CN202756897U

CN202756897U - 一种球面旋转式蒸汽疏水阀

Info

Publication number: CN202756897U
Application number: CN 201220374935
Authority: CN
Inventors: 洪新强; 陈午生; 乔存德; 辜泽军; 洪新伟; 洪文财; 洪有福
Original assignee: 洪新强
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2022-07-31

Abstract

一种球面旋转式蒸汽疏水阀，涉及一种蒸汽疏水阀。设有阀盖、阀体、自动排空气装置和关闭系统，关闭系统设有浮球、阀座体、球芯、阀座、保持环、压圈、阀座盖、弹簧、密封垫、阀杆、卡簧圈、联接板、U形臂和滑动轴承；自动排空气装置和关闭系统安装在阀盖上。当阀腔内凝结水水位升高时，浮球随水位的升高而升高，并通过U形臂带动球芯转动，打开排水口，排出凝结水。当阀腔内凝结水位变化时，浮球随水位升降而升降，通过U形臂带动阀杆和球芯自动调节阀口的开度，及时排除凝结水。当凝结水停止进入阀腔时，浮球随水位下降而下降，通过U形臂带动阀杆和球芯，使球芯转到关闭阀口的位置、排水即停止。当凝结水再次进入阀腔时，开始下一循环。

Description

一种球面旋转式蒸汽疏水阀

技术领域

本实用新型涉及一种蒸汽疏水阀，尤其是涉及一种圆球阀芯结构，并且是球面旋转密封方式的全新类型的蒸汽疏水阀。

背景技术

现有的蒸汽疏水阀有机械型、热静力型和热动力型等类型。通常的机械型杠杆浮球式蒸汽疏水阀采用圆锥面密封。有单阀座和双阀座两种结构形式，单阀座结构的机械型杠杆浮球式蒸汽疏水阀结构较为简单，但工作时单方向受压，开启时承受单向压力，因而为克服单向压力造成很大的开启阻力，因此只局限于小排量，低压力的蒸汽疏水阀中使用。若采用双阀座结构，由于设有两个等径排水孔，增大了出口总面积，因此较大地增加了疏水阀排量。此类阀门处在关闭状态时，位于同一轴线上的上、下两个阀芯所承受的压力方向相反，可以部分抵消轴向推力，因而会很大地降低开启力。

通常的双阀座杠杆浮球式蒸汽疏水阀，其上下阀座两个排水孔采用相等直径。由于采用锥面密封，受密封宽度上的影响，上下阀芯受压面积就不同。一台新使用的阀门，其阀座密封面宽度较窄，近于线状圆锥面。这时上下阀芯正反推力差虽然不很大，当然，压差越高就越大了；但是随着使用时间增长、密封宽度因磨损而逐渐地增加，因而疏水阀开启力也随之增加，并越来越大，这就会造成疏水阀性能不稳定、甚至无法开启、工作可靠性差。

中国专利ZL200510081595.9公开一种压力平衡、稳定性和可靠性好的双阀座杠杆浮球式蒸汽疏水阀。设有浮球、杠杆、销轴、销、连杆、阀杆、上下阀芯、上下阀芯定位块、上下阀座、垫片、螺母、联接头、联接销和杠杆支架；杠杆的一端与浮球联接，杠杆的另一端用销与连杆的上端联接，杠杆与销轴相配接并支承于杠杆支架上，杠杆支架设于上阀座上方，连杆的下端通过联接销与联接头相配接，垫片、上阀芯和上阀芯定位块套入阀杆上部，上阀芯设于上阀座内并由螺母与上阀座的下锥面相配接，联接头接阀杆顶部，能调整的阀杆下部插入下阀芯和下阀芯定位块，下阀芯设于下阀座内并与下阀座下锥面相配接。该双阀座杠杆浮球式蒸汽疏水阀能保证上下阀芯承压面积，无论是新用阀门还是使用磨损后的阀门、都是完全相等的，阀芯上下推力达到平衡，提高了性能。但是这种结构的阀门还存在关阀临界状态阀芯对位稳定性和可靠性差的难题。

迄今为止，在疏水阀领域，尚未见有关球面旋转式蒸汽疏水阀的报道。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的机械型双阀座杠杆浮球式蒸汽疏水阀存在关闭临界状态时阀芯对位存在稳定性和可靠性差等缺点，提供一种压力完全平衡，稳定性和可靠性高，排量较大的球面旋转式蒸汽疏水阀。

本实用新型设有阀盖、阀体、自动排空气装置和关闭系统，所述关闭系统设有浮球、阀座体、球芯、阀座、保持环、压圈、阀座盖、弹簧、密封垫、阀杆、卡簧圈、联接板、U形臂和滑动轴承。

所述自动排空气装置和关闭系统安装在阀盖上；所述阀座体设有平衡卸压环形槽，所述球芯安装在阀座体内腔，所述阀座分别装在球芯两端，阀座的密封面与球芯球面接触形成两个球形密封面；所述保持环分别装入阀座外和阀座体凹台内；所述压圈分别装入阀座外并压装在保持环和密封圈的端面；所述密封圈分别设在阀座体和保持环凹台内；所述阀座盖和密封垫分别装在阀座体两端凹台内并用六角螺栓压紧密封；所述弹簧压在阀座斜面凸台上和压圈的端面上并套入阀座盖内定位槽；所述阀盖与阀体由螺栓螺母连接，阀盖与阀体之间装有缠绕垫并密封组合成阀腔；两根阀杆的端面键与球芯侧面的两键槽相配合，所述两根阀杆安装于阀座体前后两个同轴的孔内，该孔内装有滑动轴承；所述U形臂两端分别套入两根阀杆头部，并用联接板方孔与两根阀杆方孔相配；U形臂的中部孔与浮球伸出的连接杆相配合，并用卡簧挡圈固定；旋转U形臂即可通过两根阀杆使球芯转动，实现阀口的开启和关闭。

所述弹簧可采用碟形弹簧或螺旋弹簧；所述碟形弹簧（平面型）安装于阀座盖与阀座之间，螺栓通过压紧弹簧产生弹力，施力于两阀座上，使阀座与球芯密封面之间产生密封压力。所述螺旋弹簧上设弹簧座。

本实用新型通过阀盖上的进出口和蒸汽使用设备连接，本实用新型的关键部件——关闭系统安装在阀腔内，阀腔内凝结水位的高、低变化使浮球通过U形臂旋转球芯排除凝结水。

本实用新型的工作原理如下：

所述球面旋转式蒸汽疏水阀安装在使用蒸汽设备的出口，当阀腔内凝结水水位升高时，浮球随水位的升高而升高，并通过U形臂带动球芯转动，打开排水口，排出凝结水。当阀腔内凝结水位变化时，浮球随水位升降而升降，通过U形臂带动阀杆和球芯自动调节阀口的开度，及时排除凝结水。当凝结水停止进入阀腔时，浮球随水位下降而下降，通过U形臂带动阀杆和球芯，使球芯转到了关闭阀口的位置、排水即停止。当凝结水再次进入阀腔时，下一次工作循环重新开始。

本实用新型的主要件之一阀座体采用了具有特殊的平衡卸压环形槽的角式阀座体结构，并设计成平衡统一的密封直径D，因而使得介质压力呈显完全对称分布状态并作用于球芯，即球芯在各个方面受力得到平衡，相当于自由状态。两个阀座由于采用了平衡统一密封直径、左右承压面积是完全相等的。这对于每一个阀座而言，水平方向受力是大小相等，方向相反。抵消之后，单个阀座除受弹簧力作用之外，均处于自由状态（如果自重相比之下可以忽略的话）。

本实用新型能保持球芯与两边阀座间密封压力只决定于两侧弹簧（碟形或螺旋弹簧）压力而与介质压力大小无关。球芯与阀座间保持一定弹力，因而能保证稳定而合理的密封比压。

与现有的机械型杠杆浮球式蒸汽疏水阀比较，由于本实用新型采用球面旋转式密封，其密封方式优于锥面密封方式，密封对位准确、密封稳定，克服了关闭临界状态时双阀座杠杆浮球式蒸汽疏水阀锥面密封对位准确性、同步性差，密封不够可靠的缺点。

综上所述，本实用新型具有以下突出优点：

1）采用球芯结构的球面旋转密封方式，密封对位准确，密封性能优异。在疏水阀领域是一独特创新设计。

2）采用具有特殊的平衡泄压环形槽的角式阀座体结构，使介质压力对称分布地作用于球芯，使其受力达到完全平衡。

3）球芯密封力采用弹性补偿结构、即以碟形弹簧或螺旋弹簧组稳定地施力于两边的阀座，可以实现密封面磨损补偿、密封性能优异、稳定可靠。

4）可用于大排量和中高压差下的蒸汽疏水阀设计应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例采用碟形弹簧的阀座结构示意图。

图3为本实用新型实施例采用螺旋弹簧的阀座结构示意图。

图4为本实用新型实施例的阀杆滑动轴承结构局部视图。

具体实施方式

参见图1、2、4，本实用新型实施例设有阀盖9、阀体24、自动排空气装置20和关闭系统，所述关闭系统设有浮球1、阀座体2、球芯3、阀座4、保持环5、压圈6、阀座盖7、碟形弹簧8、密封垫10、阀杆14、卡簧圈16、联接板17、U形臂18和滑动轴承19。

所述自动排空气装置20和关闭系统安装在阀盖9上；所述阀座体2设有平衡卸压环形槽12，所述球芯3安装在阀座体2内腔，所述阀座4分别装在球芯3两端，阀座4的密封面与球芯3球面接触形成两个球形密封面；所述保持环5分别装入阀座4外和阀座体2凹台内；所述压圈6分别装入阀座4外并压装在保持环5和密封圈11的端面；所述密封圈11分别设在阀座体2和保持环5凹台内；所述阀座盖7和密封垫10分别装在阀座体2两端凹台内并用六角螺栓13压紧密封；所述弹簧8压在阀座4斜面凸台上和压圈6的端面上并套入阀座盖7内定位槽；所述阀盖9与阀体24由螺栓螺母15连接，阀盖9与阀体24之间装有缠绕垫23并密封组合成阀腔；两根阀杆14的端面键与球芯3侧面的两键槽相配合，所述两根阀杆14安装于阀座体2前后两个同轴的孔内，该孔内装有滑动轴承19；所述U形臂18两端分别套入两根阀杆14头部，并用联接板17方孔与两根阀杆14方孔相配；U形臂18的中部孔与浮球1伸出的连接杆相配合，并用卡簧挡圈16固定；旋转U形臂18即可通过两根阀杆14使球芯3转动，实现阀口的开启和关闭。

所述关闭系统内的阀座体设有平衡卸压环形槽，所述球芯安装在阀座体内腔，所述阀座分别装在球芯两端，密封面与球芯球面接触，形成两个球形密封面；所述保持环分别装入阀座外径和阀座体凹台内；所述压圈分别装入阀座外径并压装在保持环和密封圈的端面；所述密封圈分别设在阀座体和保持环凹台内（见图2，图3）；

参见图2，所述弹簧采用碟形弹簧8，所述碟形弹簧（平面型）安装于阀座盖7与阀座4之间，螺栓通过压紧弹簧产生弹力，施力于两阀座上，使阀座与球芯密封面之间产生密封压力。

参见图3，所述弹簧采用螺旋弹簧21，所述螺旋弹簧21上设弹簧座22。采用螺旋弹簧21后，以螺旋弹簧产生密封力，其密封原理与采用蝶形弹簧完全相同。

所述弹簧压在阀座斜面凸台上和压圈的端面上并套入阀座盖内定位槽，所述阀座盖和密封垫分别装在阀座体两端凹台内，用六角螺栓压紧密封（见图2，图3）；所述球芯侧面的两键槽与两根阀杆的端面键相配，所述两根阀杆安装于阀座体前后两个同轴的孔内，该孔内装有滑动轴承；所述U形臂两端分别套入两根阀杆头部，并用联接板方孔与两根阀杆方孔相配；U形臂的中部孔与浮球伸出的连接杆相配合，并用卡簧圈固定；旋转U形臂即可通过两根阀杆使球芯转动，实现阀口的开启和关闭（参见图4）。

Claims

1.一种球面旋转式蒸汽疏水阀，其特征在于设有阀盖、阀体、自动排空气装置和关闭系统，所述关闭系统设有浮球、阀座体、球芯、阀座、保持环、压圈、阀座盖、弹簧、密封垫、阀杆、卡簧圈、联接板、U形臂和滑动轴承；

2.如权利要求1所述的一种球面旋转式蒸汽疏水阀，其特征在于所述弹簧采用碟形弹簧或螺旋弹簧。

3.如权利要求2所述的一种球面旋转式蒸汽疏水阀，其特征在于所述碟形弹簧安装于阀座盖与阀座之间，螺栓通过压紧弹簧产生弹力，施力于两阀座上，使阀座与球芯密封面之间产生密封压力。

4.如权利要求2所述的一种球面旋转式蒸汽疏水阀，其特征在于所述螺旋弹簧上设弹簧座。