专利名称:自力式定量压差控制阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种自力式定量压差控制阀，包括内部分为上下腔体的阀体、设置在阀体上的上阀盖、下阀盖、设置在上阀盖上的导压管、设置在阀体上的自动压差控制装置、设置在上阀盖上的压差设定装置；阀体下腔体内部设置有手动定量装置，手动定量装置包括定量阀杆、第二阀塞、第一阀塞、阀塞密封垫、定量密封套；自动压差控制装置包括感压膜、上膜垫、自动阀杆、下膜垫、弹簧、自动阀套、自动阀塞；感压膜与上阀盖之间形成控制腔体。本实用新型利用自动压差控制装置压差调节作用和手动定量装置阻力调节作用两种方式相结合来恒定压差控制流量，可以解决供热系统水利失调问题、消除外网压力波动对被控环路的影响、减少不必要的流量浪费。
【专利说明】自力式定量压差控制阀
【技术领域】
[0001]本实用新型属于平衡阀【技术领域】，涉及一种动态平衡阀，特别涉及在设定最大流量的前提下支持被控环路自主调节，适于热计量的一种自力式定量压差控制阀。
【背景技术】
[0002]供热系统的作用是以较低的能耗将热源提供的热量按要求输送给热用户。供热系统的布置是否合理直接影响到供热系统的水力工况，进而影响末端的采暖效果，因此供热系统的水力平衡是获得良好供热效果的保障。对于既定的供热系统管网布局，其实际运行工况往往与设计工况相去甚远，往往产生水力失调的现象，而作为热量的载体，热媒的水力失调势必导致热力失调。在集中供热系统中，由于供热半径较大，往往出现近端用户(如一个热换站、一个小区、一栋楼房等)供回水压差过大而远端用户供回水压差过小，反映到水力工况失调中就是近端用户流量过大(过热)而远端用户流量不足(温度低)。
[0003]出现上述现象的原因是现有的压差控制阀均没有对最大流量的限制作用，而单独通过压差控制阀的压差调节来改变流量，在被控环路的阻力小且所需流量不大时难以达到理想的流量控制要求，如果通过增加一个普通手动平衡阀来调整被控环路阻力来改变流量，对于变流量系统来说调整起来存在一定困难，而且大大增加了仪表调网强度和初期建设投资。
实用新型内容
[0004]本实用新型提出一种自力式定量压差控制阀，适用于定流量和末端变流量系统，解决供热系统水利失调问题、减少外网压力波动对被控环路的影响、减少不必要的流量浪费、降低初期投资及运营成本、使调网过程变得非常简单。
[0005]本实用新型的技术方案是这样的:
[0006]一种自力式定量压差控制阀，包括:
[0007]内部分为上下腔体的阀体、设置在所述阀体上部的上阀盖、设置在所述阀体下部的下阀盖、设置在所述上阀盖上的导压管、设置在所述阀体上的自动压差控制装置、设置在所述上阀盖上的压差设定装置。
[0008]所述阀体下腔体内部设置有手动定量装置，所述手动定量装置包括设置在所述下阀盖上且与所述阀体同轴的定量阀杆、设置在所述定量阀杆上端的第二阀塞、设置在所述第二阀塞上的第一阀塞、设置在所述第一阀塞和所述第二阀塞之间的阀塞密封垫、设置在所述定量阀杆与所述下阀盖之间的定量密封套。
[0009]作为进一步的技术方案，所述自动压差控制装置包括设置在所述阀体与所述上阀盖之间且与所述压差设定装置连接的感压膜、设置在所述感压膜上的上膜垫、上端穿过所述上膜垫和所述感压膜的自动阀杆、依次设置在所述自动阀杆上的下膜垫、弹簧、自动阀套、自动阀塞。所述感压膜与所述上阀盖之间形成控制腔体，所述自动阀套通过所述弹簧压紧在所述阀体上且与所述自动阀塞滑动连接。
[0010]作为进一步的技术方案，所述压差设定装置包括设置在所述上阀盖上的调压阀杆、设置在所述调压阀杆上的调压旋钮、设置在所述调压阀杆与所述感压膜之间的调压密封套。
[0011]作为进一步的技术方案，所述调压阀杆与所述调压旋钮之间、所述定量阀杆与所述定量密封套之间、所述定量密封套与所述下阀盖之间均设置有O型圈。
[0012]作为进一步的技术方案，所述第二阀塞上设置有线性凹槽，所述阀体上设置有与所述线性凹槽相对应的凸起。
[0013]作为进一步的技术方案，所述调压阀杆上设置有流量锁定装置。
[0014]本实用新型原理及有益效果为:
[0015]在压差控制阀上加装一个手动定量装置，利用压差控制阀压差调节作用和手动定量装置阻力调节作用两种方式相结合来恒定压差控制流量。用户无变流量需求时，可以恒定流量，用户有变流量需求时，可以通过手动定量装置调节阻力再利用压差控制装置自主控制环路的流量。在压差设定和流量设定完毕后即可起到供热系统水利工况平衡和节能作用，从而解决供热系统水利失调问题、消除各控制环路之间的调节即外网压力波动对被控环路的影响、同时也削弱被控环路内部的调节干扰作用、减少不必要的流量浪费、降低运营成本。
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]图1为本实用新型结构示意图；
[0018]图2为本实用新型中自动压差控制装置结构示意图；
[0019]图3为本实用新型中手动定量装置结构示意图；
[0020]图4为本实用新型中第二阀塞剖视结构示意图；
[0021]图5为本实用新型中第二阀塞仰视结构示意图；
[0022]图6为本实用新型安装示意图；
[0023]图7为本实用新型工作原理分解示意图；
[0024]图8为本实用新型安装前后供热系统水泵的扬程流量示意曲线。
[0025]图中:1-阀体，2-上阀盖，3-下阀盖，4-导压管，5-自动压差控制装置，51-感压膜，52-上膜垫，53-自动阀杆，54-下膜垫，55-弹簧，56-自动阀套，57-自动阀塞，6-压差设定装置，61-调压阀杆，62-调压旋钮，63-调压密封套，7-手动定量装置，71-定量阀杆，72-第二阀塞，721-线性凹槽，73-第一阀塞，74-阀塞密封垫，75-定量密封套，8-流量锁定
目.ο
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]如图1?图5所示，本实用新型提出的一种自力式定量压差控制阀，包括:
[0028]内部分为上下腔体的阀体1、设置在阀体I上部的上阀盖2、设置在阀体I下部的下阀盖3、设置在上阀盖2上的导压管4、设置在阀体I上的自动压差控制装置5、设置在上阀盖2上的压差设定装置6。阀体I由其中间通孔将其分为上腔体和下腔体。
[0029]阀体I下腔体内部设置有手动定量装置7，手动定量装置7包括设置在下阀盖3上且与阀体I同轴的定量阀杆71、设置在定量阀杆71上端的第二阀塞72、设置在第二阀塞72上的第一阀塞73、设置在第一阀塞73和第二阀塞72之间的阀塞密封垫74、设置在定量阀杆71与下阀盖3之间的定量密封套75。
[0030]定量阀杆71上端设置有螺纹，与第二阀塞72内部设置的螺纹连接，第一阀塞73上也设置有螺纹，与第二阀塞72内部设置的螺纹固定连接。通过旋转定量阀杆71，螺纹带动第二阀塞72上下方向移动，从而改变第一阀塞73与阀体I中间通孔的距离，从而改变阀门开度大小，也就改变了通过阀门的流量大小。整个手动定量装置7的作用是相当于一个手动平衡阀，用来调整被控环路阻力来改变流量。
[0031]自动压差控制装置5包括设置在阀体I与上阀盖2之间且与所述压差设定装置6连接的感压膜51、设置在感压膜51上的上膜垫52、上端穿过上膜垫52和感压膜51的自动阀杆53、依次设置在自动阀杆53上的下膜垫54、弹簧55、自动阀套56、自动阀塞57。感压膜51与上阀盖2之间形成控制腔体，自动阀套56通过弹簧11压紧在阀体I上且与自动阀塞57滑动连接。
[0032]自动压差控制装置5通过感压膜51和自动阀套56与阀体I连接，自动阀套56设置在自动阀塞57外周且紧密配合，在阀体I上腔体与控制腔体内液体对所述感压膜51的压差作用下，改变感压膜51的张力，从而带动自动阀塞57在自动阀套56内部上下移动，从而改变自动阀塞57与阀体I中间通孔的距离，从而改变阀门开度大小，也就改变了通过阀门的流量大小，从而实现利用供回水压差变化自动调节流量。
[0033]压差设定装置6包括设置在上阀盖2上的调压阀杆61、设置在调压阀杆61上的调压旋钮62、设置在调压阀杆61与感压膜51之间的调压密封套63。感压膜51与调压阀杆61连接，通过调整调压阀杆61进而调整感压膜51的张力，在一定流量范围内，供水压强增大时，感压膜51上部所受压强增大，从而带动自动阀塞57向下移动，进而减小自动阀塞57与阀体I中间通孔的距离，从而增大回水压强，反之，则减小回水压强，通过以上过程便保证了一定流量范围内的供回水压差恒定不变。
[0034]调压阀杆61与调压旋钮62之间、定量阀杆71与定量密封套75之间、定量密封套75与下阀盖3之间均设置有O型圈，O型圈的作用是密封，从而防止液体在上阀盖2与压差设定装置6、下阀盖3与手动定量装置7之间的间隙泄漏。
[0035]第二阀塞72上设置有线性凹槽721，阀体I上设置有与线性凹槽721相对应的凸起，凸起限制第二阀塞72只能沿着线性凹槽721在竖直方向上移动。
[0036]调压阀杆61上设置有流量锁定装置8，在手动设置好所需流量后将流量进行锁定。
[0037]如图6所示，自力式定量压差控制阀在安装时，根据用户流量需求安装于系统回水，必须保持阀门流向与管道流向一致，否则起不到阀门应有的调节作用，并在供水管适当位置焊接1/2管接头，从而将导压管4与供水管连接。
[0038]安装了自力式定量压差控制阀的支路，可通过压差设定装置6的调压旋钮62设定阀门控制环路的压差，逆时针转动调压旋钮62压差增大，反之，顺时针转动调压旋钮62压差减小。可根据被控支路所需流量设定一个合理值，即可消耗系统近端的富裕压力，因此支持被控用户的自主调节。
[0039]安装了自力式定量压差控制阀的支路，还可通过手动定量装置7的定量阀杆71设定阀门被控环路的流量，逆时针转动定量阀杆71流量增大，反之，顺时针转动定量阀杆71流量减小。可根据被控支路的所需流量来设定一个合理值，从而解决供热系统管网的流量平衡问题。在流量设定完毕后可将阀门专用钥匙插入流量锁定装置8顺时针转动便将阀门锁定。
[0040]下面进一步说明自力式定量压差控制阀的工作原理及应用意义。
[0041]如图7所示，
[0042]Pl为供水压强，即为控制腔体压强；
[0043]P2为阀前压强，即为阀体I下腔体压强；
[0044]P3为回水压强，即为阀体I上腔体压强；
[0045]ΔΡ = P1-P2，为控制压差，即为控制腔体对阀体I下腔体压差；
[0046]Λ P’ = Ρ2-Ρ3，为工作压差，即为阀体I下腔体对阀体I上腔体压差。
[0047]工作压差Λ P由作用在用户和手动定量装置7上的压差两部分组成，需通过手动定量装置7将流量设定为用户需求的最大流量，通过工作压差Λ P’的变化进而保证了控制压差Λ P的恒定。
[0048]用户无变流量需求时，阻力基本消耗在手动定量装置7上，由手动定量装置7和自动压差控制装置5解决各支路水利失调问题，起到恒定流量的作用。
[0049]用户有变流量需求时，作用在手动定量装置7上的阻力急剧减小压差随之减小，阻力基本消耗在用户，压差也作用在用户上，控制环路的流量由用户决定。
[0050]如图8所示，工作点a是自力式定量压差控制阀安装前的供热系统运行情况，Δ Ha为此时的水泵扬程，Qa为此时的水泵流量；工作点b是自力式定量压差控制阀安装后手动定量装置7起作用时的供热系统运行情况，Λ Hb为阀门调节后水泵变频扬程，Qb为阀门调节后水泵变频流量；工作点c是自力式定量压差控制阀安装后用户主动变流量时的供热系统运行情况，Δ He为用户调节后水泵变频扬程，Qc为用户调节后水泵变频流量。
[0051]从图8可以看出，供热系统安装了自力式定量压差控制阀后，供热系统管网的节能效果明显，且安装了自力式定量压差控制阀用户主动变流量后，供热系统管网的节能效果更加明显。
[0052]自力式定量压差控制阀压差设定后既支持定流量运行又支持用户的自主调节，在压差设定和流量设定完毕后即可起到供热系统水利工况平衡和节能作用。从而解决供热系统水利失调，消除各控制环路之间的调节即外网压力波动对被控环路的影响，同时也削弱了被控环路内部的调节干扰作用，减少不必要的流量浪费，降低运营成本。
[0053]因此平衡阀设置自动压差控制装置5和手动定量装置7的压差控制加定量控制是一种较理想的控制方式，是在解决了供热系统水利工况失调的前提下支持被控环路变流量运行有效实施方式，应用在热计量系统中具有优异的效果，对国家积极推广的供热系统热计量有重大推动作用，可以实现真正意义上的热计量中用户主动变流量。
[0054]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自力式定量压差控制阀，包括内部分为上下腔体的阀体(I)、设置在所述阀体(I)上部的上阀盖(2)、设置在所述阀体(I)下部的下阀盖(3)、设置在所述上阀盖(2)上的导压管(4)、设置在所述阀体(I)上的自动压差控制装置(5)、设置在所述上阀盖(2)上的压差设定装置￠)，其特征在于:所述阀体(I)下腔体内部设置有手动定量装置(7)，所述手动定量装置(7)包括设置在所述下阀盖(3)上且与所述阀体(I)同轴的定量阀杆(71)、设置在所述定量阀杆(71)上端的第二阀塞(72)、设置在所述第二阀塞(72)上的第一阀塞(73)、设置在所述第一阀塞(73)和所述第二阀塞(72)之间的阀塞密封垫(74)、设置在所述定量阀杆(71)与所述下阀盖(3)之间的定量密封套(75)。2.根据权利要求1所述的一种自力式定量压差控制阀，其特征在于:所述自动压差控制装置(5)包括设置在所述阀体(I)与所述上阀盖(2)之间且与所述压差设定装置(6)连接的感压膜(51)、设置在所述感压膜(51)上的上膜垫(52)、上端穿过所述上膜垫(52)和所述感压膜(51)的自动阀杆(53)、依次设置在所述自动阀杆(53)上的下膜垫(54)、弹簧(55)、自动阀套(56)、自动阀塞(57);所述感压膜(51)与所述上阀盖(2)之间形成控制腔体，所述自动阀套(56)通过所述弹簧(11)压紧在所述阀体(I)上且与所述自动阀塞(57)滑动连接。3.根据权利要求2所述的一种自力式定量压差控制阀，其特征在于:所述压差设定装置(6)包括设置在所述上阀盖(2)上的调压阀杆(61)、设置在所述调压阀杆￠1)上的调压旋钮(62)、设置在所述调压阀杆￠1)与所述感压膜(51)之间的调压密封套(63)。4.根据权利要求3所述的一种自力式定量压差控制阀，其特征在于:所述调压阀杆(61)与所述调压旋钮￠2)之间、所述定量阀杆(71)与所述定量密封套(75)之间、所述定量密封套(75)与所述下阀盖(3)之间均设置有O型圈。5.根据权利要求1所述的一种自力式定量压差控制阀，其特征在于:所述第二阀塞(72)上设置有线性凹槽(721)，所述阀体(I)上设置有与所述线性凹槽(721)相对应的凸起。6.根据权利要求3所述的一种自力式定量压差控制阀，其特征在于:所述调压阀杆(61)上设置有流量锁定装置(8)。
【文档编号】F16K17-32GK204267819SQ201420669595
【发明者】张军国, 张雁, 孙志强 [申请人]河北巨英阀门制造有限公司