一种二级调流稳压系统及调流方法与流程

1.本发明涉及供水压力调节领域，具体涉及一种二级调流稳压系统及调流方法


背景技术：

2.进行淋雨环境模拟试验时，对供水的压力、压力波动和流量等参数有一定要求。淋雨环境模拟试验的水源由变频泵提供，水源压力波动范围无法满足淋雨试验需求，必须使用调流稳压装置进行调节，但现有的调流稳压装置无法满足试验对供水的各项参数的要求。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供一种二级调流稳压系统及调流方法。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种二级调流稳压系统，包括：进水口1、第一压力传感器2、初级调压阀3、总气源4、气源分配器5、第二压力传感器6、泄流阀7、第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12、第三流量调压阀13、流量传感器14、第三压力传感器15、第一管路17、控制柜18、操作屏19、第二管路20、第三管路21、第四管路22、泄流口23、第一流量支路24、第二流量支路25、第三流量支路26、出水管28和出水口29，其中，所述第一流量支路24的管径大于所述第三流量支路26，所述第二流量支路25的管径小于所述第三流量支路26；
6.进水口1依次通过第一管路17、第二管路20与第三管路21连接，第三管路21通过第四管路22与泄流口23连接，第三管路21通过第一流量支路24、第二流量支路25、第三流量支路26三个支路与出水管28连接，出水口29安装在出水管28的出口处；
7.第一压力传感器2安装在第一管路17上，初级调压阀3安装在第一管路17与第二管路20之间，总气源4接外部气源，气源分配器5将气源分为8路，分别连接初级调压阀3、泄流阀7、第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12和第三流量调压阀13，第二压力传感器6安装在第三管路21上，泄流阀7安装在第三管路21与第四管路22之间，第一流量开关阀8和第一流量调压阀11均安装在第一流量支路24上，第二流量开关阀9、第二流量调压阀12和流量传感器14均安装在第二流量支路25上，第三流量开关阀10和第三流量调压阀13均安装在第三流量支路26上，第三压力传感器15安装在出水管28上；操作屏19安装在控制柜18的柜门上。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，还包括：支撑框架16，作为二级调流稳压系统中的整个管路及器件的安装底座。
10.进一步，支撑框架16的支腿底部安装有滚轮27。
11.为实现上述发明目的，本发明还提供一种基于上述的一种二级调流稳压系统的调流方法，包括以下步骤：
12.通过操作屏19设定输出水压命令、输出流量命令；
13.控制柜18内部的控制系统根据设定的流量大小确定打开第一流量开关阀8、第二流量开关阀9或第三流量开关阀10，从而使第一流量支路24、第二流量支路25和第三流量支路26其中的一个支路打开；
14.将初级调压阀3和泄流阀7的阀门开度打开至第一设定比例，将第一流量调压阀11、第二流量调压阀12、第三流量调压阀13在被使用支路上的阀门开度打开至第二设定比例；
15.外部供水从进水口1进入管路，第一压力传感器2向控制系统反馈进水压力值，第二压力传感器6向控制系统反馈初级阀后压力值，第三压力传感器15向控制系统反馈输出压力值，控制系统根据设定输出水压值计算出初级稳压水压需求值，与采集到的初级阀后压力值进行比较，根据二者差值计算初级调压阀3所需阀门开度调节值并通过阀门定位器控制阀门动作，直到初级阀后压力值达到要求范围内，将水压波动控制在预设范围以内；
16.当供水压力过大、压力波动过大或水流量过小时，控制系统对泄流阀7进行调节，使初级阀后压力值达到初级稳压水压需求值，当压力稳定后，控制初级调压阀3的阀门开度保持不变，若供水压力出现波动，通过调节泄流阀7的阀门开度，以增加或减少泄流量，使初级压力保持稳定。
17.进一步，还包括：
18.试验结束后，所述控制系统关闭所述第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10，并将所述初级调压阀3、泄流阀7、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12和第三流量调压阀13的阀门开度设为0。
19.进一步，第一设定比例和第二设定比例均为20％，水压波动控制的预设范围为
±
0.5bar。
20.本发明的有益效果是：通过初级、二级两级调压方式，能够将输出水压稳定在一定范围以内，满足对供水压力的要求；第二级调压由三个不同管径的支路组成，可根据流量大小自动选择使用的支路，可满足最大最小流量变化倍的使用要求；泄流阀可将供水管路多余流量泄出，保持管路内流量稳定，从而减少系统管路的压力波动，满足对供水压力波动的要求。
附图说明
21.图1为本发明实施例提供的一种二级调流稳压系统的结构图；
22.图中：1、进水口；2、第一压力传感器；3、初级调压阀；4、总气源；5、气源分配器；6、第二压力传感器；7、泄流阀；8、第一流量开关阀；9、第二流量开关阀；10、第三流量开关阀；11、第一流量调压阀；12、第二流量调压阀；13、第三流量调压阀；14、流量传感器；15、第三压力传感器；16、支撑框架；17、第一管路；18、控制柜；19、操作屏；20、第二管路；21、第三管路；22、第四管路；23、泄流口；24、第一流量支路；25、第二流量支路；26、第三流量支路；27、滚轮；28、出水管；29、出水口。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并
非用于限定本发明的范围。
24.图1为本发明实施例提供的一种二级调流稳压系统的结构图，如图1所示，该系统包括：进水口1、第一压力传感器2、初级调压阀3、总气源4、气源分配器5、第二压力传感器6、泄流阀7、第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12、第三流量调压阀13、流量传感器14、第三压力传感器15、第一管路17、控制柜18、操作屏19、第二管路20、第三管路21、第四管路22、泄流口23、第一流量支路24、第二流量支路25、第三流量支路26、出水管28和出水口29，其中，所述第一流量支路24的管径大于所述第三流量支路26，所述第二流量支路25的管径小于所述第三流量支路26，进水口1和出水口29可采用标准法兰盘，分别连接供水口和用户管路。
25.进水口1依次通过第一管路17、第二管路20与第三管路21连接，第三管路21通过第四管路22与泄流口23连接，第三管路21通过第一流量支路24、第二流量支路25、第三流量支路26三个支路与出水管28连接，出水口29安装在出水管28的出口处。
26.第一压力传感器2安装在第一管路17上，初级调压阀3安装在第一管路17与第二管路20之间，总气源4接外部气源，气源分配器5将气源分为8路，分别连接初级调压阀3、泄流阀7、第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12和第三流量调压阀13，第二压力传感器6安装在第三管路21上，泄流阀7安装在第三管路21与第四管路22之间，第一流量开关阀8和第一流量调压阀11均安装在第一流量支路24上，第二流量开关阀9、第二流量调压阀12和流量传感器14均安装在第二流量支路25上，第三流量开关阀10和第三流量调压阀13均安装在第三流量支路26上，第三压力传感器15安装在出水管28上；操作屏19安装在控制柜18的柜门上。
27.可选地，在该实施例中，该系统还包括：支撑框架16，作为二级调流稳压系统中的整个管路及器件的安装底座。
28.可选地，在该实施例中，支撑框架16的支腿底部安装有滚轮27，方便设备在厂房内移动。
29.本发明实施例提供一种基于上述的一种二级调流稳压系统的调流方法，包括以下步骤：
30.s1、通过操作屏19设定输出水压命令、输出流量命令；
31.s2、控制柜18内部的控制系统根据设定的流量大小确定打开第一流量开关阀8、第二流量开关阀9或第三流量开关阀10，从而使第一流量支路24、第二流量支路25和第三流量支路26其中的一个支路打开；
32.s3、将初级调压阀3和泄流阀7的阀门开度打开至第一设定比例，将第一流量调压阀11、第二流量调压阀12、第三流量调压阀13在被使用支路上的阀门开度打开至第二设定比例；
33.s4、外部供水从进水口1进入管路，第一压力传感器2向控制系统反馈进水压力值，第二压力传感器6向控制系统反馈初级阀后压力值，第三压力传感器15向控制系统反馈输出压力值，控制系统根据设定输出水压值计算出初级稳压水压需求值，与采集到的初级阀后压力值进行比较，根据二者差值计算初级调压阀3所需阀门开度调节值并通过阀门定位器控制阀门动作，直到初级阀后压力值达到要求范围内，将水压波动控制在预设范围以内；
34.s5、当供水压力过大、压力波动过大或水流量过小时，控制系统对泄流阀7进行调
节，使初级阀后压力值达到初级稳压水压需求值，当压力稳定后，控制初级调压阀3的阀门开度保持不变，若供水压力出现波动，通过调节泄流阀7的阀门开度，以增加或减少泄流量，使初级压力保持稳定。
35.具体的，以小流量支路开启为例，说明二级压力调节流程。第一流量开关阀8、第二流量开关阀10关闭，第三流量开关阀9打开，第三管路21中水流向第二流量支路25，流量传感器14向控制系统反馈该支路流量值，控制系统将设定输出水压值与采集到的出水口压力值进行比较，根据二者差值计算第二流量调压阀12所需阀门开度调节值，通过阀门定位器控制阀门动作，直到出水口压力值达到设定范围内，最终将水压波动控制在
±
0.1bar以内。
36.可选地，在该实施例中，该方法还包括：
37.s6、试验结束后，所述控制系统关闭所述第一流量开关阀8、第二流量开关阀9、第三流量开关阀10，并将所述初级调压阀3、泄流阀7、第一流量调压阀11、第二流量调压阀12和第三流量调压阀13的阀门开度设为0。
38.可选地，在该实施例中，第一设定比例和第二设定比例均为20％，水压波动控制的预设范围为
±
0.5bar。
39.本发明实施例提供的二级调流稳压系统及调流方法，采用二级调压方式解决单个阀门调节精度无法达到要求的问题，初级稳压阀进行压力粗调，经过初级减压稳压后，将压力的波动幅度控制在
±
0.2～0.5bar，二级减压稳压的压差控制在1bar以内，二级稳压输出压力波动幅度控制
±
0.1bar以内。
40.采用三条二级稳压支路方式，解决流量范围0.5m3/h～55m3/h，变化幅度为110倍，单个阀门无法调节问题。采用德阀机械lh系列调流稳压阀，阀门可用流量调节范围为10倍，3个不同管径阀门覆盖流量需求。
41.初级稳压阀后设置一台泄流阀，当需要小流量工况下调压时，开启泄压阀，使初级稳压阀后水流流动增加流速，方便初级稳压阀进行压力调节；当压力稳定后初级调压阀开度保持不变，此时若供水压力出现波动，通过调节泄流阀开度，将多余水量泄掉，使初级压力保持稳定。
42.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。