CN106286903A - 一体式多通球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体式多通球阀，下阀体设置海水三通阀循环水进口、海水三通阀进口、海水三通阀出口，下阀体内设海水三通阀阀芯，海水三通阀阀芯设置海水三通阀阀芯一号通孔、海水三通阀阀芯二号通孔，上阀体设置浓盐水三通阀排放口、浓盐水进口、浓盐水三通阀循环接口，上阀体内设浓盐水三通阀阀芯，浓盐水三通阀阀芯设置浓盐水三通阀阀芯通孔、浓盐水三通阀进口，浓盐水三通阀阀芯设置球阀上转轴，球阀上转轴套设调压阀转芯，调压阀转芯设置调压阀手轮、调压阀紧固件和密封连接件。本发明集海水三通阀、浓盐水三通阀、调压阀结构和功能于一身，为多个阀件的集成，适用于小型海水淡化机等海水淡化系统。

Description

一体式多通球阀

技术领域

本发明涉及一种阀体，更具体的说，是涉及一种一体式多通球阀。

背景技术

反渗透海水淡化技术具有效率高、能量消耗小、运行费用低、应用范围广等优点，是当今海水淡化领域研究、开发的热点。为保证海水淡化系统的生产效率维持在较高的水平，需要定期对膜组件等进行冲洗操作，确保膜组件表面的清洁度。阀件在海水淡化系统中具有控制液体流动速度、改变液体流动方向等作用，是海水淡化系统中不可缺少的组成部分。因此，可以通过改变阀件的工作状态，完成整个系统造水和冲洗两种工作模式的转换。在进行造水和冲洗两种工作模式的转换过程中，需要调节的阀门包括设置在海水进口处的海水三通阀、设置在浓盐水出口处的浓盐水三通阀、浓盐水管路上的调压阀等。

目前海水三通阀、浓盐水三通阀、调压阀均为相互独立的阀门，在系统转换工作模式时，需要三个阀门同时改变工作状态。现有阀门主要存在以下不足：其一，不同阀门在系统中的安装位置分散，且阀门的启闭依靠人工操作完成，不利于三个阀门的启闭状态的同时改变；其二，多个阀门的安装使系统体积增大，成本增加；其三，阻碍海水淡化系统向小型化、集成化、智能化方向发展。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种一体式多通球阀，该阀件集海水三通阀、浓盐水三通阀、调压阀结构和功能于一身，为多个阀件的集成。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一体式多通球阀，包括固定连接的空心上阀体和空心下阀体，所述下阀体左侧面设置有海水三通阀循环水进口，所述下阀体右侧面设置有海水三通阀进口，所述下阀体前端面设置有海水三通阀出口，所述下阀体内设置有空心的海水三通阀阀芯，所述海水三通阀阀芯前端面设置有海水三通阀阀芯一号通孔，所述海水三通阀阀芯右侧面设置有海水三通阀阀芯二号通孔，

所述上阀体左侧面设置有浓盐水三通阀排放口，所述上阀体右侧面设置有浓盐水进口，所述上阀体后端面设置有浓盐水三通阀循环接口，所述上阀体内设置有与海水三通阀阀芯同步旋转的空心浓盐水三通阀阀芯，所述浓盐水三通阀阀芯左侧面设置有浓盐水三通阀阀芯通孔，所述浓盐水三通阀阀芯顶部设置有浓盐水三通阀进口，所述浓盐水三通阀阀芯顶部设置有球阀上转轴，所述球阀上转轴外套设有调压阀转芯，所述调压阀转芯由上至下依次设置有调压阀手轮、调压阀紧固件和密封连接件，所述调压阀转芯下部和上阀体之间设置有与浓盐水进口相连通的环形浓盐水腔。

所述调压阀转芯底部设置有与其一体结构的呈喇叭形状的调压阀阀盘。

所述球阀上转轴顶部通过紧固螺母固定有球阀转轴连接件，所述球阀转轴连接件侧面设置有球阀手柄。

所述调压阀转芯和调压阀手轮固定连接，所述调压阀转芯和调压阀紧固件螺纹连接，所述调压阀转芯和密封连接件螺纹连接。

所述浓盐水三通阀阀芯和海水三通阀阀芯之间设置有球阀下转轴。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明中，下阀体内设置有空心的海水三通阀阀芯，通过下阀体上的孔口(海水三通阀循环水进口、海水三通阀进口、海水三通阀出口)与海水三通阀阀芯上通孔(海水三通阀阀芯一号通孔和海水三通阀阀芯二号通孔)之间的配合关系，可实现海水三通阀的功能；

(2)本发明中，浓盐水三通阀阀芯和海水三通阀阀芯通过球阀下转轴可实现同步旋转，而浓盐水三通阀阀芯顶部连接有球阀上转轴，通过转动球阀上转轴可实现转动球阀上转轴、浓盐水三通阀阀芯和海水三通阀阀芯的同步旋转；

(3)本发明中，球阀上转轴外套设有底部呈喇叭形状的调压阀转芯，旋转调压阀手轮使调压阀转芯上下移动，可实现浓盐水进口与浓盐水三通阀进口的连通及压力流量的调节，达到调压阀的功能，通过上阀体上的孔口(浓盐水三通阀排放口和浓盐水三通阀循环接口)与浓盐水三通阀阀芯上的通孔(浓盐水三通阀阀芯通孔)的配合关系，可实现浓盐水三通阀的功能；

(4)本发明制造工艺成熟，设计简单，生产周期短，且可靠性高，可实现大规模推广应用；

(5)本发明结构简单、体积小、成本低，集多个阀门功能于一身，方便实际操作，有利于反渗透海水淡化系统向便携化、集成化、智能化方向发展。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明上部分的主视图；

图3是本发明上部分的左视图；

图4是本发明上阀体和浓盐水三通阀阀芯组装后的俯视图；

图5是本发明上阀体的主视图；

图6是图5的A-A剖视图；

图7是图5的B-B剖视图；

图8是本发明下部分的主视图；

图9是本发明下部分的左视图；

图10是本发明下阀体和海水三通阀阀芯组装后的俯视图；

图11是本发明下阀体的主视图；

图12是图11的C-C剖视图；

图13是图11的D-D剖视图；

图14是本发明球阀上转轴的主视图；

图15是本发明球阀上转轴的左视图；

图16是现有的反渗透海水淡化系统。

附图标记:1球阀手柄；2紧固螺母；3球阀转轴连接件；4调压阀手轮；5调压阀紧固件；6密封连接件；7调压阀转芯；7-1调压阀阀盘；8上阀体；8-1浓盐水三通阀排放口；8-2浓盐水三通阀循环接口；8-3浓盐水进口；9环形浓盐水腔；10球阀上转轴；10-1方形连接端；11浓盐水三通阀阀芯；11-1浓盐水三通阀进口；11-2浓盐水三通阀阀芯通孔；12球阀下转轴；13下阀体；13-1海水三通阀循环水进口；13-2海水三通阀出口；13-3海水三通阀进口；14海水三通阀阀芯；14-1海水三通阀阀芯一号通孔；14-2海水三通阀阀芯二号通孔；15海水输入管路；16海水三通阀；18低压泵；19过滤器；20高压泵；21水柜；22膜组件；23产品水循环管路；24产品水循环阀；25调压阀；26浓盐水三通阀；27浓盐水排出管路；28产品水输出管路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1至图15所示，本发明的一体式多通球阀，包括固定连接的空心上阀体8和空心下阀体13，所述上阀体8和下阀体13可通过长螺栓固定连接。所述下阀体13左侧面设置有海水三通阀循环水进口13-1，右侧面设置有海水三通阀进口13-3，前端面设置有海水三通阀出口13-2。所述下阀体13内设置有空心的海水三通阀阀芯14，所述海水三通阀阀芯14前端面设置有海水三通阀阀芯一号通孔14-1，右侧面设置有海水三通阀阀芯二号通孔14-2，即所述海水三通阀阀芯一号通孔14-1和海水三通阀阀芯二号通孔14-2之间夹角为90°。所述海水三通阀循环水进口13-1、海水三通阀进口13-3、海水三通阀出口13-2、海水三通阀阀芯一号通孔14-1和海水三通阀阀芯二号通孔14-2处于同径向切面，旋转海水三通阀阀芯14，通过改变海水三通阀芯14上的通孔(海水三通阀阀芯一号通孔14-1和海水三通阀阀芯二号通孔14-2)与下阀体13上的孔口(海水三通阀循环水进口13-1、海水三通阀出口13-2和海水三通阀进口13-3)之间的配合关系，改变海水三通阀的工作状态，实现海水三通阀的功能。另外，所述下阀体13的前后端盖设置为可拆卸的结构，通过螺栓固定，便于海水三通阀阀芯14的安装和拆卸。

所述上阀体8左侧面设置有浓盐水三通阀排放口8-1，右侧面设置有浓盐水进口8-3，后端面设置有浓盐水三通阀循环接口8-2。所述上阀体8内设置有与海水三通阀阀芯14固定连接的空心浓盐水三通阀阀芯11，所述浓盐水三通阀阀芯11和海水三通阀阀芯14之间设置有球阀下转轴12，通过下转轴12可实现浓盐水三通阀阀芯11和海水三通阀阀芯14的同步旋转，所述球阀下转轴12的两端均设置为方形结构，分别为方形上连接端和方形下连接端，即所述浓盐水三通阀阀芯11、球阀下转轴12和海水三通阀阀芯14彼此间通过键槽的形式进行插接，可实现浓盐水三通阀阀芯11和海水三通阀阀芯14的同步旋转。所述浓盐水三通阀阀芯11左侧面设置有浓盐水三通阀阀芯通孔11-2，所述浓盐水三通阀阀芯通孔11-2、浓盐水三通阀循环接口8-2和浓盐水三通阀排放口8-1处于同一圆周，旋转浓盐水三通阀阀芯11，通过改变浓盐水三通阀阀芯11上的通孔(浓盐水三通阀阀芯通孔11-2)与上阀体8上的孔口(浓盐水三通阀排放口8-1；浓盐水三通阀循环接口8-2)之间的配合关系，改变浓盐水三通阀的工作状态，实现浓盐水三通阀的功能。所述浓盐水三通阀阀芯11顶部还设置有浓盐水三通阀进口11-1。所述浓盐水三通阀阀芯11顶部固定连接有球阀上转轴10，所述球阀上转轴10底部的方形连接端10-1和浓盐水三通阀阀芯11可通过键槽的形式进行插接，可实现球阀上转轴10、浓盐水三通阀阀芯11和海水三通阀阀芯14的同步旋转。

所述球阀上转轴10外套设有调压阀转芯7，所述调压阀转芯7与球阀上转轴10之间光滑配合，并通过密封圈实现密封。所述调压阀转芯7下部和上阀体8之间形成与浓盐水进口8-3相连通的环形浓盐水腔9，所述调压阀转芯7底部设置有与其一体结构的呈喇叭形状的调压阀阀盘7-1，且所述环形浓盐水腔9和浓盐水三通阀阀芯11之间的上阀体8部位设置为空心圆锥面，调节调压阀阀盘7-1与圆锥面之间的配合关系，改变调压阀的工作状态，实现调压阀的功能，当调压阀转芯7向下移动，调压阀阀盘7-1与圆锥面之间紧密贴合，切断环形浓盐水腔9与浓盐水三通阀进口11-1的连通，实现调压阀的关闭，当调压阀转芯7向上移动，调压阀阀盘7-1与圆锥面之间存在缝隙，使得浓盐水进口8-3、环形浓盐水腔9和浓盐水三通阀进口11-1连通，浓盐水可自浓盐水进口8-3流入到浓盐水三通阀阀芯11内部腔体中，实现调压阀的开启，且缝隙越大，调压阀开启的程度越大。

所述调压阀转芯7外部由上至下依次设置有调压阀手轮4、调压阀紧固件5和密封连接件6，所述调压阀转芯7和调压阀手轮4固定连接，可通过螺栓紧固连接，通过旋转调压阀手轮4可实现调压阀转芯7的上下移动。所述调压阀转芯7和密封连接件6螺纹连接，所述密封连接件6可实现调压阀转芯7和上阀体8之间的密封，所述调压阀转芯7和调压阀紧固件5螺纹连接，当调压阀转芯7达到所需位置时，旋转调压阀紧固件5可对调压阀转芯7进行紧固定位，防止由于误操作导致调压阀工作状态改变。所述球阀上转轴10顶部通过紧固螺母2固定有球阀转轴连接件3，所述球阀转轴连接件3侧面设置有球阀手柄1，通过旋转球阀手柄1可带动浓盐水三通阀阀芯11和海水三通阀阀芯14同步转动。

图16是现有的反渗透海水淡化系统，其中包括设置于水柜21内的膜组件22，所述膜组件22连接有产品水输出管路28，所述产品水输出管路28连通有带产品水循环阀24的产品水循环管路23，所述产品水循环管路23与水柜21连通，打开产品水循环阀24后，产品水回流至水柜21内，所述膜组件22的海水输入口沿液体流动方向通过管路依次串联有低压泵18、过滤器19和高压泵20。本发明在使用过程中，所述浓盐水三通阀排放口8-1连接浓盐水排出管路27，相当于图16中浓盐水三通阀26的阀门A，所述浓盐水进口8-3连接膜组件22的浓盐水排出口，为常开状态，相当于图16中调压阀25的进口，所述浓盐水三通阀循环接口8-2通过管路与水柜21相连通，相当于图16中浓盐水三通阀26的阀门C；所述海水三通阀进口13-3连接海水输入管路15，相当于图16中海水三通阀16的阀门D，所述海水三通阀循环水进口13-1通过管路与水柜21相连通，相当于图16中海水三通阀16的阀门E，所述海水三通阀出口13-2连接低压泵18的输入口，相当于图16中海水三通阀16的阀门F；利用本发明代替了反渗透海水淡化系统中的海水三通阀16、浓盐水三通阀26和调压阀25。

下面对反渗透海水淡化系统由产水工作模式切换为冲洗模式时阀门的工作状态进行如下说明：

当反渗透海水淡化系统为产水工作模式时，旋转球阀手柄1至海水三通阀阀芯二号通孔14-2与海水三通阀进口13-3相连通，海水三通阀阀芯一号通孔14-1与海水三通阀出口13-2相连通，海水三通阀循环水进口13-1关闭，浓盐水三通阀阀芯通孔11-2与浓盐水三通阀排放口8-1相连通，浓盐水三通阀循环接口8-2关闭。海水由海水三通阀进口13-3进入海水三通阀阀芯14，经海水三通阀出口13-2流出，海水经过低压泵18、过滤器19、高压泵20等进入膜组件22进行淡化处理。膜组件22中流出的产品水经相应管路流出产品水柜，此时产品水循环阀24关闭；膜组件22中流出的浓盐水经浓盐水进口8-3流入环形浓盐水腔9中，旋转调压阀手轮4使得调压阀转芯7向上移动，调压阀阀盘7-1与上阀体8的圆锥面分离，调压阀开启，浓盐水由环形浓盐水腔9经浓盐水三通阀进口11-1流入浓盐水三通阀阀芯11内部腔体中，然后经浓盐水三通阀阀芯通孔11-2与浓盐水三通阀排放口8-1排出。

当需要清洗膜组件22时，首先打开产品水循环阀24，使产品水直接排至水柜21中，并向水柜21中投放药品，当水柜21中的水位达到膜组件22冲洗所需水量时，沿顺时针方向转动球阀手柄1，转角为90°，改变浓盐水三通阀、海水三通阀的工作状态。此时，海水三通阀阀芯一号通孔14-1与海水三通阀循环水进口13-1相连通，海水三通阀阀芯二号通孔14-2与海水三通阀出口13-2相连通，海水三通阀进口13-3关闭，浓盐水三通阀阀芯通孔11-2与浓盐水三通阀循环接口8-2相连通，浓盐水三通阀排放口8-1关闭。水柜21中的产品水通过管路，由海水三通阀循环水进口13-1和海水三通阀阀芯一号通孔14-1流入海水三通阀阀芯14内，经海水三通阀出口13-2和海水三通阀阀芯二号通孔14-2流出，进入低压泵18，清洗用的产品水经过低压泵18、过滤器19、高压泵20等进入膜组件22，完成膜组件22冲洗的产品水由浓盐水进口8-3、环形浓盐水腔9、浓盐水三通阀进口11-1进入浓盐水三通阀阀芯11内，然后通过浓盐水三通阀阀芯通孔11-2和浓盐水三通阀循环接口8-2循环回至水柜21中，进行下一轮冲洗循环，反复冲洗。

根据实际需要本发明中各部件之间还可设置密封圈，另外，本发明适用范围广范，不仅仅适用于反渗透海水淡化系统。

尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一体式多通球阀，其特征在于，包括固定连接的空心上阀体(8)和空心下阀体(13)，所述下阀体(13)左侧面设置有海水三通阀循环水进口(13-1)，所述下阀体(13)右侧面设置有海水三通阀进口(13-3)，所述下阀体(13)前端面设置有海水三通阀出口(13-2)，所述下阀体(13)内设置有空心的海水三通阀阀芯(14)，所述海水三通阀阀芯(14)前端面设置有海水三通阀阀芯一号通孔(14-1)，所述海水三通阀阀芯(14)右侧面设置有海水三通阀阀芯二号通孔(14-2)；

所述上阀体(8)左侧面设置有浓盐水三通阀排放口(8-1)，所述上阀体(8)右侧面设置有浓盐水进口(8-3)，所述上阀体(8)后端面设置有浓盐水三通阀循环接口(8-2)，所述上阀体(8)内设置有与海水三通阀阀芯(14)同步旋转的空心浓盐水三通阀阀芯(11)，所述浓盐水三通阀阀芯(11)左侧面设置有浓盐水三通阀阀芯通孔(11-2)，所述浓盐水三通阀阀芯(11)顶部设置有浓盐水三通阀进口(11-1)，所述浓盐水三通阀阀芯(11)顶部设置有球阀上转轴(10)，所述球阀上转轴(10)外套设有调压阀转芯(7)，所述调压阀转芯(7)由上至下依次设置有调压阀手轮(4)、调压阀紧固件(5)和密封连接件(6)，所述调压阀转芯(7)下部和上阀体(8)之间设置有与浓盐水进口(8-3)相连通的环形浓盐水腔(9)。

2.根据权利要求1所述的一体式多通球阀，其特征在于，所述调压阀转芯(7)底部设置有与其一体结构的呈喇叭形状的调压阀阀盘(7-1)。

3.根据权利要求1所述的一体式多通球阀，其特征在于，所述球阀上转轴(10)顶部通过紧固螺母(2)固定有球阀转轴连接件(3)，所述球阀转轴连接件(3)侧面设置有球阀手柄(1)。

4.根据权利要求1所述的一体式多通球阀，其特征在于，所述调压阀转芯(7)和调压阀手轮(4)固定连接，所述调压阀转芯(7)和调压阀紧固件(5)螺纹连接，所述调压阀转芯(7)和密封连接件(6)螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一体式多通球阀，其特征在于，所述浓盐水三通阀阀芯(11)和海水三通阀阀芯(14)之间设置有球阀下转轴(12)。