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一种压缩空气双源差压控制装置及其差压控制方法

阅读：378发布：2023-03-13

专利汇可以提供一种压缩空气双源差压控制装置及其差压控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种压缩空气双源差压控制装置，分别通过截止阀，设置于管道连接的高压空压制气单元和低压空压制气单元之间，其特征在于，所述双源差压控制装置包括一个调压阀、两个压力传感器、一个微电机控制伺服副，所述调压阀设置于上述两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副（联轴器）设置于调压阀上。本发明能够根据运行工况对压力状况进行实际控制，减少浪费；实现了空压机独立制气单元之间的有效协同，使得高压空压机制气单元的余气很好地再利用，同时使得高压空压机制气单元与低压空压机制气单元相互配合帮助，免除了机器故障时的停产维修成本。，下面是一种压缩空气双源差压控制装置及其差压控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种压缩空气双源差压控制装置，分别通过截止阀，设置于管道连接的高压空压制气单元和低压空压制气单元之间，其特征在于，所述双源差压控制装置包括一个调压阀、两个压力传感器、一个微电机控制伺服副，所述调压阀设置于上述两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副设置于调压阀上。
2.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述调压阀包括阀腔室可连通的主阀和导阀，主阀包括主阀阀体（1）、主阀阀座（2）、可与主阀阀座边口密接的主阀阀瓣（3）、设置于主阀阀座内的主阀阀瓣弹簧（4）、设置于主阀阀座内、套设于主阀阀辩外周的主阀阀瓣导向套（5），主阀阀瓣导向套螺接安装在主阀阀体上，主阀阀瓣与主阀阀瓣导向套之间活动配合，主阀阀瓣弹簧（4）安装在主阀阀瓣（3）的背面与主阀阀瓣导向套（5）的下端面之间，形成主阀腔室；
导阀安装在主阀阀瓣导向套（5）的上端面上，导阀阀座固定安装在主阀阀瓣导向套的上端面上，导阀阀瓣（6）可与主阀阀座（2）边口密接,导阀阀瓣与导阀阀座配合形成运动副，导阀弹簧（7）安装在导阀阀瓣背面与导阀上弹簧座之间，形成导阀腔室。
3.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述导阀套上设置有伸出导阀阀体外的调节杆（8），导阀上弹簧座固定安装在调节杆下端，调节杆安装在导阀阀盖上。
4.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在阀瓣导向套与阀体连接端各开有一个通孔，所述通孔用于缓冲平衡主阀腔室与导阀腔室的压力过度。
5.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在调压阀一侧并联设置有旁通管，在旁通管上设置有旁通阀。
6.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在在与导阀阀瓣（6）可密接的主阀阀座（2）边口形成缓冲泄流孔。
7.如权利要求1所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在旁通管的两个端口分别设置有传感器，在旁通管端口与调压阀端口之间的管道段上设置有截止阀。
8.一种压缩空气双源差压控制方法，采用分别通过截止阀，设置于管道连接的高压空压制气单元和低压空压制气单元之间的一种压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述双源差压控制装置包括一个调压阀、两个压力传感器、一个微电机控制伺服副，所述调压阀设置于上述两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副设置于调压阀上；
所述方法包括如下步骤：
手动设定调压阀的最高限定压力值为P定，设定空压制气单元的压力值，所述调压阀端口的传感器检测空压制气单元气体的压力，根据所述调压阀端口的传感器检测的制气单元气体的压力与空压制气单元设定的压力值通过联轴器控制调压阀调节杆的移动，从而控制调压阀的开度。
9.如权利要求8所述的一种压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述传感器为调压阀高压端口传感器，所述方法包括如下步骤：
（1）设定高压正常工作压力值为P高，P高为一域值，域值的最高值为P高1，域值的最低值为P高2；
（2）所述传感器检测调压阀高压端口的压力，对应为P1；
（3）当P1大于P高1时，增大调压阀的开度，当P1小于P高1大于P高2时减小调压阀的开度；当P1远远小于P高2时，增大调压阀的开度。
10.如权利要求8所述的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述传感器为调压阀低压端口传感器，所述方法包括如下步骤：
（1）设定低压正常工作压力值为P低，P低为一域值，域值的最高值为P低1，域值的最低值为P低2；
（2）所述传感器检测调压阀低压端口的压力，对应为P2；
（3）当P2大于P低1时，减小调压阀的开度，当P2小于P低1大于P低2时，增大调压阀的开度；当P2远远小于P低2时，增大调压阀的开度。

说明书全文

一种压缩空气双源差压控制装置及其差压控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种差压控制技术，具体地，涉及一种压缩空气双源差压控制装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 在大型的钢铁、化工、电气设备制造业，往往需要生产用压缩空气，目前各生产单位所需的生产用压缩空气都由各自的空气压缩机站提供。各个生产单位的压缩空气管道互相连通，之间安装有手动切断阀门，平时关闭，需要时专人打开。因此，空气压缩机站通常由能源部集中管理运行，为各生产厂供给最宽域值的压缩空气，以满足各个压力需求的生产单位。由于每个生产单位的压力需求不同，必须开足够多的压缩机组，以满足最大压力需求，最后造成整体压力的大量浪费。

[0003] 为解决以上问题通常采用的方法就是各个生产单位分开运行，单独建立供气单元，按各自压力值运行，但是在各个生产单位中，还是会出现自身的所供与所需之间不平衡的浪费。

发明内容

[0004] 为克服所述问题，本发明的目的在于：提供一种压缩空气双源差压控制装置，所述压缩空气双源差压控制装置能够根据运行工况对压力状况进行实际控制，减少浪费。

[0005] 本发明的目的还在于：提供一种压缩空气双源差压控制方法，所述压缩空气双源差压控制方法能够根据运行工况对压力状况进行实际控制，减少浪费。

[0006] 为达到上述目的，本发明的一种压缩空气双源差压控制装置的技术方案如下：

[0007] 一种压缩空气双源差压控制装置，分别通过截止阀，设置于管道连接的高压空压制气单元和低压空压制气单元之间，其特征在于，所述双源差压控制装置包括一个调压阀、两个压力传感器、一个微电机控制伺服副（联轴器），所述调压阀设置于上述两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副设置于调压阀上。

[0008] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述调压阀包括阀腔室可连通的主阀和导阀，主阀包括主阀阀体1、主阀阀座2、可与主阀阀座边口密接的主阀阀瓣3、设置于主阀阀座内的主阀阀瓣弹簧4、设置于主阀阀座内、套设于主阀阀辩外周的主阀阀瓣导向套5，主阀阀瓣导向套螺接安装在主阀阀体上，主阀阀瓣与主阀阀瓣导向套之间活动配合，主阀阀瓣弹簧4安装在主阀阀瓣3的背面与主阀阀瓣导向套5的下端面之间，形成主阀腔室；

[0009] 导阀安装在主阀阀瓣导向套5的上端面上，导阀阀座固定安装在主阀阀瓣导向套的上端面上，导阀阀瓣6可与主阀阀座2边口密接,导阀阀瓣与导阀阀座配合形成运动副，导阀弹簧7安装在导阀阀瓣背面与导阀上弹簧座之间，形成导阀腔室。

[0010] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述导阀套上设置有伸出导阀阀体外的调节杆8，导阀上弹簧座固定安装在调节杆下端，调节杆安装在导阀阀盖上。

[0011] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在阀瓣导向套与阀体连接端各开有一个通孔，所述通孔用于缓冲平衡主阀腔室与导阀腔室的压力过度。

[0012] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在调压阀一侧并联设置有旁通管，在旁通管上设置有旁通阀。

[0013] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在在与导阀阀瓣6可密接的主阀阀座2边口形成缓冲泄流孔。

[0014] 根据本发明所述的压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，在旁通管的两个端口分别设置有传感器，在旁通管端口与调压阀端口之间的管道段上设置有截止阀。

[0015] 根据本发明的压缩空气双源差压控制装置，在调压阀高压连接的端口与主阀腔室之间以及调压阀低压连接的端口与导阀腔室之间分别设置有管道（作气体压力采集用），所述压力传感器设置于管道上。

[0016] 为达到上述目的，本发明的一种压缩空气双源差压控制方法的技术方案如下：

[0017] 一种压缩空气双源差压控制方法，采用分别通过截止阀，设置于管道连接的高压空压制气单元和低压空压制气单元之间的一种压缩空气双源差压控制装置，其特征在于，所述双源差压控制装置包括一个调压阀、两个压力传感器、一个微电机控制伺服副，所述调压阀设置于上述两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副设置于调压阀上；

[0018] 所述方法包括如下步骤：

[0019] 手动设定调压阀的最高限定压力值为P定，设定空压制气单元的压力值，所述调压阀端口的传感器检测空压制气单元气体的压力，根据所述调压阀端口的传感器检测的制气单元气体的压力与空压制气单元设定的压力值通过联轴器控制调压阀调节杆的移动，从而控制调压阀的开度。

[0020] 根据本发明所述的一种压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述传感器为调压阀高压端口传感器，所述方法包括如下步骤：

[0021] （1）设定高压正常工作压力值为P高，P高为一域值，域值的最高值为P高1，域值的最低值为P高2；

[0022] （2）所述传感器检测调压阀高压端口的压力，对应为P1；

[0023] （3）当P1大于P高1时，增大调压阀的开度，当P1小于P高1大于P高2时减小调压阀的开度；当P1远远小于P高2时，增大调压阀的开度。

[0024] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述传感器为调压阀低压端口传感器，所述方法包括如下步骤：

[0025] （1）设定低压正常工作压力值为P低，P低为一域值，域值的最高值为P低1，域值的最低值为P低2；

[0026] （2）所述传感器检测调压阀低压端口的压力，对应为P2；

[0027] （3）当P2大于P低1时，减小调压阀的开度，当P2小于P低1大于P低2时，增大调压阀的开度；当P2远远小于P低2时，增大调压阀的开度。

[0028] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述调压阀包括阀腔室可连通的主阀和导阀，主阀包括主阀阀体1、主阀阀座2、可与主阀阀座边口密接的主阀阀瓣3、为设置于主阀阀座内的主阀阀瓣弹簧4、为设置于主阀阀座内、套设于主阀阀辩外周的主阀阀瓣导向套5，主阀阀瓣导向套螺接安装在主阀阀体上，主阀阀瓣与主阀阀瓣导向套之间活动配合，主阀阀瓣弹簧4安装在主阀阀瓣3的背面与主阀阀瓣导向套5的下端面之间，形成主阀腔室；

[0029] 导阀安装在主阀阀瓣导向套5的上端面上，导阀阀座固定安装在主阀阀瓣导向套的上端面上，导阀阀瓣6可与主阀阀座2边口密接,导阀阀瓣与导阀阀座配合形成运动副，导阀弹簧7安装在导阀阀瓣背面与导阀上弹簧座之间，形成导阀腔室。

[0030] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，所述导阀套上设置有伸出导阀阀体外的调节杆8，导阀上弹簧座固定安装在调节杆下端，调节杆安装在导阀阀盖上。

[0031] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，在阀瓣导向套与阀体连接端各开有一个通孔，所述通孔用于缓冲平衡主阀腔室与导阀腔室的压力过度。

[0032] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，在调压阀一侧并联设置有旁通管，在旁通管上设置有旁通阀。

[0033] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，在在与导阀阀瓣6可密接的主阀阀座2边口形成缓冲泄流孔。

[0034] 根据本发明的压缩空气双源差压控制方法，其特征在于，在旁通管的两个端口分别设置有传感器，在旁通管端口与调压阀端口之间的管道段上设置有截止阀。

[0035] 本发明的有益效果是：

[0036] 本发明所述压缩空气双源差压控制装置及方法集合机电一体化，能够根据运行工况对压力状况进行实际控制，减少浪费；实现了空压机独立制气单元之间的有效协同，使得高压空压机制气单元的余气很好地再利用，同时使得高压空压机制气单元与低压空压机制气单元相互配合帮助，免除了机器故障时的停产维修成本。附图说明

[0037] 图1为本发明压缩空气双源差压控制装置的安装示意图。

[0038] 图2本发明压缩空气双源差压控制装置的PLC控制示意图；

[0039] 图3A为压力变化导流方向图；

[0040] 图3B为压力变化导流方向图；

[0041] 图4为调压阀结构剖视图；

[0042] 图5为压缩空气双源差压控制方法流程图。

[0043] 图中，1是主阀阀体；2是主阀阀座；3是主阀阀瓣。4主阀阀瓣弹簧；5是主阀阀瓣导向套；6是导阀阀瓣；7是导阀弹簧；8是调节杆；9是微电动控制司服副；10是缓冲泄流孔；11是入口检测传感器；12是出口检测传感器；13固定锣栓；14是入口连接法兰；15是入口遥感检测传感器；16是出口遥感检测传感器,17为截止（联系）阀，18为旁通阀。
图3A中，上游冷轧压力高于0.6MPa时，多余气送到热轧厂，图3B中，上游冷轧厂压力低于
0.55MPa时，压缩气体拟向流动。

具体实施方式

[0044] 下面参照附图对本发明的优选实施例作详细描述。

[0045] 图1所示一种压缩空气双源差压控制装置，包括高压空压制气单元、低压空压制气单元、截止阀。所述高压空压制气单元与低压空压制气单元均装有一个洁净压缩空气集气管，所述高压洁净压缩空气集气管与所述低压洁净压缩空气集气管通过管道连接。在高压洁净压缩空气集气管与管道连接端设置有截止阀，在低压洁净压缩空气集气管与管道连接端设置有截止阀，在两个截止阀之间的管道段上设置有差压控制装置。所述差压控制装置包括一个调压阀、两个传感器、一个微电机控制伺服副（联轴器），所述调压阀设置于两个截止阀之间的管道段上，所述传感器分别位于调压阀的两个端口，所述微电机控制伺服副设置于调压阀上。在调压阀一侧并联设置有旁通管，在旁通管上设置有旁通阀，在旁通管的两个端口分别设置有传感器，在旁通管端口与调压阀端口之间的管道段上设置有截止阀。

[0046] 所述差压控制装置的工作原理为：手动设定调压阀的最高限定压力值为P定，设定空压制气单元的压力值，通过调压阀端口的传感器检测空压制气单元气体的压力，根据所述调压阀端口的传感器检测的制气单元气体的压力与空压制气单元设定的压力值通过联轴器控制调压阀调节杆的移动，从而控制调压阀的开度。具体包括以下步骤：

[0047] （1）设定高压正常工作压力值为P高，设定低压正常工作压力值为P低，其中P高为一域值，域值的最高值为P高1，域值的最低值为P高2，P低为一域值，域值的最高值为P低1，域值的最低值为P低2；

[0048] （2）所述传感器1检测调压阀高压端口的压力，对应为P1，所述传感器2检测调压阀低压端口的压力，对应为P2；

[0049] （3）当P1大于P高1时，增大调压阀的开度，当P1小于P高1大于P高2时减小调压阀的开度；当P2大于P低1时，减小调压阀的开度，当P2小于P低1大于P低2时，增大调压阀的开度；当P2远远小于P低2时，增大调压阀的开度，当P1远远小于P高2时，增大调压阀的开度。

[0050] 本发明所述压缩空气双源差压控制装置及方法集合机电一体化，能够根据运行工况对压力状况进行实际控制，减少浪费；实现了空压机独立制气单元之间的有效协同，使得高压空压机制气单元的余气很好地再利用，同时使得高压空压机制气单元与低压空压机制气单元相互配合帮助，免除了机器故障时的停产维修成本。

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一种压缩空气双源差压控制装置及其差压控制方法

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