CN110274063B - 一种锅炉用自动补水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锅炉用自动补水阀，包括本体及设于本体中的补水结构，补水结构包括能对供水源压力预降压的降压组件及能向锅炉中供水从而保持锅炉内压力稳定的稳压组件，按照水流方向，降压组件设于稳压组件上游，本体内腔中部形成有位于降压组件与稳压组件之间的稳压腔。使用时，自来水先经过降压组件降压，从而减小水压与锅炉内的压差，并使自来水以稳定的压力存在，在锅炉内压力小于稳压组件的设定压力时，水流自稳压腔进入锅炉内补水、补压，在锅炉内压力大于稳压组件的设定压力时，稳压组件将补水阀关闭，切断锅炉与外界压力的联系，使系统正常运行；本发明提高了补水阀稳定性及锅炉内压力控制精度，降低调节压力误差。

Description

一种锅炉用自动补水阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体指一种锅炉用自动补水阀。

背景技术

锅炉使用过程中通常需要对其进行补水。现有的锅炉补水阀一般为手动结构，即利用选杆将通道封堵来实现。例如，授权公告号为CN204187853U的中国专利《壁挂锅炉专用防渗漏H型补水阀》(申请号：CN201420647678.4)披露了一种结构，其主要由相互连通的自来水进水管和系统水进水管组成，自来水进水管和系统水进水管为一体铸造成型结构，在系统水进水管侧壁上还设置有控制系统水进水管开关的控制装置；自来水进水管与系统水进水管平行设置并由连接杆连接固定形成“H”型结构。手动补水阀需要工作人员在使用前进行人工补水，时刻关注水压变化，操作比较麻烦，且容易存在较大的压差。

现有技术中也有利用电磁阀来实现封堵通道，实现电气控制的补水阀。但是，该类电控自动补水阀的电器元件在水中长时间运行后容易故障，稳定性较差。

因此，对于目前的锅炉用补水阀，有待于做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能预先对自来水压力进行稳压从而提高补水阀稳定性、降低压差的锅炉用自动补水阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锅炉用自动补水阀，包括本体及补水结构，所述本体内部中空从而形成用于安装补水结构的内腔，所述本体具有能将内腔与供水源相连通的进水口及将内腔与锅炉相连通的出水口，其特征在于：所述补水结构包括能对供水源压力进行预降压的降压组件及能向锅炉中自动供水从而保持锅炉内压力稳定的稳压组件，按照水流方向，所述降压组件设于稳压组件上游，且所述本体内腔中部形成有位于降压组件与稳压组件之间的稳压腔。

在上述方案中，所述内腔前部为用于安装降压组件的第一装配腔，所述内腔后部为用于安装稳压组件的第二装配腔，所述稳压腔位于第一装配腔与第二装配腔之间。稳压腔的内径小于第一装配腔、第二装配腔的内径。

在上述方案中，所述降压组件包括

装配壳，设于所述第一装配腔中，该装配壳的前端敞开布置从而形成开口，该装配壳的后端面上开有供水流穿过的第一通水孔；

差压套，能前后移动地设于所述装配壳上，该差压套向后移动能将第一通水孔的部分进行遮盖，该差压套向前移动将第一通水孔露出；

端盖，设于所述差压套的前部并能随差压套前后移动，所述端盖前后贯通，所述端盖的外缘与装配壳内壁之间具有间隙，且所述端盖与差压套外壁、装配壳内壁之间围合成供水流通过的缓冲腔，所述差压套的周壁上开有供水流进入缓冲腔内的第二通水孔；以及

第一弹性件，使所述差压套始终保持向前移动的趋势。

当自来水通过进水口进入第一装配腔中后，水流穿过差压套进入稳压腔，同时，自来水的压力会带动端盖及差压套压缩第一弹性件，使差压套向后移动，从而将装配壳上的第一通水孔面积减小，进而减小水流自第一装配腔流入稳压腔的流量，多余的水流自差压套周向上的第二通水孔进入缓冲腔并进一步自端盖与装配壳内壁之间的间隙回流至靠近进水口的区域，该过程中，进入缓冲腔的水流会对端盖产生向前的作用力，该作用力与自来水对端盖向后的作用力达到平衡后，水流就会以稳定但小于初始水压的压力流入稳压腔中，从而实现了预降压效果。

为了便于装配，所述装配壳后端设置有向后延伸的延长套，该延长套与所述装配壳主体之间构成外肩，对应的，所述第一装配腔内壁上成形有抵压在该内肩处的台阶。

优选地，所述第一通水孔开设于延长套的端壁上并布置为环状，所述差压套后端具有能与延长套内壁导向配合的外圈，且该外圈的外径大于第一通水孔的外沿直径，该外圈端口的内沿直径大于第一通水孔的内沿直径而小于第一通水孔的外沿直径。采用该结构，以便于控制水流自第一装配腔进入稳压腔中的量，从而达到预降压效果。

作为改进，所述外圈内径按照水流方向逐渐增大从而使外圈端口的内沿对应第一通水孔的中部布置。该结构不仅便于对第一通水孔的有效面积进行控制，同时可起到缓冲水流流速的作用，从而提高降压效果。

为了便于装配，所述差压套前部的外周具有沿周向开设的装配槽，所述端盖内缘插置在该装配槽中，所述端盖整体向后延伸，且端盖后端面上形成有靠近边缘布置的配合凹圈，对应的，所述装配壳上设置有向前延伸并与凹圈相配合相抵的凸圈。

作为改进，所述差压套的进水端包括内径依次减小的第一段、第二段及第三段，所述第三段的内径为差压套主体内径的0.3～0.6倍，所述第二通水孔位于第三段下游并靠近第三段布置。采用该结构，使水流流速在局部迅速增大，以便于使其一进入差压套就可以自第二通水孔进入缓冲腔，形成部分水流的循环，为快速稳压提供条件。

在上述各优选方案中，所述稳压组件包括

装配座，设于所述第二装配腔中，该装配座上开有供水流通过的第三通水孔；

活塞，能前后移动地设于所述装配座上，所述活塞向前移动与第二装配腔内壁配合从而防止水流自稳压腔流入锅炉中，所述活塞向后移动与本体内壁之间形成有供水流自稳压腔进入锅炉的进水区；以及

第二弹性件，使所述活塞始终保持向前移动从而与第二装配腔内壁紧配的趋势。

当锅炉内压力与第二弹性件压力之和小于稳压腔内压力时，活塞在稳压腔内压力下向后移动从而使水流进入锅炉内补水、补压，当锅炉内压力与第二弹性件的压力之后大于稳压腔内压力时，活塞向前移动从而将锅炉关闭，起到保压作用。

作为改进，所述第二装配腔的前端具有自后向前内径逐渐减小的收缩段，对应的，所述活塞前端具有能与该收缩段相配合压紧的密封面，且该密封面的外径自前向后逐渐增大。所述收缩段的内表面与密封面之间的夹角为2°～8°。采用该结构，在实现快速密封的同时，还可以防止接触面过大而造成密封缓慢进而导致压差较大的问题。

优选地，所述本体进水口处的压力为P1，所述稳压腔内的压力为P2，所述出水口处的压力为P3，则P1＝0.1～1MPa，P2＝(1.2～1.5)P3。所述第一弹性件的弹力为Pt1，所述第二弹性件的弹力为Pt2，则Pt1＝(0.3～0.4)P2，Pt2＝(0.2～0.5)P3。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在本体内腔中设置了按照水流方向依次布置的降压组件及稳压组件，使用时，与锅炉内压差较大的自来水先经过降压组件降压，从而减小水压与锅炉内的压差，并使自来水以稳定的压力存在，在锅炉内压力小于稳压组件的设定压力时，水流自稳压腔进入锅炉内补水、补压，在锅炉内压力大于稳压组件的设定压力时，稳压组件将补水阀关闭，切断锅炉与外界压力的联系，使系统正常运行；本发明的补水阀能预先对自来水压力进行降压、稳压，从而提高了补水阀稳定性，且由于稳压腔与锅炉内压差减小，可进一步提高锅炉内压力控制精度，降低调节压力误差，提高系统使用性能。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1分解图；

图3为图2另一角度的结构示意图；

图4为图1的剖视图(锅炉不补水状态)；

图5为图1的剖视图(锅炉补水状态)；

图6为图4中A部分的放大结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～6所示，本实施例的锅炉用自动补水阀包括本体1及补水结构，本体1内部中空从而形成用于安装补水结构的内腔，本体1具有能将内腔与供水源相连通的进水口11及将内腔与锅炉相连通的出水口12。

在本实施例中，补水结构包括能对供水源压力进行预降压的降压组件2及能向锅炉中自动供水从而保持锅炉内压力稳定的稳压组件3，按照水流方向，降压组件2设于稳压组件3的上游，且本体1内腔中部形成有位于降压组件2与稳压组件3之间的稳压腔10。本体1内腔的前部为用于安装降压组件2的第一装配腔13，本体1内腔后部为用于安装稳压组件3的第二装配腔14，稳压腔10则位于第一装配腔13与第二装配腔14之间。且稳压腔10的内径小于第一装配腔13、第二装配腔14的内径。

本实施例的降压组件2包括装配壳21、差压套22、端盖23及第一弹性件24。装配壳21固设于第一装配腔13中，该装配壳21的前端敞开布置，该装配壳21的后端面上开有供水流穿过的第一通水孔211。差压套22能前后移动地设于装配壳21上，该差压套22向后移动能将第一通水孔211的部分进行遮盖，该差压套22向前移动将第一通水孔211露出。端盖23设于差压套22的前部并能随差压套22前后移动，端盖23前后贯通，端盖23的外缘与装配壳21内壁之间具有间隙200，且端盖23与差压套22外壁、装配壳21内壁之间围合成供水流通过的缓冲腔201，差压套22的周壁上开有供水流进入缓冲腔201内的第二通水孔221。第一弹性件24为套置在差压套22外周的弹簧，该弹簧的第一端与装配壳21的内端面相抵，该弹簧的第二端与端盖23的内侧相抵，从而使差压套22始终保持向前移动的趋势，即将第一通水孔211完全露出的趋势。

为了便于装配，装配壳21后端设置有向后延伸的延长套212，该延长套212与装配壳21主体之间构成外肩213，对应的，第一装配腔13内壁上成形有抵压在该内肩213处的台阶131。第一通水孔211开设于延长套212的端壁上并布置为环状，可以是一个整体呈环状的孔，也可以有2个以上的弧形长孔拼接为环状，差压套22后端具有能与延长套212内壁导向配合的外圈222，且该外圈222的外径大于第一通水孔221的外沿直径，该外圈222端口的内沿直径大于第一通水孔221的内沿直径而小于第一通水孔221的外沿直径。采用该结构，以便于控制水流自第一装配腔13进入稳压腔10中的量，从而达到预降压效果。外圈222内径按照水流方向逐渐增大从而使外圈222端口的内沿对应第一通水孔221的中部布置。该结构不仅便于对第一通水孔221的有效面积进行控制，同时可起到缓冲水流流速的作用，从而提高降压效果。差压套22前部的外周具有沿周向开设的装配槽223，端盖23内缘插置在该装配槽223中，端盖23整体向后延伸，且端盖23后端面上形成有靠近边缘布置的配合凹圈231，对应的，装配壳21上设置有向前延伸并与凹圈231相配合相抵的凸圈214。

本实施例的差压套22进水端包括内径依次减小的第一段224、第二段225及第三段226，第三段226的内径为差压套22主体内径的0.5倍，第二通水孔221位于第三段226下游并靠近第三段226布置。采用该结构，使水流流速在局部迅速增大，以便于使其一进入差压套22就可以自第二通水孔221进入缓冲腔201，形成部分水流的循环，为快速稳压提供条件。

本实施例的稳压组件3包括装配座31、活塞32及第二弹性件33，装配座31固设于第二装配腔14中，该装配座31上开有供水流通过的第三通水孔311，装配座31的中央部位设置有前后贯通的装配套312，活塞32后部的活塞杆321能前后移动地插置在装配套312中。活塞32向前移动与第二装配腔14内壁紧配从而防止水流自稳压腔10流入锅炉中，活塞32向后移动与第二装配腔14内壁之间形成有供水流自稳压腔10进入锅炉的进水区。第二弹性件33为套置在活塞32的活塞杆321外周的弹簧，该弹簧的第一端与活塞32前端的活塞头322的后端面相抵，该弹簧的第二端与装配座31的前端面相抵，从而使活塞32始终保持向前移动从而与第二装配腔14内壁紧配的趋势，即将锅炉与供水阀相切断的趋势。

本实施例的第二装配腔14的前端具有自后向前内径逐渐减小的收缩段141，对应的，活塞32前端的活塞头322的外周面形成能与该收缩段141相配合压紧的密封面320，且该密封面320的外径自前向后逐渐增大。收缩段141的内表面与密封面320之间的夹角α为5°～8°。采用该结构，在实现快速密封的同时，还可以防止接触面过大而造成密封缓慢进而导致压差较大的问题。进水口11处的压力为P1，稳压腔10内的压力为P2，出水口12处的压力为P3，则P1＝0.1～1MPa，P2＝(1.2～1.5)P3。第一弹性件24的弹力为Pt1，第二弹性件33的弹力为Pt2，则Pt1＝(0.3～0.4)P2，Pt2＝(0.2～0.5)P3。

使用本实施例的补水阀时，由于自来水与锅炉内压差较大，当自来水通过进水口11进入第一装配腔13中后，水流穿过差压套22进入稳压腔10，同时，自来水的压力会带动端盖23及差压套22压缩第一弹性件24，使差压套22向后移动，从而将装配壳21上的第一通水孔211面积减小，进而减小水流自第一装配腔13流入稳压腔10的流量，多余的水流自差压套22周向上的第二通水孔221进入缓冲腔201并进一步自端盖23与装配壳21内壁之间的间隙200回流至靠近进水口11的区域，该过程中，进入缓冲腔201的水流会对端盖23产生向前的作用力，该作用力与自来水对端盖23向后的作用力达到平衡后，水流就会以稳定但小于初始水压的压力流入稳压腔10中，从而实现预降压效果；当锅炉内压力与第二弹性件33压力之和小于稳压腔10内压力时，活塞32在稳压腔10内压力下向后移动从而使水流进入锅炉内补水、补压，当锅炉内压力与第二弹性件33的压力之后大于稳压腔10内压力时，活塞32向前移动从而将锅炉关闭，起到保压作用。

Claims (8)

1.一种锅炉用自动补水阀，包括本体(1)及补水结构，所述本体(1)内部中空从而形成用于安装补水结构的内腔，所述本体(1)具有能将内腔与供水源相连通的进水口(11)及将内腔与锅炉相连通的出水口(12)，其特征在于：所述补水结构包括能对供水源压力进行预降压的降压组件(2)及能向锅炉中自动供水从而保持锅炉内压力稳定的稳压组件(3)，按照水流方向，所述降压组件(2)设于稳压组件(3)上游，且所述本体(1)内腔中部形成有位于降压组件(2)与稳压组件(3)之间的稳压腔(10)；

所述内腔前部为用于安装降压组件(2)的第一装配腔(13)，所述内腔后部为用于安装稳压组件(3)的第二装配腔(14)，所述稳压腔(10)位于第一装配腔(13)与第二装配腔(14)之间；

所述降压组件(2)包括：

装配壳(21)，设于所述第一装配腔(13)中，该装配壳(21)的前端敞开布置，该装配壳(21)的后端面上开有供水流穿过的第一通水孔(211)；

差压套(22)，能前后移动地设于所述装配壳(21)上，该差压套(22)向后移动能将第一通水孔(211)的部分进行遮盖，该差压套(22)向前移动将第一通水孔(211)露出；

端盖(23)，设于所述差压套(22)的前部并能随差压套(22)前后移动，所述端盖(23)前后贯通，所述端盖(23)的外缘与装配壳(21)内壁之间具有间隙(200)，且所述端盖(23)与差压套(22)外壁、装配壳(21)内壁之间围合成供水流通过的缓冲腔(201)，所述差压套(22)的周壁上开有供水流进入缓冲腔(201)内的第二通水孔(221)；以及

第一弹性件(24)，使所述差压套(22)始终保持向前移动的趋势；

所述装配壳(21)后端设置有向后延伸的延长套(212)，该延长套(212)与所述装配壳(21)主体之间构成外肩(213)，对应的，所述第一装配腔(13)内壁上成形有抵压在该外肩(213)处的台阶(131)；

所述第一通水孔(211)开设于延长套(212)的端壁上并布置为环状，所述差压套(22)后端具有能与延长套(212)内壁导向配合的外圈(222)，且该外圈(222)的外径大于第一通水孔(211)的外沿直径，该外圈(222)端口的内沿直径大于第一通水孔(211)的内沿直径而小于第一通水孔(211)的外沿直径；

所述差压套(22)前部的外周具有沿周向开设的装配槽(223)，所述端盖(23)内缘插置在该装配槽(223)中，所述端盖(23)整体向后延伸，且端盖(23)后端面上形成有靠近边缘布置的配合凹圈(231)，对应的，所述装配壳(21)上设置有向前延伸并与凹圈(231)相配合相抵的凸圈(214)。

2.根据权利要求1所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述外圈(222)内径按照水流方向逐渐增大从而使外圈(222)端口的内沿对应第一通水孔(211)的中部布置。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述差压套(22)的进水端包括内径依次减小的第一段(224)、第二段(225)及第三段(226)，所述第三段(226)的内径为差压套(22)主体内径的0.3 ~ 0.6倍，所述第二通水孔(221)位于第三段(226)下游并靠近第三段(226)布置。

4.根据权利要求1或2所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述稳压组件(3)包括

装配座(31)，设于所述第二装配腔(14)中，该装配座(31)上开有供水流通过的第三通水孔(311)；

活塞(32)，能前后移动地设于所述装配座(31)上，所述活塞(32)向前移动与第二装配腔(14)内壁配合从而防止水流自稳压腔(10)流入锅炉中，所述活塞(32)向后移动与第二装配腔(14)内壁之间形成有供水流自稳压腔(10)进入锅炉的进水区；以及

第二弹性件(33)，使所述活塞(32)始终保持向前移动从而与第二装配腔(14)内壁紧配的趋势。

5.根据权利要求4所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述第二装配腔(14)的前端具有自后向前内径逐渐减小的收缩段(141)，对应的，所述活塞(32)前端具有能与该收缩段(141)相配合压紧的密封面(320)，且该密封面(320)的外径自前向后逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述收缩段(141)的内表面与密封面(320)之间的夹角(α)为2°~ 8°。

7.根据权利要求4所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述本体(1)进水口(11)处的压力为P1，所述稳压腔(10)内的压力为P2，所述出水口(12)处的压力为P3，则P1=0.1 ~1MPa，P2=(1.2 ~ 1.5)P3。

8.根据权利要求7所述的锅炉用自动补水阀，其特征在于：所述第一弹性件(24)的弹力为Pt1，所述第二弹性件(33)的弹力为Pt2，则Pt1=(0.3 ~ 0.4)P2，Pt2=(0.2 ~ 0.5)P3。