近直线调节特性的组合风阀及其控制方法技术

一种近直线调节特性的组合风阀及其控制方法，组合风阀由多个组合风阀单体模块、多个执行器、传动机构、控制器组成，所述组合风阀单体模块由单体阀片和阀体框架组成，所述阀体框架为方框结构，多个单体阀片的两端可旋转地支撑于阀体框架，阀体框架是固定单体阀片做运动的支撑件，所述执行器通过传动机构连接至少一个组合风阀单体模块的单体阀片以控制单体阀片做0

【技术实现步骤摘要】
近直线调节特性的组合风阀及其控制方法


[0001]本专利技术涉及
，尤其涉及一种近直线调节特性的组合风阀及其控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，组合风阀广泛用于隧道工程、地铁工程的通风排烟土建结构风道中。传统组合风阀由阀体框架、多个单体多叶风阀、传动机构、1个电动执行器及其控制器等组成。根据功能需要，由控制器控制电动执行器联动所以单体多叶风阀同步开启与关闭。
[0003]组合风阀在关闭状态下起隔绝气流、隔烟阻火作用，在一定时间内能满足漏风量和耐火完整性要求，并能承受一定的静压力。在开启状态下，组合风阀是通风系统中一种阻力可变的元件，空气的流动受到组合风阀的调节。这种调节可以是两位式调节，如开关风阀；也可以是连续式调节，如控制风阀。本专利技术涉及连续式调节组合风阀。
[0004]当风阀两端的压降为常数时，风阀叶片的旋转角度与通过风阀的空气流量之间的关系称为风阀的工作特性。风阀的工作特性(在阀门调节过程中，阀门两端的压差始终维持不变时的流量特性)有直线特性、等百分比特性、快开特性和抛物线特性。风阀的理想工作特性见图1，图中的曲线1显示了直线特性，曲线2显示了等百分比特性，曲线3显示了快开特性，曲线4显示了抛物线特性。
[0005]风阀的理想工作特性与风阀可调比相关。风阀可调比是指阀门在调节过程中所能控制的最大流量G
max
与最小流量G
min
，通常用R表示，即直线特性流量率g的变化，与阀片的叶片转角l的变化成正比，即等百分比特性阀门的相对开度(叶片转角)l的变化所引起的流量率g的变化，即g＝R
(l
‑
1)
；快开特性阀门的相对开度(叶片转角)l的变化所引起的流量率g的变化，与该开度时的流量率g成反比，即抛物线特性，阀片的叶片转角l的变化所引起的流量率g的变化，与该开度时的流量率g的平方根成正比，即
[0006]风阀的实际工作特性与压力损失比相关。风阀全开时的压降占系统总压降的比例称为压力损失比，压力损失比等于1时，风阀的实际工作特性与理想特性完全相同，但是实际情况压力损失比都小于1，将导致风阀的实际工作特性出现畸变。
[0007]在工程应用中，为了方便调节出不同的风量，通常希望风阀具有直线调节特性。因此，实际工程中组合风阀的理想特性多为直线调节特性或等百分比特性。但是由于压力损失比导致的畸变，组合风阀实际工作过程往往偏向快开特性。而且，压力损失比越小，风阀偏离理想特性的程度越大。当有部分风量(特别是小风量)调节需求时，调节难度很大，调节特性差。
[0008]为此，本专利技术的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种近直线调节特性的组合风阀及其控制方法，以克
服上述缺陷。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种近直线调节特性的组合风阀及其控制方法，其结构简单，操作方便，能克服现有技术的缺陷，实现更好的风量精准调节。
[0010]为实现上述目的，本专利技术公开了一种近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：
[0011]所述组合风阀由多个组合风阀单体模块、多个执行器、传动机构和控制器组成，所述组合风阀单体模块包含单体阀片和阀体框架，所述阀体框架为方框结构，所述单体阀片的两端可旋转地支撑于阀体框架，阀体框架是固定单体阀片做运动的支撑件，所述执行器通过传动机构连接至少一个组合风阀单体模块的单体阀片以控制单体阀片做0
°
～90
°
的往复运动来实现开启和关闭。
[0012]其中：包含4个及以上的组合风阀单体模块，以及4个及以上分别对应其中一个组合风阀单体模块的执行器和传动机构。
[0013]其中：包含4个组合风阀单体模块，以及两个执行器和传动机构，一个执行器连接其中一个组合风阀单体模块，另一个执行器连接其余3个组合风阀单体模块。
[0014]其中：包含4个组合风阀单体模块，以及两个执行器和传动机构，一个执行器控制其中两个组合风阀单体模块，另一个执行器控制其余两个组合风阀单体模块。
[0015]其中：包含4个以上组合风阀单体模块，以及多个执行器和传动机构，执行器数量和每个执行器控制的组合风阀单体模块数量均根据调节需求灵活设置，控制器能根据风阀流量率需求控制多组执行器动作，控制顺序灵活可变。
[0016]其中：所述执行器为伺服电机或直线电机，其输出端连接至传动机构的一端，所述传动机构的另一端连接至单体阀片，所述控制器通过控制线缆连接至各个执行器，以根据不同流量率需求控制各个执行器的动作。
[0017]其中：所述传动机构为连杆传动机构。
[0018]其中：所述组合风阀单体模块的单体阀片通过联动机构进行联动，所述传动机构的另一端连接至联动机构以实现组合风阀单体模块的单体阀片进行整体联动。
[0019]其中：所述联动机构为连接至组合风阀单体模块的全部单体阀片的联动杆，所述联动杆为一根联动至单体阀片一侧的连杆或两根分别联动至单体阀片两侧的连杆。
[0020]还公开了上述近直线调节特性的组合风阀的控制方法，其特征在于：所述控制方法为独立顺序控制方法，控制器根据风阀所需的流量率分别控制各个执行器动作，从而实现相应组合风阀模块的启闭动作，控制器可根据所需的流量率控制执行器顺序动作，实现单体组合风阀模块顺序开启，实现组合风阀0～100％风量的近直线调节特性。
[0021]通过上述内容可知，本专利技术的近直线调节特性的组合风阀通过多个执行器将组合风阀的阀片分模块联动控制，可使风量调节近直线特性。可精准调节小风量，实现风量的按需调节。传统的组合风阀只设置一个执行器，由一个执行器控制所有单体模块同步动作，执行器动作联动所有的阀片同步动作，小风量工况下难以根据需要调节风量，风阀往往出现严重的快开特性。本专利技术组合风阀由多个执行器分别独立控制组合风阀的多个模块的阀片。在小风量工况下，利用执行器控制部分对应模块阀片的动作，风阀的压降变大，压力损失比变大，风阀的工作特性畸变效应减小，更接近于理想直线工作特性，可实现小风量工况
的风量精准调节。随着所需风量的加大，通过控制各模块的顺序启闭，可实现组合风阀0～100％风量的近直线调节特性。
[0022]本专利技术的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
[0023]图1显示了组合风阀的调节特性图。
[0024]图2A显示了本专利技术近直线调节特性组合风阀的工作原理图。
[0025]图2B显示了本专利技术的近直线调节特性组合风阀的工作特性曲线。
[0026]图3显示了实施例组合风阀的系统原理图。
[0027]图4A显示了本专利技术实施例组合风阀的优化组合工作特性图一。
[0028]图4B显示了本专利技术实施例组合风阀的优化组合工作特性图二。
[0029]附图标记：
[0030]6‑
执行器、7
‑
阀体框架、8
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：所述组合风阀由多个组合风阀单体模块、多个执行器、传动机构和控制器组成，所述组合风阀单体模块包含单体阀片和阀体框架，所述阀体框架为方框结构，所述单体阀片的两端可旋转地支撑于阀体框架，阀体框架是固定单体阀片做运动的支撑件，所述执行器通过传动机构连接至少一个组合风阀单体模块的单体阀片以控制单体阀片做0
°
～90
°
的往复运动来实现开启和关闭。2.如权利要求1所述的近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：包含4个及以上的组合风阀单体模块，以及4个及以上分别对应其中一个组合风阀单体模块的执行器和传动机构。3.如权利要求1所述的近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：包含4个组合风阀单体模块，以及两个执行器和传动机构，一个执行器连接其中一个组合风阀单体模块，另一个执行器连接其余3个组合风阀单体模块。4.如权利要求1所述的近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：包含4个组合风阀单体模块，以及两个执行器和传动机构，一个执行器控制其中两个组合风阀单体模块，另一个执行器控制其余两个组合风阀单体模块。5.如权利要求1所述的近直线调节特性的组合风阀，其特征在于：包含4个以上组合风阀单体模块，以及多个执行器和传动机构，执行器数量和每个执行器控制的组合风阀单体模块数量均根据调节需求灵活设置，控制器能根据风阀流量率需求控制多组执行器动作，控制顺...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奕然，唐晓磊，祝岚，
申请(专利权)人：北京城建设计发展集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：