[實用新型]流量自動調節器

有效

• 申請號: 200820176603.7
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN201352318Y
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 敬清海
• 申請（專利權）人: 成都建筑材料工業設計研究院有限公司
• 主分類號: G05D7/01
• 分類號: G05D7/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本實用新型涉及一種根據下游阻力的變化對通過的流體流量進行自動調節的流量自動調節器。可廣泛適用于在建材、化工、冶金等行業，例如用于水泥生產中調節篦式熟料冷卻機冷卻空氣的流量以減少風量損失保證冷卻效果。

背景技術

流體的流動遵循這樣的規律：阻力小的地方流量大，阻力大的地方流量則小，這對于氣體或液體都適用。然而，在某些場合是不希望流量受到這樣的影響的。例如，水泥生產中篦式冷卻機利用冷卻空氣對熟料顆粒進行冷卻，而熟料的粒度和厚度分布都不可能很均勻，相應的對于冷卻空氣的阻力也就不同。例如在料層厚度較高的區域內具有較高的空氣流動阻力，導致流過這一區域的冷卻空氣流量較少，大量的熟料堆積卻得不到良好的冷卻；相反，在料層厚度較低的區域內具有較低的空氣阻力，冷卻空氣大量地從這一區域通過，實際上這里少量的熟料僅需要較少的空氣來冷卻，白白浪費了冷卻風量以及風機消耗的能量。

針對這樣的問題，現有的篦冷機采用了“高阻力”篦板技術。該技術將用于承托熟料并供冷卻空氣通過的篦板做成具有很低的開口率，從而使其具有很高的空氣流動阻力。冷卻空氣需要依次通過篦板和熟料層，所以其流量實際是由篦板的阻力和熟料層的阻力加起來的總阻力所決定的。由于這樣的“高阻力”篦板的阻力比熟料層的阻力要大得多，料層阻力的變化對于總阻力的影響就相對較小，相應的對空氣流量的影響也就較小。該技術對提高冷卻效果起到重要作用，在一定程度上降低了料層阻力的變化對于空氣流量的影響，但不能完全消除這一影響。另一方面，“高阻力”篦板在熟料層阻力的基礎上人為增加了一個很高且基本固定不變的阻力，提高了對供風風機壓力的要求，導致風機能耗增大。為使篦板具有高的阻力，篦板間縫隙很小(1～2mm)，制造精度要求高，導致了較高的制造費用。

另一項技術也在現有的篦冷機中大量應用，通過若干風室把篦床細分成較小的區域，分別進行供風壓力和流量的控制，以此改善空氣分布對于料層波動的適應性。但由此也引起設備結構復雜，電氣控制要求高，因此風室也不可能分得很細，一般風室數量不超過10個，在單個風室并不算小的面積內，熟料分布的不均勻性對于空氣分布的不良影響依然存在。

一種已知的流量調節器，利用繞水平轉軸擺動的閥板在重力及空氣流速的共同作用下改變氣體流通面積，使流量調節器本身的阻力進行改變，以補償熟料層波動所引起的阻力變化，達到穩定冷卻空氣流量的作用。該調節器存在如下的缺點：殼體截面為矩形，在邊角處密封困難；其開口面積的變化是通過一彎成弧形的帶孔舌簧板實現的，舌簧板僅一邊與閥板連接，為懸臂結構，加工和運轉均難以保持正確的形狀；由于其調節動作依賴于閥板所受到的重力在轉軸處形成的轉矩，當應用于篦床不是固定而是作水平往復運動的推動式冷卻機時，調節器在隨之作往復運動時會受慣性力和振動的干擾而導致錯誤的調節結果。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種純機械結構的可連續進行自適應調節的流量調節器，具有可靠的密封，能在往復運動的應用場合下可靠地實現調節功能，同時可以簡單地制造。

本實用新型所提供的流量自動調節器，主要包括固定不動的殼體1、可沿軸向移動的閥芯2、控制閥芯2位置的反饋彈簧3、預緊力調節裝置4、對閥芯2進行密封和運動導向的密封環5，見附圖1。流體0通過閥芯2側壁上的若干小孔或其他形狀的開口，進入殼體1內部并進而供給下游負載。在供應源頭壓力一定的情況下，流體的通過流量是由流速和開口面積共同決定的，而流速又與殼體內外的壓差(即調節器阻力)相關。在密封環5的作用下，閥芯2上的開口2.1只有在殼體以外的部分才能供流體通過，這部分開口面積為有效開口面積。當下游負載阻力降低時，引起流速上升，將使調節器殼體內外的壓差增大，壓差作用于閥芯2底面形成的作用力增大，推動閥芯2向殼體內部移動，迫使彈簧3產生長度位移后作用于閥芯2的反向作用力隨之增大，當與壓差作用于閥芯2底面形成的作用力達到平衡后，閥芯2停止在新的位置上，此時閥芯2側壁上供流體通過的有效開口面積已減小，抵消了流速上升的影響，使流體的通過流量仍然保持在這一系列變化之前的水平，達到控制流量的作用。反之則相反，當下游負載阻力增大時，閥芯2將向殼體外部移動，有效開口面積增大，抵消了流速降低的影響使流量保持在控制范圍內。

另外，殼體1上具有一定數量和面積的旁路開口1.1，無論閥芯2處于何位置，流體始終可以從該處通過，以使當閥芯2完全進入殼體1而其上有效開口面積為零時流體仍保持一定的流量。