CN221880407U - 一种先导式流量调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种先导式流量调节阀，包括阀体、阀座、阀杆、活塞、节流锥、第一管路和第二管路，阀体内设有介质流入通道、介质流出通道和隔板，隔板上设有阀口，阀座固定安装在阀体上，阀体内设有配合孔，活塞与配合孔的上段配合，阀杆与配合孔的下段配合，阀杆的上端部与活塞连接，活塞的下侧面、配合孔的孔壁和阀杆的外侧面之间围成压力调节腔，第一管路的两端分别与介质流入通道和压力调节腔连通，第二管路的两端分别与述压力调节腔和介质流出通道连通，第一管路上设有第一检修阀，第二管路上设有第二检修阀和电动先导调节阀。本实用新型具有易于控制、成本低、易于检修、稳定性高以及在大口径高流量工况时能够满足调节精度要求的特点。

Description

一种先导式流量调节阀

技术领域

本实用新型涉及阀门，具体涉及一种先导式流量调节阀。

背景技术

现有技术中流量调节阀的主流方案有气动调节阀和电动调节阀。

气动调节阀以气缸作为执行器，利用气缸驱动阀芯来调节气动调节阀的开度，气动调节阀能够根据工业自动化控制系统的控制信号来实现管道内介质的流量、压力等工艺参数的调节。现有技术中的气动调节阀存在以下技术问题：气动调节阀是利用可压缩气体来控制不可压缩流体或可压缩流体，当气缸的弹簧刚度不足或者气动调节阀的输出信号不稳定时容易引起气动调节阀振荡，气动调节阀控制复杂、控制难度大；气动调节阀需要配置专门的气源站，专门的气源站会大大增加气动调节阀的使用成本；气动调节阀中的填料预压力难以控制，气动调节阀的拆装要求高，因此气动调节阀的检修技术要求较高。

电动调节阀以电动执行机构作为执行器，利用电动执行机构来驱动阀芯来调节电动调节阀的开度，电动调节阀能够根据工业自动化控制系统的控制信号来实现管道内介质的流量、压力等工艺参数的调节。现有技术中的电动调节阀存在以下技术问题：电动执行机构结构复杂且易出现故障，对现场维护人员的技术要求较高；电动执行机构的电机运行会产生热，如果调节太频繁或长时间调节，容易造成电机过热，会加大对减速齿轮的磨损，甚至会导致可控硅模块等电器元件的烧毁；电动调节阀的高精度调节主要体现在小口径阀门调节，当电动调节阀运用于大口径高流量工况时，面对较大的调节力矩和高流量的强湍流动能，难以做到高精度调节。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种先导式流量调节阀，以减轻或消除至少一个上述的技术问题。

本实用新型所述的一种先导式流量调节阀，包括阀体、阀座、阀杆、活塞、节流锥、第一管路和第二管路，所述阀体内设置有介质流入通道、介质流出通道以及隔在所述介质流入通道和所述介质流出通道之间的隔板，所述隔板上设置有连通所述介质流入通道和所述介质流出通道的阀口，所述阀座固定安装在所述阀体上，所述阀座内设置有配合孔，所述活塞与所述配合孔的上段配合，所述阀杆与所述配合孔的下段配合，所述阀杆的上端部与所述活塞连接，所述活塞的下侧面、所述配合孔的孔壁和所述阀杆的外侧面之间围成压力调节腔，所述节流锥固定连接在所述阀杆的下端部上，所述节流锥用于调节所述阀口的开度，所述第一管路的一端与所述介质流入通道连通，所述第一管路的另一端与所述压力调节腔连通，所述第二管路的一端与所述述压力调节腔连通，所述第二管路的另一端与所述介质流出通道连通，所述第一管路上设置有用于打开和关闭所述第一管路的第一检修阀，所述第二管路上设置有用于打开和关闭所述第二管路的第二检修阀以及用于调节所述第二管路的流量的电动先导调节阀。

可选的，还包括阀盖、调节杆、把手和调节螺母，所述阀盖固定连接在所述阀体上侧，所述调节杆的下端部与所述阀杆的上端部固定连接，所述调节螺母与所述调节杆螺纹连接，所述把手与所述调节螺母固定连接，所述调节螺母支撑在所述阀盖的上侧，旋转所述调节螺母能够驱动所述调节杆上下移动。

可选的，所述节流锥位于阀口的下侧。

可选的，所述阀盖上安装有用于检测所述活塞位移的位移传感器。

可选的，所述阀杆和所述配合孔的下段之间设置有密封圈。

可选的，所述第一管路上设置有第一压力表和第一手动先导调节阀，所述第二管路上设置有第二压力表和第二手动先导调节阀，所述第二手动先导调节阀与所述电动先导调节阀并联。

可选的，所述第一管路上设置有过滤器。

可选的，还包括PID调节器，所述PID调节器的信号输出端和所述电动先导调节阀的信号输入端之间通信连接。

可选的，还包括流量检测装置，所述流量检测装置的信号输出端和所述PID调节器的信号输入端之间通信连接。

可选的，还包括温度检测装置，所述温度检测装置的信号输出端和所述PID调节器的信号输入端之间通信连接。

本实用新型通过设置压力调节腔和电动先导调节阀，利用先导式流量调节阀中的介质本身配合小电流低力矩的电动先导调节阀能够提升电动先导调节阀的调节精度，通过设置第一检修阀和第二检修阀能够实现先导式流量调节阀的在线检修；相对于气动调节阀，本实用新型具有易于控制、成本低和易于检修的特点；相对于电动调节阀，本实用新型具有稳定性高以及在大口径高流量工况时能够满足调节精度要求的特点。

附图说明

图1为具体实施方式中所述的先导式流量调节阀的结构示意图；

图2为具体实施方式中所述的控制系统的结构示意图。

其中：101-阀体；102-介质流入通道；103-介质流出通道；104-隔板；105-阀座；106-阀杆；107-阀口；108-节流锥；109-活塞；110-压力调节腔；111-第一流道；112-第二流道；113-阀盖；114-调节杆；115-调节螺母；116-把手；117-锁紧螺母；118-第一连接口；119-第二连接口；

201-第一管路；202-第一检修阀；203-第一压力表；204-过滤器；205-第一手动先导调节阀；206-第二管路；207-第二检修阀；208-第二压力表；209-电动先导调节阀；210-第二手动先导调节阀；211-位移传感器；212-PID调节器；213-电源线；214-第一导线；215-第二导线；216-第三导线；217-第四导线；218-流量检测装置；219-温度检测装置。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示的一种先导式流量调节阀，包括阀体1、阀座105、阀杆106、活塞109、节流锥108、第一管路201和第二管路206，阀体1内设置有介质流入通道102、介质流出通道103以及隔在介质流入通道102和介质流出通道103之间的隔板104，隔板104上设置有连通介质流入通道102和介质流出通道103的阀口107，阀座105固定安装在阀体1上，阀座105内设置有配合孔，配合孔的上段的孔径臂配合孔的下段的孔径大，活塞109与配合孔的上段配合，阀杆106与配合孔的下段配合，阀杆106的上端部与活塞109固定连接，活塞109的下侧面、配合孔的孔壁和阀杆106的外侧面之间围成压力调节腔110，节流锥108固定连接在阀杆106的下端部上，节流锥108用于调节阀口107的开度，第一管路201的一端与介质流入通道102连通，第一管路201的另一端与压力调节腔110连通，第二管路206的一端与述压力调节腔110连通，第二管路206的另一端与介质流出通道103连通，第一管路201上设置有用于打开和关闭第一管路201的第一检修阀202，第二管路206上设置有用于打开和关闭第二管路206的第二检修阀207以及用于调节第二管路206的流量的电动先导调节阀209。

采用上述的技术方案，通过设置第一管路201、压力调节腔110、第二管路206和电动先导调节阀209，能够利用电动先导调节阀209来控制第二管路206的流量，进而利用压力调节腔110内介质驱动活塞109上下移动，活塞109上下移动能够带动阀杆106和节流锥108上下移动，从而实现阀口107开度的调节。电动先导调节阀209为小电流、低力矩的调节阀，电动先导调节阀209能够实现较高精度的调节，有助于保证阀口107较大的先导式流量调节阀的调节精度；压力调节腔110中的介质与介质流入通道102、介质流出通道103中的介质一致，通常为不可压缩介质，例如水，利用不可压缩的介质驱动活塞109，在保证先导式流量调节阀的调节精度的同时，具有易于控制的特点。由于设置了第一检修阀202和第二检修阀207，在关闭第一检修阀202和第二检修阀207后，即可实现对先导式流量调节阀的在线检修。相对于气动调节阀，先导式流量调节阀具有易于控制的特点，并且不需要建设专门的气源站，能够降低成本，由于先导式流量调节阀采用不可压缩介质开驱动活塞109，对密封结构的要求更低，具有易于检修的特点。相对于电动调节阀，先导式流量调节阀规避了电机容易过热的问题，具有稳定性高以及在大口径高流量工况时能够满足调节精度要求的特点。

在一些实施例中，在阀体1和阀座105之间设置有第一流道111和第二流道112，第一流道111和第二流道112均与压力调节腔110连通，在阀体1上设置有与介质流入通道102连通的第一连接口118和与介质流出通道103连通的第二连接口119，第一管路201的一端与第一连接口118连接，第一管路201通过第一连接口118与介质流入通道102连通，第一管路201的另一端与第一流道111连接，第一管路201通过第一流道111与压力调节腔110连通，第二管路206的一端与第二流道112连接，第二管路206通过第二流道112与压力调节腔110连通，第二管路206的另一端与第二连接口119连接，第二管路206通过第二连接口119与介质流出通道103连通。

在一些实施例中，节流锥108套装在阀杆106的下端部，阀杆106上设置有向下支撑节流锥108的台阶面，阀杆106的下端部螺纹连接有向上顶紧节流锥108的螺母，节流锥108整体为上小下大的锥体状结构。

在一些实施例中，隔板104上设置有安装孔，阀座105上设置有呈环形的阀口部，阀口部围成阀口107，阀口部与安装孔过盈配合，以在隔板104处形成阀口107。作为一种具体示例，阀口107为上小下大的锥形口。

在一些实施例中，先导式流量调节阀还包括阀盖113、调节杆114、把手116和调节螺母115，阀盖113通过螺栓紧固连接的方式固定连接在阀体1上侧，调节杆114的下端部与阀杆106的上端部固定连接，调节螺母115与调节杆114螺纹连接，把手116与调节螺母115固定连接，调节螺母115支撑在阀盖113的上侧，旋转调节螺母115能够驱动调节杆114上下移动。采用上述的技术方案，可以实现手动调节节流锥108的位置，进而手动调节阀口107的开度。作为一种具体示例，调节螺母115和阀盖113之间还设置有平面轴承，调节螺母115通过平面轴承间接的支撑在阀盖113上，使得调节螺母115能够顺滑的转动。作为一种具体示例，调节杆114的上端部还锁紧螺母117，锁紧螺母117与调节杆114螺纹连接，设置锁紧螺母117能够限定调节杆114的行程下止点。

在一些实施例中，节流锥108位于阀口107的下侧，能够利用调节螺母115来限定节流锥108的位置，进而限定阀口107的最大开度，能够保证先导式流量调节阀运行的安全性。

在一些实施例中，如图1和图2所示，阀盖113上安装有用于检测活塞109位移的位移传感器211，设置位移传感器211能够检测活塞109位移，进而确定节流锥108的位置和阀口107的开度，为PID调节器212控制电动先导调节阀209提供依据。作为一种具体示例，位移传感器211为拉线位移传感器211，位移传感器211的本体固定安装在阀盖113上，位移传感器211的拉线固定连接在活塞109上。作为一种具体示例，位移传感器211的信号输出端通过第一导线214与PID调节器212的信号输入端通信连接。在实际工作时，PID调节器212可以根据位移传感器211检测到的位移信号来确定阀口107的开度是否调节到位。

在一些实施例中，阀杆106和配合孔的下段之间设置有密封圈，设置密封圈能够保证压力调节腔110的密封性。作为一种优选示例，阀杆106上设置有环形槽，密封圈嵌装在环形槽中。

在一些实施例中，第一管路201上设置有第一压力表203和第一手动先导调节阀205，第二管路206上设置有第二压力表208和第二手动先导调节阀210，第二手动先导调节阀210与电动先导调节阀209并联。采用上述的技术方案，第一压力表203能够显示第一管路201的压力参数，第二压力表208能够显示第二管路206的压力参数，在电动先导调节阀209失效的情况下，可以利用第一手动先导调节阀205来调节第一管路201的流量以及利用第二手动先导调节阀210来调节第二管路206的流量，能够保证先导式流量调节阀运行的稳定性和安全性。

在一些实施例中，第一管路201上设置有过滤器204，过滤器204能够过滤杂质，防止杂质进入压力调节腔110。

在一些实施例中，如图1和图2所示，先导式流量调节阀还包括PID调节器212，PID调节器212的信号输出端通过第二导线215和电动先导调节阀209的信号输入端之间通信连接。PID调节器212能够向电动先导调节阀209发送控制信号以控制电动先导调节阀209的开度，进而控制第二管路206的流量。在具体实施时，PID调节器212可以由电源线213连接电源，由电源向PID调节器212供电，PID调节器212可以选用SK-808/900系列智能PID调节仪。

在一些实施例中，如图1和图2所示，先导式流量调节阀还包括流量检测装置218，流量检测装置218的信号输出端通过第三导线216和PID调节器212的信号输入端之间通信连接。流量检测装置218能够用于检测介质流出通道103下游的管道的流量，并将检测到的流量信号发送给PID调节器212，为PID调节器212控制电动先导调节阀209提供依据。在具体实施时，流量检测装置218可以采用流量计，例如涡轮流量计。

在一些实施例中，如图1和图2所示，先导式流量调节阀还包括温度检测装置219，温度检测装置219的信号输出端通过第四导线217和PID调节器212的信号输入端之间通信连接。温度检测装置219能够用于检测先导式流量调节阀下游的发电机组的运行温度，并将检测到的温度信号发送给PID调节器212，为PID调节器212控制电动先导调节阀209提供依据。在具体实施时，温度检测装置219可以采用温度传感器，例如电阻式温度传感器或红外式温度传感器。

作为一种具体示例，PID调节器212、温度检测装置219、流量检测装置218、位移传感器211以及电动先导调节阀209构成控制系统，PID调节器212根据接收到的温度信号、接收到的流量信号以及预设的映射关系，即可确定用于控制电动先导调节阀209的控制信号，PID调节器212根据接收到的位移信号即可确定节流锥108的位置，进而判断阀口107的开度是否调节到位，温度信号为温度检测装置219检测到的信号，流量信号为流量检测装置218检测到的信号，位移信号为位移传感器211检测到的信号。

上述先导式流量调节阀的工作过程为：PID调节器212接收温度信号、流量信号和位移信号， PID调节器212输出控制信号控制电动先导调节阀209的开度，改变第二管路206的流量，进而改变压力调节腔110的压力，最终改变阀口107的开度。当先导式流量调节阀下游的机组的温度升高时，PID调节器212根据温度信号控制电动先导调节阀209的开度增大，降低压力调节腔110的压力，最终增加阀口107的开度，增大阀口107处的流量，为发电机组提供更多的冷却水，交换更多的热量以降低发电机组运行温度。当发电机组温度降低或停机时，PID调节器212根据温度信号控制电动先导调节阀209的开度减小，增加压力调节腔110的压力，最终减小阀口107的开度，减小阀口107处的流量，达到节流减排目的。先导式流量调节阀能够根据发电机组温度，通过PID调节器212实时的将流量调节至合理范围。

当PID调节器212出现故障无法正常工作时，可通过第一手动先导调节阀205和第二手动先导调节阀210来调节压力调节腔110的压力，最终改变阀口107的开度。

当PID调节器212、电动先导调节阀209、第一手动先导调节阀205和第二手动先导调节阀210均出现故障时，可以先关闭第一检修阀202和第二检修阀207，松开锁紧螺母117，手动旋转调节螺母115来改变阀口107的开度。

通过关闭第一检修阀202和第二检修阀207，切断水源，可以实现先导式流量调节阀的部分组件的在线检修。在具体实施时，第一检修阀202和第二检修阀207均可以采用球阀。

以上实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

Claims (10)

1.一种先导式流量调节阀，其特征在于，包括阀体、阀座、阀杆、活塞、节流锥、第一管路和第二管路，

所述阀体内设置有介质流入通道、介质流出通道以及隔在所述介质流入通道和所述介质流出通道之间的隔板，所述隔板上设置有连通所述介质流入通道和所述介质流出通道的阀口，

所述阀座固定安装在所述阀体上，所述阀座内设置有配合孔，所述活塞与所述配合孔的上段配合，所述阀杆与所述配合孔的下段配合，所述阀杆的上端部与所述活塞连接，所述活塞的下侧面、所述配合孔的孔壁和所述阀杆的外侧面之间围成压力调节腔，所述节流锥固定连接在所述阀杆的下端部上，所述节流锥用于调节所述阀口的开度，

所述第一管路的一端与所述介质流入通道连通，所述第一管路的另一端与所述压力调节腔连通，所述第二管路的一端与所述述压力调节腔连通，所述第二管路的另一端与所述介质流出通道连通，所述第一管路上设置有用于打开和关闭所述第一管路的第一检修阀，所述第二管路上设置有用于打开和关闭所述第二管路的第二检修阀以及用于调节所述第二管路的流量的电动先导调节阀。

2.根据权利要求1所述的先导式流量调节阀，其特征在于，还包括阀盖、调节杆、把手和调节螺母，所述阀盖固定连接在所述阀体上侧，所述调节杆的下端部与所述阀杆的上端部固定连接，所述调节螺母与所述调节杆螺纹连接，所述把手与所述调节螺母固定连接，所述调节螺母支撑在所述阀盖的上侧，旋转所述调节螺母能够驱动所述调节杆上下移动。

3.根据权利要求2所述的先导式流量调节阀，其特征在于，所述节流锥位于阀口的下侧。

4.根据权利要求2所述的先导式流量调节阀，其特征在于，所述阀盖上安装有用于检测所述活塞位移的位移传感器。

5.根据权利要求1所述的先导式流量调节阀，其特征在于，所述阀杆和所述配合孔的下段之间设置有密封圈。

6.根据权利要求1所述的先导式流量调节阀，其特征在于，所述第一管路上设置有第一压力表和第一手动先导调节阀，所述第二管路上设置有第二压力表和第二手动先导调节阀，所述第二手动先导调节阀与所述电动先导调节阀并联。

7.根据权利要求1所述的先导式流量调节阀，其特征在于，所述第一管路上设置有过滤器。

8.根据权利要求1所述的先导式流量调节阀，其特征在于，还包括PID调节器，所述PID调节器的信号输出端和所述电动先导调节阀的信号输入端之间通信连接。

9.根据权利要求8所述的先导式流量调节阀，其特征在于，还包括流量检测装置，所述流量检测装置的信号输出端和所述PID调节器的信号输入端之间通信连接。

10.根据权利要求8所述的先导式流量调节阀，其特征在于，还包括温度检测装置，所述温度检测装置的信号输出端和所述PID调节器的信号输入端之间通信连接。