新開發(fā)的防喘振調(diào)節(jié)閥——抗振性能好、集成度高防喘振閥門的功能決定了閥門的類型，快速開啟，泄露也是一方面，又因?yàn)槠涫褂玫牡胤蕉际欠趴眨虼瞬顗罕容^大，流通能力也需要很大，這就基本上決定了閥門的類型。
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、閥門定位器、過濾減壓閥、電磁閥和兩個(gè)氣控閥；所述過濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門定位器、電磁閥和一個(gè)氣控閥，閥門定位器和電磁閥均通過管路連接至兩個(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，并通過電纜與閥門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，所述過濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門定位器、電磁閥和一個(gè)氣控
閥，閥門定位器和電磁閥均通過管路連接至兩個(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，并通過電纜與閥門定位器和電
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
控制器通過模擬量輸出口由電纜連接至閥門定位器。
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，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)地快速打開防喘振閥，通過快速改變壓縮機(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)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(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、閥門定位器、過濾減壓閥、電磁閥
和兩個(gè)氣控閥；所述過濾減壓閥經(jīng)管路分別連接至閥門定位器、電磁閥和一個(gè)氣控閥，閥
門定位器和電磁閥均通過管路連接至兩個(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，并通過電纜與閥門定位器和電磁閥相
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)置算法獲得無量綱參數(shù)S 數(shù)值的
喘振控制算法模塊；當(dāng)該無量綱參數(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)閥門快速開啟。
[0008] 作為一種改進(jìn)，該調(diào)節(jié)閥具有如下氣路走向布置：過濾減壓閥分別接至閥門定位
器的P 口、一個(gè)氣控閥的B 口和電磁閥的P 口；閥門定位器的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模擬量輸出口由電纜連接至閥門定位器。
[0013] 作為一種改進(jìn)，所述智能控制器通過數(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)化為無量綱參數(shù)點(diǎn)(hr，qr)，并進(jìn)一步得到(hr，S) ；
其過程描述如下：
[0017] 將無量綱參數(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 的無量綱數(shù)值，hr 為
Hp 的無量綱數(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)閥門的快開。
[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 閥門定位器、3 智能控制器、4 減壓過濾閥、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、閥門定位器2、過濾減壓閥4、電磁閥6 和
兩個(gè)氣控閥5、7，所述過濾減壓閥4 經(jīng)管路分別連接至閥門定位器2、電磁閥6 和氣控閥5，
閥門定位器2 和電磁閥6 均通過管路連接至兩個(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，并通過電纜與閥門定
位器2 和電磁閥6 相連。
[0032] 該閥門的氣路走向：氣源通過過濾減壓閥4 后分為三路，其中一路進(jìn)入閥門定位
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)化為無量綱參數(shù)點(diǎn)(hr，qr)，并進(jìn)一步得到(hr，S) ；
其過程描述如下：
[0037] 將無量綱參數(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 的無量綱數(shù)值，hr 為Hp
的無量綱數(shù)值。
[0045] 3. 由于無量綱參數(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)閥門的快開。