CN104755146B - 磁性分离器 - Google Patents

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Abstract

一种集中供热系统用磁性分离器(10)，包括外壳(12)；外壳(12)内的分离室；从所述外壳延伸的入口和出口端口(21、22)，所述入口和出口端口包括具有筒夹的推进式接头(30)，所述筒夹围绕入口和出口中的每一个的嘴部用于分离接头(30)，以及松脱工具(44)，该松脱工具(44)具有用于支承入口和出口接头(30)筒夹的第一和第二支承区(46、48)；以及手柄区(50、52)，用于通过所述支承区(46、48)同时施力于入口和出口接头(30)。

Description

磁性分离器
技术领域
本发明涉及一种适用于集中供热系统的磁性分离器，且特别涉及一种磁性分离器松脱工具。
背景技术
目前，磁性分离器被广泛安装应用于国内及商业性集中供热系统中。分离器用于从加热流体中移除碎屑，尤其是磁性碎屑。这可使加热流体保持清洁，防止碎屑积聚，如，锅炉，碎屑积聚可能导致锅炉受损而花费巨大。
检修供热系统时，必须清洁磁性分离器以清除从流体中分离出的颗粒。通常在圆柱形外壳上端设有可拆式螺旋盖，移除该螺旋盖可进入圆柱形外壳内部。通常外壳内设有可拆式插件，可拆除清洗。
该可拆式插件通常在圆柱形外壳方向上具有类似的纵向延伸。因此，为了从外壳上移除插件，分离器设备必须安装在水平面间的垂直空间处，其中水平面的高度至少为外壳高度的2倍。这一要求在设备可能的安装位置，尤其是将分离器设备改造成现有装置的位置方面对安装人员形成了多余限制。例如，锅炉底面与台面之间的空间经常不足。在某些情况下，由于需要较大垂直空间，因而也许根本不可能安装具备适当容量的设备。
作为现场检修磁性分离器的替代性方案，可将分离器从供热电路中移除进行清洗。这样可无需设置一个高度足以松脱分离器的垂直空间。然而，现有分离器通常通过螺旋式接头安装至集中供热电路，当接头位于分离器后面时则难以连接和松脱。螺纹连接也会随着重复松脱和再连接而磨损，且在连接和松脱期间螺纹始终存在受损风险。此外，磁性分离器上的入口和出口端口通常为塑料，且施加至端口上用于将其从管道上卸下并重新连接至管道的扭转力可随时间而导致分离器外壳出现缺陷或裂纹，从而发生泄漏。如果分离器外壳出现裂纹，则不可能进行有效修复，且必须更换分离器。
可采用推进式快卸连接件，如：John Guest Speedfit系列(RTM)接头。这些接头的设计支持重复使用，且不存在上述螺旋式接头的缺点。推进式接头(push-fit connector)包括筒夹，筒夹围绕接头内螺纹部分的内部，且当接头的所述部分相互推离时固定在外螺纹部分上。向内推内螺纹部分的筒夹，使其推离外螺纹部分，从而松脱连接。之后，将筒夹保持在该位置上的同时必须使接头的所述部分相互推离。
采用如上所述的推进式快卸接头所存在的问题在于，当接头位于磁性分离器后面且临近管道与壁时其难以松脱。特别是要松脱一个以上接头连接时更为困难。
本发明的一个目的在于提供一种可减少或大致上避免上述问题的分离器设备。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种集中供热系统用磁性分离器，该磁性分离器包括：
外壳；
外壳内的分离室；
从外壳延伸的入口和出口端口，所述入口和出口端口包括具有筒夹的推进式接头，所述筒夹围绕入口和出口中的每一个的嘴部用于松脱接头，以及松脱工具，该松脱工具具有第一和第二支承区，所述第一和第二支承区用于支承入口和出口接头筒夹；以及手柄区，用于通过所述支承区同时施力于入口和出口接头。
可设置锁止件，用于将松脱工具锁定在力无法通过支承区传递至筒夹的位置。所述锁止件可与分离器外壳的部分啮合，防止所述松脱工具进一步朝外壳移动。
锁止件用于防止磁性分离器与供热电路意外松脱。此类意外松脱是极不适宜的，这是因为可能会有大量污水从供热电路排出，导致性能受损。
所述锁止件可从松脱工具延伸，例如，该锁止件可以是螺纹止挡(screw threadedstop)，且可从松脱工具的手柄区延伸。使用时，该可延伸式锁止件可从松脱工具的一侧大约延伸至磁性分离器外壳的外表面，防止松脱工具朝分离器外壳移动。螺纹便于调节，可在需要时使锁止件牢固抵接连接的设备的本体。
使用时，锁止件可阻挡手柄区移动，并防止脱扣杆运行。
或者，锁止件可以是销钉。松脱工具和分离器外壳中的每一个具有至少一个用于接收销钉的孔，松脱工具的孔与外壳的孔在一个位置对齐，所述的位置是松脱工具与外壳间隔开且松脱工具的支承区不会向筒夹施加力的地方。松脱工具只有在销钉从孔中移除时才可移动施力于筒夹。
销钉可包括用于将其锁定在孔内的锁止机构。该锁止机构可以是卡口式锁止机构，且可包括自销钉一端沿销钉表面延伸的纵向通道和自纵向通道延伸的圆周通道(circumferential passage)，所述圆周通道与销钉的该端间隔设置。在松脱工具或分离器外壳中的孔上或松脱工具或分离器外壳中的其中一个孔上设置对应的棘爪，该棘爪从相关孔的圆周向内延伸。通过这种方式，销钉可通过孔插入，销钉表面上的纵向通道与孔内的棘爪对齐。
有利地，可在销钉上围绕其圆周设置2个或多个大致相似的结构，且可围绕孔设置相应数量的棘爪。在销钉内纵向通道与孔内棘爪对齐之前，具有2个相似结构的销钉只需从任何位置最多旋转四分之一转。
销钉可以为锥形销。松脱工具和/或分离器外壳中的孔中的至少一个也是锥形，使销钉仅在一个方向上插入。
橡胶或类似材料制成的O型圈可设置在围绕销钉一部分的圆周凹坑中。当销钉通过松脱工具的孔以及分离器外壳的孔插入时O型圈可提供紧固“密封”。
松脱工具和磁性分离器外壳可在其一侧上设置配合引导结构。该一侧上的结构可确保松脱工具只能通过一种方式安装到外壳上。鉴于销钉为锥形且外壳的孔也是相应的锥形，因此，当棘爪被设置到松脱工具的一个孔上用于与锥形销的锁止机构相互作用时，其可确保带棘爪的孔在正确的一侧上。
配合引导结构、带锁止机构的锥形销以及支承区之间壁内的保险装置均有助于使松脱工具容易完全正确地定位于磁性分离器外壳的出口和入口上方。从而确保松脱工具正确地安放在外壳上，避免磁性分离器因松脱工具安放不正确以及无法在推进式接头的筒夹上运作而出现其紧贴管道的可能性。
手柄可大致上居中设置于松脱工具上，为了向支承区二者均匀施加力，其与每个支承区的距离相同。尤其是，该手柄可设置在支承区之间的中线上。
每个支承区上都可设置一凸起区。该凸起区可设置在每个支承区的外侧上，即围绕距离手柄中心区最远的支承区上的点设置。该凸起区确保松脱工具跨过分离器设备上的接头的相反侧均匀施加力。
松脱工具可采用在一定程度上存在弹性变形的材料(如，硬塑料)制成。当向手柄区施加力时，松脱工具可发生轻微变形，紧靠手柄部分的支承区侧面与分离器设备接头形成枢接，且支承区的远侧与接头脱离。凸起区对此做出了弥补。
壁可从支承区中的至少一个的至少部分边缘垂直延伸。使用时，该壁围绕分离器设备的入口和出口形成一个引导区。该壁还可围绕拆卸机构延伸并阻止其进入该拆卸机构，从而限制了设备锁定时发生意外松脱的可能性。壁还可防止污物进入连接机构中，其可能导致接头故障或泄漏。
松脱工具的支承区可彼此相邻，且如果壁围绕每个支承区设置，那么围绕一支承区设置的壁的部分也可以是围绕另一支承区设置的壁的部分。换句话说，支承区被与其垂直的壁分隔开。如果设置了隔墙，那么隔墙中应设置保险装置，且在分离器外壳的入口与出口之间设置相应的突出物。这样的配置有助于将松脱工具定位在入口和出口的上方。
或者，松脱工具的支承区可以相互间隔设置，其手柄区大致上设置在支承区之间。确切地说，在特殊实施例中，支承区之间的空间与分离器外壳的入口和出口之间的空间相当。根据本发明的第二方面，提供一种用于松脱集中供热系统用磁性分离器入口和出口上的接头的松脱工具，该松脱工具具有用于支承入口和出口接头的第一和第二支承区；以及手柄区，用于通过所述支承区同时施力于入口和出口接头。
根据本发明的第三方面，提供一种适用于集中供热系统的磁性分离器，其包括：
外壳，其具有弯曲外表面和中心纵轴；
入口和出口，从外壳弯曲外表面垂直延伸，入口和出口居中设置于一轴上，该轴平行于外壳的中心纵轴；
延伸件，从外壳弯曲外表面在入口和出口之间延伸，该延伸件在平行中心纵轴的平面中形成有一个大致平坦的凸起面，用于支承松脱工具的锁止件。
该平坦凸起面可位于一个平面中，该平面平行于中心纵轴，并另与所述弯曲外表面的切线平行。
延伸件形成的平坦凸起面为本发明的第三方面的松脱工具的锁止件提供了一个平坦支承面。锁止件支承弯曲表面时接触面积小，因此，施加于弯曲外壳的压力较大，存在受损风险。而设置平坦支承面可增大接触面积，减小压力，并限制外壳因锁止件受损的可能性。
该平坦凸起面可压印有质量管理标志及其他标志。但是，其表面应大致上平坦。
入口和出口可包括用于将分离器入口和出口固定至管道的可拆式接头。该可拆式接头可通过筒夹围绕入口和出口中的每一个的口面进行拆除。朝向分离器设备本体向内推筒夹时，卸下接头。例如，该接头可以是John Guest Speedfit系列(RTM)接头。
附图说明
为了更好地理解本发明，并更清晰地表明如何实施本发明，现在将仅通过示例的方式结合附图进行说明，其中：
图1是磁性分离器设备的第一实施例的透视图，该磁性分离器设备包括连接至集中供热电路阀门及管道的松脱工具；
图2是图1中所示分离器、松脱工具及阀门的分解斜视图；
图3是图1中所述分离器和阀门组装前的透视图；
图4是图1中所示分离器设备和阀门连接在一起的透视图以及定位销的插入透视图；
图5是图1中所示分离器设备、松脱工具和阀门组装后的剖视图；
图6是连接至图1中所示阀门的装配夹具的透视图；
图7是分离器设备的第二实施例的透视图，该分离器设备包括连接至阀门用于连接集中供热电路的松脱工具；
图8是根据本发明的第二方面用于图7中所示分离器设备的松脱工具的透视图；
图9是安装在图7中所示分离器设备与阀门之间的松脱工具的剖视图，其中该松脱工具未被锁定，可松脱。
图10是安装在图7中所示分离器设备与阀门之间的松脱工具的剖视图，其中该松脱工具被锁定，以防止松脱；和
图11是连接至图7中所示阀门的装配夹具的透视图。
具体实施方式
首先参照图1和图5，一种用于从流体中分离悬浮颗粒物的分离器设备通常以10表示。该分离器具有外壳12，该外壳12包括本体部分14和可拆式罩盖部分16。该罩盖部分16为螺旋冒盖形式，旋接于外壳12上端之上，且位于圆周槽中的O型圈形成水密封。
将入口和出口端口21、22设置成外壳壳体14壁中的第一和第二中空圆柱形插口20、20a。端口21、22的中心轴在外壳的直径上平行且一中心轴位于另一中心轴的上方。换句话说，端口彼此相邻，并面向同一方向，即垂直于圆柱体切线的延伸方向。外壳内设置有插入组件24。该插入组件24包括薄塑料套管26，该薄塑料套管26包括通过分离器从流体中移除磁性碎片的一个或多个磁铁28。插入组件在相关的专利申请GB1219752.1和PCT/GB2013/051330中有详细说明。
John Guest Speedfit系列(RTM)接头30设置在插口20、20a内，从而易于安装至供热电路。插口20、20a接收管25的管段(可以是阀门或其他配件的部分)，且John GuestSpeedfit系列(RTM)接头30夹紧管段并形成水密封连接。John Guest Speedfit系列(RTM)接头30包括筒夹，当向内将筒夹推向外壳本体时，筒夹松脱管25，可进行移除。John GuestSpeedfit系列(RTM)接头使分离器设备10易于安装至供热电路且易于从供热电路上卸下。
由于入口和出口位于相同的直管线34上，因此，在安装设备时平行入口和出口的插口20、20a在相同的径向平面上对齐，且易于安装至供热电路。
泄压阀组件36穿设过螺旋帽盖16的中心。该组件36包括柱塞38，该柱塞38通过O型圈密封，并拧入外壳12内的螺纹孔中。该螺纹孔设置在一个从螺旋帽盖16底面延伸的安装件42中。该安装件42还设有一个或多个磁铁28。
排放阀43由带密封垫的旋入式柱塞组成，其设置在外壳本体14的地板中。
另见图2-4，一种用于将John Guest Speedfit系列(RTM)接头30同时从管子上松脱的松脱工具通常如44所示。该松脱工具44作为单一部件成形，并包括2个独立的支承区46、48，其为圆环形且中间有便于管子穿过的孔。使用时，一个支承区位于另一个支承区的上方，且支承区46、48与插口20、20a的端部对齐。手柄部分50、52以蝶形垫的形式设置在支承区46、48的任一边上，其中，蝶形垫的形式易于按压。将手柄部分设置在支承区之间和支承区任一边上可以使手均匀施力于支承区46、48。另外，将凸起区(其中一个凸起区在图2中可见)设置在支承区46、48表面上可以确保将力至少施加到John Guest Speedfit系列(RTM)接头端部的上部和下部区域，从而确保将其松脱。
支承区大致上被外圆周凸缘或壁54、56包围，这可增加松脱工具的硬度。如果壁54、56在支承区46、48之间相接，则应设置保险装置60。围绕设置在插口20、20a之间的加固壁安装保险装置。
臂64、66(优选，如图2所示)从圆周凸缘54、56(大致上为手柄部分50、52后方)向外延伸。角加固件68加固臂64、66与手柄部分50、52后部之间的连接。筋肋沿其中一臂的内缘延伸，且位于分离器外壳(见图2)上的槽70中。筋肋和槽用作联合引导设备。外壳的另一边无此类槽，也就是说松脱工具只能在一个方向上与外壳啮合，这是因为如果以其他方式啮合，槽将撞上一部分外壳14。
孔72、74穿设于臂64、66的端部，且孔74较大。孔74还朝向其他孔72稍微带锥度。孔72为圆形，但具有2个互相对立的内棘爪76。插口20、20a之间的外壳加固区穿设有通孔78。孔78带有锥度，且其较小端在接近孔端部的直径处存在轻微的阶跃变化。孔直径在阶跃变化(如，相对于锥度)时增大。
锥形定位销80(优选，如图4所示)设有手柄或在较大一端设有指握件82。另外一端设有终止于部分圆周槽86中的反向纵向槽84。这些槽84、86设计用于与臂64的孔72中的棘爪76啮合。此外，O型圈88位于定位销80的圆周槽中，其位于定位销较小端的槽84、86附近。
使用中，当安装好分离器10时，可准备采用间隔导轨88(如图6所示)将管道对齐到插口20、20a的中心距。将松脱工具44预先安装到分离器10上(如图3所示)，然后将松脱工具44和外壳14移向管道25，且管道啮合入插口20、20a中。插口20、20a与管道自动、瞬时且同时连接。
应注意，松脱工具44在该位置上可沿管道25相对于外壳14前后移动。为了防止其移动，臂中的孔72、74与外壳的孔78以及插入的定位销80对齐。由于孔的锥形特点，该定位销只能从外壳的一侧进入。棘爪76穿过销中的纵向槽84，然后旋转销，使棘爪定位在部分圆周槽86中，这样可防止以卡口方式连接的销退回。O型圈还接合在直径较大一侧上，阶跃变化出现在锥形孔的直径中且进一步用作防止销退回的锁止手段。支承区在锁止位置上与插口的端部间隔开，从而防止管道25从分离器上分离。
检修供热系统时需移除分离器10进行清洗，这是因为到达分离器的通道狭小。对电路进行隔离处理后，旋转并移除定位销。用手同时向手柄部分50、52二者均匀施加压力，且支承区反作用于John Guest Speedfit系列(RTM)接头30的端部，从而使其同时从管道25二者上松脱。之后，磁性分离器即可移除。
现参照图7-11所示，适用于分离器设备10的松脱工具的第二实施例通常用150表示。松脱工具150包括2个圆盘152，每个圆盘在其中心处具有圆孔；壁154，从每个盘152的边缘延伸；以及盘152之间的手柄连接件。圆形锁止件158包括穿过其中心的内螺纹部分和从连接件156垂直延伸的相应外螺纹部分。圆形锁止件158螺接在外螺纹部分上，且锁止件158与手柄连接件156之间的距离可通过旋转锁止件158沿外螺纹部分移动的方式进行调节。
分离器设备110的入口和出口96上的John Guest Speedfit系列(RTM)接头包括筒夹99，当将筒夹99推向分离器设备10本体时分离器设备10从连接的管配件130上松脱(如之前的实施例)。分离器设备安装好后，将松脱工具150放置到管配件130的管部分136的上方，使管部分136延伸穿过松脱工具的盘152中的孔。之后，分离器设备上的John GuestSpeedfit系列(RTM)接头与配件130的管部分136啮合。旋转锁止件158，使其沿外螺纹部分从手柄连接件156移开，直至其与分离器设备110本体的弯曲表面上的平坦凸起部分相邻(如图10所示)。锁止件靠近分离器设备时，由于不可接近筒夹99，因此，Speedfit系列(RTM)接头的连接不可松脱。
平坦段可在通过增加接触面降低压力的同时与锁止件紧密配合，从而限制其受损的可能性。
当需要从管配件移除分离器设备时(如，清洗)，旋转锁止件158，使其沿外螺纹段向手柄连接件156移动并从分离器设备本体移开(如图9所示)。锁止件158靠近手柄连接件156时，松脱工具150可移向分离器设备10本体，具有支承面的盘152与Speedfit系列(RTM))接头的筒夹99啮合，从而松脱连接。
优选如图8所示，松脱工具150包括如第一实施例中所述的位于支承区152外缘上的凸起区。该凸起区可确保在使用时向筒夹99的任意一边均匀施力。松脱工具150稍微弯曲，且在使用时还可能出现非常轻微的变形，外缘(距离手柄部分最远)背向手柄部分的施力方向弯曲。凸起区可对其进行弥补，确保了松脱工具与筒夹的外缘而非内缘枢接，从而在施力时使内缘推入筒夹中，而非外缘从筒夹移开。通过这种方式，可跨过接头的相反侧均匀施加力，并使其易于松脱。
该公开的松脱工具可使分离器设备10、110固接，也可使其易于松脱。由于分离器设备10、110易于完全从管道工程25上移除，因此，安装人员在最初定位时也更具灵活性。快速拆卸是指设备在原地时无需在分离器设备上方提供充足空间就可拧下罩盖部分16并移除可拆式插件34。这就使得在维修和清洗分离器设备时不可能进行安装，如，将其安装在锅炉底部与台面之间。
现参照图11，连接至管配件130的装配夹具用180表示。该装配夹具包括一对用于接收第一和第二管部分的孔182、184，以及将孔182、184以固定距离间隔开的连接段186。孔182、184的轴线为平行轴线，且深度在10mm与30mm之间，优选深度约为25mm。这些孔在第一和第二管部分上间隙配合，且滑至管部分上，使其准确且牢固地相对于彼此保持在一条直线上。装配夹具可使第一和第二管部分136易于对齐，从而使其处于分离器设备10的正确安装位置上。如果分离器设备本身被用于此用途，则在向压力接头134施加扭矩时其存在受损危险。采用夹具可避免该风险。
上述实施例仅做示例之用，在不脱离所附权利要求限定的本发明范围的前提下对其进行若干变更和修改对本领域的技术人员来说是显而易见的。

Claims (19)

1.一种集中供热系统用磁性分离器，该磁性分离器包括：
外壳；
外壳内的分离室；
从所述外壳延伸的入口和出口端口，所述入口和出口端口包括具有筒夹的推进式接头，所述筒夹围绕入口和出口中的每一个的嘴部，所述筒夹可朝向所述外壳向内推动，用于分离接头；
以及松脱工具，该松脱工具具有第一和第二支承区，所述第一和第二支承区用于支承入口和出口接头的筒夹；以及手柄区，所述手柄区用于通过所述支承区同时施力于入口和出口接头。
2.根据权利要求1所述的磁性分离器，其中，设置锁止件，所述锁止件用于将松脱工具锁定在力无法通过支承区传递至筒夹的位置。
3.根据权利要求2所述的磁性分离器，其中，所述锁止件与分离器外壳的部分啮合，并防止所述松脱工具朝外壳移动。
4.根据权利要求2或3所述的磁性分离器，其中，所述锁止件可从松脱工具处延伸。
5.根据权利要求2或3所述的磁性分离器，其中，所述锁止件为螺纹止挡，所述螺纹止挡从松脱工具的手柄区延伸，且适合与外壳的侧面抵接。
6.根据权利要求2所述的磁性分离器，其中，所述锁止件为销钉。
7.根据权利要求6所述的磁性分离器，其中，所述松脱工具和所述分离器外壳中的每一个具有至少一个用于接收销钉的孔，所述松脱工具的孔与所述外壳的孔在一个位置对齐，所述的位置是所述松脱工具与所述外壳间隔开且所述松脱工具的支承区不会向所述筒夹施加力的地方。
8.根据权利要求7所述的磁性分离器，其中，所述销钉具有可将其锁定在所述孔内的锁止机构。
9.根据权利要求8所述的磁性分离器，其中，所述锁止机构具有自销钉一端沿销钉表面延伸的纵向通道和自纵向通道延伸的圆周通道，所述圆周通道与销钉的该端间隔设置。
10.根据权利要求9所述的磁性分离器，其中，在松脱工具或分离器外壳中的孔上或松脱工具或分离器外壳中的其中一个孔上设置对应所述锁止机构的棘爪，所述棘爪从相关孔的圆周向内延伸。
11.根据权利要求6所述的磁性分离器，其中，所述销钉为锥形销。
12.根据权利要求11所述的磁性分离器，其中，所述松脱工具和/或分离器外壳中的孔中的至少一个也是锥形，使所述销钉仅在一个方向上插入。
13.根据权利要求6所述的磁性分离器，其中，所述销钉安装有O型圈。
14.根据权利要求1所述的磁性分离器，其中，所述松脱工具和磁性分离器外壳在其各自的一侧上具有相配合的引导结构。
15.根据权利要求1所述的磁性分离器，其中，手柄大致上居中设置于松脱工具上。
16.根据权利要求1所述的磁性分离器，其中，每个支承区上都设有一凸起区。
17.一种适用于集中供热系统的磁性分离器，包括：
外壳，其具有弯曲外表面和中心纵轴；
入口和出口，其从所述外壳的弯曲外表面垂直延伸，所述入口和出口居中设置于一轴上，该轴平行于外壳的中心纵轴；
延伸件，从外壳弯曲外表面在入口和出口之间延伸，该延伸件在平行于中心纵轴的平面中形成有一个大致平坦的凸起面，用于支承松脱工具的锁止件。
18.根据权利要求17所述的磁性分离器，其中，大致平坦的凸起面位于一个平面中，所述平面平行于中心纵轴，并另与所述弯曲外表面的切线平行。
19.根据权利要求18所述的磁性分离器，其中，所述大致平坦的凸起面压印有标记。
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