自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案

本實(shí)用新型涉及機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域的一種閥門，尤其是一種自力式壓差控制閥。由于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)采用上述技術(shù)方案，它具有結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)創(chuàng)新，性能穩(wěn)定，控制可靠，成本低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，操作簡單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛適于在冷熱源保護(hù)和集中供熱等工程應(yīng)用，系一種新型的自力式壓差控制閥。
摘要本實(shí)用新型提供了一種自力式自身壓差控制閥。它是在閥體內(nèi)腔中裝連閥桿，閥桿頂部固連感壓膜和彈簧，閥桿底部裝設(shè)閥塞和密封墊，閥體內(nèi)腔由感壓膜和閥塞分成為上部密封腔和下左部入口壓力腔、下右部出口壓力腔三個(gè)分腔，并在閥體的膜上密封腔處裝設(shè)有導(dǎo)壓管連通閥體右部出口壓力腔所組成。其結(jié)構(gòu)新穎，設(shè)計(jì)創(chuàng)新，性能穩(wěn)定，控制可靠，成本低廉，操作簡單，使用方便。該型閥的突出功能是在無壓力時(shí)為常閉式閥塞，當(dāng)超出設(shè)定壓差后自動(dòng)開啟，以保持閥門前后的壓差相對恒定。它廣泛適于在冷熱源保護(hù)和集中供熱等工程應(yīng)用，系一種新型的自力式壓差控制閥。

自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案背景技術(shù)：
隨著供熱和空調(diào)工程尤其是分戶計(jì)量供暖工程的不斷發(fā)展，對自力式壓差控制閥的結(jié)構(gòu)需求和技術(shù)要求也越來越高。在公知技術(shù)中，現(xiàn)有的自力式壓差控制閥主要是由閥體裝連閥蓋、閥座、閥芯、閥塞、彈簧、感壓膜片、密封圈等部件組成。它是利用改變彈簧預(yù)壓力，實(shí)現(xiàn)控制壓差調(diào)節(jié)，在無壓力時(shí)為常開式閥塞，閥工作時(shí)感壓膜帶動(dòng)閥塞運(yùn)動(dòng)，保持被控系統(tǒng)壓差不變，而該不變是由于閥前后的工作壓差變化實(shí)現(xiàn)的，其構(gòu)造復(fù)雜，操作繁瑣，控制壓差調(diào)節(jié)范圍小，應(yīng)用范圍較窄，使用受到嚴(yán)重限制，造成諸多不便。

自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案性能與應(yīng)用
1、性能特點(diǎn)
（1）自力式流量控制閥的結(jié)構(gòu)形式不分供水式和回水式，可以根據(jù)工程需要安裝在供水管或回水管上；
（2）自力式流量控制閥控制的是它所控制的系統(tǒng)的流量；
（3）自力式流量控制閥不支持它所控制的系統(tǒng)內(nèi)部的自主調(diào)節(jié)，即被控系統(tǒng)內(nèi)部自主調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部各分支流量進(jìn)行重新分配，但總流量仍保持不變；
（4）自力式流量控制閥可以在一定范圍內(nèi)吸收外網(wǎng)的壓力波動(dòng)；
（5）自力式流量控制閥能保證系統(tǒng)的水力平衡，減少調(diào)整的工作量，提高供熱（冷）質(zhì)量；

2、自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用
在以下的分析中，忽略了一些影響較小的因素。
自力式流量控制閥控制的是被控系統(tǒng)的流量，可以安裝在供水管上，也可以安裝在回水管上。
從實(shí)質(zhì)上講，自力式流量控制閥控制的是閥自身的流量，被控系統(tǒng) 中的各個(gè)用戶分配通過該閥的流量，閥自身的流量根據(jù)被控系統(tǒng)中的各用戶的需求確定，一旦閥的流量設(shè)定以后，當(dāng)外網(wǎng)的壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，對被控系統(tǒng)的 干擾被流量控制閥吸收，保證被控制系統(tǒng)的流量不變，但當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部某用戶進(jìn)行自主調(diào)節(jié)時(shí)，自力式流量控制閥仍然保持總流量不變，使總流量在被控系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行重新分配，其節(jié)能效果不如壓差控制閥。
注意事項(xiàng)：自力式流量控制閥是一個(gè)阻力元件，有最小工作壓差的要求，一般產(chǎn)品要求最小工作壓差20Kpa，當(dāng)安裝在最不利環(huán)路上時(shí)，會(huì)造成無效的壓力損失，在選用時(shí)應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行考慮；系統(tǒng)能夠采用量調(diào)節(jié)方式運(yùn)行時(shí)，自力式流量控制閥不支持該種調(diào)節(jié)方式；自力式流量控制閥不支持被控系統(tǒng)內(nèi)用戶的自主調(diào)節(jié)。

自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案性能與應(yīng)用
1、性能特點(diǎn)
（1）自力式壓差控制閥從結(jié)構(gòu)上分為供水和回水式，分別安裝在供水和回水管上，兩者不可互換；
（2）自力式壓差控制閥控制的是它所控制的系統(tǒng)的壓差；
（3）自力式壓差控制閥支持它所控制的系統(tǒng)內(nèi)部的自主調(diào)節(jié)；
（4）在一定范圍內(nèi)吸收外網(wǎng)的壓力波動(dòng)；
（5）自力式壓差控制法能保證系統(tǒng)的水力平衡，減少調(diào)整的工作量，提高供熱（冷）質(zhì)量；

2、自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案設(shè)計(jì)應(yīng)用
在以下分析中，忽略了一些影響較小的因素
自力式壓差控制閥控制的是被控系統(tǒng)的供回水壓差，即設(shè)定△P=P2-P3=常數(shù)。
對每一個(gè)用戶來說，有對應(yīng)的流量特性系數(shù)S， 根據(jù)△P=SV2,當(dāng)△P和S都是常數(shù)時(shí)，用戶的流量就是確定值，當(dāng)某個(gè)用戶進(jìn)行自主調(diào)整時(shí)，自力式壓差控制閥就會(huì)有相應(yīng)的動(dòng)作，也就是保持△P不變，其 余用戶的S值不變，也就不會(huì)發(fā)生所控系統(tǒng)內(nèi)的流量在分配；在外網(wǎng)供回水壓力在一定范圍內(nèi)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，自力式壓差控制閥也會(huì)有相應(yīng)的動(dòng)作，保證△P等于設(shè)定 值，進(jìn)而保證用戶按設(shè)定流量運(yùn)行。
注意事項(xiàng)：自力式壓差控制閥是一個(gè)阻力元件，當(dāng)安裝在最不利環(huán)路上時(shí)，會(huì)造成無效的壓力損失；設(shè)計(jì)時(shí)需根據(jù)在系統(tǒng)中的位置當(dāng)選用供水式或回水式。

四、自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案失效的原因及現(xiàn)象 
1、由于自力式壓差控制閥的供回水直接按的導(dǎo)壓管很細(xì)，在管網(wǎng)水質(zhì)很差的情況下，極易堵塞，不能夠采集有關(guān)信號(hào)，起不到調(diào)節(jié)壓差的作用，導(dǎo)致自力式壓差控制閥動(dòng)作失靈。
2、目前，大部分系統(tǒng)中的水質(zhì)很差，各種雜質(zhì)及漂浮物很多，經(jīng)常發(fā)生壓差閥的閥瓣被卡，無法進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成閥后沒有流量或流量很小。
3、由于自力式壓差控制閥分供水式和回水式兩種，對于安裝于被控系統(tǒng)的供水管和回水管上，兩者不可互換。由于安裝隊(duì)伍素質(zhì)不高或工作責(zé)任心不強(qiáng)，將位置裝錯(cuò)造成自力式壓差控制閥調(diào)節(jié)失靈。
4、自力式壓差控制閥內(nèi)的膜片因橡膠老化或工作責(zé)任心不強(qiáng)，將位置裝錯(cuò)造成自力式壓差控制閥調(diào)節(jié)適量。
5、由于在供熱系統(tǒng)的末端也普遍安裝了自力式控制閥，造成局部阻力增大，導(dǎo)致進(jìn)戶流量減少，影響用戶的供熱效果。

自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案
無論是自力式流量控制閥還是自力式壓差控制閥，最終控制的都是被控系統(tǒng)的流量，其目的是使系統(tǒng)達(dá)到水力平衡，使每個(gè)客戶得到所需要的流量，使被控系統(tǒng)有良 好的熱力工況，特別是在設(shè)計(jì)供回水溫差較大的情況下，流量的變化對散熱量的影響更為明顯。
自力式流量控制閥的流量值是在試驗(yàn)臺(tái)上通過試驗(yàn)標(biāo)定的，在實(shí)際的應(yīng)用過程中，當(dāng)外界的條件變化時(shí)，對流量存在較大的偏差，在實(shí)際的工作中需要重新進(jìn)行調(diào)整，一般采用超聲波流量計(jì)來進(jìn)行，但是在閥門井中.
因?yàn)榘惭b尺寸的限制，超聲波流量計(jì)測出的流量會(huì)有一定的誤差，操作也十分不便，需要專用的儀器和專業(yè)的人員，有一些規(guī)模較小的公司不具備該能力。
自力式壓差控制閥控制的是所控系統(tǒng)供回水壓差，針對不同的用戶，內(nèi)部阻力系數(shù)S值不同，相同的壓差的情況下，會(huì)存在不同的流量，我們不借助其它工具無法感知其流量，特別是在大型的系統(tǒng)中，是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行壓差的設(shè)定，所設(shè)壓差缺乏科學(xué)性。

自力式自身壓差控制閥設(shè)計(jì)改進(jìn)方案
針對上述的情況，一種帶有流量顯示功能的流量控制閥門已投入市場，該產(chǎn)品除具有自力式流量控制閥的控制功能外，還具有流量測量及顯示功能.其顯示器與閥體分離，流量數(shù)據(jù)隨用隨取，顯示器全密封，具有防潮防水功能，流量測量機(jī)構(gòu)裝有防堵罩，防止雜物堵塞流量傳感器，閥體內(nèi)部的傳感器上午電源，顯示器不工作時(shí)自動(dòng)休眠，節(jié)能電能，電池設(shè)計(jì)壽命十年以上，不論顯示器工作與否，均不影響閥門的流量調(diào)節(jié)控制功能。流量顯示功能使閥門工作情況直觀，被控系統(tǒng)的流量一目了然，使復(fù)雜的工作簡單化，是供熱領(lǐng)域具有很大發(fā)展前景的一種產(chǎn)品，將會(huì)給供熱（冷）節(jié)能工作提供很大的幫助，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。