[發明專利]一種帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥

在審

• 申請號: 202010988610.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112032343A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 劉俊杰;賈夢檁;楊懷濱;孫家麗;董現海
• 申請（專利權）人: 天津市津能濱海熱電有限公司;天津大學;天津市熱電設計院有限公司
• 主分類號: F16K5/06
• 分類號: F16K5/06;F16K5/08;F16K27/06;F17D1/14;F17D3/01
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發明公開了一種帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥，其閥體內設有閥芯，閥芯的主體為一半球殼體，半球殼體上設有閥孔，閥孔的內表面包括弧形面，弧形面的周向兩側邊均與兩個對稱且相互平行的矩形平面的一側邊相連，兩個矩形平面的另一側邊之間連接與圓弧面；閥孔在半球殼體上形成了由類圓形側流通通道和狹長形側流通通道構成的介質流通通道，類圓形側流通通道的長度與狹長形側流通通道的長度相對介質流通通道長度的占比均為1/2。對于大溫差流量系統而言，各支路流量需求較小，所以對閥門調節小流量的要求較高。通過改變傳統的V型球閥閥芯上閥孔的構造可以有效提高不同資用壓差支路中的流量調節精度，從而提高了資用壓差較大支路的調節靈敏度。

技術領域

本發明涉及一種供熱管網平衡調節閥門，尤其涉及一種適用于大溫差流量系統的高精度閥門。

背景技術

目前供熱系統運行過程中的水力失調、熱力失調現象普遍發生，由此導致的能耗占總能耗的30％左右。由于室外天氣變化莫測以及各用戶生活習慣不同等，增加了熱網負荷變化的不規律性，需要利用調節閥進行水力平衡調節。目前調節閥的閥芯多采用球閥或V型球閥，但實際調節過程中，并沒有合理利用球閥易調節的優勢，導致在進行供熱調節時精度過低，導致水力失調。

對于供熱管網以及類似的大溫差流量系統而言，各支路流量需求較小，所以對閥門調節小流量的要求較高。為保證水泵能耗較低，通常最遠端支路的閥門在設計流量時為全開狀態，而由于球閥性能曲線為等百分比特性且閥門的阻抗與開度通常為多次冪關系，所以大開度下的閥門阻抗與全開時的閥門阻抗相差不大，所以除了最遠端支路閥門處于全開或大開度狀態，其他各支路閥門在調節過程中通常維持在50％的小開度以下。而目前現有的球閥并沒有針對性地做出改變以提高調節精度，只是在閥門特性曲線等方面進行研究，實際應用效果差。

發明內容

針對上述現有技術，本發明提出一種帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥，通過改變球閥閥芯形狀，以達到高精度小流量調節以及實現理想等百分比性能曲線的目的。

為了解決上述技術問題，本發明提出的一種帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥，包括閥體，所述閥體內設有閥芯，所述閥芯的主體為一半球殼體，所述半球殼體上設有閥孔，所述閥孔的內表面包括弧形面，所述弧形面的周向兩側邊均與兩個對稱且相互平行的矩形平面的一側邊相連，兩個矩形平面的另一側邊之間連接與圓弧面；所述閥孔在所述半球殼體上形成了由類圓形側流通通道和狹長形側流通通道構成的介質流通通道，所述類圓形側流通通道的長度與狹長形側流通通道的長度相對介質流通通道長度的占比均為1/2。

進一步講，本發明所述的帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥，其中，所述閥孔的內表面在所述半球殼體上的投影相對管道軸線方向是對稱的；所述半球殼體上弧形面的投影為類圓形，所述類圓形上兩個最遠點之間的距離L1即為所述類圓形側流通通道的寬度，兩個矩形平面之間的距離L2即為所述狹長形側流通通道的寬度，L1≤1/2的介質流通通道在閥芯旋轉方向上的長度，L2≤1/4*L1。

所述閥芯上設有全關位置標記，以方便在安裝閥門時確定閥門的全關位置。

所述閥孔內表面上及所述閥孔與閥體表面之間的位置處均設有圓滑過渡面。

本發明所述的帶有適用于大溫差流量系統閥芯的V型球閥，當閥芯處于全開位置時，整個閥孔的介質通道處于流通位置中。當閥芯處于小開度范圍時，閥孔的狹長形側流通通道處于流通位置中。當閥芯處于大開度范圍時，閥孔的部分類圓形側流通通道和狹長形側流通通道處于流通位置中。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：