CN2781129Y - 电动动态一体型调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种阀门，旨在提供一种具有机械自力式自动压差平衡功能的电动动态一体型调节阀。包括调节阀体、流量调节装置和自动压差平衡装置，所述的自动压差平衡装置包括一个“H”形的控制流筒，由内至外依次安装有压差控制阀芯、压差调节弹簧、带腔体的活动薄膜组件；活动薄膜组件的两面分别配置有高压端测量口、低压端测量口，通过测量压差的铜管以螺纹方式分别连接到调节阀体上的高压端测量嘴、低压端测量嘴。该发明能确保末端的能量输出与控制阀的行程(开度)成线性关系，控制品质好。还具有应用灵活、运行稳定外形紧凑，体积小巧，使用寿命更长、更换或维修成本低的特点。

Description

电动动态一体型调节阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门。更具体地说，本实用新型涉及一种具有机械自力式自动压差平衡功能的电动动态一体型调节阀。

背景技术

在采暖、空调的大量异程管网水系统中，因水力不平衡造成的系统能源浪费、运行噪声增加和设备使用寿命缩短的现象已经引起大家的重视。解决复杂管网水力平衡的方法已经由机械式静态平衡、机械式动态平衡向电动动态一体型调节阀发展。

目前刚开始大量应用的某著名进口品牌的电动动态调节阀本质上是一种普通机械自力式带压差平衡功能的电动调节阀，只是外形看上去很象一体化的阀，故称一体型电动动态调节阀，这种用于HVAC控制的进口调节阀经过国内的实际应用和测试发现，存在如下不足：

1、调节阀的特征曲线本质上属于一种接近快开的线性特性，这种调节特性的电动阀应用于空调末端热交换器的能量输出控制是不合理的，容易导致系统能耗浪费、噪声增加、设备寿命缩短，严重时还会导致控制的振荡，使得系统运行处于不稳定状态。

2、当调节阀体处于最大流量的全开模式、或者接近全关闭模式时，薄膜活动行程过大、薄膜两端受压过大，容易导致薄膜的破损而失去了调节能力。

3、压力探测孔采用小孔径内置方式，虽然体积紧凑，但因孔径太小、检修和维护不方便，并容易因水中含杂质引起堵塞而失去了调节能力，且更换或维修成本普遍很高。

针对上述不足及国内工程实际应用的需求，我们提出一种具有自动压差平衡功能的全新电动动态一体型调节阀，该调节阀还可以广泛应用到其它流体流动的调节与控制。

发明内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有自动压差平衡功能的电动动态一体型调节阀。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种电动动态一体型调节阀，包括调节阀体12、流量调节装置和自动压差平衡装置，所述的自动压差平衡装置包括一个“H”形的控制流筒5，在控制流筒5的下端，由内至外依次安装有压差控制阀芯4、压差调节弹簧3、带腔体的活动薄膜组件2；活动薄膜组件2的两面分别配置有高压端测量口1、低压端测量口9，通过测量压差的铜管14、15以螺纹方式分别连接到调节阀体12上的高压端测量咀10、低压端测量咀11。

所述的活动薄膜组件2包括一个一体安装的轴，所述的压差控制阀芯4安装在该轴上，可与轴整体在控制流筒5“H”形突出部分的下端作小行程移动。

所述流量调节装置由内到外依次连接有流量调节阀芯6、流量调节阀杆8，密封组件7，直行程电动执行器13。

所述的流量调节阀芯6一端以活动插入方式安装在控制流筒5上部，另一端连接在可带动流量调节阀芯6作直行程移动的流量调节阀杆8上。

本实用新型的有益效果是：

1、采用具有等百分比调节特性的标准型流量调节阀芯，确保末端的能量输出与控制阀的行程(开度)成线性关系，调节阀的控制品质好。

2、这是弹簧机械自力式实现压差无关型的电动动态一体型调节阀，且调节阀体两端压差值可以再设定，应用灵活，运行稳定。

3、将流量调节阀芯与压差控制阀芯组合，共同使用H型控制流筒，外形紧凑，体积小巧，使用寿命更长。一旦几年以后薄膜因疲劳破损，此时的压差控制装置利用水流作用自动变成了一个普通的节流元件，电动调节阀照常可以正常工作。

4、压力探测孔采用外置方式，检修和测量十分方便，且更换或维修成本很低。

5、本实用新型同样可以推广应用到其它流体介质的流动控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的阀门内部结构示意图；

图2是图1中A-A剖面示意图；

图3是本实用新型实施例1的外形示意图；

图4是压差控制阀芯剖面示意图；

图5是流量调节阀芯剖面示意图。

图中各部件的附图标记为：

1高压端测量口，2带腔体的活动薄膜组件，3压差调节弹簧，4压差控制阀芯，5控制流筒，6流量调节阀芯，7密封组件，8流量调节阀杆，9低压端测量口，10高压端测量咀(测量P₁)，11低压端测量咀(测量P₂)，12调节阀体，13电动执行器，14、15测量压差的铜管。

具体实施方式：

参考附图1至3，下面将对本实用新型进行详细描述。

具体实施例1供了一种具有自动压差平衡功能的电动动态一体型调节阀，包括电动流量调节装置和机械式自动压差平衡装置两大部分组成。其特征在于自动压差平衡装置部分包括一个H形的控制流筒5，在控制流筒5的下端，由内至外依次安装有压差控制阀芯4、压差调节弹簧3、带腔体的活动薄膜组件2，活动薄膜两端连接薄膜腔体的两面分别配置有高压端测量口1、低压端测量口2，通过测量压差的细铜管14、15以螺纹方式分别连接到调节阀体12上的高压端测量咀10、低压端测量咀11，其中高压端测量咀10就是测量流量控制阀芯的入口压力(P₁压力)、低压端测量咀10直接连通到测量流量控制阀芯的出口压力(P₂压力)。

具体实施例1所述的流量调节阀芯6属于具有等百分比调节特性的通用型标准阀芯组件。流量调节阀芯6一端以活动插入方式安装在H形控制流筒上部，另一端固定连接在一可带动流量调节阀芯6作直行程移动的流量调节阀杆8。流量调节阀杆8通过配装在调节阀体12外面的可驱动流量调节阀杆8作上下移动的直行程电动执行器13进行流量的调节，该电动执行器属于通用的标准产品，通过接受标准的控制信号(如：0～10VDC、2～10VDC或4～20mA)产生0～20mm或0～40mm的直行程，从而对应0％～100％的流量。

实施例1所述的流量调节装置由内到外依次连接的有流量调节阀芯6、流量调节阀杆8，密封组件7，直行程电动执行器13。

本实用新型所述压差控制阀芯4可在H形突出部分下端小行程移动，由一个圆锥形阀芯整体安装在与带腔体的活动薄膜组件整体的轴上，并与活动薄膜组件的轴作整体上下移动。

自动压差平衡装置的工作基本原理是：定义流量控制阀芯入口压力测量值P₁，流量控制阀芯出口压力测量值P₂，调节阀出口处的压力测量值P₃。水流作用在压差控制阀芯4上，使压差控制阀芯4与控制流筒5有相对的位移。此时流量控制阀芯6两端的压差ΔP＝P₁-R₂。显然当P₁-P₃增大时，因为P₁-P₂的同时增大，迫使锥型的压差控制阀芯向关闭方向移动，压差控制阀芯4的两端压差P₂-P₃上升，直到与压差调节弹簧3对锥形压差控制阀芯的作用力维持新的平衡，保证ΔP＝P₁-P₂＝CONST；同样地，当P₁-P₂减小时，因为P₁-P₂同时减少，迫使锥型调节阀芯向打开方向移动，压差控制阀芯4的两端压差P₂-P₃同时下降，直到与压差调节弹簧3对锥形压差控制阀芯的作用力维持新的平衡，保证ΔP＝P₁-P₂＝CONST，从而维持流量控制阀芯6两端的压差自动平衡。

本实用新型的压差控制装置就是利用这种数学关系控制压差的高精度恒定，当流量控制阀芯6两端的压差不变时，电动执行器通过接受标准控制信号(如：0～10VDC或4～20mA)产生0～20mm或0～40mm的直行程，从而对应0％～100％的流量，且这种流量属于压力无关型的，即与调节阀两端压差P₁-P₃真正无关。

通过调整弹簧的初始位移和初始弹簧力，可以得到不同的压差设定值。

利用弹簧机械自力式原理实现的压差无关型的电动动态一体型调节阀，应用十分灵活，并能确保管网系统能耗最低、噪声最小、且运行稳定。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1、一种电动动态一体型调节阀，包括调节阀体(12)、流量调节装置和自动压差平衡装置，其特征在于，所述的自动压差平衡装置包括一个“H”形的控制流筒(5)，在控制流筒(5)的下端，由内至外依次安装有压差控制阀芯(4)、压差调节弹簧(3)、带腔体的活动薄膜组件(2)；活动薄膜组件(2)的两面分别配置有高压端测量口(1)、低压端测量口(9)，通过测量压差的细铜管(14)、(15)以螺纹方式分别连接到调节阀体(12)上的高压端测量咀(10)、低压端测量咀(11)。

2、根据权利要求1所述的电动动态一体型调节阀，其特征在于，活动薄膜组件(2)包括一个一体安装的轴，所述的压差控制阀芯(4)安装在该轴上，可与轴在控制流筒(5)“H”形突出部分的下端作小行程移动。

3、根据权利要求1所述的电动动态一体型调节阀，其特征在于，所述流量调节装置由内到外依次连接有流量调节阀芯(6)、流量调节阀杆(8)，密封组件(7)，直行程电动执行器(13)。

4、根据权利要求3所述的电动动态一体型调节阀，其特征在于，所述的流量调节阀芯(6)一端以活动插入方式安装在控制流筒(5)上部，另一端连接在可带动流量调节阀芯(6)作直行程移动的流量调节阀杆(8)上。

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