可实现远程监测和控制的电子式动态平衡电动调节阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电子式动态平衡阀，旨在提供一种应用于中央空调水系统输配过程平衡节流且具有远程监测和控制功能的电子式动态平衡阀。该阀包括调节阀，调节阀与压力传感器、电动执行器、调节阀、空气温度传感器、调节阀智能控制器、水温传感器组成电子式动态平衡电动调节阀单元；网络通讯模块、压力传感器、电动执行器、调节阀、空气温度传感器、水温传感器分别通过电缆连接到调节阀智能控制器。该阀门装置应用于中央空调、集中供热管网水系统流量平衡控制、热舒适节流控制和管网的时时监测和控制时，能显著提高水系统的输配能效比，节能效果十分明显。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子式动态平衡阀，具体的说是一种应用于中央空 调水系统输配过程平衡节流且具有远程监测和控制功能的电子式动态平衡 阀。
技术介绍
在中央空调水系统输配管网中普遍存在着水力失调现象，管网水力不平衡 易造成系统能源的浪费和设备运行噪声的增加，动态平衡电动调节阀技术是 目前解决空调末端设备水系统输配的水力平衡和节能控制的最佳手段。现在 中央空调水系统管网越来越复杂和庞大，在管网的水平衡过程中往往需要对 每个阀门进行人工的调试，然在完成大量的调试工作后由于缺少了对阀门的 有效监控和控制而导致能量的大量浪费。电动动态平衡与节流控制一体的智能阀门装置作为空气品质控制与水系 统输配节流控制的智能化集成装置，不仅具有空气热舒适性节流控制功能， 而且利用集成的动态流量智能平衡功能实现输配节点的水力平衡，从而提高 管网系统的输配能效比，综合节能效果十分显著。电动动态平衡与节流控制一体的智能阀门装置在增加远程监控和控制模 块后，使其能够更加完善的提供空气惹舒适性和节流平衡功能。能够在一个 控制中心完成对各个智能阀门装置的时时监测和控制。目前普遍应用的动态平衡电动调节阀又称电动动态调节阀，本质上是一种 具有机械自力式自动流量平衡功能的压力无关型电动调节阀，这种阀门的动 态流量平衡功能的原理十分简单，即一体型或组合型动态平衡电动阀的两端压差DP二P1—P3随机变化时，利用机械自力式压差控制阀(装置)通过改变 压差控制阀门两端的压力差值DP2二P2—P3自动控制调节阀芯两端的压力差 值DP1=P1—P2恒定，或者利用机械自力式压差平衡控制阀(器)通过改变 压差控制阀门两端的压力差值DP1二P1—P2确保调节阀芯两端压力差值DP2=P2—P3自动恒定，当电动调节阀的阀芯两端压差自动平衡时，相应实现了 动态流量平衡的电动调节阀门功能。基于弹簧机械自力式原理实现的动态平衡电动阀，存在(1)压差平衡控 制器(或称"压差控制阀")本质上也是流体阻力元件，且这个压差值至少 占有动态平衡电动阀节点总压差P的50%左右。在流体输配管网任意节点 上，这个近50%的输配能耗没有真正节约；(2)没有真实的高精度传感器测 量装置，实际运行时难以实现高精度的流量测量与平衡控制。虽然许多产品 名牌标识的流量控制偏差可达到5%，但长时间使用后流量的一致性性与准确 度差，(3)空调系统供冷/制热输配工况不能实现自动切换。如果没有冬夏 模式的智能化自动切换，按夏天模式设定调试的动态平衡电动调节阀在冬天 模式运行时将会部分或全部地失去平衡、无法实现精确控制，最终的结果是 浪费了输配能耗、降低了系统稳定性和热舒适性；(4)压差DP1固定型的动 态平衡电动调节阀平衡流量值偏小、适应性差、现场二次设置后调节特性不 理想，调试困难，调节和修改被控参数十分复杂；(5)机械自力式原理存在 疲劳寿命问题且结构复杂，特别是机械式压差平衡控制器中的薄膜膜片容易 疲劳损坏；(6)输配系统的节点压力、压差、流量等信号无法实现BA系统 的远程设定与智能监控等缺点。为此，专利技术人曾经提出了多种方法，即采用 新一代信息电子技术实现一种电子式原理的动态平衡电动调节阀，包括(一) 基于高级智能特征计算方法嵌入到智能控制器，并结合压差传感器、模拟量 电动调节蝶阀进行高级组合一体化控制，实现具有理想阀门调节特性的动态 流量平衡电动调节阀的控制方法；(二)基于插入式流量传感器、智能控制 器、模拟量电动控制阀和嵌入式软件技术实现一种具有理想阀门调节特性的 压力无关型电动控制阀实现方法；(三)利用两个压力传感器或压差传感器、 智能控制器、模拟量电动控制阀和嵌入式高级算法技术构成一种电子原理实 现理想等百分比调节特性、并具有自动流量平衡功能的电动调节阀。以上的 电动调节阀门装置均可简称电子式动态平衡电动调节阀。本技术的主要 是在电子式动态平衡电动调节阀的基础上增加无限网络模块，方便对各个电 子式动态平衡电动调节阀的远程集中监测和控制。目前公知的还没有发现具有远程监测和控制功能的电动动态平衡与节流 控制一体化的智能阀门装置。这种智能型平衡控制节流阀装置同时还具有制冷/制热模式自动切换控制、电动动态流量平衡控制、热舒适性控制、和远程 监控等功能。技术內容本技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于实现 中央空调水系统输配过程平衡节流且具有远程监测和控制功能的智能阀门装 置。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。 本技术提供一种可实现远程监测和控制的电子式动态平衡电动调节阀，包括调节阀103，调节阀103与压力传感器101、电动执行器102、调节 阀103、空气温度传感器104、调节阀智能控制器105、水温传感器106组成 电子式动态平衡电动调节阀单元100;网络通讯模块200、压力传感器101、 电动执行器102、调节阀103、空气温度传感器104、水温传感器106分别通 过电缆连接到调节阀智能控制器105。作为一种改进，所述网络通讯模块200通过电缆和调节阀智能控制器 105连接，网络通讯模块200外置于电子式动态平衡电动调节阀100;或者网 络通讯模块200集成于调节阀控制器105内部，成为内置式网络通讯模块。作为一种改进，所述网络通讯模块200是有线网络通讯模块，通过局域 网布置方式与控制中心相连接；或者网络通讯模块200是无线网络通讯模 块，通过无线通讯接收器与控制中心相连接。作为一种改进，所述压力传感器101有两个，分别装在调节阀103入口 端和出口端。作为一种改进，所述压力传感器101是一个压差传感器，其高压端、低 压端的测量压力管口分别连接到调节阀103入口端和出口端的管壁上。作为一种改进，所述电动执行器102是角行程电动执行器或直行程电动 执行器。作为一种改进，所述的调节阀103是角行程电动调节蝶阀、角行程电动 调节球阀或直行程电动调节座阀。作为一种改进，所述的水温度传感器106是标准RI产品或数字温度传感 器，以搭接或插入形式安装于调节阀103阀体上。作为一种改进，所述的空气温度传感器是标准RI产品或数字温度传感 器，安装形式为墙面安装或风管插入。技术下人曾经提出了多种方法，即采用新一代信息电子技术实现一 种电子式原理的动态平衡电动调节阀，简称电子式动态平衡电动调节阀，本 技术在电子式动态平衡电动调节阀的基础上增加远程控制模块，实现对 电子式动态平衡电动调节阀的监测和控制。具有远程监测和控制功能的电子式动态平衡电动调节阀的工作原理主要是如下步骤(1) 在调节阀智能控制器105中设定阀门两端的动态平衡压差设定值A^和目标空气温度设定值；(2) 读取中央空调水系统输配管网中水温传感器106的测量值，根据设置的标准确定智能控制器的工作状态为制热模式或制冷模式；制冷模式下智 能控制器执行PID正作用算法，制热模式下智能控制器执行PID反作用算法；(3) 通过空气温度传感器104和压力传感器101测量空气温度和阀门两 端的动态压差A^;(4) 智能控制器105根据空气温度测量值与空气温度设定值比较，执行 PID算法输出单位化的电子阀门开度X值；根据公式《(《)=《(X).，S/A^或A —丄计算出无量纲的阀门机械开度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可实现远程监测和控制的电子式动态平衡电动调节阀，包括调节阀（１０３），其特征在于，调节阀（１０３）与压力传感器（１０１）、电动执行器（１０２）、调节阀（１０３）、空气温度传感器（１０４）、调节阀智能控制器（１０５）、水温传感器（１０６）组成电子式动态平衡电动调节阀单元（１００）；网络通讯模块（２００）、压力传感器（１０１）、电动执行器（１０２）、调节阀（１０３）、空气温度传感器（１０４）、水温传感器（１０６）分别通过电缆连接到调节阀智能控制器（１０５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈新荣，章威军，韩玲娟，郁辉球，杨春节，胡鹏，
申请(专利权)人：杭州展德软件技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]