一种用于控制管道流体流动状态的装置及其方法与流程

本发明属于工业生产及日常生活技术领域，具体涉及一种用于控制管道流体流动状态的装置及其方法。

背景技术：

工业生产用的阀门基本上都是通过阀杆连接阀芯与驱动装置，阀芯位于管道内部，驱动装置位于管道外部，阀杆与阀体间要设置密封防止管道内介质泄漏，而这个密封处是阀门的薄弱环节，长时间使用或维护不良可能会泄漏；手控阀门需要现场操作，对危险有害场所或人体不易接近位置的阀门进行操作，可能对人员带来潜在的安全或健康影响；在寒冷季节，室外的水龙头容易结冰上冻，这样就会冻裂水龙头而不能用水，虽然具有水管的保温措施，但是对于温度较低的地区，室外过久时间的水管依然会被冻坏，对于此种情况如果采用常流水的情况防止水管冻裂，会造成水资源的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足之处，本发明提供一种用于控制管道流体流动状态的装置及其方法，本发明通过将弹性软管放置在硬质管道中，能够从管道内部控制管道介质流动而不存在机械密封点，可以远程控制管道介质的流动状态，或在停水的管道中让充气弹性软管驱赶出管中存水起到防冻效果，较好地解决了现有技术中无法解决的问题。

为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于控制管道流体流动状态的装置，包括硬质管道，弹性软管，导压胶管和连接件；所述硬质管道两端连接有流体管道；所述弹性软管设置在硬质管道内部；所述弹性软管的两端处分别连接有导压胶管；所述导压胶管、所述弹性软管、所述硬质管道之间的连接口处均使用连接件实现连接。

一种用于控制管道流体流动状态的方法，包括以下步骤：

1）把弹性软管放置于硬质管道中，弹性软管作为调节硬质管道内部流体流通的元件；

2）选择与硬质管道介质相匹配的气体或者液体压力介质，将压力介质充入弹性软管，弹性软管随着压力介质的压力变化而膨胀或收缩；

当压力达到或超过设定数值后，弹性软管会与硬质管道内壁紧贴，从而关闭硬质管道内的流体流动，即此时相当于阀门的关闭状态；

当压力逐渐降低时，膨胀的弹性软管会逐步收缩，则硬质管道内的流体开始流动，并逐渐随流通面积加大而加快流动；

当压力恢复至与硬质管道内压力相当时，硬质管道的流通面积达到最大，此时相当于阀门开通的状态；

3）导压胶管用于传导上述步骤2）中的压力介质进入或排出弹性软管，从而控制弹性软管的膨胀或收缩；导压胶管通过在弹性胶管附近引出硬质管道，敷设在硬质管道外面或在硬质管道内穿行一定距离后引出硬质管道，其穿行的距离范围为1~30米；至此，导压胶管以及与导压胶管所连接的管道能够与远距离的压力介质源连接，从而在压力源处，通过控制压力介质的压力变化，实现远程控制弹性胶管的膨胀或伸缩，进而控制管道流体流动状态。

进一步的，压力介质与弹性软管可以通过单接口或多接口进行连接，以便于在管道外部根据需要设置一个或多个压力介质源，实现多点控制。

进一步的，沿导压胶管、弹性软管、连接件布设测温线和测温元件，测温元件能够延伸至硬质管道的外部或内部，用于远程测量管外或管内的温度，无需在管道外另敷设仪表线缆、穿管或桥架，并且住宅采暖应用此类方法，热力公司能够通过进入户内的热水管检测用户室内温度，从而获得室内采暖效果并调整改善室内供热条件。

有益效果：本发明提供的一种用于控制管道流体流动的装置及其方法，通过在一段硬质管道中放置一段弹性软管，弹性软管在压力的作用下，能够膨胀变形，占据硬质管道空间，从而阻断硬质管道内部流体介质的流动，降低压力后，弹性软管逐渐回缩至初始状态的管径，硬质管道空间逐渐扩大，流体在硬质管道内部的流通面积增大，液体流量提升。整个使用过程简单，制作成本低，并可实现远程控制、多点控制、内置测温原件等功能。

附图说明

图1为本发明的剖面结构示意图。

图中，1-导压胶管，2-硬质管道，3-弹性软管，4-连接件。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

一种用于控制管道流体流动状态的装置，如图1所示，包括硬质管道2，弹性软管3，导压胶管1和连接件4；硬质管道2两端连接有流体管道；弹性软管3设置在硬质管道2内部；弹性软管3的两端处分别连接有导压胶管1；导压胶管1、弹性软管3、硬质管道2之间的连接口处均使用连接件4实现连接。

一种用于控制管道流体流动状态的方法，包括以下步骤：

1）把弹性软管放置于硬质管道中，弹性软管作为调节硬质管道内部流体流通的元件；

2）选择与硬质管道介质相匹配的气体或者液体压力介质，将压力介质充入弹性软管，弹性软管随着压力介质的压力变化而膨胀或收缩；

当压力达到或超过设定数值后，弹性软管会与硬质管道内壁紧贴，从而关闭硬质管道内的流体流动，即此时相当于阀门的关闭状态；

当压力逐渐降低时，膨胀的弹性软管会逐步收缩，则硬质管道内的流体开始流动，并逐渐随流通面积加大而加快流动；

当压力恢复至与硬质管道内压力相当时，硬质管道的流通面积达到最大，此时相当于阀门开通的状态；

3）导压胶管用于传导上述步骤2）中的压力介质进入或排出弹性软管，从而控制弹性软管的膨胀或收缩；导压胶管通过在弹性胶管附近引出硬质管道，敷设在硬质管道外面或在硬质管道内穿行一定距离后引出硬质管道，其穿行的距离范围为1~30米；至此，导压胶管以及与导压胶管所连接的管道能够与远距离的压力介质源连接，从而在压力源处，通过控制压力介质的压力变化，实现远程控制弹性胶管的膨胀或伸缩，进而控制管道流体流动状态。

压力介质与弹性软管可以通过单接口或多接口进行连接，以便于在管道外部根据需要设置一个或多个压力介质源，实现多点控制。

沿导压胶管、弹性软管、连接件布设测温线和测温元件，测温元件能够延伸至硬质管道的外部或内部，用于远程测量管外或管内的温度，无需在管道外另敷设仪表线缆、穿管或桥架，并且住宅采暖应用此类方法，热力公司能够通过进入户内的热水管检测用户室内温度，进而获得采暖的效果并作出改善供热的条件或方式。

具体实施例

（1）在有毒有害有粉尘等场所的阀门，当需要操作时，操作人员需要到现场操作，会危害操作人员的身体健康，使用本装置，可以在远程进行控制，如果阀门安装位置在管廊上或设备区位置狭窄处，不便于人员就近操作，也可以使用本发明装置，远程操作控制；

（2）管道中流体如果是有毒可燃介质，因阀门密封处可能泄漏，影响安全，通过使用本装置，可避免密封泄漏；

（3）大口径阀门制造成本高，价格较贵，对阀门开闭速度无要求的场合，通过使用本装置，可代替大口径阀门，降低工程造价，节约运行成本；

（4）室外水管等冬季不流动需要防冻的管道，在易冻段使用本装置，可以在不用水时，用充气软管占据管道内空间，防止结冻，当用水时，气体释放，就可以正常出水。

技术特征：

1.一种用于控制管道流体流动状态的装置，其特征在于：包括硬质管道，弹性软管，导压胶管和连接件；所述硬质管道两端连接有流体管道；所述弹性软管设置在硬质管道内部；所述弹性软管的两端处分别连接有导压胶管；所述导压胶管、所述弹性软管、所述硬质管道之间的连接口处均使用连接件实现连接。

2.一种用于控制管道流体流动状态的方法，包括以下步骤：

1）把弹性软管放置于硬质管道中，弹性软管作为调节硬质管道内部流体流通的元件；

2）选择与硬质管道介质相匹配的气体或者液体压力介质，将压力介质充入弹性软管，弹性软管随着压力介质的压力变化而膨胀或收缩；

当压力达到或超过设定数值后，弹性软管会与硬质管道内壁紧贴，从而关闭硬质管道内的流体流动，即此时相当于阀门的关闭状态；

当压力逐渐降低时，膨胀的弹性软管会逐步收缩，则硬质管道内的流体开始流动，并逐渐随流通面积加大而加快流动；

当压力恢复至与硬质管道内压力相当时，硬质管道的流通面积达到最大，此时相当于阀门开通的状态；

3）导压胶管用于传导上述步骤2）中的压力介质进入或排出弹性软管，从而控制弹性软管的膨胀或收缩；导压胶管通过在弹性胶管附近引出硬质管道，敷设在硬质管道外面或在硬质管道内穿行一定距离后引出硬质管道；至此，导压胶管以及与导压胶管所连接的管道能够与远距离的压力介质源连接，从而在压力源处，通过控制压力介质的压力变化，实现远程控制弹性胶管的膨胀或伸缩，进而控制管道流体流动状态。

3.如权利要求2所述的用于控制管道流体流动状态的方法，其特征在于，控制弹性软管膨胀或收缩的压力介质包括气体或液体，压力介质源能够放在距弹性软管一定距离的远处，并通过远程控制弹性软管的压力来控制管道流体流动状态。

技术总结
本发明提供一种用于控制管道流体流动状态的装置及其方法，包括硬质管道，弹性软管，导压胶管和连接件；所述硬质管道两端连接需要控制的流体管道；所述弹性软管设置在硬质管道内部；所述弹性软管的两端处分别连接有导压胶管；所述导压胶管、所述弹性软管、所述硬质管道之间的连接口处均使用连接件实现连接。所述弹性软管通过其自身随压力变化而膨胀收缩的特性在硬质管道内部根据使用状态的不同展现出膨胀与收缩的状态，从而起到类似阀门的作用，用于控制管道中流体的流动状态包括但不限于开通、关闭和控制流量，并在必须的场合中能够代替阀门使用或延伸其特别的功能。

技术研发人员：王兵;王建功
受保护的技术使用者：王兵
技术研发日：2021.01.04
技术公布日：2021.04.06