CN204828783U - 一种用于节能溢流系统的三通球阀 - Google Patents

一种用于节能溢流系统的三通球阀 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于节能溢流系统的三通球阀,包括:阀体,阀芯,控制杆,和三个开口端。通过将T形通道的半径d与所述阀芯的半径r的关系设置为d≤rs?in(π/18)至d≥rs?in(π/36)内,使得三通球阀在进行切换流通通路的过程中,即,在第一连通状态和第二连通状态之间切换时,节能溢流系统的加热通路和冷却通路之间能够相互分离,在其中一个流通通路中的水不会流入到另一流通通路中,因而实现了三通球阀的精确分断。另外,通过控制杆带动阀芯运动,使得本实用新型的三通球阀实现了一条直线的流体通路和一条垂直的流通通路之间的切换。

Description

一种用于节能溢流系统的三通球阀
技术领域
本实用新型涉及一种用于节能溢流系统的三通球阀,属于印染行业节能设备领域。
背景技术
印染行业的节能溢流系统,如图6所示,包括中温水罐61,高温水罐62,换热器63,泵64,疏水器65,过滤器66,第一三通阀V1,第二三通阀V2,第三三通阀V3,第四阀V4,第五阀V5,蒸汽入口67,冷水管68。在使用高温水对染液进行加热时,第二三通阀V2的a端和b端连通、第三三通阀V3的a端和b端连通,第一三通阀V1的c端和a端连通,高温水从高温水罐62流出,经过第二三通阀V2、第三三通阀V3、过滤器66、泵64、换热器63成为中温水,再经第一三通阀V1,最终流入中温水罐61。使用中温水对染液进行冷却时,第一三通阀V1的a端和b端连通、所述第二三通阀V2的c端和a端连通、第三三通阀V1的a端和b端连通,中温水从中温水罐61流出,流经第一三通阀V1、第三三通阀V3、泵64、换热器63成为高温水、再经第四阀V4、所述第二三通阀V2,最终流入高温水罐62。使用冷水冷却时,冷水从冷水管68中流出、通过c、b端连通的第三三通阀V3、过滤器66、泵64、换热器63成为中温水、再经a、c端连通的第一三通阀V1,流入中温水罐61。使用高温蒸汽加热时,蒸汽从蒸汽入口67流入,通过换热器63成为高温水,再经第五阀V5、疏水器65进入高温水罐62。
由此可见,通过控制第一三通阀V1、第二三通阀V2和第三三通阀V3的分断和更换连通方式,起到了改变整个节能溢流系统的流通通路的作用,一方面通过更换流通通路来控制染液温度,另一方面使节能溢流系统能够收集和利用中温水和高温水,达到节能减排的作用。
而目前常见的三通球阀包括含有三个开口端的阀体、带有流体通道的阀芯,以及带动阀芯旋转的控制杆,通过控制杆带动阀芯旋转从而使阀芯上的流体通道导通不同的两个开口端进而实现对流体流通方向的改变。为了精确控制印染过程,需要三通阀能够精确分断和更换连通方式,并且由于在节能溢流系统中流通有低温自来水和来自高温蒸汽的高温冷凝水,因而还需要三通阀在较大的工作温度下仍然保持密闭性和较高的使用寿命。
实用新型内容
为此,本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的三通阀难以精确分断和快速更换连通方式的技术问题,从而提供一种能够精确分断和快速更换连通方式的用于节能溢流系统的三通球阀。
此外,本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够在0-100℃的工作温度下仍然能保持密闭性和较高的使用寿命的用于节能溢流系统的三通球阀。
为解决上述技术问题,本实用新型的一种用于节能溢流系统的三通球阀,包括:内部成型有球形腔体的阀体,通过密封件密封设置在球形腔体内的球形阀芯,从阀体外部穿入到球形腔体内并控制所述阀芯转动的控制杆,所述阀体具有通过流体通道与球形腔体连通的三个开口端,其中第一开口端的中心线和第三开口端的中心线共线设置,第二开口端的中心线垂直于第一开口端和第三开口端的中心线,所述球形阀芯包括设置有三个流体通道的T形通道,所述T形通道的第一流体通道与第三流体通道共线设置并垂直于第二流体通道,所述球形阀芯在所述控制杆带动下旋转使得三通球阀在第一连通状态和第二连通状态之间切换,所述第一连通状态是指T形通道的第二流体通道和第三流体通道分别与第一开口端和第二开口端连通,所述第二连通状态是指T形通道的第三流体通道和第一流体通道分别与第三开口端和第一开口端连通,所述T形通道的半径d与所述阀芯的半径r的关系为:d≤rsin(π/18)且d≥rsin(π/36)。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述控制杆还可使三通球阀切换到第三连通状态和第四连通状态,所述第三连通状态是指T形通道的第一流体通道、第二流体通道分别与第二开口端和第三开口端连通,所述第四连通状态是指T形通道的第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道分别与第一开口端、第二开口端和第三开口端连通。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述T形通道的半径d与所述阀芯的半径r的关系为d=rsin(π/27)。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述球形腔体的内径的一半R/2与球形阀芯的半径r的关系为:0.008mm≤R/2-r≤0.01mm。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述密封件为由聚四氟乙烯和碳纤维材料制成的密封件。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,连接三个所述开口端的流通通道的直径均与T形通道的直径相等。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述控制杆与旋转气缸相连接,并被所述旋转气缸驱动而旋转。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述第二开口端通过螺钉与所述阀体连接,所述第一开口端和第三开口端均直接成型在所述阀体上。
本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,三个开口端外侧均设置有连接法兰。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
(1)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,通过将T形通道的半径d与所述阀芯的半径r的关系设置为d≤rsin(π/18)至d≥rsin(π/36)°内,使得三通球阀在进行切换流通通路的过程中,即,在第一连通状态和第二连通状态之间切换时,节能溢流系统的加热通路和冷却通路之间能够相互分离,在其中一个流通通路中的水不会流入到另一流通通路中,因而实现了三通球阀的精确分断。另外,通过控制杆带动阀芯运动,而使三通球阀在第一开口端和第二开口端这两个垂直的开口端相连通的第一连通状态与第一开口端和第三开口端这两个平行的开口端相连通的第二连通状态之间切换,使得本实用新型的三通球阀实现了一条直线的流体通路和一条垂直的流通通路之间的切换。
(2)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述控制杆还可使三通球阀切换到第三连通状态和第四连通状态,所述第三连通状态是指T形通道的第一流体通道、第二流体通道分别与第二开口端和第三开口端连通,所述第四连通状态是指T形通道的第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道分别与第一开口端、第二开口端和第三开口端连通。第三流通状态和第四连通状态是在节能溢流系统发生故障或是检修时,作为应急状态使用,使得系统内流体从改变后的流通通道快速排出,保证了生产人员的安全。
(3)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,通过将球形腔体的内径的一半R/2与球形阀芯的半径r的差值控制在0.008mm到0.01mm之间,使得三通球阀在不同的工作温度下,阀体和阀芯在经过热胀冷缩后,仍然能保持良好的密封性。
(4)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,通过使用由聚四氟乙烯和碳纤维材料制成的密封件,使得三通球阀在0-100℃的工作温度下,密封件的收缩膨胀率不会相差太大,保证了三通球阀的密封性,并且提高了三通球阀的使用寿命。
(5)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,连接三个所述开口端的流通通道直径与T形通道的直径均相等。从而使流体在从开口端流入T形通道时或T形通道流出到开口端时的流动更为平稳,减少湍流和回流的发生。
(6)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,通过控制旋转气缸带动控制杆旋转就可实现对球阀连通方式的改变,而不再需要人手动来控制,提高了球阀的自动化程度。
(7)本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀,所述第二开口端通过螺钉与所述阀体连接,所述第一开口端和第三开口端均直接成型在所述阀体上。由于第二开口端通过螺钉与所述阀体连接,因而第二开口端可以拆卸下来,以方便将球阀安装到腔体内,为球阀的组装和维修提供便利。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解,下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中
图1是本实用新型实施例1的用于节能溢流系统的三通球阀的结构示意图;
图2是本实用新型实施例1球阀处于第一连通状态时的状态图;
图3是本实用新型实施例1球阀处于第二连通状态时的状态图;
图4是本实用新型实施例1球阀处于第三连通状态时的状态图;
图5是本实用新型实施例1球阀处于第四连通状态时的状态图;
图6是现有技术中节能溢流系统的结构图。
图中附图标记表示为:1-阀体;2-阀芯,21-T形通道,21a-第一流体通道,21b-第二流体通道,21c-第三流体通道;3-控制杆;4-密封件;51-第一开口端,52-第二开口端,53-第三开口端;61-中温水罐,62-高温水罐,63-换热器,64-泵,65-疏水器,66-过滤器,67-蒸汽入口,68-冷水管,V1-第一三通阀,V2-第二三通阀,V3-第三三通阀,V4-第四阀,V5-第五阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的用于节能溢流系统的三通球阀进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种用于节能溢流系统的三通球阀,包括:内部成型有球形腔体的阀体1,通过密封件4密封设置在球形腔体内的球形阀芯2,从阀体1外部穿入到球形腔体内并控制所述阀芯2转动的控制杆3,所述阀体1具有通过流体通道与球形腔体连通的三个开口端,其中第一开口端51的中心线和第三开口端53的中心线共线设置,第二开口端52的中心线垂直于第一开口端51和第三开口端53的中心线,所述球形阀芯2包括具有三个流体通道的T形通道21,所述T形通道21的第一流体通道21a与第三流体通道21c共线设置并垂直于第二流体通道21b,所述球形阀芯2在所述控制杆3带动下旋转使得三通球阀在第一连通状态、第二连通状态、第三连通状态和第四连通状态之间切换,所述第一连通状态是指T形通道21的第二流体通道21b和第三流体通道21c分别与第一开口端51和第二开口端52连通,所述第二连通状态是指T形通道21的第三流体通道21c和第一流体通道21a分别与第三开口端53和第一开口端51连通,所述第三连通状态是指T形通道21的第一流体通道21a、第二流体通道21b分别与第二开口端52和第三开口端53连通,所述第四连通状态是指T形通道21的第一流体通道21a、第二流体通道21b和第三流体通道21c分别与第一开口端51、第二开口端52和第三开口端53连通。,所述T形通道21的半径d与所述阀芯2的半径r的关系为:d=rsin(π/27),如图1所示。当然d也可以选取d≤rsin(π/18)至d≥rsin(π/36)范围内的任意值,如,π/20、π/24、π/28、π/32。
通过将T形通道21的半径d与所述阀芯2的半径r的关系设置为d≤d≤rsin(π/18)至d≥rsin(π/36)内,使得三通球阀在进行切换流通通路的过程中,即,在第一连通状态和第二连通状态之间切换时,节能溢流系统的加热通路和冷却通路之间能够相互分离,在其中一个流通通路中的水不会流入到另一流通通路中,从而实现了三通球阀的精确分断。通过控制杆3带动阀芯2运动,而使三通球阀在第一连通状态、第二连通状态、第三连通状态和第四连通状态之间切换,如图2、3、4、5所示,在通常情况下,三通球阀只需在第一连通状态和第二连通状态之间切换即可实现节能溢流系统的功能。在第一连通状态和第二连通状态之间切换时,使得本实施例的三通球阀实现了在直线的流体通路和垂直的流通通路之间的切换。第三流通状态和第四连通状态是在节能溢流系统发生故障或是检修时,作为应急状态使用,以使得系统内流体从改变后的流通通道快速排出,保证了生产人员的安全。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,所述球形腔体的内径的一半R/2与球形阀芯的半径r的关系为:R/2-r=0.008mm。当然R/2-r也可以在0.008mm到0.01mm之间任意选择。
通过将球形腔体的内径的一半R/2与球形阀芯的半径r的差值控制在0.008mm到0.01mm之间,使得三通球阀在不同的工作温度下,阀体1和阀芯2在经过热胀冷缩后,仍然能保持良好的密封性。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,所述密封件4为由聚四氟乙烯和碳纤维材料制成的密封件。
通过使用由聚四氟乙烯和碳纤维材料制成的密封件4,使得三通球阀在0-100℃的工作温度下,密封件4的收缩膨胀率不会相差太大,保证了三通球阀的密封性,并且提高了三通球阀的使用寿命。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,连接三个所述开口端的流体通道直径与T形通道21的直径均相等。从而使流体在从开口端流入T形通道21时或T形通道21流出到开口端时的流动更为平稳,减少湍流和回流的发生。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,所述控制杆3与旋转气缸相连接,所述旋转气缸带动控制杆3使球阀在第一连通状态、第二连通状态、第三连通状态和第四连通状态之间切换。
因此,通过控制旋转气缸带动控制杆3旋转就可实现对球阀连通方式的改变,而不再需要人手动来控制,提高了球阀的自动化程度。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,所述第二开口端52通过螺钉与所述阀体1连接,所述第一开口端51和第三开口端53均直接成型在所述阀体1上。
由于第二开口端52通过螺钉与所述阀体1连接,因而第二开口端52可以拆卸下来,以方便将球阀的安装到腔体内,为球阀的组装和维修提供便利。
本实施例的用于节能溢流系统的三通球阀,所述三个开口端外侧均设置有连接法兰以方便将球阀接入到管道中。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,包括:内部成型有球形腔体的阀体(1),通过密封件(4)密封设置在球形腔体内的球形阀芯(2),从阀体(1)外部穿入到球形腔体内并控制所述阀芯(2)转动的控制杆(3),所述阀体(1)具有通过流体通道与球形腔体连通的三个开口端,其中第一开口端(51)的中心线和第三开口端(53)的中心线共线设置,第二开口端(52)的中心线垂直于第一开口端(51)和第三开口端(53)的中心线,所述球形阀芯(2)包括设置有三个流体通道的T形通道(21),所述T形通道(21)的第一流体通道(21a)与第三流体通道(21c)共线设置并垂直于第二流体通道(21b),所述球形阀芯(2)在所述控制杆(3)带动下旋转使得三通球阀在第一连通状态和第二连通状态之间切换,所述第一连通状态是指T形通道(21)的第二流体通道(21b)和第三流体通道(21c)分别与第一开口端(51)和第二开口端(52)连通,所述第二连通状态是指T形通道(21)的第三流体通道(21c)和第一流体通道(21a)分别与第三开口端(53)和第一开口端(51)连通,所述T形通道(21)的半径d与所述阀芯(2)的半径r的关系为:d≤rsin(π/18)且d≥rsin(π/36)。
2.如权利要求1所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,所述控制杆(3)还可使三通球阀切换到第三连通状态和第四连通状态,所述第三连通状态是指T形通道(21)的第一流体通道(21a)、第二流体通道(21b)分别与第二开口端(52)和第三开口端(53)连通,所述第四连通状态是指T形通道(21)的第一流体通道(21a)、第二流体通道(21b)和第三流体通道(21c)分别与第一开口端(51)、第二开口端(52)和第三开口端(53)连通。
3.如权利要求1所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,所述T形通道(21)的半径d与所述阀芯(2)的半径r的关系为d=rsin(π/27)。
4.如权利要求1-3任一所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,所述球形腔体的内径的一半R/2与球形阀芯的半径r的关系为:0.008mm≤R/2-r≤0.01mm。
5.如权利要求4所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,连接三个所述开口端的流通通道的直径均与T形通道(21)的直径相等。
6.如权利要求1或2或3或5任一所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,所述控制杆(3)与旋转气缸相连接,并被所述旋转气缸驱动而旋转。
7.如权利要求6所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,所述第二开口端(52)通过螺钉与所述阀体(1)连接,所述第一开口端(51)和第三开口端(53)均直接成型在所述阀体(1)上。
8.如权利要求6所述的用于节能溢流系统的三通球阀,其特征在于,三个开口端外侧均设置有连接法兰。
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