分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門的制作方法
【專利摘要】一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其基本結(jié)構(gòu)為單閥座型式，其流量特性由與閥座相配合的閥芯的幾何形線決定，其特征是：閥芯幾何形線由兩段曲線構(gòu)成，第一段呈現(xiàn)等百分比流量特性；第二段呈現(xiàn)直線流量特性。本發(fā)明的有益效果是：這種閥門具有較實(shí)用的流量特性曲線，便于實(shí)現(xiàn)寬范圍的流量精確控制；在自動(dòng)控制應(yīng)用系統(tǒng)中作為流量控制元件，小流量和大流量控制輸出時(shí)均容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，不易超調(diào)，例如應(yīng)用在燃油鍋爐控制系統(tǒng)時(shí)，低負(fù)荷時(shí)不易發(fā)生熄火，高負(fù)荷時(shí)不易出現(xiàn)蒸汽壓力波動(dòng)。
【專利說(shuō)明】分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及流體控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是指一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門。
[0002]【背景技術(shù)】:
調(diào)節(jié)閥又稱控制閥，它是過(guò)程控制系統(tǒng)中用力操作去改變流體流量的裝置，用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力和液位等過(guò)程參數(shù)。調(diào)節(jié)閥由執(zhí)行器和閥門兩部分組成。執(zhí)行器又稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)，目前主要分為氣動(dòng)、純電動(dòng)、電液、電液一體化幾種驅(qū)動(dòng)型式。閥門本身的主要參數(shù)之一是流量特性，流量特性是指在閥門兩端壓差保持恒定的條件下，介質(zhì)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與它的開度之間關(guān)系。最常見調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有直線、等百分比兩種，這些流量特性可被認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)流量特性，通常情況下標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥只具有一種標(biāo)準(zhǔn)流量特性。在控制系統(tǒng)中，閥門流量特性選用的合理與否會(huì)對(duì)流量控制、間接地對(duì)壓力、液位等物理參數(shù)控制的穩(wěn)定性有很大的影響。
[0003]由于標(biāo)準(zhǔn)或常規(guī)調(diào)節(jié)閥只具有一種標(biāo)準(zhǔn)流量特性，根據(jù)對(duì)閥門每種流量特性的分析可知，采用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥用于控制存在以下問題:
直線特性的閥門在小開度時(shí)不易控制，甚至發(fā)生振蕩；等百分比流量特性的閥門在大開度時(shí)，放大系數(shù)大，同樣不易控制，易發(fā)生振蕩。有些運(yùn)行系統(tǒng)或設(shè)備的流量控制，如寬負(fù)荷運(yùn)行的燃油鍋爐的燃油流量變化區(qū)間可達(dá)6%?100%，采用單一流量特性的調(diào)節(jié)閥無(wú)法實(shí)現(xiàn)全行程范圍內(nèi)的平穩(wěn)緩和控制，用直線特性調(diào)節(jié)閥低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生爐膛熄火現(xiàn)象；而用等百分比特性閥門高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，易出現(xiàn)蒸汽壓力控制不穩(wěn)，靜態(tài)誤差偏大的現(xiàn)象。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，解決標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥采用直線流量特性在小流量時(shí)分辨率低，靈敏度高，不易控制；采用等百分比流量特性在大流量時(shí)放大系數(shù)大，靈敏度高，不易控制這一問題。
[0005]本發(fā)明的目的是以如下方式實(shí)現(xiàn)的:一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其基本結(jié)構(gòu)為單閥座型式，其流量特性由與閥座相配合的閥芯的幾何形線決定，其特征是:閥芯幾何形線由兩段曲線構(gòu)成，第一段呈現(xiàn)等百分比流量特性；第二段呈現(xiàn)直線流量特性。
[0006]所述的兩段流量特性分界交匯處對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線分界點(diǎn)處于閥門行程的7%?35%范圍內(nèi)。
[0007]所述的閥門的行程比常規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)閥門的行程高7%以上。
[0008]本發(fā)明的有益效果是:這種閥門具有較實(shí)用的流量特性曲線，便于實(shí)現(xiàn)寬范圍的流量精確控制；在自動(dòng)控制應(yīng)用系統(tǒng)中作為流量控制元件，小流量和大流量控制輸出時(shí)均容易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制，不易超調(diào)，例如應(yīng)用在燃油鍋爐控制系統(tǒng)時(shí)，低負(fù)荷時(shí)不易發(fā)生熄火，高負(fù)荷時(shí)不易出現(xiàn)蒸汽壓力波動(dòng)。
[0009]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥的流量特性圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的流量特性圖。[0011]圖3是本發(fā)明采用的單閥座柱塞式的閥芯與閥座的配合關(guān)系圖。
[0012]圖4是常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥的閥芯與流量特性對(duì)應(yīng)的幾何形線圖。
[0013]圖5是本發(fā)明的閥芯與流量特性對(duì)應(yīng)的幾何形線圖。
[0014]圖1中，1.直線流量特性，2.等百比流量特性；
圖2中，1.直線流量特性，3.本發(fā)明采用的分段流量特性。
[0015]【具體實(shí)施方式】:
參照附圖1、2、3，一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其基本結(jié)構(gòu)為單閥座型式，其流量特性由與閥座相配合的閥芯的幾何形線決定，其特征是:閥芯幾何形線由兩段曲線構(gòu)成，第一段呈現(xiàn)等百分比流量特性；第二段呈現(xiàn)直線流量特性。
[0016]所述的兩段流量特性分界交匯處對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線分界點(diǎn)處于閥門行程的7%?35%范圍內(nèi)。
[0017]所述的閥門的行程比常規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)閥門的行程高7%以上。
[0018]通過(guò)對(duì)常規(guī)單閥座調(diào)節(jié)閥閥門閥芯形線的非標(biāo)設(shè)計(jì)，并且加大閥芯的行程，使其在最大流通能力不變的情況下，其流量特性曲線在小流量時(shí)和大流量時(shí)呈現(xiàn)不同的流量特性，在全行程范圍內(nèi)均實(shí)現(xiàn)相對(duì)較高的流量控制分辨率、降低靈敏度，提高控制穩(wěn)定性。
[0019]本分段流量特性調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)實(shí)用流量特性的相關(guān)技術(shù)特征:
將調(diào)節(jié)閥閥門的行程加大7%以上；
在行程的7%?35%范圍內(nèi)取一點(diǎn)作為分界點(diǎn)，分界點(diǎn)往下采用等百分比流量特性，分界點(diǎn)往上采用直線流量特性
在圖4中，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥與直線特性對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線I和與等百分比特性對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線2。
[0020]在圖5中，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥與直線特性對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線I和與本發(fā)明流量特性對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線3。
[0021]該調(diào)節(jié)閥的閥芯的有效長(zhǎng)度較標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥的要加長(zhǎng)，其加長(zhǎng)長(zhǎng)度要在7%以上；圖中的B點(diǎn)為兩段流量特性的分界點(diǎn)，應(yīng)位于閥芯行程7%?35%的區(qū)間內(nèi)；AB段按等百分比特性加工，BC段按直線特性加工。
【權(quán)利要求】
1.一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其基本結(jié)構(gòu)為單閥座型式，其流量特性由與閥座相配合的閥芯的幾何形線決定，其特征是:閥芯幾何形線由兩段曲線構(gòu)成，第一段呈現(xiàn)等百分比流量特性；第二段呈現(xiàn)直線流量特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其特征是:兩段流量特性分界交匯處對(duì)應(yīng)的閥芯幾何形線分界點(diǎn)處于閥門行程的7%?35%范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分段流量特性調(diào)節(jié)閥閥門，其特征是:閥門的行程比常規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)閥門的行程高7%以上。
【文檔編號(hào)】F16K51/00GK103672164SQ201310722678
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】李來(lái)春, 趙文斌, 魏少杰, 況挺, 崔榮 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七 三研究所