差压变送器用控制阀门的原理及设计

今天为大家介绍一项国家发明授权专利—差压变送器用控制阀门。该专利由宝山钢铁股份有限公司申请，并于2018年8月10日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及流体压力测量领域，具体来说，本发明涉及一种差压变送器用控制阀门，连接于工艺管道与差压变送器之间。

发明背景

差压测量仪表也就是差压变送器，是仪表在线检测中一项非常常用的测量方式，差压变送器采用工艺管道流体流向截流产生相对高、低压，并通过采样管道将高低压引入到仪表，由仪表将检测到的高低压的压差进行相应的转换，并将转换后的结果由标准信号输出，从而完成测量。

现用差压变送器测量与管道的典型连接方法，左部为工艺管道，将工艺管道流体流向由节流孔板200产生相对高、低压（下高上低），高、低压由工艺管道的采样口引出经过一次阀10a、10b分别到达高压侧阀20a和低压侧阀20b，并通过高压侧阀20a和低压侧阀20b接入差压变送器100进行测量，平衡阀30用于仪表零点校验；高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b用于排污。

现用的技术存在如下问题：（1）差压变送器在实际使用中需要根据不同的要求进行操作，分别是差压变送器的运行、零点调整、停运。三个阀门为保证减少对差压变送器的冲击，根据不同的状态操作如下：运行：先开低压侧阀20b再开高压侧阀20a；零点调整：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b，再打开平衡阀30；停运：先关高压侧阀20a再关低压侧阀20b。从上述可以看到，阀门的操作有先后顺序比较烦琐；

（2）由于现场实际使用的差压变送器数量很多，使用一段时间后，差压变送器上原先标注的高、低压字样变得模糊不清，容易出现操作失误，从而对仪表的冲击比较大；

（3）在打开高压侧排污阀21a和低压侧排污阀21b排污的时候，会引起管道卸压，造成测量仪表压力的严重不平衡，形成测量的严重干扰，从而影响到工艺控制，严重时引起停机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种差压变送器用控制阀门，其能够便于简化阀门操作，减少对差压变送器的冲击。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：一种差压变送器用控制阀门，连接于工艺管道与差压变送器之间，其包括：阀体，其设置有内腔，所述阀体上设置有两个与所述内腔的第一周向位置连通的输入口、两个与所述第一周向位置连通的辅助入口、两个分别与各所述输入口沿所述内腔的径向相对的输出口以及两个分别与所述内腔的第二周向位置连通的排污口，两个所述输入口、两个所述输出口以及两个所述排污口位于所述内腔的同一轴向位置；以及可转动地设置于所述内腔中的阀芯，所述阀芯为回转体，所述阀芯上设置有两个沿其径向贯通的输送孔，所述阀芯上还设置有用于连通两个所述输出口的第一辅助槽、两个分别与各所述输送孔连通的测量口以及两个沿所述阀芯的径向贯通的辅助输送孔，两个所述测量口与两个所述辅助输送孔均位于所述阀芯的同一周向位置，两个所述辅助输送孔远离所述测量口的一端分别连通有第二辅助槽，所述第二辅助槽的末端连接辅助出口；

当所述阀芯处于第一角度值时，所述输入口通过所述输送孔与所述输出口连通；当所述阀芯处于第二角度值时，所述第一辅助槽将两个所述输出口连通；当所述阀芯处于第三角度值时，所述输出口与所述阀芯不通；当所述阀芯处于第四角度值时，所述输入口通过所述测量口、所述输送孔与所述排污口连通，并且，所述辅助入口通过所述辅助输送孔、所述第二辅助槽以及所述辅助出口与所述输出口连通。

优选地，所述阀芯为截头圆锥状，所述阀芯的两端分别设置有球面突出部，所述阀芯的两端与所述阀体形成球面接触。所述阀芯的小直径端设置有连接部件，所述连接部件由所述阀体延伸出，所述连接部件上固定有手柄。所述连接部件具有远离所述阀芯的小直径端的扁平段，所述手柄上开设有扁平孔，所述手柄通过所述扁平孔套装于所述扁平段，所述扁平段上旋拧有螺母。所述第二角度值为在所述第一角度值的基础上逆向旋转22 .5°所得，所述第三角度值为在所述第一角度值的基础上正向旋转22 .5°所得，所述第四角度值为在所述第一角度值的基础上正向旋转90°所得。

所述内腔设置有密封部件。所述密封部件的材质为聚四氟乙烯。其中一个所述输送孔沿所述阀芯周向的尺寸大于另一个所述输送孔沿所述阀芯周向的尺寸。其中一个所述输送孔为圆孔，另一个所述输送孔为沿所述阀芯的周向延伸的腰型孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：1、将现有技术中的多个阀门替换为一个阀门，通过阀芯的旋转使得差压变送器获得不同的工作状态，操作简单；

2、输送孔的尺寸不同，使得阀芯在旋转时，能够先关闭对应于工艺管道的高压侧的尺寸小的孔，后关闭对应于工艺管道的低压侧的尺寸大的孔，以减少对差压变送器的冲击；

3、即使差压变送器处于排污的状态，管道也不泄压，避免差压变送器的不平衡，保持测量的准确性。