一种流量计量调节阀制造技术

一种流量计量调节阀，包括智能电动执行机构、阀门、阀门连接件、连接卡扣、阀前、阀后压力变送器和温度变送器；阀门连接件将智能电动执行机构和阀门通过螺栓固定连接；所述智能电动执行机构包括电机、减速机构、显示器、智能控制系统、防爆箱体和减速器推杆；阀门的上游、下游连接法兰分别与流体输送管道连接；连接卡扣将阀杆和减速器推杆通过螺栓机械连接；在阀体的上游设置阀前压力变送器、下游设置阀后压力变送器和温度变送器；阀前、阀后压力变送器和温度变送器均与智能控制系统采用电信号连接。本发明专利技术的流量计量调节阀，既能够实现自动调节阀门功能又同时兼有测量流量的功能，具有效率高、实时性好、误差小、流量测量范围宽的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种流量计量调节阀
本专利技术属于管道流体过程控制阀领域，具体涉及一种流量计量调节阀。
技术介绍
一般应用于石油天然气、化工、电力等行业的过程控制阀门多数为手动或电动调节阀门，并不具备流体流量计量功能，在需要流体流量计量功能时，一般通过在管线中串接安装流量计来实现此功能。在需要控制管线内流体流量时以人为读取流量计的数据作为反馈信号，手动调节阀门开度从而实现管线内流体的流量调节，该种操作方式效率低、实时性差且人为引入误差大。除此而外，也有使用流量计和阀门控制分开的形式进行组合使用的情况，但这种情况会导致仪器体积庞大、需要多种流量计量程范围以满足多种应用场景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种流量计量调节阀，既能够实现自动调节阀门功能又同时兼有测量流量的功能，具有效率高、实时性好、误差小、流量测量范围宽的特点。本专利技术采取的技术方案是：一种流量计量调节阀，包括智能电动执行机构、阀门、阀门连接件、连接卡扣、阀前压力变送器、阀后压力变送器和温度变送器；阀门连接件将智能电动执行机构和阀门通过螺栓固定连接；所述智能电动执行机构包括电机、减速机构、显示器、智能控制系统、防爆箱体和减速器推杆；电机、减速机构、智能控制系统均设置在防爆箱体内；显示器通过螺栓固定在防爆箱体外；所述阀门包括阀杆、阀体、阀芯、上游连接法兰和下游连接法兰；上游连接法兰和下游连接法兰分别与流体输送管道连接；连接卡扣将阀杆和减速器推杆通过螺栓机械连接；在阀体的上游位置设置阀前压力变送器、下游位置设置阀后压力变送器和温度变送器；所述阀前压力变送器、阀后压力变送器和温度变送器均与智能控制系统采用电信号连接。进一步的，所述电机为直流无刷电机。进一步的，所述智能控制系统包括MCU系统，其输出端分别连接有显示器和电机驱动电路，输入端分别连接按键电路模块、阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路；所述电机驱动电路连接有电机；所述阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路分别连接阀前压力变送器、阀后压力变送器和温度变送器。进一步的，所述阀前压力变送器、阀后压力变送器的精度不小于0.05%FS。利用所述流量计量调节阀控制流量的方法，包括以下步骤：步骤一：阀前压力变送器、阀后压力变送器和温度变送器将实时测量结果分别通过各自的采集电路传输给MCU系统；步骤二：MCU系统根据预输入的数学算法计算流量值，并与预设的目标流量值进行比较，当二者不一致时，通过电机驱动电路控制电机，使其转动而调整阀门的开度，阀门开度的改变又会影响阀前和阀后压力的改变，进而改变实时计算的流量值；通过此过程的多次调节，使得最终的计算流量值逼近预设值，达到既能调节流量又能计量流量的目的。进一步的，所述数学算法为推导的管线内流体流量计算公式：其中，C：流量系数；N9：数字常量；Fp：管道几何形状系数；P1：入口绝对压力；Y：膨胀系数；Xsizing：压差比；M：摩尔量；T1：入口温度；Z1：压缩系数；相关数据计算公式如下：1）流量系数式中：Q：体积流量；N1：数字常量；ρ1/ρ0=1；△P：阀前阀后压差；2）管道几何形状系数式中：CR：100%额定行程时的额定流量系数；3）膨胀系数式中：当X<Xchoked时，Xsizing=X；当X≥Xchoked时，Xchoked=Xsizing；X：实际压差比，X=△P/P1；Xchoked：阻塞压差比，Xchoked=FγXTP，Fγ=γ/1.4；γ：比热比。本专利技术的有益效果：本专利技术根据阀门内置算法自动开关和流体计量，将智能电动开关和流量计量合为一体，组成了一套完整的过程控制系统。其大大降低了控制系统的过程滞后，极大地节省了工艺成本。使用过程控制阀实现了智能开关、流体流量计量等功能。附图说明图1和图2是本申请专利技术在角阀阀门中的使用情况；图3和图4是本申请专利技术在直通型阀门中的使用情况；图5是本专利技术智能控制系统原理图；图中，1、智能电动执行机构，1-1、电机，1-2、减速机构，1-3、显示器，1-4、智能控制系统，1-5、防爆箱体，1-6、减速器推杆，2、阀门，2-1、阀杆，2-2、阀体，2-3、阀芯，2-4、上游连接法兰，2-5、下游连接法兰，3、阀门连接件，4、连接卡扣，5、阀前压力变送器，6、阀后压力变送器，7、温度变送器。具体实施方式本专利技术附图1和2是角阀阀门，图3和4是直通型阀门。本实施例给出本申请专利技术在两种阀门类型中的使用情况。原理相同，仅以其中一种为示例进行阐述。一种流量计量调节阀，包括智能电动执行机构1、阀门2、阀门连接件3、连接卡扣4、阀前压力变送器5、阀后压力变送器6和温度变送器7；所述阀前压力变送器5、阀后压力变送器6的精度不小于0.05%FS。阀门连接件3将智能电动执行机构1和阀门2通过螺栓固定连接；所述智能电动执行机构1包括电机1-1、减速机构1-2、显示器1-3、智能控制系统1-4、防爆箱体1-5和减速器推杆1-6；电机1-1、减速机构1-2、智能控制系统1-4均设置在防爆箱体1-5内；显示器1-3通过螺栓固定在防爆箱体1-5外；所述阀门2包括阀杆2-1、阀体2-2、阀芯2-3、上游连接法兰2-4和下游连接法兰2-5；上游连接法兰2-4和下游连接法兰2-5分别与流体输送管道连接；连接卡扣4将阀杆2-1和减速器推杆1-6通过螺栓机械连接；在阀体2-2的上游位置设置阀前压力变送器5、下游位置设置阀后压力变送器6和温度变送器7；所述阀前压力变送器5、阀后压力变送器6和温度变送器7均与智能控制系统1-4采用电信号连接。所述智能控制系统1-4包括MCU系统，其输出端分别连接有显示器1-3和电机驱动电路，输入端分别连接按键电路模块、阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路；所述电机驱动电路连接有电机1-1；所述阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路分别连接阀前压力变送器5、阀后压力变送器6和温度变送器7（参见图5）。利用所述流量计量调节阀控制流量的方法，包括以下步骤：步骤一：阀前压力变送器5、阀后压力变送器6和温度变送器7将实时测量结果分别通过各自的采集电路传输给MCU系统；步骤二：MCU系统根据预输入的数学算法计算流量值，并与预设的目标流量值进行比较，当二者不一致时，通过电机驱动电路控制电机1-1，使其转动而调整阀门2的开度，阀门开度的改变又会影响阀前和阀后压力的改变，进而改变实时计算的流量值；通过此过程的多次调节，使得最终的计算流量值逼近预设值，达到既能调节流量又能测定（此处所说的测定，不是直接元器件的结果反馈，而是通过计算获得）流量的目的。所述数学算法为推导的管线内流体流量计算公式：其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流量计量调节阀，其特征在于，包括智能电动执行机构（1）、阀门（2）、阀门连接件（3）、连接卡扣（4）、阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；/n阀门连接件（3）将智能电动执行机构（1）和阀门（2）通过螺栓固定连接；/n所述智能电动执行机构（1）包括电机（1-1）、减速机构（1-2）、显示器（1-3）、智能控制系统（1-4）、防爆箱体（1-5）和减速器推杆（1-6）；电机（1-1）、减速机构（1-2）、智能控制系统（1-4）均设置在防爆箱体（1-5）内；显示器（1-3）通过螺栓固定在防爆箱体（1-5）外；/n所述阀门（2）包括阀杆（2-1）、阀体（2-2）、阀芯（2-3）、上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）；上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）分别与流体输送管道连接；连接卡扣（4）将阀杆（2-1）和减速器推杆（1-6）通过螺栓机械连接；/n在阀体（2-2）的上游位置设置阀前压力变送器（5）、下游位置设置阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；所述阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）均与智能控制系统（1-4）采用电信号连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种流量计量调节阀，其特征在于，包括智能电动执行机构（1）、阀门（2）、阀门连接件（3）、连接卡扣（4）、阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；
阀门连接件（3）将智能电动执行机构（1）和阀门（2）通过螺栓固定连接；
所述智能电动执行机构（1）包括电机（1-1）、减速机构（1-2）、显示器（1-3）、智能控制系统（1-4）、防爆箱体（1-5）和减速器推杆（1-6）；电机（1-1）、减速机构（1-2）、智能控制系统（1-4）均设置在防爆箱体（1-5）内；显示器（1-3）通过螺栓固定在防爆箱体（1-5）外；
所述阀门（2）包括阀杆（2-1）、阀体（2-2）、阀芯（2-3）、上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）；上游连接法兰（2-4）和下游连接法兰（2-5）分别与流体输送管道连接；连接卡扣（4）将阀杆（2-1）和减速器推杆（1-6）通过螺栓机械连接；
在阀体（2-2）的上游位置设置阀前压力变送器（5）、下游位置设置阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）；所述阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）均与智能控制系统（1-4）采用电信号连接。


2.如权利要求1所述的一种流量计量调节阀，其特征在于，所述电机（1-1）为直流无刷电机。


3.如权利要求1所述的一种流量计量调节阀，其特征在于，所述智能控制系统（1-4）包括MCU系统，其输出端分别连接有显示器（1-3）和电机驱动电路，输入端分别连接按键电路模块、阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路；所述电机驱动电路连接有电机（1-1）；所述阀前压力采集电路、阀后压力采集电路和温度数据采集电路分别连接阀前压力变送器（5）、阀后压力变送器（6）和温度变送器（7）。


4.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士兴，史宁辉，李立川，刘涛，凤云龙，
申请(专利权)人：西安安森智能仪器股份有限公司，杭州安森智能信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61