新開(kāi)發(fā)的防喘振調(diào)節(jié)閥——抗振性能好、集成度高防喘振閥門(mén)的功能決定了閥門(mén)的類型，快速開(kāi)啟，泄露也是一方面，又因?yàn)槠涫褂玫牡胤蕉际欠趴?，因此差壓比較大，流通能力也需要很大，這就基本上決定了閥門(mén)的類型。
以往的傳統(tǒng)裝置一般會(huì)采用柱塞閥（為了降噪，有的用籠式閥）。但隨著兩偏心、三偏心蝶閥的出現(xiàn)，而且成本可以降低，也逐漸成為一種選擇。

 智能型防喘振調(diào)節(jié)閥。該調(diào)節(jié)閥包括閥體、氣缸、閥門(mén)定位器、過(guò)濾減壓閥、電磁閥和兩個(gè)氣控閥；所述過(guò)濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門(mén)定位器、電磁閥和一個(gè)氣控閥，閥門(mén)定位器和電磁閥均通過(guò)管路連接至兩個(gè)氣控閥，兩個(gè)氣控閥分別連接氣缸的兩個(gè)氣口；該調(diào)節(jié)閥還包括智能控制器，智能控制器通過(guò)電纜與用于采集鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣溫度、排氣溫度、進(jìn)氣壓力、排氣壓力、入口喉部差壓的各傳感器相連，并通過(guò)電纜與閥門(mén)定位器和電磁閥相連。本實(shí)用新型擺脫了傳統(tǒng)防喘振控制閥對(duì)于控制系統(tǒng)的依賴，可以根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)出口溫度、壓力和喉部壓差信息進(jìn)行防喘振控制和調(diào)節(jié)。） 個(gè)氣控閥，其特征在于，所述過(guò)濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門(mén)定位器、電磁閥和一個(gè)氣控
閥，閥門(mén)定位器和電磁閥均通過(guò)管路連接至兩個(gè)氣控閥，兩個(gè)氣控閥分別連接氣缸的兩個(gè)
氣口；該調(diào)節(jié)閥還包括智能控制器，智能控制器通過(guò)電纜與用于采集鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣溫度、排氣
溫度、進(jìn)氣壓力、排氣壓力、入口喉部差壓的各傳感器相連，并通過(guò)電纜與閥門(mén)定位器和電
磁閥相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，該調(diào)節(jié)閥具有如下氣路
走向布置：過(guò)濾減壓閥分別接至智能定位器的P 口、一個(gè)氣控閥的B 口和電磁閥的P 口；閥
門(mén)定位器的A 口和B 口分別接于兩個(gè)氣控閥的C 口，兩個(gè)氣控閥的A 口分別與氣缸的兩個(gè)
氣口相連；電磁閥的A 口和兩個(gè)氣控閥的D 口相連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1 所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，該調(diào)節(jié)閥具有如下電路
走向布置：智能控制器的兩路輸出控制線分別連接電磁閥和閥門(mén)定位器的輸入口，智能控
制器的5 路輸入線路連接外部的傳感器；智能定位器的另外兩路輸入信號(hào)線接至氣缸上的
閥位感應(yīng)模塊。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 至3 任意一項(xiàng)中所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述氣缸
為角行程的氣缸，閥體為蝶閥形式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 至3 任意一項(xiàng)中所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述智能
控制器通過(guò)模擬量輸入口由電纜連接至各傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 至3 任意一項(xiàng)中所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述智能
控制器通過(guò)模擬量輸出口由電纜連接至閥門(mén)定位器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 至3 任意一項(xiàng)中所述的智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，其特征在于，所述智能
控制器通過(guò)數(shù)字量輸出口由電纜連接至電磁閥的供電電路，并與之串聯(lián)。
智能型防喘振調(diào)節(jié)閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種防喘振調(diào)節(jié)閥，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及一種智能型的
防喘振調(diào)節(jié)閥，該閥門(mén)自帶控制器，可以接受外部的壓力和溫度信號(hào)，自動(dòng)進(jìn)行防喘振的計(jì)
算和判斷。
背景技術(shù)
[0002] 工業(yè)流體系統(tǒng)中管路系統(tǒng)阻力升高時(shí)，壓縮機(jī)流量將隨之減小，并有可能降低到
防喘線的允許值以下。氣體壓縮機(jī)在輸出壓力一定而流量減小到某一數(shù)值時(shí)，就將發(fā)生喘
振。由于喘振會(huì)使機(jī)組劇烈振動(dòng)，流量大幅波動(dòng)，響聲巨大異常等，如果不能有效控制，會(huì)給
壓縮機(jī)造成嚴(yán)重的損傷。為防止喘振的發(fā)生，減少振動(dòng)干擾引起的能量損失，需要應(yīng)用防喘
振閥來(lái)控制流量。當(dāng)發(fā)生喘振時(shí)，需采取措施降低出口壓力或增大機(jī)組流量，盡量縮短喘振
時(shí)間，這時(shí)自動(dòng)地快速打開(kāi)防喘振閥，通過(guò)快速改變壓縮機(jī)的外阻力輸配特性，增大機(jī)組流
量，從而避免進(jìn)入喘振區(qū)。
[0003] 傳統(tǒng)的防喘振控制閥只是一個(gè)簡(jiǎn)單的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所有的防喘振決策都由外部控制
系統(tǒng)給出，并以控制信號(hào)的方式告訴閥門(mén)進(jìn)行動(dòng)作。由于防喘振控制至關(guān)重要，如果能將防
喘振控制功能集成在防喘振閥門(mén)上，則可以避免由于控制系統(tǒng)的故障或者控制系統(tǒng)的非專
業(yè)性而帶來(lái)的誤操作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能型防喘
振調(diào)節(jié)閥。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006] 提供一種智能型防喘振調(diào)節(jié)閥，包括閥體、氣缸、閥門(mén)定位器、過(guò)濾減壓閥、電磁閥
和兩個(gè)氣控閥；所述過(guò)濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門(mén)定位器、電磁閥和一個(gè)氣控閥，閥
門(mén)定位器和電磁閥均通過(guò)管路連接至兩個(gè)氣控閥，兩個(gè)氣控閥分別連接氣缸的兩個(gè)氣口；
該調(diào)節(jié)閥還包括智能控制器，智能控制器通過(guò)電纜與用于采集鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣溫度、排氣溫度、
進(jìn)氣壓力、排氣壓力、入口喉部差壓的各傳感器相連，并通過(guò)電纜與閥門(mén)定位器和電磁閥相
連。
[0007] 作為一種改進(jìn)，所述智能控制器中內(nèi)置一個(gè)按預(yù)置算法獲得無(wú)量綱參數(shù)S 數(shù)值的
喘振控制算法模塊；當(dāng)該無(wú)量綱參數(shù)S 大于給定值時(shí)，所述智能控制器能夠切斷與電磁閥
相連的輸出，使得電磁閥失電實(shí)現(xiàn)閥門(mén)快速開(kāi)啟。
[0008] 作為一種改進(jìn)，該調(diào)節(jié)閥具有如下氣路走向布置：過(guò)濾減壓閥分別接至閥門(mén)定位
器的P 口、一個(gè)氣控閥的B 口和電磁閥的P 口；閥門(mén)定位器的A 口和B 口分別接于兩個(gè)氣控
閥的C 口，兩個(gè)氣控閥的A 口分別與氣缸的兩個(gè)氣口相連；電磁閥的A 口和兩個(gè)氣控閥的D
口相連。
[0009] 作為一種改進(jìn)，該調(diào)節(jié)閥具有如下電路走向布置：智能控制器的兩路輸出控制線
分別連接電磁閥和閥門(mén)定位器的輸入口，智能控制器的5 路輸入線路連接外部的傳感器；
閥門(mén)定位器的另外兩路輸入信號(hào)線接至氣缸上的閥位感應(yīng)模塊。
[0010] 作為一種改進(jìn)，所述氣缸為角行程的氣缸，閥體為蝶閥形式。
[0011] 作為一種改進(jìn)，所述智能控制器通過(guò)模擬量輸入口由電纜連接至各傳感器。
[0012] 作為一種改進(jìn)，所述智能控制器通過(guò)模擬量輸出口由電纜連接至閥門(mén)定位器。
[0013] 作為一種改進(jìn)，所述智能控制器通過(guò)數(shù)字量輸出口由電纜連接至電磁閥的供電電
路，并與之串聯(lián)。
[0014] 所述智能型防喘振調(diào)節(jié)閥的控制實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：
[0015] (1) 在工頻狀況下，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行喘振試驗(yàn)，得到一組工頻狀況下發(fā)生喘振時(shí)
的(Qs，Hp) 點(diǎn)；
[0016] (2) 將工頻狀況下的(Qs，Hp) 轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱參數(shù)點(diǎn)(hr，qr)，并進(jìn)一步得到(hr，S) ；
其過(guò)程描述如下：
[0017] 將無(wú)量綱參數(shù)的定義如下：
[0018]
[0019] 變換之后得到：
[0020]
[0021]
[0022]
[0023] 上述公式中，Qs 為有量綱的流量，Hp 為有量綱的壓力，qr 為Qs 的無(wú)量綱數(shù)值，hr 為
Hp 的無(wú)量綱數(shù)值；R ＝ Ru/MW ；Rt ＝ Td/Ts ；Rc ＝ pd/ps ；Ru 為氣體常數(shù)，MW 為氣體分子量，ps 為
進(jìn)氣壓力，pd 為排氣壓力，K 為孔板常數(shù)，Δpo，s 為鼓風(fēng)機(jī)入口的喉部差壓，Ts 為入口氣體溫
度，Td 為排氣溫度，Zs 為入口氣體壓縮系數(shù)，σ 為多變指數(shù)，σ ＝ lgRt/lgRc ；
[0024] (3) 由于無(wú)量綱參數(shù)S 不隨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和入口參數(shù)的改變而改變，智能控制器實(shí)時(shí)
采集鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣溫度、排氣溫度、進(jìn)氣壓力、排氣壓力、鼓風(fēng)機(jī)入口的喉部差壓，然后利用
無(wú)量綱計(jì)算公式計(jì)算實(shí)時(shí)的(hr，S) ；在相同的hr 下，如果計(jì)算得到的S 值大于工頻狀況下
測(cè)量得到的S 表示將出現(xiàn)喘振，此時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷電磁閥的電源，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的快開(kāi)。
[0025] 本實(shí)用新型的有益效果是：
[0026] 本實(shí)用新型擺脫了傳統(tǒng)防喘振控制閥對(duì)于控制系統(tǒng)的依賴，可以根據(jù)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)出
口溫度、壓力和喉部壓差信息進(jìn)行防喘振控制和調(diào)節(jié)。
附圖說(shuō)明
[0027] 圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖中附圖標(biāo)記為：1 氣缸、2 閥門(mén)定位器、3 智能控制器、4 減壓過(guò)濾閥、5 氣控閥、6
電磁閥、7 氣控閥。
具體實(shí)施方式
[0029] 首先需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型涉及內(nèi)置智能控制器的軟件功能模塊，是軟件技
術(shù)在控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用。申請(qǐng)人認(rèn)為，如在仔細(xì)閱讀申請(qǐng)文件、準(zhǔn)確理解本實(shí)用新型的
實(shí)現(xiàn)原理和實(shí)用新型目的以后，在結(jié)合現(xiàn)有公知技術(shù)的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以
運(yùn)用其掌握的軟件編程技能實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。前述軟件功能模塊包括但不限于：喘振控制
算法模塊、閥位感應(yīng)模塊等，凡本實(shí)用新型申請(qǐng)文件提及的均屬此范疇，申請(qǐng)人不再一一列
舉。
[0030] 本實(shí)用新型是在調(diào)節(jié)閥的智能控制器中內(nèi)嵌了喘振控制算法，以防止壓縮機(jī)在工
作中出現(xiàn)喘振現(xiàn)象。
[0031] 該智能型防喘振調(diào)節(jié)閥包括閥體、氣缸1、閥門(mén)定位器2、過(guò)濾減壓閥4、電磁閥6 和
兩個(gè)氣控閥5、7，所述過(guò)濾減壓閥4 經(jīng)管路分別連接至閥門(mén)定位器2、電磁閥6 和氣控閥5，
閥門(mén)定位器2 和電磁閥6 均通過(guò)管路連接至兩個(gè)氣控閥5、7，兩個(gè)氣控閥5、7 分別連接氣缸
的兩個(gè)氣口；該調(diào)節(jié)閥還包括智能控制器3，智能控制器3 通過(guò)電纜與用于采集鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣
溫度、排氣溫度、進(jìn)氣壓力、排氣壓力、入口喉部差壓的各傳感器相連，并通過(guò)電纜與閥門(mén)定
位器2 和電磁閥6 相連。
[0032] 該閥門(mén)的氣路走向：氣源通過(guò)過(guò)濾減壓閥4 后分為三路，其中一路進(jìn)入閥門(mén)定位
器2 的P 口，另一路進(jìn)入氣控閥5 的B 口，還有一路進(jìn)入電磁閥6 的P 口。閥門(mén)定位器2 的
A 口和B 口分別于氣控閥5、7 的C 口相連。氣控閥5、7 的A 口分別和氣缸1 的兩個(gè)口相連。
電磁閥6 的A 口和氣控閥5、7 的D 口控制氣路相連。
[0033] 該閥門(mén)的電路走向：智能控制器3 的兩路輸出控制線分別連接電磁閥6 和閥門(mén)定
位器2 的輸入口，智能控制器3 的5 路輸入線路連接外部的溫度和壓力信號(hào)。閥門(mén)定位器
2 的另外兩路輸入信號(hào)線到氣缸1 上的閥位感應(yīng)模塊。
[0034] 喘振控制算法具體實(shí)施步驟如下所述：
[0035] 1. 在工頻狀況下，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行防喘振試驗(yàn)，得到一組工頻狀況下的(Qs，Hp)
點(diǎn)。
[0036] 2. 將工頻狀況下的(Qs，Hp) 轉(zhuǎn)化為無(wú)量綱參數(shù)點(diǎn)(hr，qr)，并進(jìn)一步得到(hr，S) ；
其過(guò)程描述如下：
[0037] 將無(wú)量綱參數(shù)的定義如下：
[0038]
[0039] 變換之后，可得：
[0040]
[0041]
[0042]
[0043] 上述公式中，R ＝ Ru/MW ；Rt ＝ Td/Ts ；Rc ＝ pd/ps ；
[0044] Ru 為氣體常數(shù)，MW 為氣體分子量，ps 為進(jìn)氣壓力，pd 為排氣壓力，K 為孔板常數(shù)，
Δpos 為孔板壓差，Ts 為入口氣體溫度，Td 為排氣溫度，Zs 為入口氣體壓縮系數(shù)，σ 為多變指
數(shù)，σ ＝ lgRt/lgRc ；Qs 為有量綱的流量，Hp 為有量綱的壓力，qr 為Qs 的無(wú)量綱數(shù)值，hr 為Hp
的無(wú)量綱數(shù)值。
[0045] 3. 由于無(wú)量綱參數(shù)S 不隨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和入口參數(shù)的改變而改變，智能控制器3 實(shí)時(shí)
采集鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣溫度、排氣溫度、進(jìn)氣壓力、排氣壓力、鼓風(fēng)機(jī)入口的喉部差壓，然后利用
無(wú)量綱計(jì)算公式，計(jì)算實(shí)時(shí)的(hr，S)。在相同的hr 下，如果計(jì)算得到的S 值大于工頻狀況
下測(cè)量得到的S，將出現(xiàn)喘振。此時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷電磁閥6 的電源，實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的快開(kāi)。