[發(fā)明專利]壓力管理控制閥組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010240142.7
• 申請(qǐng)日: 2010-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN101893124A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: CLA-VAL公司
• 主分類號(hào): F16K31/126
• 分類號(hào): F16K31/126
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許劍樺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及先導(dǎo)控制(control?pilot)及壓力管理系統(tǒng)，如那些用在市政水務(wù)系統(tǒng)上的。更特別的是，本發(fā)明涉及用于管理系統(tǒng)壓力條件的可調(diào)節(jié)的液壓操作先導(dǎo)組件。

背景技術(shù)

給水干管和市政水務(wù)系統(tǒng)的供給和壓力控制及該供給和供給基礎(chǔ)設(shè)施的適應(yīng)性處處變化。習(xí)慣上，該供水系統(tǒng)布置為使得在系統(tǒng)的所有點(diǎn)上都保持最小水壓。這通常是參照在多個(gè)臨界點(diǎn)下的主導(dǎo)壓力進(jìn)行的，這些臨界點(diǎn)包括水區(qū)中在海平面上方的最高點(diǎn)或離水區(qū)中的供給源最遠(yuǎn)的點(diǎn)。然而，在全天中對(duì)水的需求總是存在相當(dāng)大的波動(dòng)，并且還有相當(dāng)大的季節(jié)變化，這使得最大壓力通常比必要的最小值要高。

在整個(gè)世界范圍的供水行業(yè)中有一個(gè)通常的認(rèn)識(shí)，那就是水損失的例子在許多配水網(wǎng)中是常見的，并且在許多例子中水損失水平可能比較高。系統(tǒng)中的水損失量是由于各種泄漏源頭引起的，比如不合適固定的管道法蘭連接，法蘭墊圈泄漏，閥密封泄漏，密封失效，管子陳舊(小孔爆裂)，配件松動(dòng)，龍頭泄漏，等等。這些泄漏源頭的總和可以合計(jì)達(dá)到大體上的水損失量。將進(jìn)入點(diǎn)壓力總是保持為在高需求期間在遠(yuǎn)點(diǎn)提供充足的壓力所必需的水平會(huì)導(dǎo)致在低需求期間消費(fèi)者房屋處的壓力過大，從而增加由不必要的消耗和泄漏導(dǎo)致的水的浪費(fèi)。通過泄漏損失的水的體積與系統(tǒng)中的壓力直接相關(guān)。

自動(dòng)減壓閥用于配水系統(tǒng)中，以將壓力降低到預(yù)定值或次要點(diǎn)，其是足夠的但是并不使諸如家用熱水箱之類的正常元件經(jīng)受過壓。該次要點(diǎn)通常被確定，來提供符合水務(wù)標(biāo)準(zhǔn)的最小壓力，特別是低于在救火時(shí)可能出現(xiàn)的最大或“峰值”需求條件。峰值需求所要求的壓力通常顯著高于“非峰值”或典型夜間條件下所要求的壓力。在低需求條件下，不僅泄漏構(gòu)成總需求的較高比例部分，并且研究還暗示一些泄漏口的面積實(shí)際上會(huì)隨壓力增加，如果一直保持過多的壓力就會(huì)加重該問題。

這樣，在供水行業(yè)中，希望在低需求期間降低系統(tǒng)水壓。從實(shí)踐觀點(diǎn)來看，在低需求期間降低系統(tǒng)中的水壓會(huì)將降低系統(tǒng)泄漏導(dǎo)致的水損失的量。管理水壓力也能夠降低在水網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施老化過程中的管道破損的發(fā)生頻率。較低的壓力意味著管道在低需求期間承受較低的應(yīng)力。隨著時(shí)間的過去，對(duì)管道基礎(chǔ)設(shè)施的累積的低應(yīng)力幫助增加配水系統(tǒng)中的管道的預(yù)期壽命。

因此，存在對(duì)可調(diào)節(jié)液壓操作壓力管理先導(dǎo)控制組件的持續(xù)需求，其能夠被用于設(shè)定水壓力的高點(diǎn)和低點(diǎn)，以在低需求期和高需求期之間控制系統(tǒng)水壓。還存在對(duì)用于自動(dòng)控制在選定的設(shè)定點(diǎn)之間的下游壓力的改進(jìn)的流量-驅(qū)動(dòng)閥系統(tǒng)的持續(xù)需求。本發(fā)明滿足這些需求并提供其他相關(guān)優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及先導(dǎo)閥組件，其在高壓和低壓設(shè)定點(diǎn)之間控制供水系統(tǒng)的減壓閥，以在低需求期和高需求期之間控制系統(tǒng)水壓。

本發(fā)明的該先導(dǎo)閥組件通常包括限定出內(nèi)腔的本體。位于該內(nèi)腔內(nèi)的第一隔膜組件包括具有第一表面的第一隔膜，第一表面至少部分限定與形成在該本體中的流體通道流體連通的第一流體壓力腔。第一隔膜組件還包括用于偏壓該第一隔膜的第一偏壓裝置。第二隔膜組件位于該內(nèi)腔內(nèi)并包括第二隔膜，該第二隔膜具有至少部分限定該第一流體壓力腔的第一表面以及至少部分限定該第二流體壓力腔的第二表面。該第二流體壓力腔與形成在該本體中的流體入口和流體出口流體連通。閘門位于該流體入口和該流體出口之間，用于控制通過該第二流體壓力腔的流體流。第二偏壓裝置偏壓該閘門和該第二隔膜。在該第二腔的出口處的流體壓力實(shí)質(zhì)上等于在該減壓閥出口處的壓力。

該組件包括用于選擇性調(diào)整該第一偏壓裝置以調(diào)整高壓力設(shè)定點(diǎn)的裝置。典型地，該第一偏壓裝置包括彈簧，及該調(diào)整裝置包括與該彈簧連接的第一調(diào)整螺絲。該組件的該第二偏壓裝置典型地包括朝向關(guān)閉位置偏壓該閘門的彈簧。

在特別優(yōu)選實(shí)施方式中，該第一和第二隔膜的面積之比大約為1∶1。該第二隔膜組件包括桿，其延伸進(jìn)入該第一隔膜組件并在該第一隔膜組件和該第二隔膜組件彼此相對(duì)移動(dòng)時(shí)相對(duì)第一隔膜組件可滑動(dòng)地移動(dòng)。該第一隔膜組件包括用于限制該桿移動(dòng)的第一和第二擋塊。該第一和第二擋塊在該第一隔膜移動(dòng)時(shí)移動(dòng)。第二調(diào)整螺絲形式的裝置用于調(diào)整該第一擋塊以調(diào)整低壓力設(shè)定點(diǎn)。

當(dāng)在該第一流體壓力腔的流體壓力等于或小于低壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，該閘門朝關(guān)閉位置移動(dòng)以限制穿過該第二腔的流體流量。當(dāng)在該第一流體壓力腔的該流體壓力等于或高于高壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)，該閘門朝開啟位置移動(dòng)以便于流體流通過該第二腔流動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，該先導(dǎo)閥組件的該第一和第二流體壓力腔的流體連通相互隔離。在另一實(shí)施方式中，流體通道在它們之間形成，其根據(jù)該第一和第二隔膜組件的相對(duì)位置而被打開或關(guān)閉。