集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门制造技术

本实用新型专利技术涉及阀门，旨在提供一种集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门。该阀包括阀体和设于阀体中的电动调节阀组件，设于电动阀体组件上的执行器以电缆连接于控制器；所述阀体包括前阀体和后阀体，前阀体和后阀体的壁上各设有一个测压孔，压差传感器通过引压管分别与两个测压孔相连；控制器通过电缆分别与压差传感器、能量积分仪表和一个温度传感器相连，能量积分仪表还通过电缆分别与两个温度传感器相连。该阀具有压力无关型的理想阀门调节特性，能够自动屏蔽压差波动干扰，提高实际调节精度，并集成了能量量计量功能。且一体阀结构工艺简单、工作压差起始值小、通流能力大、使用寿命长、制造成本低廉，适合小批量多品种生产。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种阀门。更具体地说，本专利技术涉及一种集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门。
技术介绍
高档建筑物全年耗能中50% 65%消耗于中央空调系统，变流量空调系统与定流量空调系统相比较，水泵及冷却塔设备平均可节能60% 80%、制冷主机可节能10% 40%。但是空调变流量水系统中普遍存在着水力失调现象，管网水力的不平衡容易造成系统能源的大量浪费和设运行噪声的增加。同时在能量计量上存在很大的困难，部分地区直接采用面积的形式收费，导致人们节能观念淡薄，能源大量浪费。目前社会普遍采用的是动态平衡阀和能量表组合的方式完成管网水力控制和能量的累计。目前公知的用于中央空调冷热量计量的原理和方法可分为三大类，即时间简单累计法、风侧温差流量积算法、水侧温差流量积算法。其中水侧温差流量积算法的能量计量理论完善，精度高，运行稳定可靠，目前有很多的成熟技术和系列化的单一产品。基于这种原理的冷热量计量表主要由流量传感器、配对温度传感器和积算器(控制器)三部分组成。按流量传感器形式的不同，这类能量表还分为机械叶轮式、超声波式和电磁式三种型号。其中机械叶轮式能量计量表因机械结构中存在有微型可动部件，对水介质的要求较高，在安装上要求配套过滤器以防杂质对表的损伤。机械式能量表因其测量原理和结构简单，价格低廉，精度一般，目前已经大量应用在风机盘管的计量之中。而超声波式和电磁式的小口径能量表因价格、技术等因素的影响，很少有普及应用。以FlowCon、DANF0SS为代表的世界著名品牌动态平衡型电动调节阀产品(包括普通电动调节阀与机械式压差/流量平衡控制阀组合而成的非一体化动态平衡电动调节阀)，其本质上是一种具有机械自力式压差/流量自动平衡控制功能的电动调节阀(或称电动动态调节阀、或称压力无关型电动调节阀)，其动态压差平衡的机械原理十分简单，即当一体型动态平衡电动调节阀或非一体型动态平衡电动调节阀的两端压差DP = P1-P3随机变化时，利用压差平衡控制器通过机械方式改变DP2 = P2-P3的差值确保DP1 = P1-P2自动恒定(压差控制后置式原理)。或者，利用压差平衡控制器通过机械方式改变DP1 = P1-P2的差值确保DP2 = P2-P3自动恒定(压差控制前置式原理)。目前大量应用的动态平衡电动调节阀产品普遍采用弹簧机械自力式的实现原理， 因而存在通流能力明显偏小、动态平衡压差控制范围小、应用不灵活、工作压差起始值偏高，总体耗能偏高(由于DP = DPJDP2，实际使用时须牺牲压差控制器的压力来维持电动调节部分的压差自动恒定。显然牺牲压差控制器的压力也是浪费能耗)。目前公知的还没有发现一种集能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门控制方法及阀门
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的提供一种集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门，包括阀体和设于阀体中的电动调节阀组件，设于电动阀体组件上的执行器以电缆连接于控制器；所述阀体包括前阀体和后阀体，前阀体和后阀体的壁上各设有一个测压孔，压差传感器通过引压管分别与两个测压孔相连；控制器通过电缆分别与压差传感器、能量积分仪表和一个温度传感器相连，能量积分仪表还通过电缆分别与两个温度传感器相连。作为一种改进，所述与能量积分仪表相连的两个温度传感器分别安装在用户中央空调水系统进水管和出水管上。作为一种改进，所述与控制器相连的温度传感器安装于用户中央空调水系统的温度控制点上。作为一种改进，所述能量积分仪表包含两个温度端子、两个通讯端子、电源端子和屏幕。作为一种改进，所述控制器通过电缆与能量积分仪表的通讯端子相连。作为一种改进，所述电动阀体组件包括阀板和阀杆，两个配流板对称安装于阀板的两侧。作为一种改进，所述前阀体、电动阀体组件、后阀体通过螺帽螺栓标准件依次连接。作为一种改进，所述前阀体、电动阀体组件、后阀体依次连接并呈外部一体化的结构。作为一种改进，所述前阀体和后阀体是等直径的筒体或变直径的筒体。作为一种改进，所述执行器和控制器安装于一体式的外壳中。本技术所述集能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门，是通过以下方法实现其功能的(I)在控制器内设定调节阀的调节特性为线性调节特性、等百分比调节特性或抛物线调节特性其中任意一种；(2)控制器通过能量积分仪表传输的安装在管道上的温度传感器数据或者控制器内部预设的运行模式来确定冬夏模式；(3)在控制器内设定调节阀的冬、夏控制流量最大值；(4)根据冬夏模式确定PID算法的正反作用；(5)在控制器内设定调节阀的冬、夏温度控制值；(6)控制器对安装在温度控制点上的温度传感器的模拟信号进行数据采样，并与控制器内部的冬、夏温度控制设定值作PID计算，得出一个中间变量值X。(7)控制器根据内置的调节阀的调节特性和控制流量最大值，将中间变量值X转换为目标流量值；(8)在控制器内输入调节阀的实际调节特性，控制器采样执行器的行程值和压差传感器的压差值，获得实际流经调节阀的实际流量值；(9)控制器调节执行器的行程值，使实际流量值和目标流量值相同；(10)能量积分仪表采样两个温度传感器的温度值，从控制器内读取实际流量值， 通过换算获得实际的能量数据。与现有技术相比，本技术的有益效果是本技术的集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门具有压力无关型的理想阀门调节特性，能够自动屏蔽压差波动干扰，提高实际调节精度，并集成了能量量计量功能。且一体阀结构工艺简单、工作压差起始值小、通流能力大、使用寿命长、制造成本低廉，适合小批量多品种生产。由于具有能量计量和动态平衡电动调节功能，应用于空调、供热管网水系统时其综合节能效果十分明显。采用这种集能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门时，空调管网水系统综合节能效果可达10% 55%。附图说明图I是本技术的示意图。图2是阀门结构示意图。图3是能量积分仪表示意图。图4是本技术产品的安装示意图。附图中附图标记为调节阀I、压差传感器2、控制器3、执行器4、能量积分仪表5、 温度传感器6、温度传感器7 ;阀体101、配流板102、测压孔103、测压孔104、配流板105、阀板106 ;温度端子501、温度端子502、通讯端子503、通讯端子504、电源端子505、屏幕506。具体实施方式参考附图1，下面将对本技术进行详细描述。图中给出了一种集成能量感知功能的节流控制一体化的智慧阀门，执行器4通过电动阀体组件安装于调节阀I的阀体101上，由执行器4驱动调节阀I的行程动作，实施调节阀的模拟量调节；一个温度传感器7安装在用户中央空调水系统的温度控制点，控制器3 通过温度传感器7获得控制点温度值，通过PID计算及内置函数获得目标流量值；压差传感器2通过引压管分别与两个测压孔103、104相连，用于测量调节阀入口处和出口处的压差。 压差传感器2通过电缆与控制器3相连接，控制器3采样获得调节阀入口处和出口处的压差值，同时执行器4通过电缆和控制器3相连接，控制器3采样获得调节阀I的行程值。能量积分仪表5通过电缆与控制器3相连接，从控制器3那里获得实际流量数据，能量积分仪表5通过电缆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许杨铭，沈新荣，王小华，吴平，施勇军，
申请(专利权)人：杭州哲达科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：