CN107726879B - 一种自动调节排量的排放器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动调节排量的排放器，包括壳体、液位浮球、活塞组、排放孔组和过滤网，活塞组设于液位浮球上，液位浮球设于壳体的内部，排放孔组设于液位浮球的下部，过滤网设于排放孔组的上部，且液位浮球位于过滤网的内部。本发明的有益效果是由于采用上述技术方案，使得冷凝水在排放时，能够根据冷凝水的排量变化进行自动调节排放，保证既不会泄漏蒸汽，也不存水；采用在液位浮球上设置固定活塞组和移动活塞组，根据液位浮球在液体中重力与受到的浮力相平衡的原理，进行上下位置调节，使得活塞与排放孔能够紧密接触或分离，进而进行排放，使得排放器能够进行排量调节。

Description

一种自动调节排量的排放器

技术领域

本发明属于冷凝水排放技术领域，尤其是涉及一种自动调节排量的排放器。

背景技术

用蒸汽设备换热后冷凝水必须及时完全排放。否则将影响换热速度甚至影响产品质量。而市场流行的多是间歇排放的疏水器，虽有一些常量排放器问世，但调节需线下进行，不能满足生产中随时产生的变量排放的要求，也影响生产效率，甚至造成系统存水。

发明内容

鉴于上述问题，本发明要解决的问题是提供一种自动调节排量的排放器，解决上述定量排放器适用于各种变量排放的工况，该自动调节排量的排放器具有自动调节结构，能够适应常量和部分时段的各种变量排放，能够保证没有蒸汽泄漏，也不会使系统存水。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种自动调节排量的排放器，包括壳体、液位浮球、活塞组、排放孔组和过滤网，活塞组设于液位浮球上，液位浮球设于壳体的内部，排放孔组设于液位浮球的下部，过滤网设于排放孔组的上部，且液位浮球位于过滤网的内部。

具体的，液位浮球为空心结构，且液位浮球的外表面上对称设有多个通孔。

具体的，活塞组包括固定活塞组和移动活塞组，固定活塞组通过通孔固定设于液位浮球上，移动活塞组通过通孔滑动设于液位浮球上。

进一步的，移动活塞组的数量为多组，多组移动活塞组依次设于液位浮球的圆周上，且每一个圆周上的移动活塞组中的活塞沿中心对称设置，每组所述移动活塞组中的活塞杆端部设有隔挡板。

进一步的，固定活塞组固定设于液位浮球的中心位置。

具体的，排放孔组设有多个排放孔，且排放孔的数量与活塞组中的活塞数量相同，排放孔与活塞组中的活塞位置相对应。

进一步的，排放孔的形状与活塞组中的活塞形状相适应。

具体的，过滤网包括上部过滤网和周侧过滤网，周侧过滤网与壳体内壁形状相适应，上部过滤网与周侧过滤网的一端连接，周侧过滤网的另一端与排放孔组连接。

进一步的，活塞组中的活塞与通孔接触处设有密封件。

进一步的，排放器还包括进水口、出水口、上盖和反冲口，进水口设于壳体的上部，出水口设于壳体的下部，上盖设于壳体的顶端，反冲口设于壳体的侧面上，上盖设有滑道，固定活塞组中的活塞上端位于滑道内。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.由于采用上述技术方案，使得冷凝水在排放时，能够根据冷凝水的排量变化进行自动调节排放，保证既不会泄漏蒸汽，也不存水；

2.采用在液位浮球上设置固定活塞组和移动活塞组，根据液位浮球在液体中重力与受到的浮力相平衡的原理，进行上下位置调节，使得活塞与排放孔能够紧密接触或分离，进而进行排放，使得排放器能够进行排量调节；

3.该自动调节排量的排放器的自动调节机构采用机械结构自动调节结构，比较电气化的调节器件更适用于蒸汽工作设备高热环境；

4.为整个系统高效换热提供保证，提高了蒸汽的一次性利用率，提高了生产效率，节省了大量蒸汽能源；

5.解决了定量排放器在冷凝水排量波动时调试不易完全到位的难题，同时该排放器能够在各种排放工况使用。

附图说明

图1是本发明的一实施例的结构示意图；

图2是本发明的一实施例的活塞杆与液位浮球的结构示意图；

图3是本发明的一实施例的排放孔组结构示意图。

图中：

1、进水口 2、固定活塞组 3、过滤网

4、移动活塞组 5、移动活塞组 6、液位浮球

7、壳体 8、排液孔 9、排液孔组

10、出水口 11、下腔 12、反冲口

13、中腔 14、上腔 15、上盖

16、滑道 17、隔挡板

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

图1示出了本实施例的自动调节排量的排放器结构示意图，本实施例涉及一种自动调节排量的排放器，用于蒸汽设备换热后冷凝水的排放，使得冷凝水在排放时能够进行排量调节。该自动调节排量的排放器包括壳体7、液位浮球6、活塞组、排放孔组9和过滤网3，活塞组设于液位浮球6上，液位浮球6设于壳体7的内部，排放孔组9设于液位浮球6的下部，过滤网3设于排放孔组9的上部，且过滤网3位于液位浮球6的外部，活塞组与排放孔组9相配合进行冷凝水的排放，液位浮球6用于将活塞组中的活塞带动进行上下移动，使得活塞组中的活塞与排放孔组9的排放孔8紧密接触或远离排放孔8，过滤网3对进入排放器中的冷凝水进行过滤，使得冷凝水中的杂质不与液位浮球6接触。

当活塞组中的活塞与排放孔组9中的排放孔8完全紧密接触时，冷凝水不进行排放，当排放器中的冷凝水达到一定量，液位浮球6受到冷凝水的浮力而进行上浮，使得活塞远离排放孔8，从而进行冷凝水排放，当液位浮球6的重力大于受到的浮力时，液位浮球6下降，活塞与排放孔8紧密接触，进而不进行冷凝水排放，当液位浮球6的重力小于所受到的浮力时，液位浮球6上升，活塞远离排放孔8，从而进行冷凝水的排放。

进一步优化方案，如图1所示，上述的自动调节排量的排放器的壳体7内为中空腔体，且在壳体7的侧面的上部设有进水口1，在壳体7的侧面下部设于出水口10，使得换热后的冷凝水由进水口1进入排放器内，经过过滤网3过滤后，由排放孔8进行排放，并由出水口10排出排放器。液位浮球6位于壳体7的内部，并可以在壳体7的内部能够进行上下移动，且在出水口10的上部，液位浮球6的下部，设有排液孔组9，根据排放器的结构，将排放器的内部划分为上腔14、中腔13和下腔11，液位浮球6、过滤网3和排放孔组9位于中腔13中，进水口1与上腔14连通，出水口1与下腔11连通，壳体7的形状优选为圆柱体，也可以是其他形状，根据实际需求进行选择。

如图1和2所示，上述的液位浮球6为中空的球体结构，且液位浮球6的直径与壳体的7中腔13的空间相适应，液位浮球6的直径小于壳体7的中腔13的空间直径，液位浮球6能够在中腔13内进行上下移动。液位浮球6具有一定厚度的壁厚，内部为中空的腔体，使得液位浮球6在密封条件下能够在液体的浮力下浮起来，在液体中保持重力与浮力的平衡；同时，在液位浮球6的表面上设有多个通孔，这些通孔在竖直方向上贯通液位浮球6的上下半球，这些通孔设置在液位浮球6的外表面的圆周上，也就是，在液位浮球6的外表面由小圆到大圆的圆周上都设有通孔，且这些通孔沿着通过球心的直径平行设置，且在同一个圆周上等间距布置，每一小圆的圆周上的通孔沿着该小圆的圆心中心对称，即，在同一小圆的圆周上通孔的数量呈现偶数个，沿着该小圆的圆心中心对称。

上述的活塞组通过这些通孔安装在液位浮球6上，且在活塞组中的活塞与液位浮球6上的通孔的安装处设有密封件，使得活塞与液位浮球6的接触为密封接触，使得液位浮球6在冷凝水中时不会由于活塞与通孔接触处不密封而产生漏液现象，冷凝水进入液位浮球6的内腔中，同时，活塞组中的活塞的数量与液位浮球6上的通孔的数量相同，而通孔与活塞的数量根据进入排放器中冷凝水的量而确定，使得排放器能够满足冷凝水的排放量。

上述的活塞组包括固定活塞组2和移动活塞组4、5，固定活塞组2数量为一组，移动活塞组4、5数量为多组，根据液位浮球6的直径来决定，液位浮球6的直径越大，安装活塞的数量越多，固定活塞组2中的固定活塞与多个移动活塞组4、5中的移动活塞平行设置，也就是，液位浮球6上的活塞均平行设置，且均与液位浮球6竖直方向的直径相平行。

固定活塞组2中固定活塞的数量为一个，该固定活塞通过液位浮球6的球心安装在液位浮球6上，且是通过液位浮球6球心的通孔安装，在固定活塞与液位浮球6通孔的接触处安装有密封件，固定活塞与液位浮球6的竖直方向的直径相平行，同时，固定活塞的上下两端均延伸出液位浮球6，固定活塞上端伸入排放器上盖15的滑道16内，能够在上盖15的滑道16内进行上下移动，当液位浮球6处于最低位置和最高位置时，固定活塞的上端均处于滑道16内，上盖15滑道16的长度与排放器上腔14的高度相同，对固定活塞起到导向的作用，使得固定活塞在滑道16内上下移动，进而使得液位浮球6在排放器中腔中进行上下浮动，而不会产生偏移旋转，进而是活塞与排放孔8正确配合，不会发生活塞插入排放孔8时，位置产生偏移，不能正确的插入对应的排放孔8内。固定活塞与液位浮球6固定连接，可以通过螺纹固定连接，也可以是通过键连接，通孔与固定活塞过盈配合，还可以是其他固定连接方式，根据实际需求进行选择。

移动活塞组4、5的水量为多个，每一个移动活塞组中的移动活塞的数量也为多个，根据实际冷凝水的排放量而确定。移动活塞与液位浮球6的连接为滑动连接，移动活塞能够在液位浮球6的通孔内进行上下移动，在移动活塞与液位浮球6的通孔接触处设有密封件，该密封件可以是密封圈，也可以是其他密封件，根据实际需求进行选择，该密封件能够耐高温、耐腐蚀，满足排放器内的工作环境的要求，使得移动活塞在通孔内进行上下移动时不会使得冷凝水进入液位浮球6的内腔，进而影响液位浮球6的重力与浮力的平衡。移动活塞的上下端均延伸出液位浮球6的表面，在移动活塞的上端延伸出液位浮球6表面的延伸段设有一隔挡板17，该隔挡板17固定安装在移动活塞上端上，且当移动活塞下端完全处于排放孔8内时，也就是，液位浮球6的重力大于浮力时，移动活塞上端的隔挡板17与液位浮球6的表面的具有一定的距离，该距离与移动活塞的下端与排放孔8的完全接触段距离相等，且移动活塞下端与排放孔8接触段的形状完全相同，使得移动活塞的下端与排放孔8在紧密接触时完全密封，不会产生漏水。固定活塞的下端与排放孔8的完全接触处的形状相同，使得固定活塞与排放孔8在接触时完全密封，不会产生漏水。

上述的固定活塞的下端与移动活塞的下端结构相同，均是锥形结构，也可以是其他形状，只要能够与排放孔进行有效密封即可，与排放孔8的结构相适应，因为锥形体与锥形孔在接触时是线接触，接触密封性好，不会产生接触不严实现象。

在排放器中腔13的下部设置有排放孔组9，该排放孔组9的形状与排放器中腔13的形状相同，且该排放孔组9固定安装在排放器的内壁上，该固定安装通过螺栓进行连接，也可以通过焊接，还可以是其他固定连接方式，根据实际需求进行选择。该排放孔组9与液位浮球6上的活塞相垂直设置，也就是，排放孔组9在排放器中腔13内呈现水平设置。在该排放孔组9上设置有多个排放孔8，排放孔8的数量与固定活塞和移动活塞的数量相同，每一个活塞对应一个排放孔8，也就是，排放孔8的位置与活塞的位置相对应，使得每一个活塞随着液位浮球6进行上下移动时能够准确进入或远离对应的排放孔8内，进行冷凝水的排放。

如图1和3所示，上述的多个排放孔8均包括常量排放部和变量排放部，变量排放部与常量排放部上下设置，构成整个排放孔8结构，常量排放部为圆柱状结构，位于排放孔8的下部，用于冷凝水的排放，经过该常量排放部的冷凝水排放量是一定的；变量排放部包括圆柱状结构与圆锥状结构，圆锥状结构与活塞下端的形状相适应，且圆锥状机构的高度与活塞下端的圆锥结构的高度相同，使得活塞下端能够完全插入排放孔8内的变量排放部的圆锥结构内，使得活塞与排放孔8完全紧密结构，变量排放部的圆柱状结构位于圆锥状结构的上部还是下部根据活塞距离球心的距离决定。为了实现排放器的排量能够自动调节，根据进入排放器内的冷凝水的量，使得液位浮球6在重力和浮力的作用下，在排放器的中腔13中进行上下浮动，重力大于浮力时，液位浮球6不会浮起来，活塞将排放孔8全部堵住，不会进行排放，重力小于浮力时，液位浮球6浮起来，活塞根据液位浮球6在浮起来的过程中依次离开排液孔8，进行冷凝水排放，直到重力与浮力平衡，进行全部排放，也就是，如果将活塞组进行编号，固定活塞组2为第一组，移动活塞组4由与固定活塞组5相邻的移动活塞组向外的移动活塞组依次为第二组、第三组……，与第一组活塞相对应的排放孔8的变量排放部的结构为上部为圆柱状结构，该圆柱状结构的高度为d，下部为圆锥状结构，该圆锥状结构的高度为d，与第二组活塞对应的变量排放部的结构为上部为圆锥状结构，该圆锥状结构的高度为d，下部为常量排放部，与第三组活塞对应的排放孔的变量排放部的结构为上部为圆柱状结构，该圆柱状结构的高度为2d，下部为圆锥状结构，该圆锥状结构的高度为d，第四组活塞的变量排放部的结构为上部为圆柱状结构，该圆柱状的高度为3d，下部为圆锥状结构，该圆锥状结构的高度为d，依次设置。

该液位浮球6的工作过程是：排放器的待机状态时，也就是没有冷凝水进入排放器时，液位浮球6位于排放器中腔13的下部，液位浮球6上的活塞全部插入与之对应的排放孔8内，活塞下部的圆锥状结构与排放孔8的圆锥状结构紧密接触，且活塞下部的圆锥状结构的高度与排放孔8的圆锥状结构的高度相同，均为d；冷凝水进入排放器内，开始冷凝水进入的量较少，液位浮球6的重力大于受到的浮力，液位浮球6不向上浮动，则活塞均不离开排放孔8，此时，排放孔8不进行冷凝水排放；随着进入排放器的冷凝水的量增加，液位浮球6受到的浮力增加，当液位浮球6受到的浮力大于重力时，液位浮球6向上运动，由于固定活塞组固定安装在液位浮球6上，则固定活塞组2随着液位浮球6上升，移动活塞组4、5与液位浮/6滑动连接，则移动活塞组4、5不随着液位浮球6向上运动，当液位浮球6向上运动距离为d时，液位浮球6的上表面与第二组的活塞上部的隔挡板17接触，此时，液位浮球6继续向上运动，则带动第二组活塞向上运动，若液位浮球6继续向上运动距离d时，此时，液位浮球6的上表面与第三组活塞的上端的隔挡板17接触，若液位浮球6继续向上运动，则带着第三组活塞向上运动，以此类推，液位浮球6向上运动距离d时，带动一组活塞向上运动；随着固定活塞(第一组活塞)向上运动时，活塞的下端的圆锥状结构与排放孔8的圆锥状结构分离，两者之间出现间隙，则冷凝水从该间隙中流出，进入下边的常量排放部，进而进入排放器的下腔，由出水口10排出，随着固定活塞继续向上运动，固定活塞下端的圆锥状结构与排放孔8圆锥状结构之间的间隙越来越大，冷凝水排放的量越大，当固定活塞下端的圆锥状结构与排放孔8的圆锥状结构完全分离时，冷凝水达到最大的排放量，若此时，液位浮球6的重力与浮力相等，达到平衡，也就是，排放器的进水量与排水量相同，则，液位浮球6不在继续向上运动，只有与固定活塞对应的排放孔8进行排放，就可达到排放量；若此时液位浮球6的重力依然小于浮力，也就是，中腔13存水了，则液位浮球6继续向上运动，当液位浮球6向上运动的距离达到d时，则第二组活塞上端的隔挡板17与液位浮球6接触，第二组活塞随着液位浮球6向上运动，第二组活塞下端的圆锥状结构与对应的排放孔8的圆锥状结构分离，进行冷凝水的排放，若此时液位浮球6的重力与受到的浮力相同时，则液位浮球6保持平衡，排放器的进水量与排放量相同；若此时液位浮球6的重力依然小于受到的浮力时，液位浮球6向上运动，当液位浮球6向上运动的距离为d时，与第三组活塞的隔挡板接触，带动第三组活塞向上运动，与第三组活塞对应的排放孔8进行排放；若此时液位浮球6的重力大于浮力，则液位浮球6向下运动，第二组活塞向下运动，将与之对应的排放孔8逐渐堵住，直到液位浮球6的重力与浮力达到平衡，液位浮球6没有达到平衡时，一直进行上下浮动，向上运动两组排放孔8进行排放，向下运动一组排放孔8进行排放，或者不进行排放，根据进水口1进入的冷凝水量决定；以此类推，当前两组的活塞离开排放孔8进行排放时不能达到排放量，第三组活塞离开排放孔8进行排放；当前三组的活塞离开排放孔8进行排放时不能达到排放量，则第四组活塞离开排放孔8进行排放……，知道排放器的进水量与排水量达到一致，液位浮球6的重力与受到的浮力达到平衡，排放器达到稳定排放。

在活塞进行上下运动的时候，活塞的下端一直在排放孔8内，不会离开排放孔8，也就是，活塞的行程为排放孔8的变量排放部的距离；优选的，活塞的中心线、与之对应的排放孔8的中心线重合，使得活塞能够准确的堵住与之对应的排放孔8。

进一步优化方案，在排放器中腔13的位置设有过滤网3，对该过滤网3设置在排放孔组9的上部，过滤网3包括上部过滤网和周侧过滤网，周侧过滤网的下端与排放孔组9连接，上端与上部过滤网连接，且周侧过滤网的形状与排放器中腔13的内壁形状相适应，周侧过滤网与中腔13内壁之间有一定的间隙，使得冷凝水能够经过周侧过滤网进行过滤，该间隙根据实际进入排放器的液体种类进行选择，不同的种类具有不同的间隙；上部过滤网水平设置在周侧过滤网的上端，与周侧过滤网固定连接，对从进水口1进入的冷凝水直接进行过滤。过滤网3在使用一段时间后，由于进入排放器的冷凝水中有杂质，将过滤网3进行堵住，在排放器外周侧面上设有反冲口12，该反冲口12位于排放器下腔11的上部，进行过滤网3清洗用，大量的水由进水口1进入，由反冲口12流出，对过滤网3进行冲洗，而液位浮球6位于过滤网3内，过滤网3和排放孔组9将液位浮球6罩在其中，使得与液位浮球6接触的冷凝水都是过滤后的冷凝水，减少杂质对液位浮球6的影响。同时，液位浮球6的直径与过滤网3的周侧过滤网的公称直径相同，两者是间隙配合，使得液位浮球6在壳体7的内腔中进行上下浮动，不会产生偏移。

上述的液位浮球6、活塞和排放孔组9的材质优选为不锈钢，其他材质也可以，只要能够满足耐高热、热胀冷缩率低的要求即可。

本实例的工作过程：当进水口1没水时，排放器上腔14、中腔13、下腔11中均没有水，此时液位浮球6在重力作用下沉到中腔13底部，所有活塞关闭了所有的排放孔8；当进水口1有较少量的水进入上腔14，通过过滤网3，水流进中腔室13，在浮力的作用下，液位浮球6开始上升，首先拔开第一组活塞，水通过中间的排放孔9流进下腔11，排放孔8的排放量与进水量如果相等，达到平衡，则中腔13存水将保持在一组活塞打开的状态，如果排放孔8的排放量比进水量大，则一组活塞很快排光进水，活塞重新回到关闭状态；如果排放孔8的排放量比进水量小，则中腔13存水，其浮力的作用将使液位浮球6继续上升，当其上升距离超过设定距离d时，第二组活塞被液位浮球6带起一同上升，进而打开了第二组排放孔8；此时如果进水量如保持不变，则排放器就会保持两组排放孔8的排量，如果进水量大与上述两组排量，则液位浮球6继续上升，直到上升距离超过2d时，液位浮球6带动第三组活塞拔起，进而打开了第三组排放孔8，以此类推，直至所有排放孔8全部打开，排放器达到最大排放量。

上述的排放器不仅能够进行冷凝水的排放，还可以适用于其他排放的工况，例如水利上等。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得冷凝水在排放时，能够根据冷凝水的排量变化进行自动调节排放，保证既不会泄漏蒸汽，也不存水；采用在液位浮球上设置固定活塞组和移动活塞组，根据液位浮球在液体中重力与受到的浮力相平衡的原理，进行上下位置调节，使得活塞与排放孔能够紧密接触或原理，进而进行排放，使得排放器能够进行排量调节；该自动调节排量的排放器的自动调节机构采用机械结构自动调节结构，比较电气化的调节器件更适用于蒸汽工作设备高热环境；为整个系统高效换热提供保证，提高了生产效率，节省了大量蒸汽能源；解决了定量排放器在冷凝水排量波动时调试不易完全到位的难题，同时该排放器能够在各种排放工况使用。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种自动调节排量的排放器，其特征在于：包括壳体、液位浮球、活塞组、排放孔组和过滤网，所述活塞组设于所述液位浮球上，所述液位浮球设于所述壳体的内部，所述排放孔组设于所述液位浮球的下部，所述过滤网设于所述排放孔组的上部，且所述液位浮球位于所述过滤网的内部；所述液位浮球为空心结构，且所述液位浮球的外表面上对称设有多个通孔；所述活塞组包括固定活塞组和移动活塞组，所述固定活塞组通过所述通孔固定设于所述液位浮球上，所述移动活塞组通过所述通孔滑动设于所述液位浮球上；所述排放孔组设有多个排放孔，且所述排放孔的数量与所述活塞组中的活塞数量相同，所述排放孔与所述活塞组中的活塞位置相对应；多个所述排放孔均包括常量排放部和变量排放部，所述变量排放部与所述常量排放部上下设置，所述常量排放部为圆柱状结构，位于所述排放孔的下部；所述变量排放部包括圆柱状结构与圆锥状结构，所述圆锥状结构与所述活塞下端的形状相适应，且所述圆锥状结构的高度与所述活塞下端的圆锥结构的高度相同，使得所述活塞下端能够完全插入所述排放孔内的变量排放部的圆锥结构内，使得所述活塞与所述排放孔完全紧密结构；所述移动活塞组的数量为多组，多组所述移动活塞组依次设于所述液位浮球的圆周上，且每一个圆周上的所述移动活塞组中的活塞沿中心对称设置，每组所述移动活塞组中的活塞杆端部设有隔挡板。

2.根据权利要求1所述的自动调节排量的排放器，其特征在于：所述固定活塞组固定设于所述液位浮球的中心位置。

3.根据权利要求1所述的自动调节排量的排放器，其特征在于：所述排放孔的形状与所述活塞组中的活塞形状相适应。

4.根据权利要求1-3任一项所述的自动调节排量的排放器，其特征在于：所述过滤网包括上部过滤网和周侧过滤网，所述周侧过滤网与所述壳体内壁形状相适应，所述上部过滤网与所述周侧过滤网的一端连接，所述周侧过滤网的另一端与所述排放孔组连接。

5.根据权利要求1或2所述的自动调节排量的排放器，其特征在于：所述活塞组中的活塞与所述通孔接触处设有密封件。

6.根据权利要求1所述的自动调节排量的排放器，其特征在于：所述排放器还包括进水口、出水口、上盖和反冲口，所述进水口设于所述壳体的上部，所述出水口设于所述壳体的下部，所述上盖设于所述壳体的顶端，所述反冲口设于所述壳体的侧面上，所述上盖设有滑道，所述固定活塞组中的活塞上端位于所述滑道内。