專利名稱：可調(diào)閘閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及采暖，中央空調(diào)供水管網(wǎng)中處理水力失調(diào)，防止能源浪費(fèi)的水力平衡元件的領(lǐng)域。
建設(shè)部1996年頒發(fā)了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26-96)在標(biāo)準(zhǔn)中明確熱水供暖的供水管網(wǎng)中必須安裝平衡閥……并進(jìn)行水力平衡調(diào)試……但平衡閥(專利號(hào)88203650.5)的設(shè)計(jì)存在著很多不夠完善的地方。如局部阻力系數(shù)ξ太大，額定流量太小、不耐腐蝕、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試方法煩瑣……。以局部阻力系數(shù)ξ為例，平衡閥(DN65-150)ξ＝10～15比瑞典TA產(chǎn)品4.7～5.6大得多這就意味著供水管網(wǎng)中的循環(huán)水泵的揚(yáng)程也相應(yīng)要增大，不僅長期浪費(fèi)著電能，而且增加供水管網(wǎng)有利環(huán)路水力平衡調(diào)試的難度和增加用戶投資。從平衡閥的額定流量來看，以DN100通徑為例平衡閥的額定流量只僅116m3/h這比TA產(chǎn)品190m3/h小得多，就意味在供水管網(wǎng)不利環(huán)路處平衡閥在低壓差條件下運(yùn)行時(shí)，其流量不能滿足用戶的需要，同樣要增大循環(huán)水泵揚(yáng)程來加以解決。在耐腐蝕方面，端典TA產(chǎn)品的閥芯閥座材料，采用多年研究的專利產(chǎn)品，Ametac合金，而平衡閥的閥芯閥座材料卻采用不銹鋁或不銹鋼。而事實(shí)上，供水管網(wǎng)中要求的耐腐蝕所指的不是化學(xué)作用的腐蝕而是熱水通過閥門縮流處出現(xiàn)的《閃蒸》《空化》而形成的物理作用的腐蝕。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)平衡閥種種不夠完善之處重新設(shè)計(jì)的并提供一種局部阻力系數(shù)ξ低，額定流量大，減少受腐蝕程度、體積小、重量輕、構(gòu)簡單、調(diào)試方便的一種供水管網(wǎng)水力平衡元件。
本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的，選用閘閥為設(shè)計(jì)原型，重新設(shè)計(jì)了流通截面的幾何形狀和大小，重新設(shè)計(jì)了閘板的形狀，以及相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而使原來無法調(diào)節(jié)流量的閘閥成為可以精密地調(diào)節(jié)流量的可調(diào)閘閥。其主要特證是閘板的形狀呈長方型，閥座左右窗口開有“矩形”通孔，此時(shí)可調(diào)閘閥有近似直線性流量特性。本實(shí)用新型可以用另一種技術(shù)方案來完善，即閥座左右窗口開有形狀為上大下小成“階梯形”通孔時(shí)，此時(shí)可調(diào)閘閥有近似等百分比流量特性。
根據(jù)技術(shù)方案而實(shí)施的可調(diào)閘閥和平衡閥比較，呈現(xiàn)了明顯的有益效果，本實(shí)用新型的第一輪樣機(jī)(DN100)局部阻力系數(shù)ξ＝0.9447大幅度的低于平衡閥ξ＝15第一輪樣機(jī)的額定流量是130.95m3/h而同樣通徑的平衡閥僅是116m3/h，第三輪樣機(jī)額定流量已達(dá)到161.69m3/h仍有增大的余地。
由于本實(shí)用新型確定以閘閥作為設(shè)計(jì)原型和平衡閥以截止閥為設(shè)計(jì)原型比較閘閥的法蘭距小于截止閥有利降低閥體的重量。
閘閥的水流方向和閘板傳動(dòng)方向呈90°故只需克服因水流對(duì)閘板的正壓力而產(chǎn)生的閘板、閥座之間的摩擦力就能傳動(dòng)而平衡閥的閥芯正對(duì)著水流的正壓力，所需的傳動(dòng)力也相應(yīng)增大，本實(shí)用新型的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就可以相應(yīng)地縮小從而又可降低重量，減小體積，簡化結(jié)構(gòu)。
從腐蝕機(jī)理來看平衡閥縮流處產(chǎn)生《閃蒸》以及以后出現(xiàn)的《空化》過程都是正面對(duì)著閥芯，受腐蝕的程度很大，而本實(shí)用新型水流方向和閘板是90°在縮流處因《閃蒸》而出現(xiàn)的汽泡在出現(xiàn)的同時(shí)就被水流帶離閘板，以后《空化》過程水泡破裂而出現(xiàn)的強(qiáng)烈沖擊時(shí)已離閘板范圍，因此閘板受腐蝕的程度比平衡閥的閥芯要小得多。
第一輪樣機(jī)(DN100)是螺紋聯(lián)接的其體積和同樣規(guī)格的平衡閥比較僅其1/5而重量是其1/4，改成法蘭聯(lián)結(jié)(由于國家標(biāo)準(zhǔn)原因)其體積和重量是會(huì)增大一些，但比平衡閥仍會(huì)有大幅度的降低。


圖1是平衡閥的示意圖。
圖2是可調(diào)閘閥的示意圖。
圖3是可調(diào)閘閥的結(jié)構(gòu)圖如
圖1所示因截止閥是所有的閥門品種當(dāng)中局部阻力系數(shù)最大的(ξ＝7～10)，在水流進(jìn)入平衡閥之后首先要經(jīng)過兩個(gè)急彎和原來流向呈90°之后才能通過閥座，水流正壓力正面對(duì)著閥芯而被迫四散分流，閥芯與閥座之間的縮流口由于水的流通截面積突然減小而形成局部的流速增大，局部壓力降低由于水流是90℃～115°的熱水。因而產(chǎn)生“閃蒸”現(xiàn)象，大量汽泡產(chǎn)生，并夾以水滴沖擊著閥芯，熱水流徑過縮流口之后由于水的流通截面積突然擴(kuò)大，水流又經(jīng)過閥芯四周合流再經(jīng)過兩個(gè)急彎呈90°角之后才能從平衡閥中流出，在這個(gè)過程當(dāng)中現(xiàn)出“空化”過程水泡破裂還原成水時(shí)，所產(chǎn)生的巨大沖擊，同樣正面對(duì)著閥芯，因此閥芯閥座會(huì)受到嚴(yán)重的物理沖擊而腐蝕。整個(gè)閥門的局部阻力系數(shù)與也因水流在閥內(nèi)中幾次急彎、分流、合流、突然縮小、突然擴(kuò)大等原因面增大，局部阻力系數(shù)自然增大，也使閥門的額定流量下降，平衡閥設(shè)計(jì)研制過程時(shí)已發(fā)現(xiàn)額定流量太小的情況，曾想增大閥座閥芯來補(bǔ)救，但由于閥體的結(jié)構(gòu)已定，根本沒有增大的可能而作罷。
如圖2所示可調(diào)閘閥是以閘閥的原型而設(shè)計(jì)的閘閥在所有的閥門當(dāng)中局部阻力系數(shù)是最最小的(ξ＝0.5～1)水流在經(jīng)過可調(diào)閘閥時(shí)其流向不變只僅經(jīng)過突然縮小和突然擴(kuò)大的兩個(gè)過程，局部阻力系數(shù)要比平衡閥小得多，額定流量也會(huì)增大得多，由于局部阻力系數(shù)小，所以閥門的流通截面積也相應(yīng)可以減小。第一輪樣機(jī)DN100的流通截面積只僅25cm2其額定流量已超過同規(guī)格的平衡閥，而平衡閥流通截面積已達(dá)到78.5cm2已無再增大的余地。
本實(shí)用新型實(shí)施例由圖3給出(螺紋聯(lián)接)主體是由閥體(13)閥座[左右窗口(8)當(dāng)中夾以襯板(10)構(gòu)成的部件]。閘板(9)，閥桿(7)所組成，左右定位圖(11)左右止回壓圖(12)用來對(duì)閥座的支持、定位和防止松動(dòng)。閥桿(7)和閘板(9)由銷子聯(lián)成體，閥桿(7)經(jīng)過密封函座(6)中的密封函(5)壓緊螺母(4)伸出閥體(13)在傳動(dòng)座(3)內(nèi)和傳動(dòng)軸(1)的內(nèi)螺紋聯(lián)接。兩只平面軸承(2)限制傳動(dòng)軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)上下竄動(dòng)，從而使閥桿(7)連同閘板(9)可以上下移動(dòng)，改變閥座中左右窗口(8)流通截面積大小以達(dá)到流量可調(diào)之目的。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)閘閥，包括閥體、閥座、閘板、左右定位圈、密封機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等，其特征在于所述閘板的形狀呈長方形，閥座左右窗口開有矩形通孔。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)閘閥，其特征在于所述閥座，左右窗口開有形狀為上大下小的階梯形通孔。
專利摘要本實(shí)用新型可調(diào)閘閥涉及采暖,中央空調(diào)供水管網(wǎng)中處理水力失調(diào)的領(lǐng)域,是根據(jù)原設(shè)計(jì)的平衡閥(專利88203650.5)不夠完善之處重新設(shè)計(jì)的水力平衡元件,其特征在于:以閘閥結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)原型,重新設(shè)計(jì)了閥座左右窗口(8)的幾何形狀使成為流量可調(diào)閘閥,在降低閥門的局部阻力系數(shù),增大額定流量,形體縮小,簡化結(jié)構(gòu)降低重量等各方面均優(yōu)于平衡閥。閥座左右窗口設(shè)計(jì)為距形時(shí),可調(diào)閘閥具有近似直線性流量特性,設(shè)計(jì)為上大下小階梯形時(shí),可調(diào)閘閥具有近似等百分比的流量特性。
文檔編號(hào)F16K3/00GK2386271SQ9920365
公開日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1999年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月23日
發(fā)明者汪國士 申請(qǐng)人:汪國士