，为此公开了一种自动控制系统中的放空阀装置。

本实用新型所述的自动控制系统中的放空阀装置，安装在与鼓风机出口管道的侧面连通的分支通气管道上，与鼓风机主机出风口管道上的压力检测装置在鼓风机设备的控制系统中配合，实现鼓风机主机的泄压与鼓风机设备正常工作的自动控制；所述自动控制系统中的放空阀装置含有一个安装散件的支架，支架上安装了一个蝶阀，还安装了一个根据压力检测装置的信号打开蝶阀释放压力的蝶阀控制机构；所述的蝶阀与分支通气管道通过法兰同轴连接，所述分支通气管道的通气状态取决于蝶阀的状态。

一种优选的技术方案是，所述的蝶阀控制机构包括一个电机和由电机驱动的直线运动机构，还包括两端均以转轴方式连接所述的直线运动机构与蝶阀的一个连杆；其中，所述的控制系统把检测到的鼓风机出口管道的压力转化为控制电机转动的信号，所述电机的转动驱动直线运动机构，直线位移量通过连杆调节蝶阀的阀板回转的角度；电机的通电状态决定了直线位移进退的长度。

一种优选的技术方案是，所述电机驱动的直线运动机构，是由直流电机、减速机构、丝杆机构组成的电动推杆机构，可通过调节减速机构匹配不同的开合速度，应对各种实际所需的蝶阀开合角度；电动推杆机构与蝶阀之间通过一个连杆连接，连杆的两端都是转轴连接。

另一种可行的技术方案是，所述电机驱动的直线运动机构，是由直线电机驱动蝶阀的阀板回转，电机的通电时长决定了直线位移进退的长度，从而控制蝶阀阀板的回转角度。

具体实施时，在主机出风口的气体管道上设置了压力检测口，用以监测风机运行时出口管路的压力状态时有两种情况：

第一种情况：当风机启动时，因鼓风机转速未达到设定值，出口管路的压力较低，此时控制电动推杆机构伸出，将蝶阀打开；当风机的风压达到设定值后，就控制电动推杆机构缩回，关闭蝶阀；风机停机时原理相同，当风机转速下降，风压低于管网压力时，需打开蝶阀排风，直至风机完全停止。

第二种情况：风机运行过程中，当检测到出口压力异常增大时，控制电动推杆机构伸出，打开蝶阀，并根据压力增大的幅度设置蝶阀的开度；当压力恢复至设定值时再关闭蝶阀，小开口的排风即可避免出现喘振，相比开关型放空阀，小角度开启放空阀可以有效避免过渡泄压导致能源浪费。

进一步优化的技术方案：所述电机驱动的直线运动机构中配置了位移传感器，当风机控制系统控制电动推杆机构伸出时，所述位移传感器检测到电动推杆机构伸出的位移值，可转换为蝶阀阀板的转动角度，即阀门开度。电动推杆机构通过电机驱动伸出缩回，并通过控制通电时间确定伸出或缩回的长度。

一个具体实施的方案是，电动推杆机构伸出9mm，蝶阀打开6°；电动推杆机构伸出30mm，蝶阀打开20°。

进一步优化的技术方案，是在蝶阀的出口面安装一个可调消声装置，用以降低放空阀出来的噪音。

更为具体的技术方案是，可调消声装置包括通过法兰安装在蝶阀出口面的消声筒、消声筒上安装有可移动的调节盖，消声筒上设置有降噪孔板，调节螺柱；调节盖与消声筒之间设置压缩弹簧，调节螺母安装在调节螺柱上，通过调节螺母的拧入深度改变消声筒与调节盖之间的距离，从而调节气体流出通道时的阻力，从而降低出气口噪声。

上述一系列技术方案的实施，会让风机产品具有以下的优点：

1.采用蝶阀控制风机放空，可靠性高，成本低，因为蝶阀是成熟的标准件；2.采用直线驱动，可实现蝶阀快速开闭；3.蝶阀开度可连续控制，平稳可靠；4.防空阀排气通道可调节，降低噪音。

附图说明

本实用新型中用到的列图如下：

图1带放空阀的鼓风机设备

其中，10鼓风机主机；40机箱；30放空阀；20主机出风口的气体管道

图2一种放空阀装置

其中，1.电动推杆机构；2.连杆；3.支架；4.蝶阀；5.可调消声装置

图3放空阀动作示意图

图4控制系统中带可调消声装置的放空阀装置

其中，51.调节盖；52.弹簧；53.消声筒；54.安装法兰；55.调节螺母；56.主机出风口的气体管道；57.压力检测口

具体实施例

实施例

具体实施的一个范例如图4中所示的，是位于鼓风机出风口的气体管道56侧面的分支气流管道上的一种自动控制系统中的放空阀装置，如图2所示，含有一个安装散件的支架3，一个蝶阀4，一个由直流电机，减速机构，丝杆机构组成的电动推杆机构1，蝶阀4与电动推杆机构1之间由一个连杆2连接，连杆2与蝶阀4和电动推杆机构1之间都是转轴连接；电动推杆机构1是将直流电机的转动转化为直线运动的一个机构，电动推杆机构1中的直线位移量决定蝶阀4打开的程度；电机驱动控制电动推杆机构1的运动，并通过控制通电时间确定伸出或缩回的长度；控制系统中把压力检测口57检测到的压力，转化为通过电机控制的电动推杆机构1的位移量。

本实施例的电动推杆机构1中设有位移传感器，当风机控制系统控制电动推杆机构伸出时，位移传感器检测到的电动推杆机构伸出的位移值，可转换为蝶阀4的阀板转动角度，即阀门开度，如图3所示的放空阀动作示意图。电动推杆机构通过电机驱动伸出或缩回，并通过控制通电时间确定伸出或缩回的长度。本实施例基于各种参数的设置，最后实现的结果是：电动推杆机构伸出9mm，蝶阀打开6°；电动推杆机构伸出30mm，蝶阀打开20°。

本实施例选用了电动推杆机构作为直线运动的驱动方式，电动推杆机构由直流电机，减速机构，丝杆机构组成，可将回转运动转化为推杆的直线运动，可通过调节减速机构匹配不同的伸缩速度。类似的，可以使用伸缩气缸，直线电机等驱动装置来驱动蝶阀的阀板回转。

本实施例采用成熟的蝶阀控制风机的泄压放空，可靠性高，成本低；采用直线驱动，可实现蝶阀快速开闭，并且蝶阀开度可连续控制。

实施例2：

本实用新型具体实施在产品上的第二个技术方案，是在实施例1的基础上，如图4所示的在蝶阀的出口面安装了一个可调消声装置5，用以降低放空阀出来的噪音。所述的可调消声装置包括通过法兰54安装在蝶阀出口面的消声筒53、消声筒上安装有可移动的调节盖51，消声筒上设置有降噪孔板和调节螺柱；调节盖51与消声筒53之间设置压缩弹簧52，调节螺母55安装在调节螺柱上，通过调节螺母的拧入深度改变消声筒53与调节盖51之间的距离，从而调节气体流出通道时的阻力，实现降低出气口噪声。

本实用新型所述的自动控制系统中的一系列放空阀装置，弃用之前的薄膜密封，使用了成熟的蝶阀进行鼓风机主机的泄压，解决了鼓风机设备现有技术中存在的一些列问题，从而使产品密封可靠，成本低；使用了带位移传感器的电动推杆机构作为放空阀的驱动机构,可在管路压力波动时快速响应，避免喘振发生；放空阀开度可连续调节，提高整机运行可靠性；在蝶阀下游设置了消声结构，放空阀噪音可根据所需流量进行调节，降低放空阀排空噪音。

本实用新型涵盖的技术方案也不仅限于上述公开的内容,所述的自动控制系统中的放空阀装置也不仅适合于鼓风机设备，还适用于所有需要泄压的控制系统中。

Claims (8)

1.一种自动控制系统中的放空阀装置，安装在与鼓风机出口管道侧面连通的分支通气管道上，其特征在于，所述的放空阀装置与鼓风机主机出风口管道上的压力检测装置在鼓风机设备的控制系统中配合作用，实现自动控制；所述的自动控制系统中的放空阀装置，含有一个安装散件的支架，支架上安装了一个蝶阀，还安装了一个根据压力检测装置的信号打开蝶阀、释放压力的蝶阀控制机构；所述的蝶阀与分支通气管道通过法兰同轴连接。

2.如权利要求1所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，所述的蝶阀控制机构，包括电机和由电机驱动的直线运动机构，还包括两端均以转轴方式连接所述直线运动机构与蝶阀的一个连杆；其中，所述控制系统中把检测到的鼓风机出口管道的压力转化为控制电机转动的信号，所述电机的转动驱动直线运动，直线位移量通过连杆决定蝶阀的阀板回转的角度；电机的通电时长决定了直线位移进退的长度。

3.如权利要求2所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，所述电机驱动的直线运动机构，是由直流电机、减速机构、丝杆机构组成的电动推杆机构，可通过调节减速机构匹配不同的伸缩速度，应对各种实际所需的蝶阀开合速度；电动推杆机构与蝶阀之间通过一个连杆连接，连杆的两端都是转轴连接。

4.如权利要求2所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，所述电机驱动的直线运动机构，是由直线电机驱动蝶阀的阀板回转。

5.如权利要求2所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，所述电机驱动的直线运动机构中配置了位移传感器，当风机控制系统控制电动推杆机构伸出时，所述位移传感器检测电动推杆机构伸出的位移值，可转换为蝶阀阀板的转动角度，即阀门开度；电动推杆机构通过电机驱动伸出缩回，并通过控制通电时间确定伸出或缩回的长度。

6.如权利要求5所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，电动推杆机构伸出9mm，蝶阀打开6°；电动推杆机构伸出30mm，蝶阀打开20°。

7.如上任一权利要求所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，在蝶阀的出口面安装一个可调消声装置，用以降低放空阀出来的噪音。

8.如权利要求7所述的自动控制系统中的放空阀装置，其特征在于，所述可调消声装置包括通过法兰安装在蝶阀出口面的消声筒，消声筒上安装有可移动的调节盖，消声筒上设置有降噪孔板，调节螺柱；调节盖与消声筒之间设置压缩弹簧，调节螺母安装在调节螺柱上，通过调节螺母的拧入深度改变消声筒与调节盖之间的距离，从而调节气体流出通道时的阻力，从而降低出气口噪声。