RU2678232C1 - Способ обнаружения неисправностей клапанной системы - Google Patents
Способ обнаружения неисправностей клапанной системы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2678232C1 RU2678232C1 RU2017134154A RU2017134154A RU2678232C1 RU 2678232 C1 RU2678232 C1 RU 2678232C1 RU 2017134154 A RU2017134154 A RU 2017134154A RU 2017134154 A RU2017134154 A RU 2017134154A RU 2678232 C1 RU2678232 C1 RU 2678232C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- pressure
- control valve
- expected
- flow
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 title 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 18
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
- F15B19/005—Fault detection or monitoring
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0075—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
- F16K37/0083—For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
- G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к клапанной системе, в частности клапанной системе теплообменника, имеющей клапан управления давлением, причем упомянутый клапан управления давлением содержит элемент клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом и управлять перепадом давления. Кроме того, изобретение относится к способу проверки работоспособности клапана, где посредством датчика определяют положение элемента клапана и где определенное положение сравнивают с ожидаемым положением для установления того, что устройство клапана работает в соответствии с ожиданиями. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к клапанной системе, в частности, клапанной системе теплообменника, имеющей клапан управления давлением, содержащий элемент клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом и управлять перепадом давления. Кроме того, изобретение относится к способу функциональной или диагностической проверки этой клапанной системы.
В системах отопления скоростью потока могут управлять с помощью регуляторов потока, например клапанов, представляющих собой независимые от перепада давления клапаны, что повышает эффективность системы.
Однако на работу таких клапанов могут воздействовать различные факторы, например осаждение мусора и тому подобного из рабочей текучей среды в клапане с его частичным засорением. Это может привести как к снижению эффективности, например, системы отопления, так и к непредсказуемости работы клапана, когда фактическая работа не соответствует ожидаемой.
Согласно настоящему изобретению предложены средства, помогающие контролировать изменения в работе клапана, и тем самым, обнаруживать неисправности или просто изменения в его работоспособности.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, согласно настоящему изобретению предложен способ определения работоспособности клапанной системы, имеющей клапан управления давлением, содержащий элемент клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом и управлять перепадом давления, причем согласно этому способу клапан управления давлением подвергают воздействию множества скоростей потока в пределах тестового диапазона и для каждой скорости потока определяют положение элемента клапана относительно дросселирующего элемента, сравнивают данные упомянутого определения положения элемента клапана с ожидаемыми данными, и используют возможные отклонения для установления того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
Если мембрана не изгибается в ответ на изменения перепада давления на ней, это может указывать на то, что в клапанной системе имеется неисправность.
В одном из вариантов осуществления способа скорость потока изменяют от первого предела скорости потока упомянутого тестового диапазона до второго предела скорости потока и затем изменяют ее от упомянутого второго предела скорости потока до упомянутого первого предела скорости потока и для каждой скорости потока определяют положение элемента клапана относительно дросселирующего элемента так, что данные упомянутого определения образуют определенный гистерезис, при этом согласно способу этот определенный гистерезис сравнивают с ожидаемым стандартным гистерезисом и используют возможные отклонения для установления того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
В одном из вариантов осуществления упомянутую скорость потока регулируют посредством клапана управления потоком, содержащего элемент клапана управления потоком и седло клапана, причем упомянутый первый предел тестового диапазона соответствует первому положению открытия, а упомянутый второй предел соответствует второму положению открытия элемента клапана управления потоком относительно дросселирующего элемента.
В одном из вариантов осуществления элемент клапана управления потоком удерживают в каждом положении в течение времени, достаточного для регулировки клапана управления давлением так, чтобы получить неизменный перепад давления, dP, на клапане управления.
В одном из вариантов осуществления время, за которое элемент клапана управления потоком становится, по существу, стабильным относительно дросселирующего элемента после изменения расхода, используют в качестве параметра при установлении того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
Если для реагирования элемента клапана, например, требуется больше времени, чем ожидалось, это также может быть указанием на неисправность в упомянутой клапанной системе.
В одном из вариантов осуществления упомянутая клапанная система содержит упомянутый клапан управления давлением и упомянутый клапан управления потоком, соединенные последовательно, причем упомянутый клапан управления давлением управляет перепадом давления (Р2-Р3) на упомянутом клапане управления потоком.
Кроме того, настоящее изобретение относится к клапанной системе, имеющей клапан управления давлением, содержащий элемент клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом и управлять перепадом давления, отличающейся тем, что содержит средства обнаружения, выполненные с возможностью определять положение упомянутого элемента клапана, при этом обеспечена возможность передачи определенного положения в процессор, выполненный с возможностью сравнивать его с ожидаемым положением и использовать отклонения для оценки работоспособности упомянутой клапанной системы.
В одном из вариантов осуществления упомянутые средства обнаружения выполнены с возможностью передачи данных в процессор, содержащий данные об ожидаемом положении элемента клапана и алгоритм для сравнения определенного положения с ожидаемым положением.
В одном из вариантов осуществления с упомянутым клапаном управления давлением последовательно соединен клапан управления потоком, причем упомянутый клапан управления давлением выполнен с возможностью управлять перепадом давления (Р2-Р3) на упомянутом клапане управления потоком.
В одном из вариантов осуществления упомянутые средства обнаружения содержат датчик положения, потенциометр и/или датчик Холла.
В одном из вариантов осуществления упомянутые средства обнаружения содержат магнит, соединенный с упомянутым элементом клапана.
В одном из вариантов осуществления упомянутый элемент клапана выполнен в виде полого- поршня, соединенного с мембраной, при этом внутреннее пространство упомянутого поршня образует промежуточную область, причем упомянутая мембрана нагружена давлением (Р2) в упомянутой промежуточной области в направлении от упомянутого дросселирующего элемента и давлением ниже по потоку от упомянутого клапана управления потоком в направлении к упомянутому дросселирующему элементу.
Настоящее изобретение в одном из вариантов осуществления также относится к процессору, выполненному с возможностью управлять клапанной системой и содержащему средства для осуществления тестирования работоспособности согласно любому из вышеописанных вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показана система отопления.
На фиг. 2 схематично показана клапанная система теплообменника.
На фиг. 3 схематично показана другая клапанная система.
На фиг. 4 схематично проиллюстрирована диагностическая процедура согласно одному из вариантов осуществления.
На фиг. 5 проиллюстрирован определенный гистерезис согласно диагностической процедуре в соответствии с одним из вариантов осуществления.
На фиг. 6A-D проиллюстрированы различные стандартные гистерезисы и определенные гистерезисы.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показана система 1 отопления, содержащая систему 2 линии подачи и систему 3 линии возврата. Между системой 2 линии подачи и системой 3 линии возврата соединены множество теплообменников 4, 5, 6. Каждый теплообменник 4, 5, 6 работает в соединении с клапанной системой 7, 8, 9 или оснащен ей, что описано более подробно ниже в отношении фиг. 2. На чертеже показаны три теплообменника 4, 5, 6 и три клапанные системы 7, 8, 9, однако в настоящем изобретении может применяться любое их количество при условии наличия по меньшей мере одой клапанной системы 7, работающей или не работающей в соединении с теплообменником 4, 5, 6. Система 2 линии подачи и система 3 линии возврата соединены с бойлером 10. Кроме того, с клапанными системами 7, 8, 9 сообщен с возможностью обмена данными регулятор 12.
В системе 1 отопления обеспечена возможность циркуляции теплонесущей среды, например, посредством циркуляционного насоса (не показан), например, отопительной воды, нагреваемой в бойлере 10. Для этого циркуляционный насос должен увеличивать давление теплонесущей среды в системе 2 линии подачи. Это давление должно быть достаточно высоким для удовлетворения потребностей всех теплообменников 4, 5, 6. Бойлер может представлять собой теплообменник, соединенный с линией подачи отопительной текучей среды, например, обычным для систем централизованного теплоснабжения образом.
На фиг. 2 схематично показан вариант осуществления клапанной системы 7, при этом клапанные системы 8, 9 могут иметь такую же конструкцию.
Клапанная система 7 имеет корпус, содержащий первую часть 13 и вторую часть 14. Корпус имеет впускное отверстие 15 и выпускное отверстие 16. Впускное отверстие 15 соединено с циркуляционным насосом 11 посредством системы 2 линии подачи. Теплонесущая среда, достигающая впускного отверстия 15, имеет давление Р1.
Клапан 17 управления давлением расположен ниже по потоку от впускного отверстия 15 и содержит элемент 18 клапана в виде полого поршня и дросселирующий элемент 19.
На элемент 18 клапана в направлении от дросселирующего элемента 19 действует пружина 20. Кроме того, элемент 18 клапана соединен с мембраной 21.
Полая внутренняя часть элемента 18 клапана образует промежуточную область 22. Теплонесущая среда в этой промежуточной области 22 имеет давление Р2.
Клапан 23 управления потоком расположен ниже по потоку от клапана 17 управления давлением и содержит элемент 24 клапана управления потоком и седло 25 клапана. Ниже по потоку от клапана 23 управления потоком расположено выпускное отверстие 16. Теплонесущая среда в выпускном отверстии 16 имеет давление Р3.
Давление Р2 промежуточной области 22 действует на мембрану 21 в направлении к дросселирующему элементу 19. Выпускное отверстие 16 соединено через канал 26 с пространством 27 так, что давление Р3 выпускного отверстия 16 действует на мембрану в направлении, противоположном давлению Р2 промежуточной области 22.
Как можно видеть, давление Р1 во впускном отверстии 15 выше давления Р2 в промежуточной области 22. Давление Р2 в промежуточной области 22 выше давления Р3 в выпускном отверстии 16.
Кроме того, как следует из фиг. 2, перепад Р2-Р3 давления на клапане 23 управления потоком является таким же, что и перепад Р2-Р3 давления на мембране 21. Этот перепад Р2-Р3 давления обеспечивает образование усилия на мембране 21, соответствующего усилию пружины 20. Элемент 8 клапана занимает положение, в котором перепад давления Р2-Р3 и усилие пружины 20 находятся в равновесии.
Когда давление Р1 на впускном отверстии 15 увеличивается, давление Р2 в промежуточной области 22 также увеличивается и сдвигает элемент 8 клапана в направлении к дросселирующему элементу 9 так, что давление Р2 в промежуточной области 22 уменьшается. Когда давление Р1 на впускном отверстии 15 уменьшается, давление Р2 в промежуточной области 22 также уменьшается так, что элемент 18 клапана удаляется от дросселирующего элемента 19 под действием пружины 20 так, что давление Р2 в промежуточной области 22 снова увеличивается.
В показанном варианте осуществления датчик 28 Холла расположен во второй части 14 корпуса. На элементе 8 клапана закреплен магнит 29, предпочтительно на конце элемента 18 клапана, обращенном к клапану 23 управления потоком.
Элемент 28 Холла вместе с магнитом 29 служат в качестве средств обнаружения для обнаружения того, способен ли элемент 18 клапана выполнять функцию управления давлением или нет. Другими словами, датчик 28 Холла вместе с магнитом 29 образуют датчик положения, сконфигурированный выдавать максимальный сигнал в случае, когда элемент 18 клапана расположен на наибольшем расстоянии от дросселирующего элемента 19.
Поскольку давление Р2 в промежуточной области 22 не может быть больше давления Р1 во впускном отверстии 5, усилие пружины 20 перемещает элемент 18 клапана от дросселирующего элемента 19 до тех пор, пока он не упрется в промежуточную стенку 30, в который образовано седло 25 клапана 23 управления потоком. В этом случае давление Р1 во впускном отверстии 15 является таким же, что и давление Р2 в промежуточной области 22, при этом элемент 18 клапана не может перемещаться в направлении к дросселирующему элементу 19 для управления перепадом давления или разностью (Р2-Р3) давлений на клапане 23 управления потоком. Эта ситуация может быть легко обнаружена датчиком 28 Холла, который сконфигурирован в этом случае выдавать соответствующий сигнал контроллеру 12. Таким образом, контроллер 12 ʺоповещаютʺ о перепаде давления клапанной системы 7, а также клапанных сборок 8, 9, показанных на чертеже, поскольку они сходны с ней и выполнены с возможностью сообщаться с обменом данными с контроллером 12.
Посредством датчика 28 Холла может легко обнаружено, может ли элемент 18 клапана перемещаться под действием давления Р2 в промежуточной области 22. Если перепад (Р2-Р3) давления меньше заданного минимального значения, соответствующего минимальному усилию пружины 20, то управление перепадом давления не является возможным. При использовании датчика Холла 28 и магнита 29 нет необходимости в датчике давления или реле давления, когда может быть достигнут тот же результат, но менее эффективно с точки зрения затрат.
Таким образом, возможность оповещения о положении элемента 18 клапана позволяет системе контролировать клапанную систему 7 и обеспечивает дополнительную диагностическую функцию этой системы, а также опционально системы отопления, с которой он соединен. Если, например, клапанная система 7 окажется забита мусором, то датчик 28 Холла клапанной системы 7 обеспечивает возможность обнаружить изменения в работе для установления наличия такой проблемы, как забивание.
В одном из вариантов осуществления такое увеличение давления производят поэтапно или постепенно, при этом каждое увеличение соответствует заданному минимальному значению, которое в свою очередь соответствует минимальному усилию пружины 20.
В другом или дополнительном варианте осуществления множество клапанных сборок 7, 8, 9 помогает установить точку забивания в системе 2 линии подачи, например, посредством сравнения определенных положений элементов 18 клапана, показывающего, какая из клапанных сборок 7, 8, 9 регистрирует изменение.
На фиг. 3 показана другая клапанная система 7'. Элементы, соответствующие элементам на фиг. 2, обозначены теми же ссылочными обозначениями.
Клапанная система 7' на фиг. 3 содержит только клапан 17 управления давлением. Такой клапан предназначен для поддержания неизменного заданного перепада давления. Через внутреннее соединение и совместно с пружиной 20 давление в выпускном отверстии 16 действует на нижнюю сторону мембраны 21, при этом через импульсную трубку 26 давление в подающей трубе действует на верхнюю часть мембраны 21, то есть, в пространстве 27. Таким образом, балансировочный клапан поддерживает отрегулированный перепад давления.
Этот перепад давления в показанном варианте осуществления может быть отрегулирован поворотом ручки 31, выполненной с возможностью изменять усилие пружины 20.
Один из вариантов осуществления клапана 7' содержит датчик 28 Холла, а также магнит 29, образующие средства обнаружения, которые могут быть использованы для обнаружения того, превышает ли перепад давления, отрегулированный посредством клапана 7', заданное минимальное значение.
Не смотря на то, что показанные варианты осуществления работают с использованием датчика 30, выполненного из датчика 28 Холла и магнита 29, они могут быть заменены любым другим подходящим датчиком 30, выполненным с возможностью определять перепад давления на клапане 7, 7', например, посредством определения положения части внутри самой клапанной системы, такого как элемент 18 клапана, и/или изгиба мембраны 21.
Наличие такого датчика 30 обеспечивает возможность отслеживания отношения положения элемента 18 клапана к изгибу, например, мембраны 21, что позволяет определить его отношение к перепаду давления.
В одном из вариантов осуществления время, за которое элемент 18 клапана становится, по существу, стабильным относительно дросселирующего элемента 19 после изменения скорости потока, используют в качестве параметра при установлении того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
Настоящее изобретение относится к способу получения этого отношения и применения его для обнаружения неисправностей, например, для тестирования работы клапанной системы 7, 7' в соответствии с ожиданиями.
В одном из вариантов осуществления, например, но не исключительно, в клапанных сборок 7, сходных с показанными на фиг. 2, клапан 23 управления потоком настраивают на одно или множество различных открытий клапана посредством размещения упомянутого элемента 24 клапана управления потоком относительно упомянутого седла 25 клапана в пределах тестового диапазона положений согласно возможной предварительно предусмотренной схеме. Тестовый диапазон положений либо охватывает весь диапазон открытия клапана 23 управления потоком - от полностью закрытого до полностью открытого, либо поддиапазон этого полного диапазона. Для каждого положения элемент 24 клапана управления потоком удерживают в течение времени, достаточного для регулировки клапана управления давлением так, чтобы получить неизменный перепад давления, dP, на клапане 17 управления. Как только достигают верхнего предела тестового диапазона, направленность этого процесса меняют на противоположную с прохождением обратно до нижнего предела тестового диапазона для каждого этапа, уменьшая степень открытие клапана.
В более общих терминах клапанную систему 7, 7' подвергают воздействию диапазона изменяющихся скоростей потока в пределах от первого предела до второго предела тестового диапазона. Скорости потока в некоторых вариантах осуществления могут быть обеспечены, например, посредством насосных средств, выполненных с возможностью регулировать скорость потока, или с помощью клапана 23 управления, соединенного так, чтобы управлять скоростью потока через клапанную систему 7, 7'. В некоторых вариантах осуществления, например, в показанном на фиг. 2, клапан 23 управления встроен в клапанную систему 7, 7'.
На фиг. 4 также проиллюстрирована процедура или способ в соответствии с одним из вариантов осуществления, в котором скорость потока изменяют посредством клапана 23 управления, однако показанное также применимо, когда скорость потока изменяют посредством других средств, например, посредством регулируемого насоса.
На первом этапе упомянутого способа скорость потока устанавливают на первом пределе упомянутого тестового диапазона, например, устанавливают открытие клапана 23 управления потоком в положение первого предела, причем этот первый предел может представлять собой нижний предел, например, нижнее положение открытия упомянутого элемента 24 клапана управления потоком относительно упомянутого седла 25 клапана. Этот определенный тестовый диапазон может покрывать определенный интервал скоростей потока, такой как открытия упомянутого клапана 23 управления потоком между полностью закрытым открытием клапана (например, когда элемент 24 клапана управления потоком контактирует с седлом 25 клапана для перекрытия любого потока через клапан согласно приведенным выше вариантам осуществления) и полностью открытым (например, когда элемент 24 клапана управления потоком находится на максимально возможном расстоянии от седла 25 клапана для перекрытия любого потока через клапан согласно, приведенным выше вариантам осуществления). Затем посредством датчика 30 определяют положение мембраны 21, характеризующее положение элемента 18 клапана и перепад давления dP, и передают данные, например, процессору.
Такие передачи данных и средства для хранения и обработки данных могут быть любого известного типа.
Затем процесс продолжается некоторым количеством этапов изменения скорости потока (таких как изменение открытия клапана 23 управления потоком, например, в соответствии с определенной схемой) поэтапно от первого предела тестового диапазона до второго предела и для каждого этапа посредством датчика 30 определяют положение элемента клапана, характеризующее перепад давления dP, и передают данные, например, процессору.
Когда в варианте осуществления достигают второго предела, процесс продолжается поэтапно с изменением скорости потока (например, за счет изменения открытия клапана 23 управления потоком) от второго предела до первого предела упомянутого тестового диапазона, при этом для каждого этапа посредством датчика 30 определяют положение элемента 18 клапана, характеризующее перепад давления dP, и передают данные, например, процессору.
Конечные данные образуют, таким образом, определенный гистерезис скорости потока относительно соответствующего перепада давления или, как показано, открытия клапана 23 управления потоком относительно соответствующего перепада давления или, по меньшей мере, положения элемента 18 клапана. Затем упомянутый гистерезис могут сравнить с ожидаемым стандартным гистерезисом, который может дать диагностическую информацию в случае, если, например, в клапанной системе 7, 7' произошло забивание мусором.
Датчик 30 клапанной системы 7, 7', таким образом, может помочь обнаружить изменение в работе для установления наличия проблемы, например забивания.
На фиг. 5 показано такое отношение определенного гистерезиса 40 положения 41 (или, в более общем смысле, открытия клапана) клапана 23 управления потоком (или, в более общем смысле, только скорость 41 потока) к перепаду давления 42, dP (или, в более общем смысле, к положению элемента 18 клапана), где каждая из стрелок 43 представляет собой определение одного этапа согласно описанному выше процессу, также показанному на фиг. 4.
На фиг. 6А очень схематично показано отношение идеального линейного 44 стандартного гистерезиса положения 41 упомянутого клапана 23 управления потоком (или, в более общем смысле, только скоростью 41 потока), к перепаду давления 42 (или положению элемента 18 клапана). Когда изменяют скорость потока, перепад давления на мембране 21 изменяется, и мембрана 21 изгибается, изменяя положение упомянутого элемента 18 клапана относительно дросселирующего элемента 19 до достижения равновесия усилий, обеспечивая таким образом неизменный перепад давления, dP, на мембране 21 (а также на возможном клапане 23 управления потоком). Когда положение клапана изменяют обратно к предыдущему положению, то в идеальном случае изменяющийся перепад давления на мембране 21 может вернуться обратно в предыдущее положение вдоль той же линейной кривой 44.
В реальном случае клапаны не ведут себя идеально и, таким образом, обычно испытывают некоторый стандартный гистерезис 44, как показано на фиг. 4В, где это может быть связано с самим клапаном /или с системой в целом. В настоящем примерном варианте осуществления стандартный гистерезис 44, показанный на фиг. 4В, представляет собой стандартный гистерезис в целом хорошо работающего клапана и системы.
Под ʺстандартным гистерезисом 44ʺ, будь он идеальным линейным, как на фиг. 4А, или более реальным, как на фиг. 4В, подразумевается ожидаемый гистерезис системы, когда она работает ожидаемым образом.
На фиг. 6С показан один пример, в котором определенный гистерезис 40 отличается от стандартного гистерезиса 44 вдоль оси 42 перепада давления, при этом на фиг. 4D показан пример, в котором определенный гистерезис 40 отличается 45, 46 как по оси 42 перепада давления, так и по оси 42 положения клапана.
Claims (13)
1. Способ определения работоспособности клапанной системы (7), включающей в себя клапан (17) управления давлением, содержащий элемент (18) клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом (19) и управлять перепадом давления, причем в соответствии со способом клапан (17) управления давлением подвергают воздействию множества скоростей потока в пределах тестового диапазона и для каждой скорости потока определяют положение элемента (18) клапана относительно дросселирующего элемента (19), сравнивают данные упомянутого определения положения элемента (18) клапана с ожидаемыми данными и используют возможные отклонения для установления того, что клапанная система (7) не работает в соответствии с ожиданиями.
2. Способ по п. 1, в котором изменяют скорость потока от первого предела скорости потока упомянутого тестового диапазона до второго предела скорости потока и затем изменяют ее от упомянутого второго предела скорости потока до упомянутого первого предела скорости потока и для каждой скорости потока определяют положение элемента (18) клапана относительно дросселирующего элемента (19) так, что данные упомянутого определения образуют определенный гистерезис, при этом согласно упомянутому способу этот определенный гистерезис сравнивают с ожидаемым стандартным гистерезисом и используют возможные отклонения для установления того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором упомянутую скорость потока регулируют посредством клапана (23) управления потоком, содержащего элемент (24) клапана управления потоком и седло (25) клапана, причем упомянутый первый предел тестового диапазона соответствует первому положению открытия, а упомянутый второй предел соответствует второму положению открытия элемента (18) клапана относительно дросселирующего элемента (19).
4. Способ по п. 3, в котором элемент (18) клапана удерживают в каждом положении в течение времени, достаточного для регулировки клапана (17) управления давлением так, чтобы получить неизменный перепад давления, dP, на клапане (17) управления давлением.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором время, за которое элемент (18) клапана становится, по существу, стабильным относительно дросселирующего элемента (19) после изменения скорости потока, используют в качестве параметра при установлении того, что клапанная система не работает в соответствии с ожиданиями.
6. Способ по любому из пп. 3-5, в котором упомянутая клапанная система (7) содержит упомянутый клапан (17) управления давлением и упомянутый клапан (23) управления потоком, соединенные последовательно, причем упомянутый клапан (17) управления давлением управляет перепадом (Р2-Р3) давления на упомянутом клапане (23) управления потоком.
7. Клапанная система, имеющая клапан (17) управления давлением, содержащий элемент (18) клапана, выполненный с возможностью взаимодействовать с дросселирующим элементом (19) и управлять перепадом давления, отличающаяся тем, что содержит средства (28, 29) обнаружения, выполненные с возможностью определять положение упомянутого элемента (18) клапана, при этом обеспечена возможность передачи определенного положения в процессор, выполненный с возможностью сравнивать его с ожидаемым положением и использовать отклонения для оценки работоспособности упомянутой клапанной системы в соответствии со способом по любому из пп. 1-6.
8. Клапанная система по п. 7, причем упомянутые средства обнаружения выполнены с возможностью передачи данных в процессор, содержащий данные об ожидаемом положении элемента (18) клапана и алгоритм для сравнения определенного положения с ожидаемым положением.
9. Клапанная система по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что с упомянутым клапаном (17) управления давлением последовательно соединен клапан (23) управления потоком, причем упомянутый клапан (17) управления давлением выполнен с возможностью управлять перепадом давления (Р2-Р3) на упомянутом клапане (23) управления потоком.
10. Клапанная система по любому из пп. 7-9, отличающаяся тем, что упомянутые средства (28, 29) обнаружения содержат датчик положения, потенциометр и/или датчик (28) Холла.
11. Клапанная система по п. 10, отличающаяся тем, что упомянутые средства обнаружения содержат магнит (29), причем упомянутый магнит (29) соединен с упомянутым элементом (18) клапана.
12. Клапанная система по любому из пп. 7-11, отличающаяся тем, что упомянутый элемент (18) клапана выполнен в виде полого поршня, соединенного с мембраной (21), при этом внутреннее пространство упомянутого поршня образует промежуточную область (22), причем упомянутая мембрана (21) нагружена давлением (Р2) в упомянутой промежуточной области (22) в направлении от упомянутого дросселирующего элемента (19) и давлением ниже по потоку от упомянутого клапана (23) управления потоком в направлении к упомянутому дросселирующему элементу (19).
13. Процессор, выполненный с возможностью управлять клапанной системой по любому из пп. 7-12 и содержащий средства для проведения тестирования работоспособности в соответствии со способом по любому из пп. 1-6.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DKPA201600620A DK179206B9 (en) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | Fault detection of valve arrangement |
DKPA201600620 | 2016-10-12 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2678232C1 true RU2678232C1 (ru) | 2019-01-24 |
Family
ID=61066518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017134154A RU2678232C1 (ru) | 2016-10-12 | 2017-10-03 | Способ обнаружения неисправностей клапанной системы |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3309465B1 (ru) |
CN (1) | CN107941482B (ru) |
DK (1) | DK179206B9 (ru) |
RU (1) | RU2678232C1 (ru) |
SI (1) | SI3309465T1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109307100A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-05 | 天津市国威给排水设备制造有限公司 | 一种倒流防止器泄水判断方法及倒流防止器 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6745107B1 (en) * | 2000-06-30 | 2004-06-01 | Honeywell Inc. | System and method for non-invasive diagnostic testing of control valves |
RU2382991C1 (ru) * | 2008-11-10 | 2010-02-27 | Закрытое акционерное общество "Юггазсервис" (UGGAZSERVICE Ltd.) | Способ диагностики запорной арматуры |
RU2386069C2 (ru) * | 2004-07-05 | 2010-04-10 | Тайко Флоу Контроул Пасифик Пти Лимитед | Мониторинг состояния клапана |
US20130060523A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Azbil Corporation | Regulator valve fault checking method |
EP3012705A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | Danfoss A/S | Heat exchanger valve arrangement, heating system and method for operating a heating system |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG140513A1 (en) * | 2006-09-05 | 2008-03-28 | Yokogawa Electric Corp | A method to evaluate a performance of a control valve and a system thereof |
US8271141B2 (en) * | 2008-06-09 | 2012-09-18 | Ross Operating Valve Company | Control valve system with cycle monitoring, diagnostics and degradation prediction |
DK2971901T3 (en) * | 2013-03-15 | 2019-01-07 | Schneider Electric Buildings | Advanced valve actuator with integrated energy measurement |
CN104329509B (zh) * | 2013-07-22 | 2018-06-15 | 进典工业股份有限公司 | 智能阀及其控制方法 |
-
2016
- 2016-10-12 DK DKPA201600620A patent/DK179206B9/en active
-
2017
- 2017-10-03 RU RU2017134154A patent/RU2678232C1/ru active
- 2017-10-10 EP EP17195591.7A patent/EP3309465B1/en active Active
- 2017-10-10 SI SI201730332T patent/SI3309465T1/sl unknown
- 2017-10-12 CN CN201710950094.2A patent/CN107941482B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6745107B1 (en) * | 2000-06-30 | 2004-06-01 | Honeywell Inc. | System and method for non-invasive diagnostic testing of control valves |
RU2386069C2 (ru) * | 2004-07-05 | 2010-04-10 | Тайко Флоу Контроул Пасифик Пти Лимитед | Мониторинг состояния клапана |
RU2382991C1 (ru) * | 2008-11-10 | 2010-02-27 | Закрытое акционерное общество "Юггазсервис" (UGGAZSERVICE Ltd.) | Способ диагностики запорной арматуры |
US20130060523A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Azbil Corporation | Regulator valve fault checking method |
EP3012705A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-27 | Danfoss A/S | Heat exchanger valve arrangement, heating system and method for operating a heating system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK179206B9 (en) | 2018-04-16 |
CN107941482A (zh) | 2018-04-20 |
DK201600620A1 (en) | 2018-02-05 |
CN107941482B (zh) | 2020-11-27 |
EP3309465A1 (en) | 2018-04-18 |
SI3309465T1 (sl) | 2020-09-30 |
EP3309465B1 (en) | 2020-05-20 |
DK179206B1 (en) | 2018-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK2896899T3 (en) | Valve control in an HVAC system with sensor | |
RU2658500C1 (ru) | Устройство клапана для теплообменника, система отопления и способ управления системой отопления | |
EP2769103B1 (en) | Pilot operated fluid regulators having a reset apparatus and related methods | |
EP3067772B1 (en) | Automatic balancing valve | |
EP2886834A1 (en) | A valve and a method of controlling a valve in a fluid conduit | |
AU2002340084B2 (en) | Steam trap instrument module | |
RU2678232C1 (ru) | Способ обнаружения неисправностей клапанной системы | |
JP2023161037A (ja) | 熱源システム、熱源機、制御装置 | |
EP3218652A1 (en) | A manifold, a buffer tank comprising the manifold, and a method for operating a heat exchange system | |
KR20120003134A (ko) | 지역난방방식의 자동제어 난방시스템 및 난방 제어방법 | |
RU2709974C1 (ru) | Система регулирования температуры | |
RU2570485C2 (ru) | Клапанное устройство теплообменника | |
CN112178976A (zh) | 热交换单元,热交换***及其中确定控制阀故障的方法 | |
RU2647008C1 (ru) | Средство для промывания клапана | |
JP2008111597A (ja) | 加熱システム | |
US246088A (en) | Pressure-regulator | |
US2186680A (en) | Vacuum heating system | |
RU2662334C1 (ru) | Напорный трубопровод с динамически уменьшаемым проходом | |
KR100757312B1 (ko) | 복사난방코일의 유량 제어방법 | |
JP4943118B2 (ja) | 加熱システム | |
NO853360L (no) | Innretning til aa bestemme volumhastighet av et flytende medium ved hjelp av et servoledd, samt dens anvendelse for reguleringsformaal eller maaling av varmemengde | |
JP4889380B2 (ja) | 加熱システム | |
EP3543803A1 (en) | Method of controlling a heating system and such a heating system | |
JP4953159B2 (ja) | 脱酸素システム | |
JP6320793B2 (ja) | 温度調整弁 |