CN111569545A - 涡旋快排汽水分离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸汽输送辅助设备领域内的一种涡旋快排汽水分离器，其进液口设置在上筒体上，出液口设置在下筒体上，所述上筒体和下筒体之间经中间体相隔离，上筒体内水平设置有微孔隔板，进液口设置在微孔隔板上方；上筒体内位于微孔隔板下方设有浮球，浮球连接在连接杆的一端，中间体上侧设有连接座，连接杆的另一端铰接在连接座上，中间体上还设有连通上筒体和下筒体的通孔，所述通孔内安装有阀座，连接杆上与阀座对应设有阀芯，浮球升降运动时，阀芯与阀座相脱离或结合；所述下筒体内的空间为上大下小的涡旋空腔，出液口与涡旋空腔的底部相连。使汽水分离后的凝结水能快速排出，达到提高汽水分离效果的目的，该装置可用于各种蒸汽系统中。

Description

涡旋快排汽水分离器

技术领域

本发明涉及蒸汽输送管道上使用的一种辅助设备，特别涉及一种汽水分离装置。

背景技术

在蒸汽输送过程中，随着蒸汽的不断换热或散热，会有大量的蒸汽凝结成水，这些水会阻碍蒸汽的输送，因此，需要采用汽水分离器将水从蒸汽中分离出来并及时排出。目前的汽水分离器种类繁多，有挡板式、离心式、旋流式、重力式、折流式、填充式等等结构形式。

中国专利数据库中，公开了一种外置式汽水分离器，其公开号：CN101703871A，公开日：20100512；该装置一个中空的壳体，其上有进汽管、出汽管、排污管，其外部有保温层，其内部自上而下设置有锥形折流板和旋流板，所述锥形折流板的中心有圆孔，中间部位有细孔，边缘有疏水孔，所述的旋流板的中心有圆孔，其上周方设置有长形孔，长形孔的上方设置有导叶片，导叶片同向倾斜固定在旋流板的上方，旋流板的边缘有导流孔和疏水管孔，锥形折流板和旋流板将壳体内部自上而下分成上、中、下三个汽室，上汽室的出汽口处设置有分离盒，分离盒的底部有排水管，上汽室的底部边缘处有疏水管，所述的进汽管伸入下汽室的内部，进汽管的两侧设置有出汽孔。其工作时，壳体内部自上而下设置锥形折流板和锥形旋流板，锥形折流板和锥形旋流板将壳体内部自上而下分成上汽室、中汽室和下汽室，未经净化的高速湿蒸汽流进入进汽管，从进汽管两侧的出汽孔排出，汽流进入容积突然增大的下汽室，汽流的流速会急剧减缓，大量蒸汽中的水滴由于重力作用沉降落入底部，通过排污管排出，同时蒸汽流和少量水汽则上升通过锥形旋流板，由于锥形旋流板上沿圆周方向均匀设置有六个长形孔，所述每个长形孔的上方设置有一片导叶片，所述的导叶片按相同旋转方向倾斜固定在锥形旋流板的上方，蒸汽流通过长形孔所在导叶片的作用下，会加速旋转进入中汽室，蒸汽流在中汽室中旋转上升，由于惯性和离心力的作用，蒸汽中的水滴被甩向中汽室的内壁，水滴沿着中汽室的内壁下流，通过锥形旋流板上的导流孔流入下汽室的底部，通过排污管排出，同时蒸汽流则旋转着不断上升，经过锥形折流板，由于锥形折流板上的细孔位于其中间部位，水滴被甩向四周的蒸汽流必须经过折流才能从细孔中通过锥形折流板，从而使进入上汽室的蒸汽中所含的水滴已经大大减少，进入上汽室的蒸汽流继续上升，经过惯性折流后进入出气口分离盒，进一步将蒸汽中的水滴去除，上汽室中产生的水滴通过疏水管进入下汽室的底部，通过排污管排出，出气口分离盒中的水滴通过排水管进入下汽室的底部，通过排污管排出，出气口分离盒中的蒸汽从出汽管流出，此时的蒸汽的干燥度和清洁度达到99％以上。

中国专利数据库中，还公开了一种浮球位式调节汽水分离器，其公开号：CN2090468U，公开日：19911211，该装置包括带有进气管和二次蒸汽排气管的罐体，液位继电器、浮球、电磁阀，在罐体的顶部或侧部装有液位继电器，液位继电器的摆杆通入罐体内，另一端装有浮球，在罐体下部装有排水管，其排水管上装有电磁阀。液位继电器由控制电路控制其动作，当浮球升至上限时，其磁钢运动带动一对常开触点闭合，使时间继电器、中间继电器及示灯得电中间继电器常开触点闭合，使电磁阀工作，排出冷凝水。当浮球下落至下限时，时间继电器、中间继电器失电，中间继电器常开触点打开，电磁阀失电，停止排水，此时液位继电器常闭触点接通。

中国专利数据库中，还公开了一种混合式汽水分离器，其公开号： CN2105329U，公开日：19920527，该混合式汽水分离器是一种兼有离心式分离器，其在带孔的底板上放置3～10层直径为10～50mm的玻璃球或不锈钢球，若同时使用不同直径的球体时，大直径的球放在下层，小直径的球放在上层。球层之上放置5～25层50目至120目的不锈钢金属丝网，大孔的丝网放在下面，小孔的丝网放在上面。最后用带孔的盖板压紧。如果把底板和盖板直接固定于蒸发器中，则可利用蒸发器外壳作为侧板。该装置工作时，蒸汽经带孔底板进入分离器，汽流先沿球体组成的离心层曲折道路上升流动。汽流在球体表面进行曲线运动，使有较大直径的液滴在离心力作用下被清除。表现为顺着球体表面不断下滑的液滴。经离心处理的汽流只含有较小直径的液滴。它们上升进入过滤层，通过由金属丝网组成的细微曲折孔道继续上升，液滴由较大到细微逐一被截住。也表现为沿金属网下滴的液滴，最后得到基本没有任何液滴的纯粹的汽流经带孔盖板流出。

尽管现有技术中有很多种适用于各种应用场所的汽水分离，但这些汽水分离器均具有共同的缺点。其一：汽水分离后的水排出时，均通过正压推动其排出，有时候还会夹带蒸汽，不能达到节能的效果；其二，存在频繁动作的部件，这些部件易于卡阻，例如电磁阀、浮球阀等，其使用寿命相对较短，需要进一步改进；其三，排水管道内流动阻力较大，在零背压情况下不能实现正常排水；其四：汽水分离效率不高，无法进行精细流量的调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种涡旋快排汽水分离器，使汽水分离后的凝结水能快速排出，达到提高汽水分离效果的目的。

本发明的目的是这样实现的：一种涡旋快排汽水分离器，包括进液口和出液口，进液口设置在上筒体上，出液口设置在下筒体上，所述上筒体和下筒体之间经中间体相隔离，上筒体内水平设置有微孔隔板，进液口设置在微孔隔板上方；上筒体内位于微孔隔板下方设有浮球，浮球连接在连接杆的一端，中间体上侧设有连接座，连接杆的另一端铰接在连接座上，中间体上还设有连通上筒体和下筒体的通孔，所述通孔内安装有阀座，连接杆上与阀座对应设有阀芯，浮球升降运动时，阀芯与阀座相脱离或结合；所述下筒体内的空间为上大下小的涡旋空腔，出液口与涡旋空腔的底部相连。

本发明的涡旋快排汽水分离器工作时，进液口连接在蒸汽管道上，出液口连接至回水收集装置或直接排放到污水井，蒸汽中的凝结水从进液口进入微孔隔板上方，管道内的蒸汽压力推动凝结水穿过微孔隔板，进入微孔隔板的下方，微孔隔板一方面起过滤作用，更重要的是起阻水阻气的作用，使得透过微孔隔板后的凝结水的压力大幅度降低，凝结水排出时，不会夹带大量蒸汽。当上筒体内凝结水集聚后，浮球逐渐上升，直到带动阀芯与阀座脱离，凝结水穿过阀座经通孔进入下筒体内，经过涡旋空腔时，凝结水形成漩涡被快速排出。其汽水分离快速高效，使用可靠。该装置可用于各种蒸汽系统中。

为保证阀座位于阀芯结合可靠，开关方便，所述阀座与阀芯为相互耦合的球面形状。球面形状易于开关，关闭后密封严密。

作为本发明进一步的改进在于，所述阀座的上口与阀芯相对应，阀座的下口呈外扩的喇叭口形状，所述通孔的直径不小于喇叭口的直径。上筒体内的凝结水本身带有一定的温度和压力，经喇叭口后，凝结水失压膨胀，自身可再次蒸发形成蒸汽，推动凝结水快速排出。

作为本发明进一步的改进在于，所述阀芯经螺纹连接在连接杆上。该方案可以快速调整阀芯位置，便于设备的调试。

作为本发明进一步的改进在于，所述涡旋空腔内壁上设有旋向相同的若干旋流槽。旋流槽具有导流作用，促进凝结水排出时形成漩涡，以便更快速彻底地排出。

作为本发明进一步的改进在于，进液口连接有向上筒体内延伸连接导管，连接导管上设有若干液流孔。更进一步的改进在于，所述连接导管另一端穿出上筒体并经排污阀与出液口在外部相连。所述排污阀可以为电磁阀。该方案使得本装置可以实现排污，必要时打开排污阀，使得进液口和出液口直通，可以清除管道内的垃圾。连接导管在进液时具有缓冲作用，同时也可以将大的垃圾截留在连接导管内，起过滤的作用，在清污时，可直接被蒸汽及凝结水吹走；同时，在清污时，可以约束蒸汽和凝结水在连接导管内流动，蒸汽及凝结水流过连接导管时，在液流孔外形成负压，抽吸微孔隔板上的垃圾，形成反向冲洗的效果，可以使得微孔隔板表面清污彻底。

作为本发明进一步的改进在于，所述微孔隔板上设有若干蜂窝状的微通道。该微通道可以起阻水阻气作用，减少排出凝结水时夹带的蒸汽。

作为本发明进一步的改进在于，所述上筒体包括一个可拆卸的顶盖。拆开顶盖可以方便地进行检修和调试。

附图说明

图1为本发明涡旋快排汽水分离器的主视图。

图2为本发明涡旋快排汽水分离器的左视图。

图3为图2的B-B向剖视图。

图4为图3中A的局部放大图。

图5为下筒体结构示意图。

图6为浮球、连接杆及连接座连接结构示意图。

其中，1出液口，2排污阀，3顶盖，4进液口，5上筒体，6中间体，7下筒体，8液流孔，9连接导管，10通孔，11涡旋空腔，12连接杆，13浮球，14微孔隔板，15阀芯，16连接座，17阀座，18喇叭口，19旋流槽。

具体实施方式

如图1-6所示，为涡旋快排汽水分离器，其包括有进液口4和出液口1，进液口4设置在上筒体5上，上筒体5顶部设有一个可拆卸的顶盖3，出液口1设置在下筒体7上，所述上筒体5和下筒体7之间经中间体6相隔离，上筒体5内水平设置有微孔隔板14，微孔隔板14上设有若干蜂窝状的微通道，起阻水阻气及过滤作用，进液口4设置在微孔隔板14上方；上筒体5内位于微孔隔板14下方设有浮球13，浮球13连接在连接杆12的一端，中间体6上侧设有连接座16，连接杆12的另一端铰接在连接座16上，中间体6上还设有连通上筒体5和下筒体7的通孔10，所述通孔10内安装有阀座17，连接杆12上与阀座17对应设有阀芯15，阀芯15经螺纹连接在连接杆12上所述阀座17与阀芯15为相互耦合的球面形状；浮球13升降运动时，阀芯15与阀座17相脱离或结合；所述下筒体7内的空间为上大下小的涡旋空腔11，出液口1与涡旋空腔11的底部相连，涡旋空腔11内壁上设有旋向相同的若干旋流槽19。

阀座17的上口与阀芯15相对应，阀座17的下口呈外扩的喇叭口18形状，通孔10的直径不小于喇叭口18的直径。

进液口4连接有向上筒体5内延伸连接导管9，连接导管9上设有若干液流孔8；连接导管9另一端穿出上筒体5并经排污阀2与出液口1在外部相连，该排污阀2为电磁阀，可实现远程控制。

工作时，进液口4连接在蒸汽管道上，出液口1连接至回水收集装置或直接排放到污水井，蒸汽中的凝结水从进液口4、连接导管9进入微孔隔板14上方，管道内的蒸汽压力推动凝结水穿过微孔隔板14，进入微孔隔板14的下方，微孔隔板14一方面起过滤作用，更重要的是起阻水阻气的作用，使得透过微孔隔板14后的凝结水的压力大幅度降低，凝结水排出时，不会夹带大量蒸汽。当上筒体5内凝结水集聚后，浮球13逐渐上升，直到带动阀芯15与阀座17脱离，凝结水穿过阀座17经通孔10进入下筒体7内，经过涡旋空腔11时，在旋流槽19的引导作用下，凝结水形成漩涡被快速排出；凝结水排出后，阀芯15落入阀座17，上筒体5实现密封，不会泄漏蒸汽。其汽水分离快速高效，使用可靠。

需要排污时，打开排污阀2，使得进液口4和出液口1直通，大量高压蒸汽推动管道内的污物快速排出，排污时，蒸汽流过液流孔8时，具有引射作用，会将微孔隔板14上方的垃圾吸走，达到清洁管道和上筒体的目的。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种涡旋快排汽水分离器，其特征在于：包括进液口和出液口，进液口设置在上筒体上，出液口设置在下筒体上，所述上筒体和下筒体之间经中间体相隔离，上筒体内水平设置有微孔隔板，进液口设置在微孔隔板上方；上筒体内位于微孔隔板下方设有浮球，浮球连接在连接杆的一端，中间体上侧设有连接座，连接杆的另一端铰接在连接座上，中间体上还设有连通上筒体和下筒体的通孔，所述通孔内安装有阀座，连接杆上与阀座对应设有阀芯，浮球升降运动时，阀芯与阀座相脱离或结合；所述下筒体内的空间为上大下小的涡旋空腔，出液口与涡旋空腔的底部相连。

2.根据权利要求1所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述阀座与阀芯为相互耦合的球面形状。

3.根据权利要求1或2所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述阀座的上口与阀芯相对应，阀座的下口呈外扩的喇叭口形状，所述通孔的直径不小于喇叭口的直径。

4.根据权利要求1或2所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述阀芯经螺纹连接在连接杆上。

5.根据权利要求1或2所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述涡旋空腔内壁上设有旋向相同的若干旋流槽。

6.根据权利要求1所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：进液口连接有向上筒体内延伸连接导管，连接导管上设有若干液流孔。

7.根据权利要求6所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述连接导管另一端穿出上筒体并经排污阀与出液口在外部相连。

8.根据权利要求7所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述排污阀为电磁阀。

9.根据权利要求1或2所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述微孔隔板上设有若干蜂窝状的微通道。

10.根据权利要求1或2所述的涡旋快排汽水分离器，其特征在于：所述上筒体包括一个可拆卸的顶盖。

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