CN101514779A - 一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，其特点在于：阀体(1)左、右两侧分别设有进口孔(26)、出口孔(33)，沿着进口孔(26)向下在阀体(1)上设有孔，沿着出口孔(33)向上在阀体(1)上设有孔，阀盖(2)上设有孔，阀体(1)和阀盖(2)均为铸件一次铸造成型。主阀座控制架(6)一端腔内螺纹连接主阀座(5)，其外径与阀盖(2)螺纹连接，另一端与连接板(13)螺纹连接，将连接杆(12)与导承帽(10)连接部分装入主阀座控制架(6)内腔。连接杆(12)另一端与吊桶(18)连接。本发明能及时排除凝结水，蒸汽泄漏损失小，有负荷漏汽率＜2％，动作压力范围大，压力变化后不影响排水，背压率＞90％，有利于凝结水回收。能消除空气气堵和蒸汽汽锁，动作灵敏、可靠、噪声小，使用寿命长。

Description

一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀

技术领域

本发明涉及一种低压蒸汽疏水阀，更具体地说涉及一种能满足低压蒸汽输送管线和间接加热设备自动阻汽排水及利用疏水阀背压回收凝结水的活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀。

背景技术

目前，公知的杠杆活塞吊桶式蒸汽疏水阀公称压力PN160、最高允许温度TMA427℃、最大排量小于3800Kg/h，这样不能满足100万吨/年乙烯蒸汽疏水阀选用技术要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服已有的活塞吊桶式蒸汽疏水阀在低压下排量不足，提供一种工作范围大、稳定性和可靠性好的双阀座截止型、自动定心、自动关阀的一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀。活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，公称压力为PN25、最高允许温度TMA425℃、最大排量大于6000Kg/h，能满足低压大排量等技术参数蒸汽疏水阀用户的使用要求。

为了解决上述技术问题，本发明包括阀体、阀盖，其特点在于：a、阀体左、右两侧分别设有工作介质进口孔、出口孔，沿着进口孔向下在阀体上设有孔，与进口孔相通。沿着出口孔向上在阀体上设有孔，与出口孔相通。阀盖上设有孔，孔的一端与主阀座相通，其另一端与出口孔相通。阀体和阀盖均为铸件一次铸造成型，阀体与阀盖之间装有密封垫，采用螺栓紧固，进口孔、出口孔处分别焊有法兰。b、主阀座控制架为阶梯式通孔，其一端腔内螺纹连接主阀座，另一端与连接板螺纹连接，在主阀座控制架外径台阶处均设通孔，主阀座控制架内腔装有主阀芯，主阀座控制架与阀盖采用螺纹连接。c、导承帽的内腔装有阀导承座，阀导承座内腔装有副阀芯，导承帽下端装有连接杆，用圆柱销将连接杆与导承帽连接，将连接杆与导承帽连接部分装入主阀座控制架内腔。d、连接杆的另一端穿过连接板上的中心孔，装入吊柱孔中，用销轴将连接杆的另一端与吊柱连接，由开口销固定。e、吊柱的下端穿过吊桶的中心孔，由锁紧螺母固定，吊桶内腔装有配重桶。f、阀体内腔底部中心装有进气筒，采用螺纹连接，阀体上与进口孔相通的孔内装有筒状过滤网，由螺塞上装有螺塞垫采用螺纹连接固定；在阀体内腔底部右侧设有排污口，由螺塞上装有螺塞垫采用螺纹连接固定。

本发明能向用户提供一种PN25的低压大排量机械型蒸汽疏水阀，满足大型石油化工、火力等行业对高参数蒸汽疏水阀的使用要求。能及时排除凝结水，蒸汽泄漏损失小，有负荷漏汽率＜2％，动作压力范围大(0.01～1.6MPa·G)，压力变化后不影响排水，背压率＞90％，有利于凝结水回收。吊桶顶上设有Φ2.5mm汽孔，能消除空气气堵和蒸汽汽锁，动作灵敏、可靠，噪声小，使用寿命长(大于16000小时)，不必调整，安装维修方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀的结构剖视图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1中A处放大图。

图4为本发明一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀自动关闭系统示意图。

图5为本发明一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀“倒密封”示意图。

图6为本发明一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀腔体内的空气、低温凝结水、高温凝结水和蒸汽的示意图。

图7为本发明工作原理初始示意图。

图8为本发明工作原理中关闭主阀座5、副阀座(主阀芯7内腔60°锥面处)状态示意图。

图9为本发明工作原理中开启副阀座状态示意图。

图10为本发明工作原理中打开主阀座5的孔，进入新的循环状态示意图。

具体实施方式

在图1、2、3、4、5中：阀体1左、右两侧分别设有工作介质进口孔26、出口孔33，沿着进口孔26向下在阀体1上设有孔，与进口孔26相通，沿着出口孔33向上在阀体1上设有孔，与出口孔33相通。阀盖2上设有孔，孔的一端与主阀座5相通，其另一端与出口孔33相通。标牌29用标牌铆钉30固定在阀盖2的顶部左侧。阀体1和阀盖2强度条件压力为PN25，均采用WCB铸件一次铸造成型，能满足蒸汽疏水阀在最高允许温度260℃、压力(最高允许压力1.7MPa·G)下安全使用要求。阀体1的壁厚及压力等级符合GB/T12224-2005“钢制阀门一般要求”的规定，阀体1与阀盖2之间装有柔性石墨密封垫4，用螺栓3紧固，进口孔26、出口孔33处分别焊有法兰31。主阀座控制架6为阶梯式通孔，其一端腔内螺纹连接主阀座5，另一端与连接板13螺纹连接。在主阀座控制架6台阶处外径上均设6个通孔34，其作用是：通孔34与汽缸室c相通，使主阀芯7上部处在蒸汽压力的作用下而下沉，打开主阀座5。主阀座5内腔为通孔，其孔口端27呈90°锥孔，主阀座控制架6内腔装有主阀芯7，主阀芯7内腔为台阶通孔，其大孔与小孔之间有60°锥孔过渡，成为副阀座。主阀芯7外径为台阶状，其小头端32呈90°锥面，其作用是：使主阀芯7小头端32的90°锥面与主阀座5孔口端27的90°锥孔相吻合，开启或关闭主阀座5。主阀芯7下端外径上设有活塞槽35，其作用是：用来增加泄漏流动中的阻力，使造成泄漏的压差急聚减少，当泄漏的压差全部消失后，达到密封目的。导承帽10内腔装有阀导承座8，阀导承座8上端外径呈60°锥面，其作用是：和副阀芯9顶部60°锥面与主阀芯7内腔60°锥孔过渡的副阀座相吻合。阀导承座8内腔装有副阀芯9，副阀芯9顶部为60°锥面，其作用是：副阀芯9顶部60°锥面与主阀芯7内腔60°锥孔过渡的副阀座相吻合，开启或关闭副阀座，利用60°锥面自动定心、自动关闭副阀座孔，使副阀芯9在关闭过程中具有缓冲作用，减少了副阀芯、副阀座的磨损，延长使用寿命。导承帽10下端装有连接杆12，用弹性圆柱销11将连接杆12与导承帽10连接，将连接杆12与导承帽10连接部分装入主阀座控制架6内腔。连接杆12的另一端穿过连接板13上的中心孔，装入吊柱15孔中，用销轴14将连接杆12的另一端与吊柱15连接，由开口销16固定。吊柱15的下端穿过吊桶18的中心孔，由锁紧螺母17固定，吊桶18的作用是：采用较长、较重的吊桶配合活塞面积比来增大阀门的开启力。吊桶18顶部设有汽孔28，其作用是：消除空气气堵和蒸汽汽锁。吊桶18内腔装有配重桶19，其作用是：可以根据不同压力利用增减配重桶19的重量来平衡吊桶18的重量使之达到力平衡。吊桶18的重量为1700±20克，尺寸Φ140×150×1(壁厚)×2(顶厚)，单位均为mm，是利用力平衡方程式计算选择吊桶重量和尺寸，再配用副阀孔Φ2.8mm，主阀孔Φ8mm，在最大压差1.7MPa·G下力平衡态吊桶内充汽高度为63.36mm，在最小压差0.05MPa·G下力平衡态吊桶内充汽高度为137.49mm，充汽高度裕量为12.51mm，能保证在0.05～1.7MPa·G工作压差范围内疏水阀开关动作正常可靠。

本发明的工作原理是这样的：当活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，安装在管线上后，如图6、7、8、9、10的示意自动开始工作。当低温凝结水通过工作介质进口孔26，经过筒状过滤网25过滤进入进气筒20，此时吊桶18处于阀体1的底部，主阀座5呈开启位置，低温凝结水迅速从出口孔33排放，与此同时排放空气(见附图7)。当低温凝结水快排尽时，蒸汽充满吊桶18内腔，当吊桶18内腔上部充汽高度超过力平衡态所需充汽高度后，吊桶18所受的浮力大于重力，吊桶18加速上升，带动连接杆12驱动副阀芯9向上运动，当阀导承座8上端外径60°锥面接触副阀座后，这时副阀芯9离关闭位置为0.9mm行程，滑动间隙为0.4mm，副阀芯9在受向上运动的惯性作用和高温凝结水高速流出的吸附力及阀体1内介质压力的作用下，利用60°锥面自动定心、自动关闭副阀座的孔，同时推动主阀芯7与主阀座5关闭，阀门呈关闭状态(见附图8)。随着吊桶18内腔蒸汽减少，浮力下降而下沉，这时副阀座a(主阀芯7内腔60°锥孔为副阀座)开启，主阀座5在汽缸室c(主阀芯7内腔大孔处)的压力下仍关闭，阀门呈小排量状态(见附图9)。随着吊桶18内部蒸汽减少，高温凝结水增多，浮力减少而下沉。倒密封b(连接杆12的大直径底面紧贴连接板13上部)关闭(见附图5)，此时主阀座控制架6的通孔34与汽缸室c相通，使主阀芯7上部处在蒸汽压力的作用下而下沉，打开主阀座5，阀处于大排量状态，进入新的循环工作(见附图10)

综上所述：本发明采用工作介质水平方向从阀体1左侧进口孔26进，从阀体右侧出口孔33水平方向排出的阀体1，方便了用户配管安装。利用60°锥面自动定心、自动关闭两个阀座孔，新的SCCV关闭系统(见附图4)能自动补偿产生的误差，避免关闭时产生的刚性碰撞，使副阀芯9在关闭过程中具有缓冲作用，减少了副阀芯9和副阀座的磨损，延长使用寿命，使疏水阀使用初期和磨损后关闭都十分可靠，而且开关动作十分灵敏，在压差小于0.05MPa·G下也能正常动作。

Claims (5)

1、一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，包括阀体(1)、阀盖(2)，其特征在于：

a、阀体(1)左、右两侧分别设有工作介质进口孔(26)、出口孔(33)，沿着进口孔(26)向下在阀体(1)上设有孔，与进口孔(26)相通；沿着出口孔(33)向上在阀体(1)上设有孔，与出口孔(33)相通；阀盖(2)上设有孔，孔的一端与主阀座(5)相通，其另一端与出口孔(33)相通；阀体(1)和阀盖(2)均为铸件一次铸造成型；阀体(1)与阀盖(2)之间装有密封垫(4)，采用螺栓(3)紧固；进口孔(26)、出口孔(33)处分别焊有法兰(31)；

b、主阀座控制架(6)为阶梯式通孔，其一端腔内螺纹连接主阀座(5)，另一端与连接板(13)螺纹连接，在主阀座控制架(6)外径台阶处均设通孔(34)，主阀座控制架(6)内腔装有主阀芯(7)；主阀座控制架(6)与阀盖(2)采用螺纹连接。

c、导承帽(10)内腔装有阀导承座(8)，阀导承座(8)内腔装有副阀芯(9)，导承帽(10)下端装有连接杆(12)，用圆柱销(11)将连接杆(12)与导承帽(10)连接，将连接杆(12)与导承帽(10)连接部分装入主阀座控制架(6)内腔；

d、连接杆(12)的另一端穿过连接板(13)上的中心孔，装入吊柱(15)孔中，用销轴(14)将连接杆(12)的另一端与吊柱(15)连接，由开口销(16)固定；

e、吊柱(15)的下端穿过吊桶(18)的中心孔，由锁紧螺母(17)固定，吊桶(18)内腔装有配重桶(19)；

f、阀体(1)内腔底部中心装有进气筒(20)，采用螺纹连接，阀体(1)上与进口孔(26)相通的孔内装有筒状过滤网(25)，由螺塞(23)上装有螺塞垫(24)采用螺纹连接固定；在阀体(1)内腔底部右侧设有排污口，由螺塞(21)上装有螺塞垫(22)采用螺纹连接固定。

2、根据权利要求1所述的一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，其特征在于：主阀芯(7)内腔为台阶通孔，其大孔与小孔之间有60°锥孔过渡，成为副阀座；副阀芯(9)顶部为60°锥面。

3、根据权利要求1所述的一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，其特征在于：主阀座(5)内腔为通孔，其孔口端(27)呈90°锥孔。

4、根据权利要求1所述的一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，其特征在于：主阀芯(7)外径为台阶状，其小头端(32)呈90°锥面，主阀芯(7)下端外径上设有活塞槽(35)。

5、根据权利要求1所述的一种活塞吊桶式低压蒸汽疏水阀，其特征在于：吊桶(18)顶部设有汽孔(28)。

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