CN1219171C - 一种冷凝水回收泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷凝水回收泵，包括进水单向阀、排水单向阀、筒形泵体、浮球控制阀门启闭机构。其中，阀门启闭机构由浮球、前后段浮球杠杆、阀体、弹簧、摆动盘、阀杆、阀瓣构成；其特征在于筒形泵体上设有进水单向阀和出水单向阀，阀门启闭机构由浮球控制，浮球控制杠杆为两段肘形结构，后段杠杆肘部设有上下挡板，进气阀瓣和出气阀瓣在同一个阀杆上。该冷凝水回收泵结构紧凑、体积小，以热力系统的蒸汽为动力无需额外动力，也不用复杂的仪表控制系统，可用于闭式冷凝水回收系统，密闭回收的冷凝水可节约15%-20%能量，是一种较理想的凝结水回收设备。

Description

一种冷凝水回收泵

1、技术领域

本发明涉及一种冷凝水回收泵，尤其是一种由蒸汽或压缩空气驱动的浮球控制冷凝水回收泵。

2、背景技术

在生产装置中，换热设备产生的冷凝水是宝贵的能量资源，目前许多装置中的冷凝水采用开式回收或干脆不进行回收，这一方面产生很大的能源浪费，同时又对环境产生污染。在回收方法中目前主要采用喷射式冷凝水回收系统，这种系统存在着结构配置复杂、额外能耗大、需要仪表控制系统配套、投资相对较大等问题。文献《密闭式冷凝水回收技术》(《能源研究与利用》1999年第2期)介绍了国内目前普遍采用的密闭冷凝水回收装置，该冷凝水回收装置在冷凝水输送时，为防止饱和水汽蚀，需在离心泵前增压，泵前安装有喷射泵，并配有各类仪表，该装置成本高、投资大。中国专利87210796和96119513叙述了这类锅炉蒸汽冷凝水回收及补水系统，结构包括水泵、喷射泵系统、管路和控制仪表等。美国专利6099260说明了一种浮球式蒸汽驱动冷凝水回收泵，该泵由浮球作动力，通过两端连接有弹簧的多支点轴驱动机构实现泵的进气和排气驱动，进气阀和排气阀为并列结构，一个阀关闭时另一个阀打开；美国专利5426990描述了一种浮球式蒸汽驱动冷凝水回收泵阀门驱动机构，该机构由浮球作动力，通过一个连杆机构将动力传给阀门启闭机构，当浮球移动到一定位置时通过弹簧启闭机构控制阀杆动作，将阀门打开或关闭。美国专利的两种结构均比较复杂。

3、发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、可以稳定有效控制冷凝水回收操作的冷凝水回收泵。

本发明的冷凝水回收泵包括进水单向阀、排水单向阀、筒形泵体、浮球控制阀门启闭控制机构等部件，其中阀门启闭控制机构由浮球、前后段浮球杠杆、阀体、锁紧弹簧、摆动盘、阀杆、阀瓣构成，其中浮球固定联接在前段杠杆上，前段杠杆与后段杠杆为铰链联接并有肘形限位结构，后段杠杆通过铰轴与阀体下部相联，摆动盘中间有一孔与阀体下部的销轴铰接，锁紧弹簧一端与摆动盘配合，另一端与浮球后段杠杆配合，阀杆与后段杠杆为滑孔-销轴联接，阀座包括进气阀座和排气阀座，与阀座配合的阀瓣固定在同一阀杆上，进气阀与排气阀的启闭控制方向相反，所述阀门启闭控制机构设置在回收泵的上部。上述的进水单向阀设置在筒形泵体中、上部，通常中为最高操作水位之上，出水单向阀设置在筒形泵体的底部。

所述的阀瓣为锥体结构，锥体表面设有环向沟槽，沟槽内嵌有O型密封圈。进气阀阀瓣数量为一个或两个，为两个时两者的锥体方向相同。阀座内有一锥面，该锥面与阀瓣锥面相配合。后段浮球杠杆具有肘形限位结构，限位结构为上、下挡板，档板之间的角度可以根据需要设计，当然，限位结构也可以设置在前段浮球杠杆上。后段浮球杠杆中间设有长孔，与阀杆的销轴滑动联接，阀杆的销轴可以设置在一端也可以设置在中间位置。锁紧弹簧通过铰轴一端与摆动盘配合，另一端与浮球后段杠杆配合，与后段杠杆的配合位置为中间长孔与末端之间，后段杠杆末端与阀体的铰轴联接位置与摆动盘位置处于同一水平线。进气阀和排气阀固定在同一个阀体上。阀门启闭控制机构通过法兰、螺栓和密封件固定在筒体上。

本发明的冷凝水回收泵结构简单、紧凑、体积小、不需要蒸汽或压缩空气以外的其它动力和复杂的仪表控制系统，操作简单、运转稳定、维护简便，回收的冷凝水可以获得需要的压力，不另需加压设备，是一种较理想的凝结水回收泵。

4、附图说明

图1是本发明冷凝水回收泵一种典型结构示意图。

图2是本发明冷凝水回收泵另一种典型结构示意图。

5、具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的结构和效果。

本发明是这样实现的：冷凝水回收泵由冷凝水进水单向阀、冷凝水出水单向阀、储液罐、带有气体进口和空气排放口的浮球控制机构、设备支腿等构成。冷凝水进水单向阀包括阀瓣、弹簧、阀座等构成，安装方向保证冷凝水进入时阀门打开，罐内进气时关闭。凝结水出水单向阀结构与进水阀基本相同，只是安装方向相反，罐内无压或压力低时阀门关闭，罐内进气压力达到一定程度后阀门开启。浮球控制机构包括阀体、进气口和排气口、进气阀瓣和阀座、出气阀瓣和阀座、阀杆、O型密封圈、浮球杠杆、杠杆弹簧、摆动盘、浮球构成。其中进气阀阀瓣和出气阀阀瓣固定在同一个阀杆上，阀瓣外表面为锥面，进气阀阀瓣为一个或两个，其锥面小端向下；出气阀阀瓣为一个，其锥面小端向上，锥面上有环向沟槽，沟槽内嵌有O型密封圈，阀杆下端有一销轴。浮球杠杆由前段杠杆和后段杠杆两段构成，由铰链联接并有肘形限位结构，前段杠杆一端通过螺纹与浮球相连另一端与后段杠杆端部铰接，后段杠杆与前段杠杆铰接处肘形限位结构为上下挡板，后段杠杆中间有一长孔与阀杆端部销轴滑动连接，后端杠杆也可以通过支架与阀杆连接，杠杆后端有一铰孔与阀体铰接，且其后部有一个弹簧定位销。弹簧另一端固定在与阀座铰接的摆动盘上。筒体上设有视镜用于观察罐内液面。

罐内没有水时，浮球靠自重下垂并通过杠杆机构作用下使进气阀关闭、排气阀打开，弹簧和摆动盘随后段浮球杠杆摆动并锁紧，此时冷凝水进水和冷凝水出水单向阀关闭。当带有一定压力的冷凝水从进水口进入后，进水单向阀在压力作用下打开，冷凝水流入，罐内气体自排气阀排出；随着液面升高浮球和前段杠杆在水浮力作用下以前后杠杆间的铰轴为中心上摆，当液位达到一定高度时，前段杠杆与后段杠杆肘部上挡板接触，带动后段杠杆、弹簧和摆动盘一起上摆，此时阀杆上移将进气阀打开、排气阀关闭，并在弹簧作用下锁紧。带有一定压力的气体进入后，在气体压力作用下，进水单向阀关闭出水单向阀打开，罐内冷凝水被排出。随着液位下降，前段杠杆和浮球向下摆动，当液面降到低位前段杠杆触动后段杠杆肘部下挡板时，后段杠杆、弹簧和摆动盘随之向下摆动，阀杆在其带动下向下移动，进气阀关闭出气阀打开，弹簧锁紧。此时进水单向阀打开，冷凝水开始进入，设备开始下阶段循环工作。冷凝水便在上述循环运动中，被不断输送回锅炉系统。

该冷凝水回收泵结构紧凑、体积小、不需要蒸汽或压缩空气以外的其它动力和复杂的仪表控制系统，是一种较理想的凝结水回收泵。

如图1所示，本发明由冷凝水进水单向阀7、冷凝水出水单向阀36、筒形泵体、带有气体进口和气体排放口的浮球控制机构15、连接法兰凸缘12构成。其中进水单向阀7包括阀瓣6、阀座4和5、弹簧8；出水单向阀36包括阀座34和38、阀瓣35和锁紧弹簧37、连接凸缘33；筒形泵体包括上下封头2和筒体3、上部凸缘12、下部支撑1；浮球控制机构15包括进、出气口接头16和17、阀体11、阀座21和17、外表面为锥面的阀瓣18和23、阀杆20、22、O形密封圈19和24、后段杠杆39、弹簧10、摆动盘9、前段杠杆31、浮球32。其中阀杆22上、中、下分别固定有锥面小端向上的出气阀阀瓣18、两个锥面小端朝下的进气阀阀瓣23，阀瓣外表面上开有环向沟槽，沟槽内有O形密封圈19和24，阀杆22下端有一销轴40；后段杠杆39前端部有一铰座，铰座上下设有限位挡板28和30，中间有一长孔27，后部有一弹簧固定销26，后端部有一孔固定在铰轴25上；前段杠杆后端有一圆孔固定在铰轴29上，前端通过螺纹与浮球相连。摆动盘9中间有一孔与销轴铰接，盘上设有弹簧连接孔，可以铰轴为中心摆动。浮球控制机构15与罐体间通过法兰、螺栓14、密封垫13连接密封。采用图2中结构时，阀杆20中间与支架44相连，支架下端有一销轴40与后段杠杆39滑动连接，支架44可以是各种适宜的结构。

罐内没有水时，浮球32靠自重下垂并通过杠杆作用使进气阀关闭，排气阀打开，弹簧10和摆动盘9随后段浮球杠杆39向下摆动并锁紧，此时进水和出水单向阀7和36关闭。当带有一定压力的冷凝水从进水口进入后，进水单向阀7在压力作用下打开，冷凝水流入，罐内气体自排气阀排出；随着液面上升浮球32和前段杠杆31在水浮力作用下以肘部铰轴29为中心上摆，当液位达到一定高度时，前段杠杆31与肘部上挡板28接触带动后段杠杆39和弹簧10、摆动盘9一起上摆，此时阀杆22上移，将进气阀打开、排气阀关闭，并在弹簧10作用下锁紧。带有压力的气体进入后，使进水单向阀7关闭出水单向阀36打开，罐内冷凝水被排出，随着液位下降前段杠杆31和浮球32向下摆动，当液面降到一定低位时，前段杠杆31触动肘部下挡板30时，后段杠杆39、弹簧10和摆动盘9随之向下摆动，阀杆22在其带动下向下移动，使进气阀关闭出气阀打开，弹簧10锁紧。此时罐内压力下降，在进水压力作用下进水单向阀7打开，冷凝水进入罐内，设备开始下阶段循环工作。冷凝水在上述循环运动中，被不断输送回锅炉系统。

该冷凝水回收泵，以热力系统的蒸汽为动力无需额外动力，也不用复杂的仪表控制系统，可用于闭式冷凝水回收系统，密闭回收的冷凝水可节约15％-20％能量，是一种较理想的凝结水回收设备。

Claims (8)

1、一种冷凝水回收泵，包括进水单向阀、排水单向阀、筒形泵体、浮球控制阀门启闭控制机构，其特征在于上述阀门启闭控制机构由浮球、前后段浮球杠杆、阀体、锁紧弹簧、摆动盘、阀杆、阀瓣构成，其中浮球固定联接在前段杠杆上，前段杠杆与后段杠杆为铰链联接并有肘形限位结构，后段杠杆通过铰轴与阀体下部相联，摆动盘中间有一孔与阀体下部的销轴铰接，锁紧弹簧一端与摆动盘配合，另一端与浮球后段杠杆配合，阀杆与后段杠杆为滑孔-销轴联接，阀座包括进气阀座和排气阀座，与阀座配合的阀瓣固定在同一阀杆上，进气阀与排气阀的启闭控制方向相反，所述阀门启闭控制机构设置在回收泵的上部；其中进水单向阀设置在筒形泵体中、上部，出水单向阀设置在筒形泵体的底部。

2、按照权利要求1所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的阀瓣为锥体结构，锥体表面设有环向沟槽，沟槽内嵌有O型密封圈。

3、按照权利要求1所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的进气阀阀瓣数量为一个或两个。

4、根据权利要求1或2所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的阀座内有一锥面，该锥面与阀瓣锥面相配合。

5、按照权利要求1所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的后段浮球杠杆具有肘形限位结构，限位结构为上、下挡板。

6、按照权利要求1或5所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的后段浮球杠杆中间设有长孔，与阀杆的销轴滑动联接。

7、按照权利要求1所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的进气阀和排气阀固定在同一个阀体上。

8、按照权利要求1所述的冷凝水回收泵，其特征在于所述的阀门启闭控制机构通过法兰、螺栓和密封件固定在筒体上。