CN1086223C - 液体压供装置 - Google Patents

Abstract

在工作流体输入口b与密封容器1a之间配置圆柱形多孔装置，以便使工作流体输入口处馈入密封容器的工作流体不与压供液体表面发生直接接触。在工作流体输入口处配置具有最小流通面积渐扩部的环形装置。利用圆柱形多孔装置折射与散射工作流体流，以便迅速在密封容器中产生馈送液体的压强，从而可对液体进行快速压供。

Description

液体压供装置

本发明涉及在高压蒸汽或压缩空气作为动力流体的压力下供给液体(如水、热水、燃油等)的液体压供装置。本发明的液体压供装置特别适用于收集蒸汽管道系统中产生的冷凝液并将该冷凝液送至锅炉或余热回收系统。

在多数情况下，蒸汽管道系统或其它各种利用蒸汽的系统中由蒸汽冷凝而产生的冷凝液仍然含有相当的热量。因而，在实践中广泛利用冷凝液回收系统以便有效地利用这些热能，即将含有大量热量的冷凝液收集在液体压供装置中并将所收集的冷凝液送至锅炉或余热回收系统以便有效地利用这些存储的热能。

现有技术冷凝液回收系统中使用的液体压供装置将冷凝液收集在密封容器中，并通过操作转换阀将高压工作或动力流体(如蒸汽、压缩空气或其它流体)引入该密封容器。液体压供装置在工作流体的压力下从该密封容器内释放出冷凝液，且同时将该冷凝液提供给冷凝液回收部。

这种液体压供装置已有公开，例如日本实用新型公开第37-22378号。

上述液体压供装置将参照图1和2予以说明。图1是现有技术液体压供装置部分剖视的通用透视图。图2是现有技术液体压供装置阀门部的放大剖视图。在这些图中，参考数字100表示液体压供装置。液体压供装置100包含浮球120和工作蒸汽输入阀110，它们均配置于密封容器101之中。

密封容器101配备有压供液体输入口102和压供液体输出口103，它们分别装有单向阀105和106。单向阀105的安装方向使得允许液体流入密封容器101，而单向阀106的安装方向则使得允许液体流出密封容器101。

在密封容器101的顶部形成有工作蒸汽输入口108和工作蒸汽释放口109，如图1和2所示其上装有工作蒸汽输入阀110和工作蒸汽释放阀111。在此，工作蒸汽输入阀110和工作蒸汽释放阀111通过上下移动阀门升降杆112和113而开启和关闭。当阀门升降杆112抬升时工作蒸汽输入阀110开启，而当阀门升降杆113抬升时工作蒸汽释放阀111关闭。阀门升降杆112和113通过连接板115而平行相连。通过上下移动连接板115而同时开启和关闭工作蒸汽输入阀110和工作蒸汽释放阀111。

在现有技术液体压供装置100中，压供液体输入口102通过单向阀105与蒸汽负载(冷凝液生成部)相连，而压供液体输出口103则通过单向阀106与利用或回收余热的装置相连。工作蒸汽输入口108与高压蒸汽源相连，从而提供工作流体。在液体压供装置100中，当密封容器101中不存在冷凝液时，浮球120处于低位，而连接板115下降。因此，在工作蒸汽输入阀110中，阀门升降杆112下降，致使安装在阀门升降杆112顶端的球形阀体122座落于阀座123上而将开口封闭。相反，在工作蒸汽释放阀111中，阀门升降杆113顶端的圆形阀头127从阀座128上移开，从而开启工作蒸汽释放口109。

如果在与液体压供装置100相连的蒸汽负载中生成冷凝液，该冷凝液通过单向阀105流入密封容器101并在密封容器101中累积。随着冷凝液量的增加，浮球120上升。随着浮球120的上升，力臂118的一端也上升。如果力臂118上升超过一定的水平，咬合机构140翻转以便抬升杆121，从而抬升连接板115。当连接板115被抬升时，安装在工作蒸汽输入阀110中连接板115上的阀门升降杆112上升以致将阀头122从阀座123上移开，从而将工作蒸汽输入口108开启。在液体压供装置100中，工作蒸汽流过阀座123的开口并流过阀门升降杆112与阀箱130之间的间隙，通过配置于阀箱130下端的开口而向下喷射。此时，工作蒸汽释放阀111处于关闭位置，因此密封容器101中的压力增加而通过液体输出口103将冷凝液排出。在这种液体压供装置100中，工作蒸汽如上所述从阀箱130下端向下喷射，从而使得大部分工作蒸汽与累积在密封容器101中的液体发生直接接触。

在现有技术液体压供装置中，由于作为工作流体的蒸汽被直接喷射向密封容器101中的液体，则部分工作流体被直接喷入密封容器101中的液体。这样，当使用蒸汽作为工作流体时，蒸汽便被喷入较冷的液体之中，从而导致蒸汽发生冷凝。因此，密封容器中的压力在增至足够高的水平以便从密封容器101中对液体进行压力供应之前需占用时间，这是由于蒸汽与较冷液体接触所引起的冷凝效应使蒸汽压力减小的缘故。所以，从密封容器101中馈送液体需占用时间。

本发明的目的之一是提供一种能够在打开工作流体输入口后迅速增加密封容器内压力的液体压供装置，从而在短时间内从密封容器中对液体进行压供。

本发明的另一个目的是提供一种对在工作流体输入口流动的蒸汽、压缩空气等流体而言可适用于宽工作流体压力范围的液体压供装置。本发明提供的液体压供装置包括工作流体折射与散射装置，它用于在通过转换阀开启工作流体输入口时防止工作流体与液体表面的直接接触，从而该液体压供装置可以在密封容器之内折射和散射工作流体。

根据本发明的其它特点，该液体压供装置包括具有小截面积的工作流体输入口和渐扩部，其中通过的流体从工作流体输入口的最小截面积部逐渐扩散，并设计使得在该最小截面积部开启和关闭工作流体输入口。

下面，结合附图对本发明上述及其它目的和特点加以说明。

图1为现有技术液体压供装置部分剖视的透视图；

图2为图1液体压供装置阀门部的放大剖视图；

图3为本发明液体压供装置的第一方案通用剖视图；

图4为本发明主部的部分放大剖视图；

图5为本发明液体压供装置第二方案主部的剖视图。

现参照附图说明本发明液体压供装置的优选方案。如图3所示，本发明的液体压供装置包括密封容器1a、装置体1和封盖2。在该装置中配备有浮球3、浮阀4和咬合机构部5。在封盖上配置有工作流体输入口6、工作流体输出口7、压供液体输入口8和压供液体输出口9。压供液体输入口8通过只允许液体流入密封容器1a的单向阀8a与适当的压供液体发生源(图中未画出)相连。

浮球3的配置使得其以转轴10为中心上下移动，从而上下移动双阀机构的浮阀4以便在密封容器1a的内部关闭和开启压供液体输出口9，并且绕转轴12上下移动第一力臂11。第二力臂13配置得绕转轴12转动。在第二力臂13末端与第一力臂11末端之间呈压紧状态装有螺旋弹簧14。操作杆15与第二力臂13的上部相连。

在操作杆15的上部装有用于开关工作流体输出口7的球形输出阀体16。在操作杆15的中部装有操作力臂17。操作力臂17的上部与垂直可移动配置的工作流体输入杆18相毗邻。在工作流体输入杆18上部的上方配置有可自由移动的球形工作流体输入阀体19。

蒸汽管道系统和使用蒸汽的设备(图中未画出)中生成的冷凝液通过单向阀8a由压供液体输入口8进入密封容器1a。随着密封容器1a中液体水平的上升，浮球3也上升，从而略微开启浮阀4。随着液体水平的进一步上升，浮球3继续上升，最终与咬合机构5咬合以便持续地向上推动操作杆15。随着操作杆15的上移，工作流体输出口7被工作流体输出阀体16关闭，且同时由工作流体输入杆18开启工作流体输入口6，从而使得工作流体(如高压蒸汽或压缩空气)流入密封容器1a并由此通过浮阀4和压供液体输出口9排出累积的液体。

如图4所示，工作流体输入口6与输入阀室20相连，其中可自由移动的工作流体输入阀体19通过输入阀室20和通道21而配置。另外，工作流体输入口6通过输入口装置22的直管部23和圆柱多孔装置24与密封容器1a的内部相连。直管部23含有横向开口，它们基本与容器1a中冷凝液的表面平行，并导向多孔装置24。圆柱多孔装置24具有许多小直径细孔24a，且最好具有大于直管部23通道面积的通道面积。在圆柱多孔装置24的外周界和下端部，装有螺旋弹簧25以便将圆柱多孔装置24固定在输入口装置22上。

如图4所示，设计工作流体输入阀体19，使得随着工作流体输入杆18的上移，直管部23与输入阀室20相连，从而将高压工作流体从工作流体输入口6送入密封容器1a。

准备从直管部23送入密封容器1a的蒸汽在穿过圆柱多孔装置24时被许多小直径细孔24a分成许多蒸汽流，从而该蒸汽流沿水平方向被散射，其基本与容器1a中冷凝液的表面平行。因此，该蒸汽流不会发生冷凝，因为它不与密封容器1a中压供液体的较冷表面发生直接接触。这样，该蒸汽扩散在容器1a中压供液体表面上方的整个区域以建立对液体进行迅速压供的足够压力，而不直接喷射到冷凝液之中。

在图5中，给出了本发明工作流体输入口6的第二方案，它仍具有通道21、输入阀室20、直管部23和圆柱多孔装置24，并且以图4所示方案类似的方式与密封容器1a相连。在图5的方案中，环形装置26置于直管部23的上端，且该环形装置26的上端27具有最小截面积，而该上端27作为阀座部使工作流体输入阀体19座落其上。环形装置26的内周界表面28具有渐扩部，它沿流体流动方向逐渐扩展。流体通道经由渐扩内周界表面28、直管部23和圆柱多孔装置24自上端27最小截面部向密封容器1a伸延。

在图5的方案中，当工作流体输入阀体19从环形装置26的上端27处移开时，接受高工作流体压力的表面面积由于上端27截面积的下降而减小。因而，甚至在使用高工作流体压力时也可以将工作流体输入阀体19从上端27移开，以便通过操作杆15和工作流体输入杆18的驱动力开启阀门。

另外，在图5的方案中，利用圆柱多孔装置24减小了高压蒸汽的流速并散射了该蒸汽流。穿过最小截面积上端27的高压蒸汽向下流过渐扩内周界表面28，从而将该高压蒸汽的速度能量转变成压强能量，进而到达密封容器1a内压供液体的上部。该高压蒸汽迅速获得巨大压力而对液体进行压供，不会向下进入该液体表面并发生冷凝。

随着由液体压供致使密封容器1a内液体水平的降低，浮球3也下降。如图3所示，当浮球3到达预定低位时，咬合机构5重新咬合在相反一侧，从而关闭工作流体输入口6并开启工作流体输出口7。这样，浮阀4关闭以停止液体的压供。同时，液体重新从压供液体输入口8向下流入密封容器1a，并再次重复上述工作过程。

如上所述，本发明提供了一种能够在短时间内利用压力从密封容器中供应液体的液体压供装置。应当注意，上述方案仅作为实例，因此本发明并不局限于上述方案。另外，显而易见，精于此技术的人了解之后，可以进行各种改变而不会偏离本发明权利要求所描述的要点与范围。例如，在上述方案中，使用了圆柱多孔装置折射和散射工作流体，但其形状并不局限于圆柱；比如可以利用折射板或多层栅网装置折射或散射工作流体。另外，可以将工作流体散射在基本平行于液体表面方向与垂直于并且背离液体表面方向之间的任何方向上。

Claims (14)

1.一种液体压供装置包括：具有工作流体输入口、工作流体输出口、压供液体输入口和压供液体输出口的容器；用于检测该容器内液体表面水平的液体水平检测装置；与该液体水平检测装置相连的转换阀，该转换阀在开启工作流体输入口时关闭工作流体输出口，而在关闭工作流体输入口时开启工作流体输出口；其特征在于，该装置还包括安装于工作流体输入口与容器内部之间的工作流体折射装置，该工作流体折射装置用于来自工作流体输入口的流体使之背离液体表面，从而在工作流体由工作流体输入口馈入该容器时防止该工作流体与容器内液体的表面发生直接接触。

2.根据权利要求1的液体压供装置，其特征在于，所述的工作流体折射装置包括多孔装置。

3.根据权利要求2的液体压供装置，其特征在于，所述的多孔装置为圆柱形。

4.根据权利要求1的液体压供装置，其特征在于，所述的工作流体折射装置利用螺旋弹簧安装在工作流体输入口上。

5.根据权利要求1的液体压供装置，还包括位于工作流体输入口的工作流体输入阀体和工作流体输入阀座；其特征在于，所述的工作流体输入阀座包括工作流体输入口的最小截面区域。

6.根据权利要求1的液体压供装置，还包括位于工作流体输入口的工作流体输入阀体和工作流体输入阀座；其特征在于，所述的工作流体输入口包括位于工作流体输入阀座下游渐扩部。

7.根据权利要求1的液体压供装置，其特征在于，该装置还包括安装于工作流体输入口的环形装置。

8.根据权利要求7的液体压供装置，其特征在于，所述的环形装置包括沿工作流体流向扩展的渐扩部。

9.一种液体压供方法，其步骤包括：提供具有工作流体输入口、工作流体输出口、液体输入口和液体输出口的容器，用于检测容器中液面水平的液体水平检测装置和与液体水平检测装置相连的转换阀，该转换阀当工作流体输入口开启时关闭，而当工作流体输入口关闭时开启；通过压供液体输入口将液体馈入容器以形成液体表面；检测液体表面的液体水平；当液体水平超过预定界限时关闭工作流体输出口并开启工作流体输入口从而允许工作液体流入容器；其特征在于，该方法还包括将来自工作流体输入口的工作流体折射使之偏离液体表面，从而在工作流体自工作流体输入口馈入容器时防止该工作流体与容器内的液体表面发生直接接触。

10.根据权利要求9的液体压供方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：对来自工作流体输入口的液体进行散射。

11.根据权利要求9的液体压供方法，其特征在于，所述的散射步骤包括经由多孔装置而从工作流体输入口穿过。

12.根据权利要求9的液体压供方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤：使工作流体穿过渐扩部。

13.根据权利要求9的液体压供方法，其特征在于，所述的折射步骤包括沿基本平行于液体表面的方向折射工作流体。

14.根据权利要求9的液体压供方法，其特征在于，所述的折射步骤包括在基本平行于液体表面方向与垂直于并且背离液体表面方向之间的任何方向上折射工作流体。

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