本发明涉及一种改进的阀总成。优选地但非限制性地,根据本发明的阀总成可以安装在用于分配流体的设备中,特别是用于气体或液体(例如水)。更优选地,根据本发明的阀总成可以安装在用于向最终用户分配流体的设备中,例如用于分配存在并循环在管道内部的气体(例如,天然气分配网络的管道或以分散方式生产的其他气体,如生物甲烷或氢气)。因此,本发明在流体(特别是气体或液体(例如水))分配设备和装置的生产和销售的中具有有利的用途,并且有利地可用于气体(特别是天然气,或氢气和/或氢气/天然气混合物,或以分散方式生产的其他气体,如生物甲烷)或液体(特别是水)的运输和分配网络。
背景技术:
1、历史上,流量计并未安装在气体分配网络中,因为这些网络没有数据连接,需要操作员亲自到现场获取测量值,这是一项昂贵、不便且需要频繁重复的操作。
2、然而,在当前气体分配网络中(这也适用于水或其他液体),需要了解流经网络各机组的气体流量(例如在向最终用户降低气体压力的最终减压单元(也称为“grf”)中),以便随后能够在网络本身的各个机组之间最佳地分配气体。特别地,需要对流经分配网络各个机组的气体流量进行数字化监测,以允许网络管理者远程监测和平衡(即使不是实时地)网络本身各个机组之间的气体流动。
3、在这种背景下,若现有分配网络的几何结构不允许(特别是由于空间问题)安装流量计,则不可避免地且不期望地需要完全改变网络本身的几何结构;而在连改变的可能性都不存在的情况下(例如,考虑地下分配网络时,其周边混凝土结构限制了其几何形态),则不得不放弃安装流量计。
4、此外,应考虑的是,在分配网络中,特别是新建网络中,插入专用的流量计会导致不期望的增加建设和安装成本。
5、此外,通常安装在传输网络中的已知流量计不仅成本高昂,且提供的法定计量精度水平也过高(尤其相对于输送网络分布所需的流量测量需求而言)。不仅如此,已知流量计通常需要较长的上游和下游直管段才能安装,而这些管段在分布网络中并非总是可用。
6、专利wo2014189395描述了一种流量测量系统,其中,在球阀的旋转球关闭件内部引入了一个额外的专用部件,即符合iso5167标准的校准测量盘。该校准盘随着流速的变化在上游和下游之间产生相应的压差。因此,对于每个测量盘都存在流量和压差之间的已知关联,通过测量压差即可反推流量。wo2014189395的解决方案并不特别令人满意,因为它仅适用于球阀类型,而不适用于其他类型的阀(例如蝶阀)。此外,测量盘不可避免地会减少和/或阻碍通过阀的气体通道截面,实际上限制了阀的公称通径的最大容量,因此也限制了安装该阀的管道的最大容量。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种阀总成,其允许至少部分地克服传统解决方案中存在的上述缺点。
2、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其允许截断和/或调节流经它的流体,并且同时允许测量流经它的流体的速度和/或流量。
3、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其可以安装在已有的网络中,且这不需要额外的空间或改变网络本身的几何结构。
4、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其可以安装在流体分配网络的任何区段,特别是安装在最终减压单元。
5、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其避免需要修改安装它的网络的几何结构。
6、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其也可以在传输网络中充当测量仪器。
7、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其满足关于该主题的所有法规要求。
8、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其在结构上和功能上完全可靠。
9、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其是对传统阀总成的改进和/或替代。
10、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其具有高标准的安全性和可操作性。
11、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其可以简单、快速且以相对低的成本制造。
12、本发明的另一目的是提出一种阀总成,其在结构和功能方面具有相对于传统阀总成的替代特性。
13、本发明的另一目的是提出一种用于测量在设备中(优选地在用于分配该流体的设备中)流动的流体(如气体或液体(例如水))的流量和/或速度的方法。
14、根据本发明,通过如权利要求1所定义的阀总成,实现了本文提及的所有目的(无论单独考虑还是以任意组合方式考虑)以及其他将从以下描述中变得清楚的目的。
1.一种用于流体的阀总成(1),包括阀体(2)和关闭件(5),所述阀体(2)中限定有固定开口(20),所述关闭件(5)被致动以便能够相对于所述固定开口(20)在至少一个打开状态和关闭状态之间移动,所述关闭件(5)在所述打开状态下限定用于所述流体流经所述阀总成(1)的至少一个通道(2'),所述关闭件(5)在所述关闭状态下阻断流体流经所述阀总成(1),所述阀总成(1)的特征在于:所述阀总成(1)还包括:
2.根据权利要求1所述的阀总成,其特征在于:所述测量装置(17)配置为检测和/或确定以下量中的至少一个:
3.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:
4.根据前一项权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述第二端口元件(6”)在其两端敞开,使得进入的流体从所述第二端口元件(6”)穿过,并且在所述第二端口元件(6”)的相对端之间且在线性文丘里管(40)的下游处设有与形成在所述关闭件(5)内部的流体回路(13)的第二入口通道(46)流体连通的通道。
5.根据权利要求3或4所述的阀总成(1),其特征在于:包括有所述文丘里管(40)的所述第二端口元件(6”)与所述第一端口元件(6')一体地限定,以便所述第二端口元件(6”)与所述第一端口元件(6')一起安装在所述关闭件(5)上。
6.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述阀总成(1)包括用于检测和确定流经所述阀的流体的密度的传感器,所述传感器电连接到所述测量装置(17)和/或电子处理单元(7),以便在计算通过所述阀总成(1)的流体的速度和/或流量(q)时同步考虑由所述传感器检测和确定的流体的密度。
7.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述阀总成(1)包括用于检测和确定流经阀的流体温度的进一步传感器,所述进一步传感器电连接到测量装置(17)和/或电子处理单元(7),以便在计算通过阀总成(1)的流体的速度和/或流量(q)时同步考虑由所述进一步传感器检测和确定的流体的温度。
8.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述第一压力取压口(9')和所述第二压力取压口(9')配置为使得从所述第一压力取压口(9')正交伸出的轴v1具有与从所述第二压力取压口(9”)正交伸出的轴v2重合/平行的方向和相同的取向。
9.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:包括有所述线性文丘里管(40)的所述第二端口元件(6”)与所述第一端口元件(6')制成单件,以便一起安装在同一个关闭件(5)上。
10.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述文丘里管(40)设置在所述第二端口元件(6”)的入口处。
11.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:所述文丘里管(40)在其端部敞开。
12.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:
13.根据一项或多项前述权利要求所述的阀总成(1),其特征在于:
14.一种流体分配设备,包括:
15.一种用于测量在设备中优选地在用于所述流体的分配设备中流动的流体的速度和/或流量(q)的方法,其特征在于:使用根据权利要求1至13中一项或多项所述的阀总成(1)。