專利名稱：高精度動態(tài)流量平衡閥的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種水系統(tǒng)的閥門，更具體地說，本實用新型是一種具有機械自力式高精度自動流量平衡功能的動態(tài)流量平衡閥。
背景技術(shù)：
在采暖、空調(diào)的大量異程管網(wǎng)水系統(tǒng)中，實際設計時往往只考慮最不利環(huán)路的阻力計算，當系統(tǒng)最不利結(jié)點的資用壓頭得以保證的同時，其它結(jié)點的作用壓頭可能遠大于設計值，導致系統(tǒng)的水力失調(diào)。而水泵的選型過大或不當也會導致運行流量偏離設計值，管網(wǎng)水力不平衡的結(jié)果是造成能源的大量浪費、運行噪聲的增加和設備使用壽命的縮短。
暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能占建筑總耗能的65％左右，如何貫徹執(zhí)行節(jié)能環(huán)保、高效自然的中央空調(diào)技術(shù)，已日益引起人們的重視。
在中央空調(diào)主機水系統(tǒng)等領域，需要大量應用自動流量平衡閥。
目前大量進口品牌的自動流量平衡閥一般采用一體化組裝。作為高精度自動流量控制閥的一類，這種設計理念不便于后期的檢修、維護，長期運行后控制精度下降，浪費了能耗，而國內(nèi)廠家生產(chǎn)的自動流量平衡閥起始工作壓力普遍偏高，流量精度低，后期檢修和維護也存在同樣的問題，且可靠性差。
目前公知的還沒有發(fā)現(xiàn)大口徑、高精度、帶檢修盤的機械自力式動態(tài)流量平衡閥。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有機械自力式高精度自動流量平衡功能的動態(tài)流量平衡閥。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本實用新型提供了一種高精度動態(tài)流量平衡閥，包括兩端設置法蘭連接的閥體100，所述閥體100有一Y形突出部分，內(nèi)部有安裝筒104；安裝筒104中部設置安裝盤，其上安裝有至少一個自動流量平衡控制裝置103；安裝筒104下部與檢修盤107連接，并設置至少一個出流孔105；所述自動流量平衡控制裝置103包括流量控制閥筒3、流量控制閥芯4、不銹鋼彈簧5、密封圈6和壓緊蓋7，流量控制閥芯4可沿流量控制閥筒3內(nèi)壁滑動，其上設置有入口端面固定孔1和入口側(cè)流固定孔2。
本實用新型所述流量控制閥芯4是中空的，壁上還開有至少兩個側(cè)流通道8。
本實用新型所述側(cè)流通道8具有沿著流體流動方向逐漸放大的弧形邊緣。
本實用新型所述安裝筒104前端邊緣與閥體100內(nèi)壁連接處有一個O型密封圈102。
本實用新型所述閥體100入口端有一個測量咀101。
本實用新型所述閥體100出口端有一個測量咀108。
本實用新型所述安裝筒104與檢修盤107之間還有一個密封墊片106。
本實用新型所述檢修盤107是通過螺栓連接至閥體100Y形突出法蘭上的。
本實用新型的有益效果是本實用新型采用機械自力式原理，閥的流量控制由模數(shù)化、小流量、高精度的流量自動平衡控制裝置組合而成，流向尺寸小、適應范圍廣、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安裝靈活、成本低廉，檢修方便、且系統(tǒng)的擴展和產(chǎn)品的升級十分容易，可以徹底解決管網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)流量平衡問題。


圖1是本實用新型的實施例1的動態(tài)流量平衡閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中A-A剖面圖圖3是自動流量平衡控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖中各部件的附圖標記為圖1中Y型閥體100，測量咀101、108，密封圈102，自動流量平衡控制裝置103，安裝筒104，出流孔105，密封墊片106，檢修盤107；
圖3中各部件的附圖標記為入口端面固定孔1，入口側(cè)流固定孔2，流量控制閥筒3，流量控制閥芯4，不銹鋼彈簧5，密封圈6，壓緊蓋7，側(cè)流通道8。
具體實施方式
參考附圖1至附圖3，下面將對本實用新型進行詳細描述。
具體實施例1提供了用于水系統(tǒng)的動態(tài)流量平衡閥，包括可以法蘭方式連接的大口徑Y(jié)形閥體100、測量咀101、108，密封圈102、自動流量平衡控制裝置103、安裝筒104、出流孔105、密封墊片106、檢修盤107，所述安裝筒104內(nèi)均勻安裝有至少一個基于機械自力式原理的自動流量平衡控制裝置103(附圖1至附圖3屬于安裝有二個自動流量平衡控制裝置103的高精度動態(tài)流量平衡閥)。
本實用新型所述自動流量平衡控制裝置103是一個模數(shù)化、高精度的恒流量控制閥，包括入口端面固定孔1、入口側(cè)流固定孔2、流量控制閥筒3、流量控制閥芯4、不銹鋼彈簧5、密封圈6、壓緊蓋7、側(cè)流通道8。流量控制閥芯4是中空的，可沿流量控制閥筒3內(nèi)壁滑動，其上設置有入口端面固定孔1和入口側(cè)流固定孔2。壁上開有至少二個側(cè)流通孔，所述側(cè)流通孔具有沿著流體流動方向逐漸放大的弧形側(cè)流通孔。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的工藝原理是根據(jù)動態(tài)流量平衡閥的水流量設計要求，靈活選擇流量自動平衡控制裝置103的準則模數(shù)和對應個數(shù)。例如某口徑自動平衡控制裝置103的流量小模數(shù)有12.5m3/h、25m3/h，為了設計一個25m3/h的動態(tài)流量平衡閥，可以選擇2×12.5m3/h的模式，當然也可以選擇1×25m3/h的模式、即在安裝筒104內(nèi)只安裝一個自動平衡控制裝置103。
本實用新型所述的流量自動平衡控制裝置103可以根據(jù)平衡閥水流量的設計流量需要進行靈活組合。
本實用新型所述流量控制閥芯4的側(cè)面有特殊形狀的水流通孔，頂面開設固定面積的圓孔，流量控制閥芯4與壓緊蓋7之間裝有高精度不銹鋼彈簧5，流量控制閥芯4能進行水流方向動作。當來水壓力升高時，流量控制閥芯4推動彈簧壓縮，閥芯的總體通流面積減少；當來水壓力降低時，流量控制閥芯4因為彈簧彈力而伸長，閥芯的總體通流面積增加，從而實現(xiàn)閥門的定流量自動控制功能。
水流作用在流量控制閥芯4上時，使流量控制閥芯4與流量控制閥筒3有相對運動位移s，同時在流量控制閥芯4兩側(cè)形成壓降ΔP。
此時經(jīng)過控制閥閥體的流量(Q)表達式Q=Cv×ΔP]]>Cv為閥門的流量系數(shù)流量控制閥芯4在動作時，側(cè)流通孔面積在改變，使其有不同的流通能力，Cv是位移s的函數(shù)，其數(shù)學表達式Cv＝Cv(s)流量控制閥芯4兩端壓降ΔP作用在閥芯4的力與彈簧力F平衡，我們采用具有線性變形特性的高精度不銹鋼彈簧，彈簧力F是位移s(即彈簧壓縮量)的線性函數(shù)，ΔP也是位移s的函數(shù)。
假設流量控制閥芯4的頂端投影面積Ap(屬于常數(shù))，初試彈簧力F0，K為彈簧的彈性模量，它們有如下關系式它們有如下關系式Q=Cv(s)×ΔP(s)]]>F＝K×s+F0＝ΔP(s)×Ap側(cè)流通孔過流面屬于圓柱面開孔，因此過流面總體面積A可以通過展開圖面積表示A＝A(s)根據(jù)流體力學連續(xù)性方程和動量方程方程的一維模型簡化，在流體流經(jīng)閥門的流量控制閥芯4時，為了保持流量恒定，可以通過聯(lián)立求解方程組得到關系式A(s)＝C1×(F0+K×s+C2)-1/2其中C1、C2、F0均為常數(shù)，K為彈簧的彈性模量，通過實驗標定容易得到，具體數(shù)據(jù)可以查找模數(shù)化樣本。
這種過流面積的開孔在數(shù)控加工機上很容易實現(xiàn)。
本實用新型所述流量自動控制裝置103就是利用這種數(shù)學關系控制流量的高精度恒定。
最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術(shù)人員能從本實用新型公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種高精度動態(tài)流量平衡閥，包括兩端設置法蘭連接的閥體(100)，其特征在于，所述閥體(100)有一個Y形突出部分，內(nèi)部有安裝筒(104)；安裝筒(104)中部設置安裝盤，其上安裝有至少一個自動流量平衡控制裝置(103)；安裝筒(104)下部與檢修盤107連接，并設置至少一個出流孔105；所述自動流量平衡控制裝置(103)包括流量控制閥筒(3)、流量控制閥芯(4)、不銹鋼彈簧(5)、密封圈(6)和壓緊蓋(7)，流量控制閥芯(4)可沿流量控制閥筒(3)內(nèi)壁滑動，其上設置有入口端面固定孔(1)和入口側(cè)流固定孔(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述流量控制閥芯(4)是中空的，壁上還開有至少兩個側(cè)流通道(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述側(cè)流通道(8)具有沿著流體流動方向逐漸放大的弧形邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述安裝筒(104)前端邊緣與閥體(100)內(nèi)壁連接處有一個O型密封圈(102)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述閥體(100)入口端有一個測量咀(101)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述閥體(100)出口端有一個測量咀(108)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述安裝筒(104)與檢修盤(107)之間還有一個密封墊片(106)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度動態(tài)流量平衡閥，其特征在于，所述檢修盤(107)是通過螺栓連接至閥體(100)的Y形突出的法蘭上。
專利摘要本實用新型公開了一種閥門，旨在提供一種具有機械自力式高精度自動流量平衡功能的動態(tài)流量平衡閥，包括兩端設置法蘭連接的閥體，所述閥體有一Y形突出部分，內(nèi)部有安裝筒；安裝筒中部設置安裝盤，其上安裝有至少一個自動流量平衡控制裝置；安裝筒下部與檢修盤連接，并設置至少一個出流孔。本實用新型采用機械自力式原理，閥的流量控制由模數(shù)化、小流量、高精度的流量自動平衡控制裝置組合而成，流向尺寸小、適應范圍廣、控制精度高、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、安裝靈活、成本低廉，檢修方便、且系統(tǒng)的擴展和產(chǎn)品的升級十分容易，可以徹底解決管網(wǎng)系統(tǒng)的動態(tài)流量平衡問題。
文檔編號F16K17/20GK2781126SQ20052010150
公開日2006年5月17日 申請日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者沈新榮 申請人:沈新榮