CN105626948A - 平衡阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡阀，该平衡阀包括阀体(11)以及在预设开度下保持预设流量的动态平衡部分，所述动态平衡部分安装于所述阀体(11)的内部，还包括：设置于进水管路上的第一温度传感器(12)，所述第一温度传感器(12)用于检测进水温度；设置于回水管路上的第二温度传感器(13)，所述第二温度传感器(13)用于检测回水温度；用于根据所述进水温度与所述回水温度之间的差值控制所述动态平衡部分的开度的执行器(14)，所述第一温度传感器(12)和所述第二温度传感器(13)均与所述执行器(14)电连接。上述平衡阀能够根据反馈温度值实时地控制平衡阀的动态平衡部分，以使***的温度达到恒定状态。

Description

平衡阀

技术领域

本发明涉及阀门结构技术领域，尤其涉及一种平衡阀。

背景技术

在供热***或空调***中，水力失调是常见的问题。由于各支管路具有不同的流通阻力以及水泵选型不合理，造成各管路的流量无法完全满足设计值，这种现象即为水力不平衡现象。并且，各环路之间的相互干扰对管路的流量也会产生巨大的影响。为了减轻或消除这种水力不平衡现象，需要对***不断地进行调试，不仅麻烦、耗费大量时间，更重要的是这种调节是滞后的，其结果是实际使用时***随时存在水力不平衡现象。

为了缓解上述问题，技术人员设计了动态平衡调节阀，这种阀可以设定管路的流量，并自动平衡管网产生的压力扰动，保证管路的流量恒定不变。但是，由于流经动态平衡调节阀的流体的温度并不一定是恒定的，并且环境温度也会发生变化，所以即使在恒定的流量下，单位时间内输送的热量/冷量也会变化，因此这种阀并没有完全解决管路水力不平衡的问题。以供热为例，在动态平衡调节阀控制的***内，供水温度变化，仍然会引起末端房间温度的变化，这时依旧需要人为调节动态平衡调节阀的开度，以此增大或减小管路的流量，以保证末端用户的温度恒定，这种调节也是滞后的，导致***的温度无法达到恒定的状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种平衡阀，以使***的温度达到恒定状态。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种平衡阀，包括阀体以及在预设开度下保持预设流量的动态平衡部分，所述动态平衡部分安装于所述阀体的内部，还包括：

设置于进水管路上的第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测进水温度；

设置于回水管路上的第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测回水温度；

用于根据所述进水温度与所述回水温度之间的差值控制所述动态平衡部分的开度的执行器，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均与所述执行器电连接。

优选地，上述平衡阀中，所述阀体上具有测温孔，所述第二温度传感器设置于所述测温孔内。

优选地，上述平衡阀中，还包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器设置于所述阀体的进水端或进水管上，所述第二压力传感器设置于所述阀体的出水端，且所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均与所述执行器电连接。

优选地，上述平衡阀中，所述执行器上具有第一接线口，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均连接于所述第一接线口处。

优选地，上述平衡阀中，所述执行器上具有第二接线口，所述第一温度传感器和所述第二温度传感器均连接于所述第二接线口处。

优选地，上述平衡阀中，所述执行器安装于所述阀体上。

在上述技术方案中，本发明提供的平衡阀包括阀体、动态平衡部分、第一温度传感器、第二温度传感器和执行器，使用该平衡阀后，第一温度传感器检测到的进水温度和第二温度传感器检测到的回水温度均传递至执行器，执行器根据进水温度与回水温度之间的差值，控制动态平衡部分的开度，以使进水温度与回水温度之间的差值满足设计要求。相比于背景技术中所介绍的内容，上述平衡阀能够根据反馈温度值实时地控制平衡阀的动态平衡部分，以使***的温度达到恒定状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的平衡阀的结构示意图。

附图标记说明：

11-阀体、12-第一温度传感器、13-第二温度传感器、14-执行器、15-第一压力传感器、16-第二压力传感器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1所示，本发明实施例提供一种平衡阀，该平衡阀包括阀体11、动态平衡部分(图中未示出)、第一温度传感器12、第二温度传感器13和执行器14，阀体11一般安装于回水管路上，其可采用铸铁材质制成。

动态平衡部分安装于阀体11的内部，其能够在预设开度下保持预设流量。动态平衡部分可实现两个功能：流量平衡和流量调节。流量平衡即在其工作压差范围内，流量保持恒定；流量调节即流量控制功能，一个开度对应一个恒定且唯一的流量。流量平衡功能通过动态平衡部分内的弹簧实时调节阀芯过流面积，以平衡压差带来的影响而实现。流量调节功能是通过阀杆动作，带动内部节流部件控制过流口面积来实现的。

第一温度传感器12设置于进水管路上，其用于检测进水温度；第二温度传感器13设置于回水管路上，其用于检测回水温度。由于平衡阀安装于回水管上，因此第二温度传感器13可直接安装于回水管上，以此检测回水温度。

执行器14为智能型执行器，其可接受信号，并据此控制动态平衡部分的开度，以使平衡阀的进回水温差恒定，当然，此处的恒定并非始终为同一个值，而是保持在一定的范围内。上述信号即前述进水温度和回水温度，执行器能够计算出两者之间的差值。该执行器14上还可设置点阵式液晶显示器，以此显示阀门目前的全部状态参数，例如温度、流量、能量等。执行器14可以本地或者通过上位机输入要保持的进回水温差的设定值，执行器14的控制芯片会比对设定值与实际温差值之间的大小关系，然后对阀门进行开度控制。一般地，如果实际温差值小于设定值，说明管路流速过大，末端换热不充分，执行器会发出关阀动作信号，减小流量；如果实际温差值大于设定值，说明管路流速过小，流量不足，执行器会发出开阀动作信号。

具体实施时，执行器14的控制芯片上已输入阀门的开度对应的流量值参数，即根据当前的开度，执行器14得出管路的流量值Q。根据管路的流量Q，和进回水的温差值△T，执行器可根据下述公式计算出该支路输出的能量值E(热量或冷量)：

$F={\∫}_0^{t}C\·\mathrm{\ρ}\·Q\·\mathrm{\Δ}T\·dt$

其中：C为流体比热，ρ为流体密度，t为单位时间，Q为流量，△T为进回水的温差值，也就是第一温度传感器12和第二温度传感器13所测数值之间的差值。

使用上述平衡阀后，第一温度传感器12检测到的进水温度和第二温度传感器13检测到的回水温度均传递至执行器14，执行器14根据进水温度与回水温度之间的差值，控制动态平衡部分的开度，以使进水温度与回水温度之间的差值满足设计要求。相比于背景技术中所介绍的内容，上述平衡阀能够根据反馈温度值实时地控制平衡阀的动态平衡部分，以使***的温度达到恒定状态。

另外，上述执行器14对阀门开度采用的是PID控制(即比例-积分-微分控制)，测量被控变量的实际值，与期望值相比较，用这个偏差来纠正***的响应，即通过反馈闭环不断比对设定值与实际值，并指导下一步的调整，该调整是微小且连续的，不会出现流量的剧烈变化。这样可以延长阀门及管路的使用寿命，并且噪音降低，末端不会出现忽冷忽热的现象。同时，由于阀体内的动态平衡部分使得阀门在一个开度下具有恒定的流量，所以***中其他管路进行的开度调整并不会对本支路的流量产生影响，这样也就减少了阀门的动作频率，以此减少噪声并延长阀门的使用寿命。

为了便于第二温度传感器13的设置，还可在阀体11上开设测温孔，第二温度传感器13设置于该测温孔内。相比于回水管，在阀体11上开设测温孔，并将第二温度传感器13安装于该测温孔内更容易操作，以此达到前述目的。

进一步地，本发明实施例提供的平衡阀还可包括第一压力传感器15和第二压力传感器16，该第一压力传感器15设置于阀体11的进水端或进水管上，第二压力传感器16设置于阀体11的出水端，且第一压力传感器15和第二压力传感器16均与执行器14电连接。当第一压力传感器15设置于阀体11的进水端时，通过第一压力传感器15和第二压力传感器16即可检测阀体11两端口之间的压差，执行器14可据此判断该压差是否处于合理范围内，以保证平衡阀正常工作。当第一压力传感器15设置于进水管上时，即可检测进水管路与回水管路之间的压差，以保证***的正常运行。

前述的第一温度传感器12、第二温度传感器13、第一压力传感器15和第二压力传感器16均可独立引线连接至执行器14上，但为使线束更加紧凑，可在执行器14上设置第一接线口，第一压力传感器15和第二压力传感器16均连接于第一接线口处。同理地，执行器上可设置第二接线口，第一温度传感器12和第二温度传感器13均连接于该第二接线口处。另外，执行器14具有电源及控制进线接口。

本发明实施例提供的执行器14连接到上位机后，上位机可随时访问并获得***的温度、流量、压力、能量等数据，上位机也可直接设定控制温差值。根据得到的温度、流量、压力等数据，可以方便地检测***的运行状态，根据能量数据，可以分析***的能耗情况，以此为据改进***的设定。

优选地，执行器14安装于阀体11上，以使执行器14与阀体11连接为一个整体，便于安装及控制操作的进行，同时可缩短平衡阀内线束的长度。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种平衡阀，包括阀体(11)以及在预设开度下保持预设流量的动态平衡部分，所述动态平衡部分安装于所述阀体(11)的内部，其特征在于，还包括：

设置于进水管路上的第一温度传感器(12)，所述第一温度传感器(12)用于检测进水温度；

设置于回水管路上的第二温度传感器(13)，所述第二温度传感器(13)用于检测回水温度；

用于根据所述进水温度与所述回水温度之间的差值控制所述动态平衡部分的开度的执行器(14)，所述第一温度传感器(12)和所述第二温度传感器(13)均与所述执行器(14)电连接。

2.根据权利要求1所述的平衡阀，其特征在于，所述阀体(11)上具有测温孔，所述第二温度传感器(13)设置于所述测温孔内。

3.根据权利要求1所述的平衡阀，其特征在于，还包括第一压力传感器(15)和第二压力传感器(16)，所述第一压力传感器(15)设置于所述阀体(11)的进水端或进水管上，所述第二压力传感器(16)设置于所述阀体(11)的出水端，且所述第一压力传感器(15)和所述第二压力传感器(16)均与所述执行器(14)电连接。

4.根据权利要求3所述的平衡阀，其特征在于，所述执行器(14)上具有第一接线口，所述第一压力传感器(15)和所述第二压力传感器(16)均连接于所述第一接线口处。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的平衡阀，其特征在于，所述执行器(14)上具有第二接线口，所述第一温度传感器(12)和所述第二温度传感器(13)均连接于所述第二接线口处。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的平衡阀，其特征在于，所述执行器(14)安装于所述阀体(11)上。