[发明专利]用于加热或冷却系统的液压平衡和调节的方法以及用于该加热或冷却系统的平衡及调节阀

说明书

技术领域

本发明涉及用于加热或冷却系统的平衡及调节阀，并且涉及用于加热或冷却系统的支路中的该平衡及调节阀的液压平衡的方法。

背景技术

在加热或冷却系统被传送到用户之前，执行该系统的液压平衡。系统必须被完全安装并且处于运行中。目的是按照需要将从中央泵输送的介质分布到系统的各个区域。通常仅在一个操作点(确切地讲，是在全负载下)执行平衡。对于这种系统，其意味着所有调节阀开启到最大程度。在该状态下，随后，泵的旋转速度和平衡节流阀或平衡阀的位置被设定成使得在每个支路中实现由设计者规定的通流值，该平衡节流阀或平衡阀在实际调节阀之前或之后。泵的旋转速度在该情形下将被设定为尽可能的低，但是，还要足够高以实现所有需要的通流。

因此，人们要亲自从一个阀走到另一个阀，测量阀处的通流并且打开平衡节流阀直到通流达到理想的值。压差测量仪通常用于通流测量。测量已知的抵抗物(例如测量膜片或热交换器)两端的压力损失。作为对压差测量的替代，也可使用移动超声通流仪，所述通流仪可被安装在外侧的管道上。

从US 2004/182443中已知，该程序被改进以实现：不再设置在支路中与负载串联连接的两个阀，即，平衡阀和调节阀，而是相反可使用组合式的平衡及调节阀。但是，在该文献中描述的阀复杂并且要求进行设定的专家应当使用各种插入件，以实现液压平衡的目的。调节该组合式的平衡及调节阀也并不简单。

EP 0 301 568公开了用于调节阀的自动校准方法，其中，设立阀的有效致动行程并且将调节范围限制为该有效致动行程。有效致动行程在该情形中被限定为在最大通流的5％至95％之间的总致动行程范围。该文献没有涉及液压平衡的设定目标。

发明内容

本发明基于下述认识，即，仅在调节阀开启时执行根据现有技术的液压平衡的所述设定，以建立在全负载下所需要的最小必要泵输送率，从而在各个支路中实现所有的需要通流。但是，其存在缺点，即，在带有已经被节流的平衡阀(支路调节阀)的支路中，调节阀运行范围的相对大的部分损失掉。确切地讲，如果平衡阀被部分地关闭，则在调节阀的相对明显的开启范围内，也就是，在其较高运行范围内，支路的总特性曲线(K_v-通流特性值)变平。相比之下，在调节阀开启到较小程度的情况下，也就是，在其较低运行范围内，总特性曲线较陡。总特性曲线的这种变形不利于对该线路的调节行为，因为，一方面在较低调节范围分辨率较差，并且另一方面，在整个运行范围内，总的电路放大不是恒定的。可变的电路放大实际上需要可变的控制参数。其使得难以调谐控制器，特别是因为在所使用的控制器中通常不设置可变参数。

因此，本发明的目的在于，克服现有技术的该缺陷并且以在控制方面可调节的简单方式将液压平衡与调节结合起来。特别地，本发明的目的在于，利用连接的负载(例如热交换器)的折叠的特性曲线来配置总特性曲线(即调节阀的特性曲线)，从而为了更简单且更好的调节的目的作出改进。

根据本发明，特别地，利用独立权利要求的要素实现这些目的。此外，在从属权利要求和说明书中提供进一步的有利实施方式。

作为使平衡阀(支路调节阀)节流的替代，限制实际调节阀的运行范围。除了该限制之外，此处也提议使用阀控制，从而信号范围可被自动地映射到新的运行范围上。以此方式，对于控制保持100％的动态范围。

当设置有这种平衡及调节阀以及负载时，可采用用于加热或冷却系统的支路中的平衡及调节阀的液压平衡的方法。介质流动通过加热或冷却系统的支路。确定用于平衡及调节阀的设定点值，在该设定点处，在支路中达到介质的预定通流值，介质的该预定通流值低于最大通流值。该设定点值被限定并且设定为“最大设定点值”。随后，平衡及调节阀的运行范围被限定为在所述设定的“最大设定点值”和在平衡及调节阀关闭状态下的位置之间的范围。平衡及调节阀的原始信号调节范围随后被映射到新限定的运行范围上。随后，其将产生具有减小的最大设定点值的全动态。

有利地，阀特性曲线是等百分比特性曲线，以便与连接的热交换器相互作用以产生线性相关性。由于运行范围的限制，阀特性曲线在100％运行范围的情形中是等百分比的，并且在平衡状态中，也就是说，在具有较小的运行范围(例如60％)的情形中也是等百分比的。其应用在被限制的运行范围的最宽范围上。

此外，预定的较低调节范围可线性地配置，以确保小的阀开度的较好调节。这种经由可连续微分的过渡将调节范围分成两个的划分可以在大的开启范围结合有益的等百分比阀特性曲线，以在线性平坦特性曲线处于预定的较低调节范围内的情况下避免在高控制偏转情形下梯度变平。