[发明专利]一种流量的控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种流量的控制方法及控制装置，特别是一种以流体恒流速状态，通过调节流体的流通面积来调节气体流量的方法。

背景技术

现有技术中，流体的流量控制均采用经过流道的介质以压力能转化为声能或其他势能来消耗流体的动能为前提。

通常使用的调节方法是采用活塞式流体控制阀，这种控制阀由毕托管传递压差信号给限流导阀，限流导阀和针阀执行两路控制，通过限流导阀调节螺栓的调节，使调节后流量大致为设定值，通过减压导阀调节螺栓的调节，来控制主阀下游压力，活塞下腔有节流孔与下游相通，可缓冲阀门的关闭，主阀两端压力差是阀门启、闭的驱动能源。但活塞式流量控制阀不能进行准确的控制流量，更不能进行微调控制，只能恒定在一定的流量，同时由于活塞式流量控制阀的控制繁琐，存在结构复杂、体积大、噪声大的缺陷。

还有采用动态流量平衡的电动控制阀，其本质上是一种具有机械自动力压差自动控制功能的压力无关型电动阀，其动态平衡的原理比较简单，即一体型或组合型动态平衡电动阀的两端压差ΔP＝P1-P3随机变化时，利用机械自力式压差控制装置(阀)通过改变ΔP2＝P2-P3的值自动控制ΔP1＝P1-P2恒定，或者利用机械自力式平衡控制器通过改变ΔP1＝P1-P2的值确保ΔP2＝P2-P3自动恒定。动态平衡电动阀最新产品普遍采用弹簧机械自力式的实现原理，因而存在通流能力小，动态工作压差控制范围有限，应用不灵活，工作压差起始点高，阀两端总体压损偏高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种流体流量的控制方法及控制装置，通过设定流体流速为恒定状态，通过流体流通截面的大小来调节，该方法计量准确并具有微调功能，无噪音。控制装置具有密封性能好、结构简便、占用空间小、易维护、耐高温、耐磨损等优点。

本发明采用以下技术方案实现：

一种流量的控制方法，该方法以设定流速为恒定状态，通过调整气体流道的截面积，来实现流体流量的调节，流量调整呈线性状态。

调整气体流道面积的方法是按规定的数学模型通过控制器使锥形环阀芯在导流筒上下移动，调节锥形环阀芯与导流筒之间的流道面积变化来实现；根据下游设备工艺参数的要求，实时控制流体的输出流量。

所述的数学模型公式为：

设流体的流量为Q(m³/h)，气体流速为v(m/s)

则：v=QFI=4Q{π[d2-2(h-hi)tga1]2-πd12}×3600]]>

上述公式中：

α₁：导流筒锥形角

α₂：锥形环阀芯导流角

h：导流筒高度

h_i：锥形环阀芯下移后阀芯底部与导流筒上端的距离

d₂：导流筒底直径

d₁：锥形环阀芯底面直径