CN1370290A - 压力独立式控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明示出了一种压力控制器,在其一侧采用具有受控液体的压力传感元件(11),在相对腔室(12)中的另一例为参考压力。圆盘或杯罩响应受控的液体压力并结合参考压力和偏压力来控制阀座孔(7)。

Description

压力独立式控制阀
                       技术领域
本发明涉及一项专利申请#60/149,399,其申请时间为1999年8月17日。
本发明为一种自动压力控制阀,用于液体或气体介质流的压力控制。它可以用来控制一个***中的表压或者两点之间的压差。
例如,它可以控制压缩空气、水或蒸汽管线、机油和燃油供给以及空气处理***的压力。它还可以用来控制储液箱中的液位。
一个重要的应用是它可以与其它控制阀一起进行自动流速控制。自动压力控制阀与该控制阀在管路中是串连排列,因此在控制阀的前后能保持恒定的压差。两个阀在一起工作就可以当作一个压力独立式控制阀来使用。
                       背景技术
自动压力控制阀可用来控制液体或气体介质流,使其压力基本上保持恒定。普通型式的自动压力控制阀可以控制作用在膜片一侧的介质,而膜片的另一侧与大气相通。膜片两面的压差所产生的力由一个弹簧来平衡。其典型实例已展示在美国专利#4,044,792和5,009,245中。
压力变化导致两个力之间的不平衡,并产生一个推动膜片的合力。膜片驱动一个阀机构,使介质的压力增大或减小,直到膜片与弹簧之间建立新的平衡为止。这里,弹簧的张紧力决定了自动压力控制阀的设定点。在以下的文章中,自动压力控制阀将被简写为APCV。
膜片通过一个阀杆与阀机构相连接,阀杆穿过一个密封件或类似件,它们之间的摩擦力连同阀杆与阀机构之间的摩擦力必须能被来自膜片和弹簧的合力所克服。
为了得到一个平顺的控制以及小的滞后,膜片和弹簧的尺寸需要大一些,使得只要有很小的压差所产生的合力就足以克服该摩擦力。
这并不是采用大膜片的唯一原因。阀机构的控制表面有一个面积区域,介质的压力作用在这个面积区域上并产生力。此力通常与弹簧力方向相反。因此,介质压力的变化将会改变设定点。如果控制机构必须要有一个大的流量通过能力时,情况更是如此。当需要有大的流量通过能力时,控制表面必须是大的,对弹簧的反作用力也就很大。因此膜片和弹簧就必须较大,而介质压力在设定点的影响将不会太大。
可以用增加移动量来代替增加控制表面的面积,这样也能够增加液流通过能力。其缺点是移动量改变后,弹簧的张紧程度跟着改变,设定点也要发生变化。这种改变取决于控制表面需要开启多大,开启的程度是流量和压力的函数。
使用长的弹簧能使设定点的改变减小,因为与弹簧的长度比较起来移动量相对较小。但是,这样将会增加APCV(自动压力控制阀)的尺寸和成本。
上述APCV顶着大气压力和弹簧力来平衡控制压力。许多其他形式的阀也是如此。例如,膜片的两侧在***的不同点与介质相连以取代与大气相通。一个内置弹簧作用到膜片上,阀机构调节介质流,于是在两点之间的被控制的压差便得以保持。这是一种自动压差控制阀,在以下的文章中将被简写为ADPCV。
从以上的讨论中我们可以看出,要得到一个好的、精确的APCV和ADPCV就需要大的膜片和弹簧。这就很自然地意味着环绕膜片的壳体也要加大,成本也将增加。
有一些阀机构并不存在上述问题。但是,许多这类阀(例如套阀)有渗漏的现象,因此非常小的流量将不能得到控制。
也可以使用导阀(pilot valve)来驱动膜片以改善精确度。但是,这增加了复杂性,从而也会增加成本。
以上是对APCV存在问题的简要说明。
自动控制阀在采暖、通风和空调***(HVAC)及其他工业应用中一般都与执行元件装在一起,后者驱动控制阀使其对控制器的信号做出反应,以提供正确的流量。问题是流量不仅取决于阀开度的大小,而且与阀两端的压力差有关。这种压力差与整个管路***的运行条件有关。
管路***中一个突然的压力变化将改变通过控制阀的流量而使控制失调。需要经过一段时间后,控制***才向执行器发出信号去改变阀的开度,以便达到正确的流量,使稳定的控制得到恢复。
控制阀在制造时都具有某种流量特性,它决定了阀开启时流量将如何改变。
通常将流量特性设计成一条曲线,它会对控制对象(通常是热传递装置)的非线性特性做出补偿。其目的是使得从信号到执行器再到控制对象输出的总特性是线性的。这对稳定的控制是非常必要的。
阀的流量特性可以在试验室中、在恒定的压差下进行测试得出。
由于负荷改变引起的压力变化会使控制阀的流量特性发生改变,从而会破坏稳定的控制。
要很正确地确定控制阀的尺寸是很困难的。流量系数需要进行计算。计算流量系数是将流量(GPM)乘以流体比重的平方根后再被最大负荷时压力差的平方根除。可惜的是,反应实际情况的有关压差的正确数据资料很难得到。原因之一是制造条件使技术规格产生了偏离。
没有正确的资料数据,就无法对阀的尺寸进行正确的选定。选用尺寸过小的阀将不能提供需要的流量而必须更换。为了避免这种情况发生,往往选用尺寸过大的控制阀,但它又会破坏控制的稳定性,特别是在低负荷时。
上述问题可以通过控制阀与ADPCV的组合使用来解决,这样安排能使控制阀的两端保持恒定的压差。
当控制阀前后的压差恒定不变时,对于每一个阀开度就能够提供准确的流量。在组合阀前后的管路***中,流量与压力变化无关。因此,一个ADPCV和一个控制阀的组合,就被称为“压力独立式控制阀”(在以下的文章中简称PICV)。
由于压差恒定,控制阀就会总是在理想的阀工作状态下运行,因此,其流量特性不会被管路***中的压力变化所改变。
压力独立式控制阀(PICV)能以不同的方式来使用。它可以用作自动流量控制器,用手动调节设定点。它可以有一个手柄和一个带分度的指示盘,用它来调节流量。可用于流量恒定的或者流量需要用人工调节的场合。它也可以用作变流量应用中的高限。
PICV可以由对控制器发出的信号做出响应的执行机构来驱动。
通过PICV的最大流量可以通过限制控制阀的最大开度来设定。可以用限制执行机构的行程来做到这一点。
PICV能够显著地改进工业加工和HVAC控制***的控制质量。迄今,存在的主要问题是成本太高。
ADPCV的主要问题是增加了成本,原因是采用了较大的膜片、弹簧和壳体。PICV的典型实例见美国专利#5,143,116和5,775,369。
                      发明内容
本发明是一种简单的自动压力控制阀(APCV)、自动压差控制阀(ADPCV)和压力独立式控制阀(PICV)。
APCV是以大气为参照系的控制阀,控制管路中的表压。它有两种型式:第一种型式用于控制下游的压力,第二种型式用于控制上游的压力。
APCV在一般压力控制中的应用已有示出。
储液箱液位专用的APCV也已有示出。
ADPCV与APCV是相同的,其区别在于它不是以大气为参照系,而是以液流***中的第二个点作为参照系,并用来控制压力差。
PICV是与ADPCV串联的控制阀,通过阀与管路压力变化相对独立的特性来控制液体流量。
第一种型式的APCV有阀体,阀体上有一条在进口和出口之间的液流通道。阀座横置在通道上,对着它的是一个操作和调节流量的控制圆盘。该控制圆盘位于阀座的液流下游一侧,控制出口压力。在阀座的上游一侧有一个膜片和一个悬挂在阀杆上的控制圆盘。膜片和圆盘的有效表面积相同,因此两者是平衡的。也可以用活塞、波纹筒或者任何其他合适的压力敏感元件来代替膜片。
进来的压力作用在膜片的下侧面和控制圆盘的上侧面。产生的力相等但方向相反,因此它们互相抵消。
连接阀杆的横截面积并不影响力的平衡,因为它对膜片底面和控制圆盘顶面的作用相等。
唯一的区别是大横截面的阀杆会比小直径的阀杆产生较小的反力。但在任何一种情况下,两个相反的力是相等的并互相抵消。
膜片的顶面和控制圆盘的底面之间的压力差作用到有效面积上将产生一个力。在正常情况下,膜片上方的压力小于控制圆盘下方的压力。于是,其合力向上,对着阀座将控制圆盘推向上方。一个弹簧反力推着膜片的顶面。
如果出口压力由于某种原因增加了,控制圆盘将移向阀座,并将两者之间的环形开孔减小。这将增加液流的阻力,并减小控制圆盘下方的压力。控制圆盘将自动移动并调节环孔的大小,使出口压力趋于某一数值而形成一个力的平衡。
弹簧的张紧程度决定了压力设定点(可以采用空气压力或者重量,或者磁力,或者比例电磁线圈,或其他类似的方法来代替弹簧或者与弹簧联合使用)。
当膜片的顶面与大气相通时(以大气为参照系),APCV将控制表压。设定点的压力为弹簧张紧力被有效面积除。
在下面的文章中,“有效面积”是指压力敏感元件上的面向参考压力一侧的面积,或者是圆盘或杯罩形物面向控制压力一侧的面积。
第二种型式的APCV与第一种型式的类似,但有以下不同:
控制圆盘是在阀座的下游一侧,控制进口压力。在阀座的下游一侧有一个膜片,控制圆盘通过一个阀杆与膜片相连。
出口压力作用在膜片的底面和控制圆盘的顶面上。产生的力大小相等方向相反,彼此互相抵消。
膜片顶面与控制圆盘底面之间的压力差作用到有效面积上产生一个力。在正常情况下,膜片上方的压力高于控制圆盘下方的压力。因此,合力向下,推动控制园盘朝阀座的方向移动。控制圆盘下方的一个弹簧将对抗这个力。(在膜片上方的压力小于控制盘下方压力的情况下,弹簧可以更换到膜片上方的位置上,以阻止它向下推)。
如果进口压力增加,控制圆盘向下朝着阀座移动,这样会增加控制圆盘下方的液流阻力和压力。它会自动找到产生这样一个进口压力的位置,使得该压力产生的力与膜片上方压力减去(或加上)弹簧力的合力平衡。
弹簧的张紧程度决定了压力设定点(可以采用空气压力或者重量,或者磁力,或者比例电磁线圈,或其他类似的方法来代替弹簧或与弹簧联合使用)。
当膜片的顶面与大气相通时(以大气为参照系),APCV将控制表压。
当膜片的顶面与一个***中的第二个点相连通时,ADPCV将控制APCV的出口与第二点之间的压力差。该第二点应处在ADPCV的下游。
很重要的一点是,圆盘和膜片的有效面积应该基本上相等。否则,压力将不能控制在一个稳定的数值上。
如果有效面积不同,APCV控制的出口压力将会受进口压力的影响,而APCV控制的进口压力将会受到出口压力的影响。
为了获得一个确定得很恰当的圆盘有效面积,圆盘的周边应该有一个尖锐的边缘(pointed edge),在一个特定的直径上与阀座相接触。该锐边还需要有高的接触压力将它压在阀座上,以便能实现密封。如果阀座是锥形的,还有一个优点是圆盘将会自定心。
为了使圆盘顶面保持相同的压力,盘的直径应比锥形阀座的进口孔径稍大一些。否则,当流速较高时,圆盘周边附近的压力会降低。在高流速时,力的平衡将会改变,控制压力将会显著地降低。
PICV是与ADPCV串连的控制阀,它被用来控制一个控制阀两端的压差。因此,通过阀的液流速率仅由控制阀的开度决定,与管路中压力的变化无关。
压差从第二点拾取,并可经外部管线传递到ADPCV的膜片上。然而,当ADPCV与控制阀为一体时,采用内部连接更好。
当PICV为控制阀和ADPCV采用同一个阀体时,在阀体内部可以开出一条通道,以便将控制阀的压力差传递给ADPCV的膜片。
如果PICV的控制阀是一个球阀(globe valve),幕帘式阀(curtain)或顶部有入口的球阀(top entry ball valve),其主阀体可以做成一件。压差连接应刚好在控制阀的后面,开一条通道也比较容易。
如果控制阀是一个“两件式”球阀,有一个主阀体和一个螺纹接头,这时压差不应与接头相连接,因为,这时从接头到主阀体之间安排一条通道是不切实际的。替***法是,球上增加一个小孔,从穿过球的通孔通向球外部的空腔。该空腔经通道与ADPCV的膜片连通。这样一来,球的压力就可以被传递给ADPCV的膜片。一个附加优点是,当球处在关闭位置时,膜片与PICV之间的压力传递是被关闭的,在对APCV进行维护保养时只有一个上游断路阀需要关闭。
APCV或ADPCV的内部零件(膜片及其腔室和弹簧、轴、阀座和圆盘)可以采用一种插块的形式做成一体。镶块嵌入到阀体上的专用凹穴中。这样对APCV的维修和更换会很方便。
                       附图说明
图1为一个简化示意图,表示了用活塞代替膜片的APCV。它用弹簧对活塞施压。活塞的直径与控制圆盘的直径基本相同。控制圆盘位于阀座的下方。下游压力受到控制。
在以下的所有附图中,膜片的有效面积与控制圆盘的有效面积基本相同。
图2为一个简化示意图,表示了使用膜片的APCV。它用弹簧对膜片施压,控制圆盘面向阀座的一侧表面有倒角。下游压力受到控制。
图3除了用调节空气压力来代替弹簧以外,其余与图2相似。
图4除了用一个液柱来代替弹簧以外,其余与图2相似。
图5除了用一个重物来代替弹簧以外,其余与图2相似。
图6除了控制圆盘有一个面向阀座的尖锐边缘以及阀座上有倒角表面(锥面)以外,其余与图2相似。
图7除了控制圆盘有一个面向阀座的倒角表面以及阀座上有尖锐边缘以外,其余与图6相似。
图8除了控制圆盘有一个正好在阀座的下方,面向阀座有一个带锐边的轮盘以外,其余与图7相似。阀座的下表面可以是平的或带有倒角。控制圆盘的下部有一个可供选用的导向销,它在一个支撑衬套中滑动。
图9有一个位于阀座上方的控制圆盘。与图1-8比较,液流方向相反。上游压力受到控制,控制圆盘与弹簧产生的力被膜片上方较高压力产生的力所平衡。控制盘的下部有一个可供选用的导向销,它在一个支撑衬套中滑动。(如果膜片上方的压力较低,就可在膜片上方加一弹簧,将膜片向下推)。
图10与图6相同,但较详细,采用了一个锥形弹簧。
图11与图3相似,但较详细。
图12为一个用于储液箱液位控制的APCV。增加了一个磁铁,以提供可靠的关断作用。
图13与图12相似,但APCV是通过一段抽吸管路与储液箱相连接。增加了一个按钮,以便临时打开阀,从抽吸管路中排掉空气。
图14表示一个PICV的简化示意图,它包括一个与ADPCV串连的控制阀。ADPCV在控制阀的下游,控制阀的两端保持一个恒定的压力差。
图15与图14相同,但更详细些。球阀(ball valve)被用作控制阀,控制圆盘的形状为杯罩形,其开口一侧面向阀座。
图16表示一个PICV的简化示意图,它包括一个与ADPCV串连的控制阀。ADPCV在控制阀的上游,控制阀的两端保持一个恒定的压力差。
图17与图14相同,但更详细些。一个球阀被用作控制阀并与执行机构连在一起。不同的部分是,ADPCV由一个采用插块形式的可拆卸单元构成,该单元安装在主阀体的凹穴中。阀体有两个部分,主阀体和螺纹接头。压差通过主阀体内的一条通道传递到膜片上。
图18与图17相似,但控制阀中的球体是倾斜的,使用了锥形弹簧并增加了通气孔。
图19是图18所示球体实例的详细情况。
图20是图18所示插块实例的详细情况。
图21是一个插块实例的详细情况。这种插块采用了缸筒和活塞以代替膜片。
图22与图17和图18相似,但是其控制阀是一种叫“顶部入口”(top entry)式球阀。阀体做成一个单元,压力通道将膜片与控制阀的下游一侧相连。
图23是一个带“Y”形阀体的APCV。APCV机构做成了插块形式。
图24是一个表示PICV的简化示意图。控制阀是一个球芯阀(globevalve)。ADPCV的膜片经过一个通道与控制阀的下游一侧相连。一个弹簧位于球阀的堵头和ADPCV的控制圆盘之间。弹簧的张紧度取决于堵头的位置,并且决定了ADPCV的设定点。
图25与图24相似,但更详细一些。其ADPCV为插块形式。
图26是一个带有图23示“Y”形APCV的PICV,用来作为一个ADPCV,并用管路与控制阀连在一起。膜片通过一条外部管路与控制阀的下游一侧相连接。
图27是图26所示的PICV用于控制通过一个热交换装置的流量的示意图。
图28是将图23所示的APCV作为ADPCV,用来控制往返于一组热交换装置之间的液流的压力差。
图29除了阀是用一个手柄进行手动调节以外,其余与图26相同。
图30是一个用来控制空气处理***压力的APCV。使用了一个压缩弹簧,它的弹簧力叠加在膜片和控制圆盘的重量上。
图31是一个用来控制空气处理***压力的APCV。控制圆盘呈锥形。使用了一个拉伸弹簧。弹簧的张紧力减去膜片和控制圆盘的重量后可确定压力的设定点,它可以调节到非常低的数值。
图32是将图30的APCV作为ADPCV用来控制位于下游空气阻尼器两端的压力差。空气流量与管道中上游和下游的压力变化无关。
图33除了空气阻尼器位于ADPCV的上游以外,其余与图32相似。其形式是它有一个在阀座上方的控制圆盘,用来控制空气阻尼器与控制圆盘之间的压力。
                    具体实施方式
见图1,示出一个APCV。
该APCV有一个阀体1,阀体上有一条从入口2到出口3的液流通道。有一个阀座7横置在通道中。阀座7的下方有一个控制圆盘,它通过阀杆6与活塞4相连。在活塞4的顶部有一个弹簧8,它将活塞向下推。弹簧与活塞被封在一个缸筒中,有一个开口9与大气相通。
活塞4、阀座7和控制圆盘5的直径相等。因此,作用在活塞底面上的来自入口2的压力P1将以相同大小的力作用到控制圆盘5的顶面。这两个力将互相抵消。
出口3的下游连接了对液流产生一定阻力的装置。
弹簧8将活塞、阀杆和控制圆盘组件向下推并将阀座打开,于是流体就能从入口2流向出口3。出口压力P2增加,并作用到控制圆盘5的底面。压力P2继续增加直到它作用到控制圆盘5底面上产生向上的力大到足以开始压缩弹簧8为止。控制圆盘5向上移动接近阀座7,从而增加对流体的阻力。这时出口压力减小,直到它在控制圆盘5上产生的向上的力与弹簧力8平衡为止。这样一来,出口压力P2可以用弹簧力除以控制圆盘的面积来决定。
控制圆盘及活塞可以按很紧密的公差制造,因此,活塞、阀座和控制圆盘的面积可以做到完全相等。这就使得将APCV做到与入口压力P1的很大的变化无关成为可能。
可惜的是,活塞与缸筒之间需要有一个小的间隙,它会引起泄漏。因此,流量只能被控制在某个最小的流量值。此外,这里还存在着尘埃粒子有可能聚集在间隙中从而导致摩擦增加的危险。因此,在许多情况下采用一个膜片会更好。是选用活塞还是选用膜片,取决于每一种应用的实际需要。为简单起见,在以下的说明中,仅用膜片方案来表示。
图2就是用膜片10代替活塞的APCV。它消除了泄漏并减少了敏感的尘埃。膜片10有一个支承11,它与阀杆6相连接。
控制圆盘5有一个面向阀座7底面的带倒角的表面。做成有倒角的表面的目的是为了给控制圆盘5导向,使它能在阀座7的中心找到自己的正确位置。
膜片10有一个环绕周边的盘旋面(convolute)。盘旋面内外直径的平均值大致上确定了膜片10的液压有效面积。
当阀关闭时,阀座7的底部边缘将与控制圆盘5的有倒角的表面沿一条非常窄的接触带相接触,从而保证了有较高的接触压力和关断密封性(如果阀座或倒角表面用一种半弹性的材料制成会更好)。
当阀关闭时,控制圆盘5的有效面积由接触带的直径决定。控制圆盘5的尺寸应该这样来确定,即使其有效面积接近于膜片的有效面积。差别越小,出口压力P2受入口压力P1变化的影响就越小。控制圆盘5的外径应该稍大于接触带的直径。否则,在高流速时出口压力P2将会改变。
在以下的说明中以讨论膜片为主。虽然也经常采用活塞、圆盘、波纹筒以及其他压力敏感元件。控制圆盘或杯罩以及压力敏感元件的表面可以有各种不同的形状。例如,可以是圆形,椭圆形,三角形,矩形,正方形和多边形。
图3除了用调节气压来代替弹簧以外,其余与图2相似。
调节气压源14通过连接管线13与膜片室12相连。
APCV通过基本上是相等的出口压力P2与膜片室12中的空气压力P3相平衡。
参见图4,除了弹簧被一个液柱15代替以外,其余与图2相似。该液柱将一个压力作用到膜片10上。
APCV通过基本上是相等的出口压力P2与膜片室12中的液体压力P3相平衡。
参见图5,除了弹簧被一个重物16代替以外,其余与图2相似。该重物将一个重力作用到膜片10上。
APCV通过对应的出口压力P2与重物相平衡。
图6除了阀座7有一个朝下面向控制圆盘5的带倒角表面以外,其余与图2相似。控制圆盘5具有上边缘17,它与阀座7的倒角表面相接触。
当阀关闭时,控制圆盘5的上边缘沿着一条非常窄的接触带与阀座7的倒角面相接触。
阀座7的内径应比控制圆盘5的直径稍小一些,否则,在非常高的流速时出口压力P2将会改变。
图7与图2相同,但更为详细。它清楚地表明阀座7有一个面向控制圆盘5的尖锐的边缘。
图8除了阀座7和控制圆盘5都没有倒角面以外,其余与图7相似。不同的是,控制圆盘5的直径比阀座7的直径稍大。在控制圆盘5的顶面有一圈面向阀座7底面的脊19。这里,阀座7的底面是一个平面20(最好选用半弹性材料)。
控制圆盘5由一个在衬套22内滑动的销钉21导向。
一种备选方案是图中未表示出,在阀座7的底面有一圈面向控制圆盘5顶面的脊19。这里,控制圆盘5的顶面是一个平面20(最好选用半弹性材料)。
在图1-8中,膜片10、阀杆6及控制圆盘5组件在最终与阀座7接触以前是自由浮动的,不与任何静止零件接触(除了图18中与导向衬套22有轻微接触以外)。因此,APCV在运行时没有或可以忽略摩擦,可以使用尺寸较小的膜片和弹簧精确地运行。
在下游管路关断时,如果控制圆盘与阀座之间有任何渗漏,出口压力将增加,从而会加大作用到控制圆盘上的力,直到控制圆盘顶住阀座并完全关闭及渗漏消除。
以下计算适用于图1-图8。
计算输出压力P2的压力控制设定点:
输入压力=P1
输出压力=P2
膜片室中的压力=P3
弹簧张紧力=S
膜片有效面积=A
控制圆盘有效面积=B
A=B
P2=(P3×A+S)/A=P3+S/A
计算在不同的有效面积上,输入压力P1对输出压力P2的影响:
P3为大气压力
以下计算适用于图1-图8
膜片有效面积=A    圆盘有效面积=B    弹簧张紧力=S
(膜片,轴,弹簧和控制圆盘的重量均可包含在弹簧张紧力中。可将它们
的重量加到弹簧张紧力上或从弹簧张紧力中减去。然而,在大多数的应
用中,这些重量是微不足道的。)
P2=[S-P1(B-A)]/A
例1:A=10平方英寸    B=10平方英寸    S=100磅
当P1=10 psig时,P2=[100-10(10-10)]/10=10 psig
当P1=100 psig时,P2=[100-100(10-10)]/10=10 psig
可以看出,当P1从10 psig增加到100 psig时,P2没有变化
例2:A=9平方英寸    B=10平方英寸    S=100磅
当P1=10 psig时,P2=[100-10(10-9)]/9=10 psig
当P1=100 psig时,P2=[100-100(10-9)]/9=0 psig
很明显,要使P1保持不变,膜片和圆盘的有效面积相等是很重要的。否则,控制精度会有牺牲。
参见图9,它是一个背压式APCV,用来控制进口压力P1。控制圆盘5位于阀座7的上方。与图1-8相比较,液流方向相反。上游进口压力P1作用到控制圆盘5上,与弹簧一起产生一个向上的力,该力与膜片10上方较高压力P3所产生的力相平衡。如果膜片上方的压力低于进口压力,则位于膜片上方的弹簧将向下推。控制圆盘5的下部有一个供选用的导向销22,它在导向衬套21中滑动。
计算图9中的输入压力P1:
输入压力=P1
输出压力=P2
膜片室中的压力=P3
弹簧张紧力=S
膜片有效面积=A
控制圆盘有效面积=B
A=B
P2=(P3×A-S)/A=P3-S/A
图10与图6相似,但更为详细。为了通过更大的液流,控制圆盘5需要移动远离阀座7。这时弹簧8伸长,弹簧力降低。较低的弹簧力意味着出口压力P2降低。为了减少变化,应使用较小弹簧率的弹簧,因为这种弹簧伸长时弹簧力下降较小。为了产生需要的弹簧力,应采用较长的圆柱形弹簧。一种替代方案是使用具有线性特性的锥形弹簧。它可以做得较长但只需要较小的空间,在压缩时几乎是平坦的,能提供较小的弹簧率。
图11与图3相似,但更为详细。膜片10与一个可调节的压力源14相连通。当膜片室12中的压力为P3时,出口压力P2将基本保持同一数值。
用可调节压力源产生偏压力的好处是,不论控制圆盘5如何运动,膜片都将给出相同的力。因此,出口压力将不受控制圆盘5开度大小的影响。
为了实现一个出口压力P2不受入口压力P1影响的较好的控制,控制圆盘5与阀座7的接触必须是沿着一条很窄的经过精确规定的接触带。否则,当控制圆盘5移动时,有效面积将会改变。
例如,如果阀座7和控制圆盘5有相同倾斜角度的锥面(有如发动机中的气门和气门阀座),则接触带一定较宽。这时,接触压力较小,在出口压力增加到显著地高于设定点压力之前阀不能提供密封得很好的关断。
接触带是一个截头锥体的锥形表面,它有一个小直径和一个大直径。当阀关闭时,控制圆盘5的有效面积由较小的直径决定。在控制圆盘5远离阀座7时,有效面积所依据的直径将在接触带的小直径和大直径之间变化,从而导致压力控制不良。
在不同附图中示出的阀座和控制圆盘的几何形状只是可以采用的几何形状的一些示例。例如,可以采用两个在接触点上倾斜角度不同的锥面。
为了获得好的接触精度,重要的是,两个表面应该沿着一条窄的、经过精确限定的接触带进行接触。
参见图12。它表示了一个用来控制储液箱中液位的APCV。比如,洗手间的水箱25。
APCV在接近储液箱25的底部连接管26,储液箱有一个盖30。阀杆28穿过盖一直通到箱底部的一个阀27上。
弹簧8的弹力平衡控制圆盘5下的液体压力,该压力对应了一个预定的液位。
在阀27开启的一瞬间,储液箱是空的。控制圆盘5下的压力下降并开启,储液箱被APCV注液。当压力与预定的液位对应时控制圆盘关闭。
将一个供选用的磁铁23加到APCV上,能使控制作用更为可靠。APCV将运行在一个磁滞后状态下,严密的关断就可完成。
储液箱25有一个溢流管29,在APCV工作失灵时溢流。
膜片室12通过一根小管子24与阀27的下方相连。由此,来自膜片10的任何液体泄漏将被排放掉。
通过连接小管子到储液箱的顶部,APCV可以控制在一个封闭储液箱中的液位。
图13表示的是APCV的水平位置稍低于所要求的液面。从出口3伸出一根抽吸管32通到储液箱25的底部。弹簧8比图12中的弹簧要小些(或者取消)。
当储液箱25空着时,抽吸管32中的压力下将降到低于大气压,这时控制圆盘5开启。
当储液箱被注液时,抽吸管32中的压力上升。当液面接近于要求的液位时,弹簧开始压缩,此后磁力增加,APCV关闭。
磁铁33使控制作用更可靠。磁铁会产生磁滞效应。当液面下降时,磁铁33通过作用在阀杆6的吸力使控制圆盘5保持关闭。此后,液面降低很多,磁力被克服,控制圆盘开启。当液面上升时,弹簧8使控制圆盘保持开启,直到液面高到足以推动控制圆盘、膜片和阀杆向上为止。此后磁铁将阀杆向上吸住,阀关闭,形成一个迅速可靠的关断。
磁铁33是可选用的,如果没有它,关断过程将是逐渐的,而不是迅速干脆的。
除非抽吸管32被冲满了液体,***将不会工作。通过压下一个带弹簧的按钮34,阀被瞬时打开,抽吸管中的空气被排出。
在抽吸管32的底部有一个杯罩子31,它能防止液面降低时空气进入到抽吸管中。
在图12和图13中,供水压力应该相对恒定,否则,进口压力的变化会影响液位。必要时,应附加一个压力调节器。
图14是一个PICV的简单示意图,它由一个控制阀和一个ADPCV组成。
液流从左端经接口35进入,在从出口3输出之前,首先穿过控制阀36,然后是ADPCV。
该ADPCV与图9所示的属于同一种型式,但不是以大气作为参照系,而是将一根管子13连接到刚好是在控制阀36上游的一个点上,以代替图9中的接口9。因此它并不是一个APCV,而是一个ADPCV。注意!它应位于控制阀36的下游。
该ADPCV控制了进口2的压力P1,使其压力值等于刚好是在控制阀36上游点的压力P3减去弹簧力S被膜片的有效面积A除所得到的商。
控制阀36两端的压力差就是压力P3和P1之间的差。ADPCV将使这个差值保持恒定。
由于控制阀36两端有恒定的压力差,因此它的每一个开度就对应一个特定的流速,而与控制阀35的进口和ADPCV的出口3之间的压力变化无关。
控制阀36有一个执行机构37,它可以用手动操作,或者自动对控制信号做出反应。
图15与图14相似,但更为详细。控制阀和ADPCV做在同一个阀体1中。
控制阀是一个球阀。它有一个悬浮在两个阀座38之间的球39。它可以由转轴41驱动在0-90度之间转动,转轴用一个O-形圈40密封。一个供选用的特征圆盘43将决定液流的特性(参见美国专利#6,039,304)。
控制圆盘5呈杯罩形,其开口面向阀座7的底部。开口上有一个向外扩张的锐边,其面积与膜片的有效面积相等。
膜片10抵靠控制圆盘5和缸筒45。
弹簧8压在杯罩形控制盘5的底上。
膜片是一种带有盘旋面的呈卷型(rolling type)。盘旋面与阀座之间的距离短于控制圆盘底面与阀座之间的距离,该距离用“C”表示。这种安排能稳定控制盘5,使其稳定向上对着阀座7。
球39有面向下方连接通道13的小孔44,它与膜片10连通。因此,球39内的压力P3,亦即特征圆盘43前的压力与膜片10连通。
进口2的压力P1将被控制到这样一个值,即等于刚好在特征圆盘43前方的压力P3减去弹簧力S被膜片的有效面积A除得到的商。
特征圆盘43两端的压力差就是压力P3与P1之间的差,它被ADPCV保持为恒定值。
球39的每一个开度将提供一个确定的流量,而不论控制阀的进口35与ADPCV的出口3之间的压力差怎样变化(只要进口压力高于某个最小值即可,该值取决于弹簧张紧力的大小)。
由于有了球39上的小孔44,至球39上游点的连接通道13就不需要而可以取消。为此,就不必在进口35处设置一个螺纹接头。这种接头用螺纹拧入阀体1,而将接头中的通道与阀体1中的通道13精确地对齐是很困难的。
弹簧8的张紧力可以用螺钉42调节。这是调节ADPCV的压差设定点。一个较高的设定点将使流量增加。
图16是一个PICV的简化示意图,它包括一个与ADPCV串连的控制阀36。该ADPCV处在控制阀36的上游,使控制阀36两端的压力差保持恒定。
液流从左端经接口2进入,在从出口35输出之前,首先穿过控制阀36,然后是ADPCV。
该ADPCV与图7所示的属于同一种型式,但不是以大气作为参照系,而是将一根管子13连接到刚好是在控制阀36上游的一个点上,以代替图7中的接口9。因此它并不是一个APCV,而是一个ADPCV。注意!它应位于控制阀36的上游。
该ADPCV控制了进口的压力P2,使其压力值等于刚好是在控制阀36上游点的压力P3加上弹簧力S被膜片的有效面积A除所得到的商。
控制阀36两端的压力差就是压力P1和P3之间的差。ADPCV将使这个差值保持恒定。
由于控制阀36两端有恒定的压力差,因此它的每一个开度就对应一个特定的流速,而与ADPCV的进口2和控制阀36的出口35之间的压力变化无关。
控制阀36有一个执行机构37,它可以用手动操作,或者将自动对控制信号做出反应。
图17与图16相同,但更为详细。ADPCV做成一个单元***到阀体1的凹穴中。因此ADPCV可以与阀体1完全分开。ADPCV组件是可拆卸的,因此可以很方便地更换或取下来进行维修或清理。
球39上有一个小孔44,它将穿过球的孔与球和阀体之间的空腔连接起来。一个通道将该空腔与膜片10连通。
还可以使用一个特征圆盘。如果它被省略掉,球的尺寸就要专门规定,以便提供合适的阻力。例如,对于一个1/2″的PICV,在流量为6GPM时压力降为2Psi,它对应的流量能力系数为CV=4.24。弹簧8是可调的,能使ADPCV运行在2 Psi的压力下。
图18与图17相似,只有少许修改。
为了节省空间而采用了锥形弹簧8。堵头46封住了ADPCV的安装孔,堵头上有通气孔47,它可以排掉来自膜片区域的空气。
不使用任何特征圆盘,球的液流通过能力就可被减小。这是通过将球39安装成倾斜位置来实现的。因此,球在运行时,它的液流通道总是与球的旋转轴线形成一个角度而不是垂直。
转轴41利用它的***到球体开槽中的叶片驱动球39转动,使球处在倾斜的位置。球上的开槽应该与球孔中心线不垂直,有一个倾斜角度。
图19是球39的详细图。
球39的一侧50被削平。因此,当球的另一侧相对于阀座刚刚要开始关闭时,球的这一侧相对于阀座则仍然是开启的。在图18中,球的下游一侧是被削平的。这样就保证球的上游一侧首先关闭。球体只需稍加削平即可。
代替侧面削平,可以将贯穿球体的孔的一端开得稍大些,也可以在孔的下游一侧开槽。
在球39的底面上钻一孔44。它将球的内侧与其***的空腔连通。该空腔由一条通道与膜片10相连。
开槽48与转轴41端部的叶片相啮合。如果槽48能穿透到球39的开孔中,孔44就可以取消。
备选方案A表示开槽48处在标准的垂直位置上。
备选方案B表示槽48处于倾斜位置,它将使球39发生倾斜。
图20是APCV或ADPCV的装配图。膜片10是卷型的,坐靠在支承11上。膜片的外侧托在一个有内圆柱面的圆环58上。该圆环有一个环形的凹穴以便与膜片10周边的波纹相贴合。
圆环58和膜片被一个环形体54紧固在筒形壳体52的一端。环形体54也托住弹簧8。其顶部有若干侧面开口57。因此,控制阀的压力可以传递到膜片上。
筒形壳体52的另一端有一个阀座7,控制圆盘5与它相对。筒形壳体52的侧面有开口53,供液流从侧面流过。
在控制圆盘与阀座之间,还设置用半弹性材料制成的圆盘50。
阀杆6通过波状弹簧51与控制圆盘5连接。这可减小控制圆盘压向阀座的力,因为阀杆6的运动被一个止推器限制(有如图22中的堵头46)。
O-形圈55和56将组件抵靠阀体的凹穴密封。
图21也是APCV或ADPCV的装配图,采用了活塞4代替膜片。
图22除了控制阀是一个“顶部入口”的球阀以外,其余与图17和18相似。因此,阀体被做成一件,没有任何接头。压力通道13将膜片10连接到控制阀的一侧。
安装ADPCV组件62的凹穴用一个堵头封住,并用保持环46锁定。安装“顶部入口”的球39和阀座63的锥形凹穴用盖64盖住,并用螺栓65紧固。
图23是有Y-形阀体中的APCV或ADPCV组件。整个组件被做成一个插块,以便***到Y-形阀体中。
由于有足够的空间,因而可以使用圆柱形弹簧8。弹簧顶压着控制圆盘5和支撑阀杆6。
图24是一个PICV的简化示意图。其控制阀是一个球阀。ADPCV位于控制阀的上游,并控制该阀两端的压力差。
ADPCV的膜片10通道13与控制阀68的下游一侧相连接。弹簧69位于球阀的堵头68与ADPCV的控制圆盘5之间。弹簧69的张紧度取决于堵头68的位置,并决定ADPCV的设定点。当堵头68向下朝着阀座70移动时,开口减小,弹簧69被压缩并用力顶住主弹簧8,这时ADPCV将对控制阀两端的较低的压力差进行控制。
变化的压力差将改变球阀的阀特性。其可调节的范围也将得到改善,因为阀关闭时压力降低了。
堵头68可以做成有不同的外形轮廓,以提供不同的特性。例如,可以做成线性的或等百分率的。堵头68也可以是一个平圆盘,它可以给出固有的“快开”特性。但是,这种固有的特性也可以通过调整弹簧69改变压差来进行修改。
弹簧69可以具有线性特性或非线性特性(例如呈指数特性),以便根据需要提供特殊的性能。
普通控制阀两端的压力差可以升高到很高的数值,因此操作这种阀需要很大的力。
这种型式的PICV的其他优点是,在大多数情况下,与标准的控制阀相比较,它只需要较小的/制造成本低的执行机构。其原因是,控制阀两端的压力差可以被控制到比PICV两端总压力差更低的数值。因此,操作PICV堵头68所需要的力将大大小于操作普通控制阀类似堵头所需要的力。
图25与图24相似,但更为详细。ADPCV62做成插块形式,***球阀座70下方的一个凹穴中。
在凹穴中压入了一个筒形壳体71,壳体侧壁上有液流口72。
阀体1上的凹穴用堵头46封住。
图26是一个PICV,它带有如图23所示的APCV,用管路与一个控制阀相连用来作为一个ADPCV。该ADPCV中的膜片通过一条外部管线13与控制阀的下游一侧相连。
图27表示了一个如图26所示的PICV用来控制通过一个热交换装置78的冷水或热水流量的应用实例。
图28表示将图23所示的APCV作为ADPCV(1和62),用来控制往返于液流供源77与一组热交换装置78之间的压力差。
使用了普通的控制阀84。由于液流在供给和返回之间的压差是受控的,因此控制阀84两端的压力变化将被限制在热交换装置78前后压力降的范围内。
图29是一个除了用手柄80进行手动调节以外,其余均与图26所示型式相同的PICV。手柄80的位置用指针81在度盘82上指示出来。
图30是用来控制空气处理***压力的APCV。出口3的压力是受控的。使用了压缩弹簧8。它向下推,将其弹力叠加在膜片10、阀杆6和控制圆盘5的重量上。出口压力等于重量与弹簧力之和再被控制圆盘5的面积除。在低压控制时,弹簧8可以取消。
图31也是用来控制空气处理***压力的APCV。出口3的压力是受控的。控制盘5呈锥体形状。使用了拉伸弹簧8。弹簧向上的拉力小于控制盘、膜片和阀杆的重量。这些重量减去弹簧力后被控制盘的面积除就等于出口压力。出口压力可以调节到很低的数值。
图32是将图30的ADPCV用来控制一个位于下游的空气阻尼器83两端的压力差。空气流量将不随管道中上游和下游压力变化的影响。它是一个用于空气流的PICV。
图33与图32相似,但空气阻尼器83位于ADPCV的上游。它的型式是控制盘5在阀座7的上方。
下列说明与图1,2,6-10,12-18,20-32有关:
弹簧张紧度将决定控制阀两端的压力差,进而决定最大流量。提供一种方法调节弹簧率,就能设定最大流量。这就意味着,阀开度和流量之间的被确定的最佳关系是可以调节的。
下列说明与带有执行装置的PICV有关:
一个用比例执行器驱动的阀,在控制信号与控制阀开度之间有一个被确定的最佳关系。因此,在比例控制信号(例如,2-10V DC或4-20 mA)与流量之间也有一个被确定的最佳关系。
当使用以微处理器为基础的控制***时,一个校正表格可以用来将控制信号转换为流量的估计值。在一个中央处理器中,来自全部阀的流量估计值可用图形曲线表示,该曲线将显示循环加热***中的流量分布。
如果控制信号是所谓“三点浮动”(three point floating)式信号,这种信号就不能直接使用。代替的是,利用执行装置提供的反馈电位差,它在控制***的基础上向微处理器提供反馈信号。反馈信号将使用上述表格并重新计算流量估计值。
也可以通过限制PICV的开度来调节最大流量。方法之一是限制传送到执行机构的信号。方法之二是使用可调节的端部止推器,使球阀不能全开。但是,在这种情况下,如果关于流量的信息是理想的话,就应使用反馈电位差。
下列说明与整个本发明有关:以上我们已对本发明的特殊实例作了较详细的说明,在不偏离本发明的基本形式和基本精神的前提下,可以对图示实例作一些改变和改进。因此,权利要求书覆盖了属于本发明范围内的全部改进和变化。

Claims (33)

1.一种自动压力调节阀,提供基本上恒定的出口压力,而不论进口压力如何变化,它包括:
阀体,具有与单相液流管路相连接的接头以及在所述液流管路的进口接头和出口接头之间的液流通道;
横置在液流通道中的有确定阀座孔的开口;
可动组件,包括与压力敏感元件相连接的圆盘或杯罩;
圆盘或杯罩以及压力敏感元件具有基本上相等的有效表面积;
压力敏感元件在缸筒或腔室中工作并将其分成两个部分,一个部分与进口连通,另一部分与参照压力连通;
圆盘或杯罩位于阀座孔的下游,通过在全关闭和全开启位置之间移动来改变液流阻力;
可动组件受到偏压力,可以自由移动到全开启和全关闭之间的任何一个中间位置上,并产生一个需要的出口压力,将该压力减去参照压力再乘以圆盘或杯罩的有效表面积便得到一个力,它与所述偏压力大小相等方向相反。
2.一种自动压力调节阀,提供基本上恒定的进口压力,而不论出口压力如何变化,它包括:
阀体,具有与单相液流管路相连接的接头以及在所述液流管路的进口接头和出口接头之间的液流通道;
横置在液流通道中的有确定阀座孔的开口;
可动组件,包括与压力敏感元件相连接的圆盘或杯罩;
圆盘或杯罩以及压力敏感元件具有基本上相等的有效表面积;
压力敏感元件在缸筒或腔室中工作并将其分成两个部分,一个部分与出口连通,另一部分与参照压力连通;
圆盘或杯罩位于阀座孔的下游,通过在全关闭和全开启位置之间移动来改变液流阻力;
可动组件受到偏压力,可以自由移动到全开启和全关闭之间的任何一个中间位置上,并产生一个需要的进口压力,将该压力减去参照压力再乘以圆盘或杯罩的有效表面积便得到一个力,它与所述偏压力大小相等方向相反。
3.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件的弹簧装置。
4.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件的变化的压力。
5.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件的比例电磁装置。
6.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件的磁性装置。
7.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件的液柱。
8.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有偏压所述可动组件上的重物。
9.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,利用上述可动零件的重量作用到所述的可动组件上。
10.按照权利要求1或2所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有所述各偏压装置的任何一种或多种组合。
11.按照权利要求10所述的自动压力调节阀,其特征在于,阀体上带有横置在液流通道上的凹穴,该阀还具有至少包含阀座孔和可动组件的可拆卸单元。
12.按照权利要求10和11所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有带孔阀座,可动的圆盘或杯罩相对阀座工作并沿着一条窄带与阀座相接触,带孔阀座的基本表面与可动的圆盘或杯罩的表面以不同的角度相配。
13.按照权利要求10和11所述的自动压力调节阀,其特征在于,具有带孔阀座,圆盘或杯罩相对阀座工作并沿着一条窄带与阀座相接触,带孔阀座的基本表面与圆盘或杯罩的表面以不同的角度相配,上述一个表面有尖锐的边缘。
14.一种压力独立式液体流量调节阀,提供基本上恒定的流量,而不论管路中的液体压力如何变化,包括:
具有进口和出口的阀体,形成一条穿过所述阀体的通道;
可调节的节流装置,设置在所述的液流通道中,以改变所述液流通道的横截面积;
带孔阀座在所述节流装置的下游,横置在所述的液流通道中;
可动组件,包括圆盘或杯罩,与压力敏感装置相连接并由其控制;
圆盘或杯罩位于带孔阀座的下游,通过与带孔阀座的相互作用来改变液流的阻力;
圆盘或杯罩的有效表面积与所述的压力敏感装置的有效表面积基本相等;
压力敏感装置在缸筒或腔室中工作并将其分成两个部分,一部分与出口相连,另一部分经过参照压力通道连接到节流装置上游的一点;
弹簧装置偏压所述可动组件。
15.一种压力独立式液体流量调节阀,提供基本上恒定的流量,而不论管路中的液体压力如何变化,包括:
具有进口和出口的阀体,形成一条穿过所述阀体的通道;
可调节的节流装置,设置在所述的液流通道中,以改变所述液流通道的横截面积;
带孔阀座在所述节流装置的上游,横置在所述的液流通道中;
可动组件,包括圆盘或杯罩,与压力敏感装置相连接并由其控制;
圆盘或杯罩位于带孔阀座的下游,通过与带孔阀座的相互作用来改变液流的阻力;
圆盘或杯罩的有效表面积与所述的压力敏感装置的有效表面积基本相等;
压力敏感装置在缸筒或腔室中工作并将其分成两个部分,一部分与进口相连,另一部分经过参照压力通道连接到节流装置下游的一点;
弹簧装置偏压所述可动组件。
16.按照权利要求14或15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,阀体上带有横置在液流通道上的凹穴,该阀还具有至少包含阀座孔和可动组件的可拆卸单元。
17.按照权利要求14或15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,采用了球芯阀(globe vavle)作为可调节的节流装置。
18.按照权利要求17所述的压力独立式液体流量调节阀其特征在于它采用了球芯阀作为可调节的节流装置,在堵头与可动组件的圆盘或杯罩之间设置了一弹簧,该弹簧改变了可动组件相对于所述堵头位置的弹性偏压力。
19.按照权利要求14或15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,采用球阀作为可调节的节流装置。
20.按照权利要求19所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,球孔内的压力与可动组件的压力敏感元件相连通。
21.按照权利要求19所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,球具有纵轴与球的旋转轴线之间呈非垂直的角度的孔。
22.按照权利要求19或20所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,在球孔中或在阀座的区域内具有特征的圆盘。
23.按照权利要求19所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,具有采用了顶部入口球的一件式阀体。
24.按照权利要求19所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,球在其球孔中或在阀座的区域内至少具有一个特征的圆盘。
25.按照权利要求19所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,球或阀座具有让液流通过的特殊形状的开口。
26.按照权利要求3,14和15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,所述的弹簧具有调节其张紧度的装置。
27.按照权利要求26所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,所述弹簧具有从外部调节其张紧度的装置。
28.按照权利要求14和15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,所述转轴具有供手动调节用的手柄。
29.按照权利要求14和15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,设置执行装置,用来驱动所述的转轴以便对控制信号做出反应。
30.按照权利要求28和29所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,安装以流量单位刻度的指针和刻度盘。
31.按照权利要求14和15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,设置能限制阀杆运动的可调节装置。
32.按照权利要求14和15所述的压力独立式液体流量调节阀,其特征在于,设置驱动所述转轴的执行机构,该执行机构具有能限制阀杆运动的可调节装置。
33.按照权利要求1-32所述的自动阀,其特征在于,压力敏感元件是膜片、活塞、圆盘或者波纹筒。
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HK (1) HK1048522B (zh)
WO (1) WO2001013017A2 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101057097B (zh) * 2004-08-02 2010-12-08 贝利莫控股公司 压力独立的控制阀
CN101548423B (zh) * 2006-12-07 2011-09-28 丰田自动车株式会社 燃料电池***
CN103629406A (zh) * 2006-01-06 2014-03-12 法商Bic公司 制氢燃料电池盒
CN105378576A (zh) * 2013-06-12 2016-03-02 贝利莫控股公司 压力平衡插件
CN105526626A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 格兰富控股联合股份公司 用于紧凑型供热设备的结构单元
CN107208995A (zh) * 2015-01-19 2017-09-26 马波斯S.P.A.公司 用于测量以一片式形成的阀座的装置和方法
CN107771306A (zh) * 2015-06-10 2018-03-06 Ad文塔公司 用于输送受压流体的紧凑且平衡的调节器
CN108035807A (zh) * 2017-11-09 2018-05-15 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种用于空气起动机的调压集成装置
CN111344543A (zh) * 2017-11-14 2020-06-26 D & P 创新私人有限公司 分离固体监测***
CN113575072A (zh) * 2015-09-28 2021-11-02 精密种植有限责任公司 用于控制和监测农田液体施用的***和装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10210436A1 (de) * 2002-03-09 2003-10-02 Michael Licht Verfahren und Vorrichtung zur zerstörungsfreien spektroskopischen Bestimmung von Analytkonzentrationen
DE10256021B4 (de) * 2002-11-30 2010-02-04 Danfoss A/S Wärmetauscher-Ventilanordnung, insbesondere Heizkörper-Ventilanordnung
DE10256035B3 (de) * 2002-11-30 2004-09-09 Danfoss A/S Wärmetauscher-Ventilanordnung, insbesondere Heizkörper-Ventilanordnung
DE10323981B3 (de) * 2003-05-27 2005-04-21 Danfoss A/S Heizungs-Ventilanordnung
US6932107B2 (en) 2003-06-24 2005-08-23 Flow Control Industries, Inc. Flow control valves
EP2021892B1 (en) 2006-04-27 2013-02-20 Sko Flo Industries, Inc. Flow control valve
JP5194443B2 (ja) * 2006-12-08 2013-05-08 トヨタ自動車株式会社 燃料電池用弁
JP4963239B2 (ja) * 2007-02-19 2012-06-27 シーケーディ株式会社 流体制御弁
JP2009008318A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Denso Corp 排熱回収装置
SI3812870T1 (sl) 2008-06-26 2023-03-31 Belparts Group N.V. Sistem za regulacijo pretoka
EP2267342A1 (en) * 2009-03-09 2010-12-29 TA-Regulator Pressure independent control valve
DE102010046641A1 (de) 2010-09-25 2012-03-29 Arne Feldmeier Verfahren und Vorrichtung zur Volumenstrombestimmung fluiddurchströmter Leitungsnetze
CH711558A1 (en) 2015-09-22 2017-03-31 Belimo Holding Ag Electronic pressure flow regulator.
DE102015118963A1 (de) 2015-11-05 2017-05-11 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Druckbegrenzungsventil
DE102015118962A1 (de) * 2015-11-05 2017-05-11 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Druckbegrenzungsventil
DE102017126307A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-09 Delo Industrie Klebstoffe Gmbh & Co. Kgaa Dosiervorrichtung sowie Verfahren zum Dosieren von flüssigen Medien
IT201900003389A1 (it) * 2019-03-08 2020-09-08 Giacomini Spa Gruppo di regolazione a cartuccia con camera di compensazione e valvola idraulica comprendente il gruppo di regolazione a cartuccia.
CN110578806B (zh) * 2019-09-30 2024-04-05 上海龙猛机械有限公司 一种减震背压阀

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2914083A (en) * 1957-03-08 1959-11-24 John T Cronkhite Combination automatic shutoff and check valve
US3770007A (en) * 1972-04-21 1973-11-06 Int Harvester Co Dual direction flow control valve
US4168720A (en) * 1976-03-03 1979-09-25 General Pneumatics Corporation Poppet valve
JPS545222A (en) * 1977-06-15 1979-01-16 Sotokazu Rikuta Equilibrium pressure reducing valve
US4422470A (en) * 1982-07-01 1983-12-27 The Cessna Aircraft Company Flow limiting valve
JPH0353293Y2 (zh) * 1985-03-22 1991-11-21
JPH0635548A (ja) * 1992-07-20 1994-02-10 Toto Ltd 圧力制御弁装置

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101057097B (zh) * 2004-08-02 2010-12-08 贝利莫控股公司 压力独立的控制阀
CN103629406A (zh) * 2006-01-06 2014-03-12 法商Bic公司 制氢燃料电池盒
CN103629406B (zh) * 2006-01-06 2015-05-20 法商Bic公司 压力调节阀
CN101548423B (zh) * 2006-12-07 2011-09-28 丰田自动车株式会社 燃料电池***
CN105378576A (zh) * 2013-06-12 2016-03-02 贝利莫控股公司 压力平衡插件
CN105526626B (zh) * 2014-10-21 2019-02-19 格兰富控股联合股份公司 用于紧凑型供热设备的结构单元
CN105526626A (zh) * 2014-10-21 2016-04-27 格兰富控股联合股份公司 用于紧凑型供热设备的结构单元
CN107208995A (zh) * 2015-01-19 2017-09-26 马波斯S.P.A.公司 用于测量以一片式形成的阀座的装置和方法
CN107208995B (zh) * 2015-01-19 2019-09-17 马波斯S.P.A.公司 用于测量以一片式形成的阀座的装置和方法
CN107771306A (zh) * 2015-06-10 2018-03-06 Ad文塔公司 用于输送受压流体的紧凑且平衡的调节器
CN113575072A (zh) * 2015-09-28 2021-11-02 精密种植有限责任公司 用于控制和监测农田液体施用的***和装置
CN113575072B (zh) * 2015-09-28 2024-05-17 精密种植有限责任公司 用于控制和监测农田液体施用的***和装置
CN108035807A (zh) * 2017-11-09 2018-05-15 中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心 一种用于空气起动机的调压集成装置
CN111344543A (zh) * 2017-11-14 2020-06-26 D & P 创新私人有限公司 分离固体监测***

Also Published As

Publication number Publication date
CN1264077C (zh) 2006-07-12
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