[發明專利]壓力獨立控制和平衡閥

有效

• 申請號: 201480010068.6
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN105103070B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: P·沃羅維克;斯拉夫科·拉赫;格雷戈爾·博齊克
• 申請（專利權）人: 埃邁海卓尼克工程國際有限責任公司
• 主分類號: G05D7/01
• 分類號: G05D7/01
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 崔麗娟,鄭霞

技術領域

本發明涉及具有壓力獨立控制和平衡閥的裝置?？刂崎y和平衡閥常用于循環加熱/冷卻系統(hydronic system)中，以監測和調節流體流速并且確保流體的相對穩定的流動。

背景技術

在流體網絡中，將流體從來源分布到一個或多個消耗(負載)點是常見的。為了根據不同的需求提供正確量的流體，通常設置一個或多個控制閥。這些控制閥響應于控制信號以在系統中產生可變的限制，向每個負載提供適當量的流體。例如，控制信號可以由恒溫器來提供，并且控制閥可以通過改變加熱流體或冷卻流體經過熱交換器的流動來響應。如果選擇具有大于應用所需的最大限度的最大開口的控制閥，那么其必須隨時被控制為過度地關閉。當控制閥從打開狀態反復地改變為關閉狀態而不是安置在適當的位置時，這種過度關閉導致不穩定的控制。相反地，如果選擇具有太小的最大開口的閥，則需要過多的泵運能來解決在系統中出現的不需要的壓降。該問題由于控制閥通常僅在固定的步驟中是可用的而迫使用戶選擇一種或另一種錯誤的類型這一事實而加重。

已知的系統通常在不同的終端處具有不同量的剩余壓力。普通的控制閥不提供用于讀取流體的流速的工具，也不提供手動調節其最大開口的工具，這將導致普通的控制閥不正確地控制流體的流動。雖然剩余壓力的量可以在理論上被計算，但在實踐中，計算由于其復雜性常常沒有進行，或由于構造變化是不準確的。該問題常常通過安裝平衡閥來解決，平衡閥提供校準的可調節限制和測量流速的工具。然后，采用平衡承包商(balancing contractor)來調節整個系統中的這些平衡閥，使得在最大流動條件下，所有的終端接收正確的流體流動而沒有過剩。此外，在一些系統中，隨著系統上的負載導致系統阻力變化，并且隨著泵運功率被改變以對應于變化的負載，每個終端處的壓力可以改變。結果可能是，在不同的負載條件下，系統使用比需要多的功率，或一些終端沒有得到其需要的流體的量，或一些終端的操作是不穩定的。為了糾正這一點，壓力控制器有時作為單獨的部件被包含或與控制閥結合。

已知的閥經歷以下問題：控制閥沒有考慮到由平衡閥產生的限制，使得控制閥的沖程的一部分被浪費。

一些現有裝置在單個單元中組合控制閥和平衡閥的功能，提供組合單元的改進的性能。使用由單個裝置實現的控制功能和平衡，提供為在給定終端處經歷的精確條件定制的改進的控制性能是可能的。

一些現有裝置在相同殼體中組合控制閥和壓力補償器以制造壓力獨立控制閥。這些裝置在一些情況下還包括用于其最大流動的調節器。

一些現有技術裝置所遭受的問題是它們是龐大的，尤其尺寸大。

現有技術裝置所遭受的另一問題是，它們在其閥桿位置和連接裝置的熱傳遞之間沒有正確的關系，特別是當其被調節到特定的最大流動時。

本發明試圖提供解決現有技術裝置呈現的問題中的一個或多個的裝置。

發明內容

本裝置使用軸向布局，其中，控制閥塞子(control valve plug)從嵌入經過裝置的流體流動內的主體延伸，并且調節器活塞緊靠該相同嵌入主體的相對端。顯著地，這產生具有如將在下文詳細說明的另外的技術優點的緊湊裝置。

因此，在第一方面，本發明提供了具有壓力獨立控制和平衡閥的裝置，該裝置適合在循環加熱/冷卻系統中使用，裝置包括底座、具有上游表面和下游表面的塞子以及活塞，其中底座、塞子和活塞同軸地對準，調節工具確定塞子的上游表面和底座之間的第一流動限制(first flow restriction)的大小，活塞是可操作的以響應于橫跨第一限制的壓差和預先確定的力移動，活塞相對于塞子的下游表面的位置確定第二流動限制的大小，從而在使用中維持橫跨第一限制的大體上恒定的壓差。

優選地，塞子通常是圓柱形的并且其能夠相對于底座軸向地移動。流體流速的控制通過改變塞子和底座之間的距離來實現。

優選地，塞子的下游表面通常是圓錐形的并且延伸到由活塞界定的管中。

優選地，活塞通常是管狀的并且具有至少部分地環繞塞子的下游表面的套疊式部分(telescopic portion)。優選地，活塞能夠在塞子的中心縱向軸線的遠側與塞子形成環形接觸。

優選地，流體能夠流經裝置，并且塞子定位在流體的流動路徑內，塞子布置成其縱向軸線平行于流動方向。優選地，流體流動路徑在塞子和底座之間徑向向外延伸，并且在塞子的下游表面和活塞的套疊式管狀部分之間徑向向內延伸。