專利名稱：直讀式靜態(tài)平衡閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種平衡閥，特別涉及一種直讀式靜態(tài)平衡閥。
背景技術(shù)：
靜態(tài)平衡閥是一種應(yīng)用于液體輸配管網(wǎng)中進行阻力平衡的閥門，具有良好的流量特性曲線，能夠合理分配流量，準(zhǔn)確調(diào)節(jié)壓降，使管網(wǎng)達到靜態(tài)平衡。目前，市場上的靜態(tài)平衡閥都是旋塞式結(jié)構(gòu)，工作原理是螺桿旋轉(zhuǎn)帶動錐形閥芯上下運動，通過改變閥芯與閥體間的間隙來改變流通面積，進而調(diào)節(jié)流量與壓力。為表示調(diào)節(jié)量，在旋轉(zhuǎn)手柄上設(shè)置了圈數(shù)計數(shù)器，手柄每旋轉(zhuǎn)1/10圈，計一個數(shù)字。在管網(wǎng)調(diào)節(jié)時，根據(jù)壓差、流量目標(biāo)和對照廠家提供的選型圖表，測定壓差并確定平衡閥的開度(閥芯與閥體間的間隙)。但是，現(xiàn)有的靜態(tài)平衡閥存在的缺點如下錐形閥芯處于閥體內(nèi)時，相對開度與相對流量基本呈線性關(guān)系，但當(dāng)開度增大到一定值后，閥芯與閥體脫離，相對流量與相對開度不再是線性關(guān)系，近似等百分比曲線，誤差很大，同時按選型圖表進行開度調(diào)節(jié)，流量誤差很大，嚴(yán)重影響管網(wǎng)控制。另外，手柄上設(shè)置圈數(shù)計數(shù)器，不能明顯指示流量、壓差與開度的關(guān)系，調(diào)節(jié)時需現(xiàn)場畫表計算，而曲線圖表很復(fù)雜，使用很不方便，且準(zhǔn)確度差。因此，有必要發(fā)明一種新型的靜態(tài)平衡閥。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有的靜態(tài)平衡閥使用不方便、準(zhǔn)確度差的問題，提供了一種新型的直讀式靜態(tài)平衡閥。本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種直讀式靜態(tài)平衡閥，包括閥蓋和具有進液口、出液口的閥體，所述閥體內(nèi)設(shè)有與進液口聯(lián)通的進液腔，調(diào)節(jié)腔，與出液口聯(lián)通的出液腔；所述進液腔與調(diào)節(jié)腔聯(lián)通，調(diào)節(jié)腔與出液腔之間通過一水平的隔板隔開；所述隔板上設(shè)有與其形成平面摩擦副、在其上旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)盤，所述隔板、調(diào)節(jié)盤上分別開有形狀大小相同、且能夠完全重合的扇環(huán)形開口(即隔板、調(diào)節(jié)盤上的開口能夠完全重合；所述開口的形狀是同一圓心角所對應(yīng)的兩條圓弧之間的形狀)；所述調(diào)節(jié)腔通過所述開口與出液腔聯(lián)通；所述閥蓋置于所述調(diào)節(jié)腔的上部，閥蓋的上表面設(shè)有刻度盤和與刻度盤配合的指示箭頭，所述刻度盤上設(shè)有弧度與開口相應(yīng)的、弧狀的O. IMPa等壓線，所述O. IMPa等壓線上標(biāo)有相應(yīng)的Kv值；所述調(diào)節(jié)盤的上表面固定連接有與其垂直的閥軸，所述閥軸貫穿所述閥蓋后伸出、且驅(qū)動所述刻度盤和指示箭頭相對轉(zhuǎn)動；所述進液口、出液口分別通過閥體連接有測壓接頭。所述Kv值是平衡閥的閥門系數(shù)，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。在閥門領(lǐng)域都通用，當(dāng)壓差ΔΡ =Ibar (O. IMPa)時，通
過某一開口的流量值Q稱為kv值。最大開度的流量稱為kvs值，當(dāng)閥門的結(jié)構(gòu)一定其kv
值和kvs值則成定值，其他值可由公式Q=來計算。對于本發(fā)明所述的靜態(tài)平衡
閥的開度，指調(diào)節(jié)盤通過其上開口對隔板上的開口進行遮擋的程度。所述水平隔板與調(diào)節(jié)盤相接觸的兩個平面足夠光滑和平整，調(diào)節(jié)盤通過閥軸驅(qū)動
在隔板上進行轉(zhuǎn)動。在進液口與出液口之間的壓差ΔΡ =Ibar (O. IMPa)的情況下，設(shè)開口 的弧線對應(yīng)的圓心角是α，則調(diào)節(jié)盤的轉(zhuǎn)角即是α，當(dāng)調(diào)節(jié)盤上的開口與隔板上的開口完全重合(即轉(zhuǎn)角α =0)時，靜態(tài)平衡閥處于最大開度，此時指示箭頭指向刻度盤上的最大Kv值；當(dāng)調(diào)節(jié)盤完全覆蓋了隔板上的開口(即轉(zhuǎn)角α=α_)時，靜態(tài)平衡閥處于最小開度，此時指示箭頭指向刻度盤上的最小Kv值，即零。在調(diào)節(jié)盤上的開口與隔板上的開口由完全重合到完全不重合的過程中(即轉(zhuǎn)角α由O到a.的過程中)，當(dāng)進液口與出液口之間的壓
差ΔΡ—定時，流量Q與轉(zhuǎn)角α呈線性關(guān)系。它的原理是本發(fā)明將隔板和調(diào)節(jié)盤上的開口設(shè)計為同軸的扇環(huán)形形狀。根據(jù)扇環(huán)形面積公式F = Ξ- ■■■■■二^^^ (其中R為環(huán)形孔的大半
360
徑，I*為環(huán)形孔的小半徑，α為轉(zhuǎn)角)，當(dāng)開口結(jié)構(gòu)尺寸一定時，R、r為常數(shù)，則F=/ (α)為線性關(guān)系。由公式Q=Fv和AP= |ρν2 (其中Q為流量，F(xiàn)為流通面積，V為流速，ξ為局
r-
部阻力系數(shù),P為密度，ΔΡ為壓差)推得流量Q和面積F及壓差ΔΡ的關(guān)系式為Q =恭 VlP -F，其中 +可視為常數(shù)，當(dāng)壓差ΔΡ —定時，也為常數(shù)，則有在ΔΡ是一定值
、丨P ξ
的條件下，流量Q= / (F)是線性關(guān)系，由F=/ (α)有Q=/ Cf a )= /(α ),得出流量Q和轉(zhuǎn)角α也是線性關(guān)系。為了保證轉(zhuǎn)角和流量的線性關(guān)系，將水平隔板、調(diào)節(jié)盤上的扇環(huán)形開口對應(yīng)的圓心、閥軸的中心、刻度盤的圓心都設(shè)在一個同軸線上，并將α=0時為旋轉(zhuǎn)起點，最大轉(zhuǎn)角α_保持一致，比如都是160°，這就使刻度盤上的O-Cimax的角平分線成為扇環(huán)形面積O-Fmax的平均分割線，也成為流量O-Qmax的等分線?？梢灾苯訉⒏鞯葔翰钋闆r下的各種不同的流量值標(biāo)記在刻度盤上直接讀取。[0011]所述公式Q=Kvlt^為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，并非本發(fā)明所特別推導(dǎo)出來。具體使用時，在實際工作中，壓差ΔΡ可根據(jù)閥體的進液口和出液口的測壓接頭具
體確定，流量目標(biāo)(流量Q)為已知的。根據(jù)已知的壓差ΔΡ及流量Q，根據(jù)公式Q=Kv [計
/ΔΡ
算出相應(yīng)的Kv值，轉(zhuǎn)動閥軸，使指示箭頭對準(zhǔn)所需的Kv值即可，此時調(diào)節(jié)盤轉(zhuǎn)動，對隔板上的開口進行不同程度的遮蓋，從而調(diào)節(jié)流量?；谏鲜鲞^程，本發(fā)明所述的靜態(tài)平衡閥的開度通過調(diào)節(jié)盤的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，壓差ΔΡ、流量Q、Kv值三者關(guān)系清晰明了。本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、指示明確，有效克服了現(xiàn)有的靜態(tài)平衡閥使用不方便、準(zhǔn)確度差的缺點。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是刻度盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I-閥體，2-閥蓋，3-刻度盤，4-磁性鎖，5-閥軸，6_調(diào)節(jié)盤，7_密封墊，8_測壓接頭，9-進液口，10-出液口，11-進液腔，12-調(diào)節(jié)腔，13-出液腔，14-隔板，15-開口，31-0. IMPa等壓線，32-Κν值，33-等壓線，34-流量值，35-指示箭頭。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細(xì)說明。如圖I所示，一種直讀式靜態(tài)平衡閥，包括閥蓋2和具有進液口 9、出液口 10的閥體1，所述閥體I內(nèi)設(shè)有與進液口 9聯(lián)通的進液腔11，調(diào)節(jié)腔12，與出液口 10聯(lián)通的出液腔13 ;所述進液腔11與調(diào)節(jié)腔12聯(lián)通，調(diào)節(jié)腔12與出液腔13之間通過一水平的隔板14隔開；所述隔板14上設(shè)有與其形成平面摩擦副、在其上旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)盤6，所述隔板14、調(diào)節(jié)盤6上開有形狀大小相同、且能夠完全重合的扇環(huán)形開口 15;所述調(diào)節(jié)腔12通過所述開口 15與出液腔13聯(lián)通；所述閥蓋2置于所述調(diào)節(jié)腔12的上部，閥蓋2的上表面設(shè)有刻度盤3和與刻度盤3配合的指示箭頭35 ;所述調(diào)節(jié)盤6的上表面固定連接有與其垂直的閥軸5，所述閥軸5貫穿所述閥蓋2后伸出、且驅(qū)動所述刻度盤3和指示箭頭35相對轉(zhuǎn)動；所述進液口
9、出液口 10分別通過閥體I連接有測壓接頭8。如圖2所示，所述刻度盤3上設(shè)有弧度與開口 15相應(yīng)的、弧狀的O. IMPa等壓線31，所述O. IMPa等壓線31上標(biāo)有相應(yīng)的Kv值32。所述刻度盤3上還設(shè)有若干條弧度與開口 15相應(yīng)的、弧狀的、不同壓差的等壓線33 (即Λ P為O. 2bar、0. 4bar、0. 6bar、0. 8bar的等壓線)，所述每條等壓線33上均標(biāo)有根據(jù)所處等壓線33的壓差ΔΡ、相應(yīng)的Kv值、公式
Q=Kv 計算出相應(yīng)的流量值34。所述O. IMPa等壓線31和若干條弧狀的等壓線33分層
設(shè)置、且O. IMPa等壓線31置于最外層，即弧狀的O. IMPa等壓線31和若干條弧狀的等壓線33是一組同心圓上各相應(yīng)的弧線。各等壓線和各角均分射線的交點處，都標(biāo)注有相應(yīng)的數(shù)值，該數(shù)值代表各個不同壓差和不同開度情況下的流量值Q，在同一角均分射線上的各不同 壓差線上的流量值Q，滿足關(guān)系式Q = kvVAP (ΔΡ表示各個流量值Q所處等壓線的壓差,
單位是lOOKPa)。所述刻度盤3上的弧狀的等壓線與開口 15的弧度相應(yīng)包含等壓線的弧度與開口 15的弧度相等，或者，等壓線的弧度與開口 15的弧度同比例地放大或縮?。豢傊?，只要等壓線上的Kv值32或者流量值34能夠正確地反映出本實用新型所述的靜態(tài)平衡閥的相對開度即可。進一步地，所述指示箭頭35置于閥蓋2上表面的一固定位置，所述閥軸5與刻度盤3固定連接；或者，所述刻度盤3固定置于閥蓋2的上表面，所述閥軸5與所述指示箭頭35固定連接。具體使用時，可以是指示箭頭不動，刻度盤隨閥軸轉(zhuǎn)動，如圖2所示；也可以是刻度盤不動，指示箭頭隨閥軸轉(zhuǎn)動。進一步地，所述隔板14和調(diào)節(jié)盤6之間設(shè)有與隔板14固定的密封墊7，所述密封墊7上設(shè)有與隔板14的扇環(huán)形開口 15形狀大小相同、能夠完全重合的開口。所述密封墊7與調(diào)節(jié)盤6相接觸的兩個平面足夠光滑和平整，調(diào)節(jié)盤6通過閥軸5驅(qū)動在密封墊7上進行轉(zhuǎn)動。在小規(guī)格的靜態(tài)平衡閥中，隔板14與調(diào)節(jié)盤6之間沒有密封墊也可以實現(xiàn)很好的密封，在大規(guī)格的靜態(tài)平衡閥中，隔板14與調(diào)節(jié)盤6之間需要設(shè)置密封墊實現(xiàn)很好的密封。進一步地，所述閥軸5的上端設(shè)有磁性鎖4。5 條常用的等壓線 33 分別為ΔΡ =0. 2bar、AP =0. 4bar>AP =0. 6bar、》4P =0. 8bar>
ΔΡ =lbar，其上的流量值34的理論計算和測試實驗都十分吻合，方便了讀取和選用。另
夕卜，為方便使用，將公式q = kvVlF也設(shè)計在刻度盤上，對于刻度盤上沒有的數(shù)值可以通過計算，在刻度盤上相應(yīng)的Kv值。調(diào)節(jié)時，打開磁性鎖4，取下磁性鎖4的鎖頭之后，根據(jù)已知的壓差ΔΡ及流量Q，用工具轉(zhuǎn)動閥軸5，使指示箭頭對準(zhǔn)所標(biāo)刻度，此時調(diào)節(jié)盤6的轉(zhuǎn)動對密封墊7的開口進行不同程度遮蓋，從而調(diào)節(jié)流量。若壓差ΔΡ和流量Q在刻度盤上沒有明確顯示，則根據(jù)已知的
壓差ΔΡ、流量Q及公式Q=Kv 計算相應(yīng)的Kv值，然后旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸5，使指示箭頭35指向
相應(yīng)的Kv值即可。應(yīng)用舉例例I.已知系統(tǒng)需用流量25m3/h，由進液口 9和出液口 10兩處的測壓接頭8測得壓差為ΔΡ =0. 4bar。求刻度盤調(diào)節(jié)位置。解由O. 4bar等壓差弧線上查得，25m3/h流量點，將指示箭頭對準(zhǔn)刻度盤轉(zhuǎn)到最外半徑上的kv值40m3/h即可。
·[0029]例2.已知ΔΡ =1. 5bar,需要流量20m3/h。求調(diào)節(jié)位置。解:這個壓差超出了等壓差弧線,可由Q = kvV丑求得kv=4= =16. 32，將箭頭對準(zhǔn)刻度kv值16. 32m3A即可。本實用新型所述的直讀式靜態(tài)平衡閥采用新式結(jié)構(gòu)和新型的刻度盤設(shè)計，使靜態(tài)平衡閥的流量性能曲線呈直線型，流量、壓差調(diào)節(jié)更加理想。并且，流量、壓差、Kv值(開度)關(guān)系清晰明了，不僅可根據(jù)壓差直接設(shè)定流量，還可以根據(jù)已知流量在刻度盤上找到相應(yīng)的壓差值，例如系統(tǒng)中已安裝了流量表，可直接根據(jù)需要設(shè)定好流量，然后直接查找此時的
壓差值ΔΡ,或由ΔΡ= I!算出。
'I Kv
權(quán)利要求1.一種直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于包括閥蓋(2)和具有進液口(9)、出液口(10)的閥體(1)，所述閥體(I)內(nèi)設(shè)有與進液口(9)聯(lián)通的進液腔(11)，調(diào)節(jié)腔(12)，與出液口 (10)聯(lián)通的出液腔(13);所述進液腔(11)與調(diào)節(jié)腔(12)聯(lián)通，調(diào)節(jié)腔(12)與出液腔(13)之間通過一水平的隔板(14)隔開；所述隔板(14)上設(shè)有與其形成平面摩擦副、在其上旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)盤(6)，所述隔板(14)、調(diào)節(jié)盤(6)上分別開有形狀大小相同、且能夠完全重合的扇環(huán)形開口(15);所述調(diào)節(jié)腔(12)通過所述開口(15)與出液腔(13)聯(lián)通；所述閥蓋(2)置于所述調(diào)節(jié)腔(12)的上部，閥蓋(2)的上表面設(shè)有刻度盤(3)和與刻度盤(3)配合的指示箭頭(35)，所述刻度盤(3)上設(shè)有弧度與開口(15)相應(yīng)的、弧狀的O. IMPa等壓線(31)，所述O. IMPa等壓線(31)上標(biāo)有相應(yīng)的Kv值(32);所述調(diào)節(jié)盤(6)的上表面固定連接有與其垂直的閥軸(5)，所述閥軸(5)貫穿所述閥蓋(2)后伸出、且驅(qū)動所述刻度盤(3)和指示箭頭(35)相對轉(zhuǎn)動；所述進液口(9)、出液口( 10)分別通過閥體(I)連接有測壓接頭(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述指示箭頭(35)置于閥蓋(2)上表面的一固定位置，所述閥軸(5)與刻度盤(3)固定連接；或者，所述刻度盤(3)固定置于閥蓋(2)的上表面，所述閥軸(5)與所述指示箭頭(35)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述刻度盤(3)上還設(shè)有若干條弧度與開口(15)相應(yīng)的、弧狀的、不同壓差的等壓線(33)，所述每條等壓線(33)上均標(biāo)有根據(jù)所處等壓線(33)的壓差ΔΡ、相應(yīng)的Kv值、公式Q=Kv @計算出相應(yīng)的流量值(34)，所述O. IMPa等壓線(31)和若干條弧狀的等壓線(33 )分層設(shè)置、且O. IMPa等壓線(31)置于最外層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述隔板(14)和調(diào)節(jié)盤(6)之間設(shè)有與隔板(14)固定的密封墊(7)，所述密封墊(7)上設(shè)有與隔板(14)的扇環(huán)形開口(15)形狀大小相同、能夠完全重合的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述隔板(14)和調(diào)節(jié)盤(6)之間設(shè)有與隔板(14)固定的密封墊(7)，所述密封墊(7)上設(shè)有與隔板(14)的扇環(huán)形開口( 15)形狀大小相同、能夠完全重合的開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述閥軸(5)的上端設(shè)有磁性鎖(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直讀式靜態(tài)平衡閥，其特征在于所述閥軸(5)的上端設(shè)有磁性鎖(4)。
專利摘要本實用新型涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種平衡閥，特別涉及一種靜態(tài)平衡閥，解決了現(xiàn)有的平衡閥使用不方便、準(zhǔn)確度差的問題。一種直讀式靜態(tài)平衡閥，包括閥蓋(2)和具有進液口(9)、出液口(10)的閥體(1)，所述閥體(1)內(nèi)具有與進液口(9)聯(lián)通的進液腔(11)，調(diào)節(jié)腔(12)，與出液口(10)聯(lián)通的出液腔(13)，所述進液腔(11)與調(diào)節(jié)腔(12)聯(lián)通，調(diào)節(jié)腔(12)與出液腔(13)之間通過一水平的隔板(14)隔開；所述隔板(14)上設(shè)有與其形成平面摩擦副、在其上旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)盤(6)。本實用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、指示明確。
文檔編號F16K37/00GK202790866SQ20122040370
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月15日
發(fā)明者劉克勤, 高桂華, 張云光, 范書蘭, 劉志強 申請人:山西建工申華暖通設(shè)備有限公司