一种节流稳压系统

技术领域

本发明涉及液体输送管道设备技术领域，尤其涉及一种节流稳压系统。

背景技术

在液体输送管道中，减压的方案多数使用的是减压阀，如供水减压阀是一种降低给水管道中水压的阀门，其原理是通过水压的变化或增强局部水头损失以达到减压的目的,如给水减压阀既可以减动压，也可以减静压。目前，给水减压阀已广泛应用于各类分区给水系统中，但存在如下问题:1、流量小或者无流量情况下后端压力会逐渐上升，不能维持设定压力；2、管路内凝结水较多的情况下，会出现动作不可靠的情况；3、 压力设定调节不直观、不方便，在安装位置较高情况下，根据负载需求变化调整起来不方便，不能远距离操作调整。

因此，如何设计一种结构简单、运行可靠，且能够实现联网监察和远程操作的节流稳压系统，成为本技术领域一个攻关课题 。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种节流稳压系统，其结构简单，运行可靠，能够远距离调整液体输送管道内的系统压力，实现节流稳压。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节流稳压系统包括管道组件、调节阀、执行控制器模组、压力变送器、泄压阀及控制系统，所述调节阀设在管道组件上，所述调节阀上部连接执行控制器模组，所述管道组件上还设有压力变送器和泄压阀，所述压力变送器将信号通过线缆反馈给控制系统，所述控制系统与执行控制器模组、泄压阀电连接,所述控制系统操作执行控制器模组实现调节阀的开度变化和泄压阀开闭。

进一步的，所述控制系统包括用于采集所述压力变送器信号实现功能调节的PID控制模块。

进一步的，所述控制系统包括为控制系统提供控制电源的开关电源、控制箱及通讯模组、网络模块、电机驱动器及行程开关。

进一步的，所述网络模块为连接控制系统和物联网平台的通讯元器件。

进一步的，所述调节阀是球阀、蝶阀或闸阀。

进一步的，所述执行控制器模组用于调节调节阀的开度，所述执行控制器模组包括执行电机，所述执行电机由电机驱动器驱动，所述执行电机连接减速器，所述执行电机和减速器设置于马达座，所述减速机的输出轴通过转轴块与所述调节阀连接，所述转轴块将减速器转动扭矩传递到调节阀的输入轴上，实现调节阀的开度调节。

进一步的，所述马达座上设置行程开关，用于采集调节阀的最大开度和最小开度，以判断调节阀的状态，将调节阀状态情况反馈给控制系统。

进一步的，所述马达座外部设有外防水壳。

进一步的，所述外防水壳上设置有散热风扇和风道。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的一种节流稳压系统，其通过集合了调节阀、控制系统、执行控制器模组、压力变送器及泄压阀等，共构一个实现全闭环控制、能联网传数据状态、在线监控及升级功能的稳压系统。控制系统将采集压力变送器的压力大小信号进行PID控制，由执行控制器模组对调节阀的开度进行调整，从而实现节流稳压的动作，而当调节阀处于关闭时而后段管道的压力过大，因为调节阀关闭了，代表流体是没有流动的，而后端管道的压力为静压，是无法通过节流来稳压的，此时控制系统则会通过控制泄压阀动作来稳定管道的压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为执行控制器模组结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为控制系统工作原理示意图。

1、管道组件；2、调节阀；3、执行控制器模组；4、压力变送器；5、泄压阀；3.1、执行电机；3.2、减速器；3.3、马达座；3.4、转轴块；3.5、开关电源；3.6、电机驱动器；3.7，控制箱及通讯模组；3.8、行程开关；3.9、外防水壳；3.10、散热风扇；3.11、风道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请公开了一种节流稳压系统，包括管道组件1、调节阀2、执行控制器模组3、压力变送器4、泄压阀5及控制系统，所述调节阀2设在管道组件1上，所述调节阀2上部连接执行控制器模组3，所述管道组件1上还设有压力变送器4和泄压阀5，所述管道组件1包括输送液体的管道及管接头，所述压力变送器4为本发明最重要的输入和反馈信号，而泄压阀5为稳住静压的控制元件，两者共同组成了完善的节流稳压系统；所述压力变送器4将信号通过线缆反馈给控制系统，所述控制系统与执行控制器模组3、泄压阀5电连接，所述控制系统操作执行控制器模组3实现调节阀2的开度变化和泄压阀5开闭。

接上述实施例，更具体的是，液体的流动方向是从入口流经调节阀2，调节阀2可以是球阀、蝶阀或闸阀等，调节阀2起稳压系统中节流的作用，液体经过调节阀2节流后注入后段管道，后段管道则为节流稳压后的流体，在管道组件1上设置了采集管道实时压力大小的压力变送器4，其采集到的信号经线缆反馈于控制系统上，实现调节阀2的实时调节；在管道组件1的后端还设置有泄压阀5，泄压阀5受控制系统控制打开和关闭，其作用是当管道的液体处于静止且阀又处于关闭状态，此时后端管道为静压无法再通过调节阀2进行节流稳压，这时控制系统会控制泄压阀5打开进行泄压，保证管道的压力处于控制范围之内，当压力达到设定的数值时，泄压阀5关闭，以稳住后段管道的静压。

如图2、3所示，所述执行控制器模组包括执行电机3.1、减速器3.2、马达座3.3、转轴块3.4，所述控制系统包括开关电源3.5、控制箱及通讯模组3.7、网络模块、电机驱动器及行程开关3.8，还包括线缆，所述控制系统通过线缆与管道组件1上的执行控制器模组3、压力变送器4和泄压阀5连接，所述控制箱及通讯模组包括控制器及通讯组件，所述网络模块为连接控制系统和物联网平台的通讯元器件,所述通讯元器件为无线wifi接收器、无线wifi发射器等。

接上述实施例，更具体的是，所述开关电源3.5为控制系统提供控制电源，控制箱及通讯模组3.7则负责收集压力变送器4和行程开关3.8等反馈的信息，再进行对执行电机3.1和泄压阀5的控制，其中执行电机3.1由电机驱动器控制，电机驱动器是负责将控制系统的控制信号转换成电机执行的动力电，而执行电机输出端连接减速器，其负责将执行电机3.1的转速大幅降低，并带来了转动扭矩的大幅提升，来完成对调节阀2的控制；所述减速器3.2安装于马达座3.3上，所述减速器3.2的输出轴通过转轴块3.4与调节阀2连接，实现了整体固定，而转轴块3.4则将转动扭矩传递到调节阀2的输入轴上，实现调节阀2的开度调节，同时在马达座3.3的两侧设置有两个行程开关3.8，它的作用是采集调节阀2的最大开度和最小开度，以判断调节阀2的状态，同时也作为调节阀2的零点反馈于控制系统。同样，外防水壳也是固定在马达座3.3上，而在外防水壳3.9上设置有散热风扇3.10和风道3.11，在保证执行系统 的散热同时满足防水要求。

如图4所示，控制系统将采集压力变送器4的压力大小信号进行PID控制模块控制，即是比例积分微分控制，由执行控制器模组对调节阀2的开度进行调整，从而实现节流稳压的动作，而当调节阀2处于关闭时而后段管道的压力过大，因为调节阀2关闭了，代表流体是没有流动的，而后端管道的压力为静压，是无法通过节流来稳压的，此时控制系统则会通过控制泄压阀5动作来稳定管道的压力。同时控制系统会将采集到的压力变送器4的信号、调节阀2的开度信息等信息通过控制系统的网络模块上传到物联网平台，同时网络模块也能接受物联网平台的信息及进行通讯，实现在线升级、在线调节参数和控制等功能。

本发明工作流程：

步骤1：当管道组件1处于流动时，控制系统就会依压力变送器4的压力大小信息，对调节阀进行PID控制模块控制，实现节流稳压；

步骤2：当调节阀2处于关闭时而后段管道的压力过大，控制系统则会通过控制泄压阀5动作来减少后段管道的静压,进行减压稳压；

步骤3：控制系统实时上报压力变送器4的信号、调节阀2的开度信息到物联网平台，当接到物联网平台的控制信号时，控制系统会依物联网平台的信息进行调整和控制,也可以控制程序进行升级。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。