分段流量特性调节阀阀门.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103672164103672164A(43)申请公布日2014.03.26(21)申请号201310722678.6(22)申请日2013.12.25(71)申请人中国船舶重工集团公司第七〇三研究所地址150000黑龙江省哈尔滨市道里区洪湖路35号(72)发明人李来春赵文斌魏少杰况挺崔荣(74)专利代理机构大庆禹奥专利事务所23208代理人朱士文杨晓梅(51)Int.Cl.F16K51/00(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图5页附图5页(54)发明名称分段流量特性调节阀阀门(57)摘要一种分段流量特性调节阀阀门，其基本结构为单阀座型式，其流量特性由与阀座相配合的阀芯的几何形线决定，其特征是：阀芯几何形线由两段曲线构成，第一段呈现等百分比流量特性；第二段呈现直线流量特性。本发明的有益效果是：这种阀门具有较实用的流量特性曲线，便于实现宽范围的流量精确控制；在自动控制应用系统中作为流量控制元件，小流量和大流量控制输出时均容易实现稳定控制，不易超调，例如应用在燃油锅炉控制系统时，低负荷时不易发生熄火，高负荷时不易出现蒸汽压力波动。CN103672164ACN1036724ACN103672164A权利要求书1/1页1.一种分段流量特性调节阀阀门，其基本结构为单阀座型式，其流量特性由与阀座相配合的阀芯的几何形线决定，其特征是：阀芯几何形线由两段曲线构成，第一段呈现等百分比流量特性；第二段呈现直线流量特性。2.根据权利要求1所述的一种分段流量特性调节阀阀门，其特征是：两段流量特性分界交汇处对应的阀芯几何形线分界点处于阀门行程的7%～35%范围内。3.根据权利要求1所述的一种分段流量特性调节阀阀门，其特征是：阀门的行程比常规或标准阀门的行程高7%以上。2CN103672164A说明书1/2页分段流量特性调节阀阀门[0001]技术领域：本发明涉及流体控制技术领域，尤其是指一种分段流量特性调节阀阀门。[0002]背景技术：调节阀又称控制阀，它是过程控制系统中用力操作去改变流体流量的装置，用于调节介质的流量、压力和液位等过程参数。调节阀由执行器和阀门两部分组成。执行器又称执行机构，目前主要分为气动、纯电动、电液、电液一体化几种驱动型式。阀门本身的主要参数之一是流量特性，流量特性是指在阀门两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。最常见调节阀的流量特性主要有直线、等百分比两种，这些流量特性可被认为是标准流量特性，通常情况下标准调节阀只具有一种标准流量特性。在控制系统中，阀门流量特性选用的合理与否会对流量控制、间接地对压力、液位等物理参数控制的稳定性有很大的影响。[0003]由于标准或常规调节阀只具有一种标准流量特性，根据对阀门每种流量特性的分析可知，采用标准调节阀用于控制存在以下问题：直线特性的阀门在小开度时不易控制，甚至发生振荡；等百分比流量特性的阀门在大开度时，放大系数大，同样不易控制，易发生振荡。有些运行系统或设备的流量控制，如宽负荷运行的燃油锅炉的燃油流量变化区间可达6%～100%，采用单一流量特性的调节阀无法实现全行程范围内的平稳缓和控制，用直线特性调节阀低负荷运行时会发生炉膛熄火现象；而用等百分比特性阀门高负荷运行时，易出现蒸汽压力控制不稳，静态误差偏大的现象。[0004]发明内容：本发明的目的是提供一种分段流量特性调节阀阀门，解决标准调节阀采用直线流量特性在小流量时分辨率低，灵敏度高，不易控制；采用等百分比流量特性在大流量时放大系数大，灵敏度高，不易控制这一问题。[0005]本发明的目的是以如下方式实现的：一种分段流量特性调节阀阀门，其基本结构为单阀座型式，其流量特性由与阀座相配合的阀芯的几何形线决定，其特征是：阀芯几何形线由两段曲线构成，第一段呈现等百分比流量特性；第二段呈现直线流量特性。[0006]所述的两段流量特性分界交汇处对应的阀芯几何形线分界点处于阀门行程的7%～35%范围内。[0007]所述的阀门的行程比常规或标准阀门的行程高7%以上。[0008]本发明的有益效果是：这种阀门具有较实用的流量特性曲线，便于实现宽范围的流量精确控制；在自动控制应用系统中作为流量控制元件，小流量和大流量控制输出时均容易实现稳定控制，不易超调，例如应用在燃油锅炉控制系统时，低负荷时不易发生熄火，高负荷时不易出现蒸汽压力波动。[0009]附图说明：图1是常规标准调节阀的流量特性图。[0010]图2是本发明的流量特性图。3CN103672164A说明书2/2页[0011]图3是本发明采用的单阀座柱塞式的阀芯与阀座的配合关系图。[0012]图4是常规标准调节阀的阀芯与流量特性对应的几何形线