CN2034643U - 双金属片疏水阀 - Google Patents

Abstract

一种用汽设备热力管道上排水阻气用的双金属片疏水阀，其进出口在同一轴心线上、阀杆后部固定有半球形阀芯，该球面与阀座的锥面彼此相对并位于锥面的右侧和阀杆上串有2组以上、每组二片正反叠合的六瓣雪花形双金属片、使疏水阀具过冷度小、排水量大、漏汽率可控制在3％以下、即减小50％以上，适用于热设备温度控制要求精度较高、能在0—16bar压力范围连续排放和自动调节无噪音和震动工作，还有结构简单、加工方便成本低等优点。

Description

本实用新型涉及阀门，尤其是应用于用汽设备热力管道上、实现汽水系统排水阻气作用的双金属片型热静力式疏水阀。

热静力式疏水阀是化工、冶金、食品等行业的工业锅炉以及其它民用锅炉的用汽设备和热力管道上常用的阀门。使用中，要求阀门能使设备管道迅速排出冷凝水的同时，阻止蒸汽外溢，而将大量热能加以回收和积聚，实现节能和节热的目的。在国内外，已有的静力式疏水阀都采用钟座式结构，进出口位置相隔90°，冷凝水的进入和放出以直角转折流动，导致阻损增加；疏水阀控制排量的阀芯和阀座安装方式和结构采用顺向关闭的锥面接合，即阀芯位于阀座锥面前部以及彼此面接触开闭，使用时排放特点为大行程、小排放开度截面，因而容易形成汽塞；感温元件采用正方形或菱形的结构外形的双金属片，受热后整片动作、引起较大的过冷度，通常都大于30°，易造成用汽设备积水和影响加热工艺。所以，目前尽管钟座式热静力式疏水阀还在工业和民用上应用，但鉴于上述缺陷，通常带来排水量偏小、实用范围偏狭、漏汽率过大、过冷度高以及制造成本高、节能效果差等一直是热工人员所关心和亟待解决的题课。

本实用新型的目的是针对以上所说的各种缺点加以改进，而提供一种管式结构的双金属片热静力式疏水阀，它使疏水阀的冷凝水进出口位于同一轴心线上而减小小阻损，阀芯和阀座采用逆向关闭锥球结合，即阀芯位于阀座锥面之后和线接触开闭，具有良好的密封性能、轴向行程小而排放截面开度大，可使排水量增大和漏汽率减小，从而大大降低冷凝水流过疏水阀时所引起的滞损和汽塞；感温元件应用多瓣形双金属片，使其感温弯折线特性大体上与饱和水蒸汽温度压力特性曲线相吻合而达到控制排水时过冷度在10°左右。

本疏水阀包括外壳、阀芯、阀杆、进出口接头和双金属片等元件组成，外壳为圆管形，进出口接头分别固定安装在外壳的两端，进口接头具有一后内底，该内底中心有凸台、凸台周围的内底上钻有2个以上圆周均布的进水孔、而凸台中钻有供阀杆滑移的孔，出水接头内安装阀座，阀座壁上开有与阀腔相连通的2个以上圆周均布的出水孔，这样可以从进水孔进入阀腔的凝结水等可经出水孔从阀座的中心流出，由弹簧带动的阀杆后部固定阀芯，所说阀芯外周表面（或截面）成半球形（或半圆形）并位于阀座锥面的右侧或后面和彼此相对，在弹簧和阀座之间的阀杆上串有2组以上、每组二片正反叠合的六瓣雪花形双金属片。为了防止杂物进入阀腔，疏水阀进口接头的后底处安放滤网。本实用新型中阀芯和滤网可用钢或铜金属材料制造。

本实用新型的疏水阀与同类双金属片疏水阀相比的优点除了过冷度小、排水量大、漏汽率可控制在3％以下，即减小50％以上以外，还具有能适应用热设备对温度控制和调节要求精度较高的场合、且阻气排气灵敏可靠，能在0－16bar压力范围连续排放、能自动调节无噪音和震动，而且本疏水阀还有着结构简单、紧凑、加工方便、成本低等特点。

图1表示本实用新型的热静力式疏水阀的剖视图；

图2表示本实用新型疏水阀六瓣雪花形双金属片的正视图；

图3a－3d表示疏水阀一组双金属片初始和0至16bar压力下工作状态图；

图4表示在0－16bar压力下，双金属片的四对瓣片弯绕张力曲线与水蒸汽饱和曲线的关系。

图5表示本疏水阀排量与过冷度及背压的关系图表。

参见图1，该图表示了本实用新型疏水阀的一个具体实施例，疏水阀由一外壳9、一进口接头1、一出口接头15、一压簧3、一卡圈5、4组双金属片6、一阀杆10、一阀座11和一阀芯12等组成。进口接头1固定安装在外壳9的左侧，接头1具有一个后内底，内底上钻有6个圆周均布的进水孔18，内底中心部具有向底平面左右二侧伸出的凸台17，右面凸台中心钻有滑移孔19。其中进水孔18提供了从进口16来的冷凝水或蒸汽可均匀地进入阀腔的通道。

出口接头15固定安装在外壳的右侧，其内孔车制有阶梯台面。疏水阀的阀座11设计成带有肩部的筒形状体，该阀座11的右侧车制有90°的内圆锥面，左面底部上钻有阀杆的支承或滑移孔，二侧壁上开有4个圆周均布的出水孔20、出水孔20的中心轴线与阀座11的中心轴线相对倾角为45°这样，在阀座11固定安装到出口接头15中后它的肩部与阶梯台平面衔接、而出水孔20则位于出口接头9的前部或左侧，与阀腔相连通，所以阀腔内的凝结水或蒸汽可以平缓和流畅地经出水孔20流到阀座11和阀芯12之间的位置。

阀杆10架设在进口接头1的滑移孔19和阀座11的底部滑移孔上且它的自由端伸出阀座11外，该自由端的一部分铰或车有螺纹。阀芯8带有中心孔、可穿在阀杆的自由端的并用螺母紧固在确定的位置。因为阀芯是易损零件，所以这样安装在阀芯8装卸和调换都是十分方便的。阀杆10前部有环槽，放置卡圈5。

本疏水阀中压簧3位于进口接头1的后内底和卡圈5之间。为了使压簧3在弹性位移时不致偏离轴心线，一般在压簧3邻接卡圈5的一侧装有弹簧座圈4。本疏水阀的压簧3在自由状态下始终通过卡圈给予或施于阀杆10一个向右的推力，使阀座11的锥面和阀芯12的球面之间处于相对分离状态，这个分离状态的开度可根据疏水阀的工作要求预先确定。

参看图1和2所述双金属片6在本实施案中应用4组六瓣雪花形阀片，每组二片，以一组一组紧靠地串在阀杆上并位于卡圈5和阀座11之间。每片阀片都做成径向三对称、长、中、短三种不同长度的对称瓣，每一组的长、中、短瓣彼此相叠、瓣顶的向内弯折边端相互顶接触、相邻二组双金属片则背向紧靠。每一双金属片的相邻的长瓣和短瓣之间夹角为60－68°，最好是64°，短瓣和中瓣之间夹角为46－54°，最好是50°。长、中、短瓣的长度相互间差在0.5－4mm。这种结构双金属片可使阀腔内汽水均匀地感温于每块双金属板，以保证感温元件有较高的灵敏度和可靠的动作稳定性。

疏水阀工作过程和双金属片作用情况，用其中一组阀片加以说明，见图3a－d。

图3a表示疏水阀未工作时，双金属片未产生感温弯绕张力、六瓣平叠、顶端相互接触。这时，阀杆在压簧3作用下阀芯12和阀杆10保持设计时的相对开度、凝水自动排放。

图3b表示当疏水阀在0－6bar压力下工作，双金属片只有一对长瓣进行工作、感温弯挠产生张力，在某一压力下开始因凝结水温度较低，瓣的感温张力不足以克服压簧3和汽压对阀芯12的推力、阀芯12与阀座11有一定开度、凝水则自动排放。当凝水温度继续升高，长瓣感温弯挠产生的张力迅速增加、接近或超过压簧和汽压对阀芯12的推力，使阀芯与阀座的开度减小直至完全啮合关闭、并有效地减小或阻止接近饱和温度的凝水和蒸汽的排放，完成了一对长瓣在0－6bar（巴）压力下自动排水阻汽的功能，此时两对短瓣在此压力下感温弯挠较小，顶端脱离接触故不产生轴向张力（未画出）。

当疏水阀在6－11bar（巴）压力下工作时，见图3c，双金属片除一对长瓣进行工作外，另外一对较短的中瓣亦投入工作，在这一压力范围内，虽凝水温度较高，长瓣的感温弯挠增加，但由于汽压升高对阀芯推力增加值大于长瓣感温弯挠所产生的张力，这时，一对中瓣顶端接触、感温弯挠产生张力与长瓣张力叠加，执行着如上一样的、在某一压力下凝水由低温到高温（饱和温度）的自动排水阻汽的功能，此时最短的一对瓣片与上同理，顶端脱离接触，不产生轴向张力。（未画出）。

在图3d中显示了疏水阀在10－16bar（巴）压力下，双金属片三对瓣片均投入工作。在某一压力下、凝水由低温到高温，即饱和温度下投入工作的顺序是长瓣－中瓣－短瓣，过程同上。疏水阀达到完全啮合关阀、停止排放、阻止了蒸汽泄漏，完成了自动排水阻气的工作过程。当阀体散热冷却，阀腔内的蒸汽冷凝为凝结水、或进口流入凝水、这时感温双金属片轴向弯挠行程较小，阀杆在压簧的作用下阀芯与阀座又保持一定开度、凝水又自动排放。所以根据进入疏水阀阀腔的凝水和所处压力实现自动排水阻气和排放凝水作用。

如上所述，六瓣雪花形径向三对称双金属片保证了疏水阀在0－16bar（巴）压力范围内按三对瓣片弯挠张力的三条折线a、b、c规律可靠动作，见图4，其较为灵敏地沿着0－16bar（巴）压力的水蒸汽饱和曲线d较吻合的状态进行工作。从图中还可以看到过冷度e百分率很小。

从图5中可见，本疏水阀感温弯挠排水、其排量随着凝水的过冷度的增加和出口背压的减小而增大，并且有对不同工况的自动调节功能。因本疏水阀只要初次调定开度，故无需调节装置。这样一种排量与过冷度及背后关系可使自动排放积水和不凝气体，无需防冻，也不会产生水锤。

Claims (5)

1、一种双金属片疏水阀包括外壳、阀芯、阀杆、进出口接头和双金属片，其特征在于外壳为圆管形，进出口接头分别固定在外壳的两端，进口接头具有一后内底，内底中心有凸台，凸台周围的内底上钻有2个以上圆周均布的进水孔、而凸台中钻有供阀杆滑移的孔、出水接头内安装的阀座的壁上开有与阀腔相连通的2个以上圆周均布的出水孔、阀杆后部固定有外周表面成半球形阀芯，阀芯的球面与阀座的锥面彼此相对并位于锥面的右侧，在弹簧和阀座之间的阀杆上串有2组以上、每组二片正反叠合的六瓣、每瓣顶端内弯的雪花形双金属片。

2、根据权利要求1所述的疏水阀，其特征在于所述的内底上进水孔为6个，阀座壁上的出水孔为4个，而阀杆上串有4组六瓣雪花形双金属片，所说的出水孔轴心线与阀座中心轴线倾斜45°。

3、根据权利要求1所述的疏水阀，其特征在于所说六瓣雪花形双金属片具有径向长、中、短三对称瓣、相邻的长瓣与短瓣之间夹角为60－68°，最好是64°，短瓣和中瓣之间夹角为46－54°，最好是50°。

4、根据权利要求3所述的疏水阀，其特征在于在紧靠进口接头的后内底处安放滤网。

5、根据权利要求4所述的疏水阀，其特征在于滤网和阀芯均为铜质的。

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