CN2196725Y - 热感应式蒸汽疏水阀 - Google Patents

Abstract

一种热感应式蒸汽疏水阀，包括一阀座体，一与 阀座体密封连接的阀盖体，一安装在阀座体内的一端 开口呈倒角状的阀座，一自由地设置在阀座一端上的 阀瓣，一固装在阀座体内腔内，环绕着阀瓣的铜环，以 及一安装在阀盖体内的热感应组件。热感应组件由 聚四氟乙烯模压板制成的膜片、“斗笠”状的铜碗和感 温液组成。热感应组件的轴线平行于疏水阀进入管 与输出管的共同轴线。这种疏水阀体积小、寿命长， 适应范围广，具有良好的节能效果。

Description

本实用新型涉及一种蒸汽疏水阀，特别涉及一种热感应式蒸汽疏水阀。

蒸汽疏水阀是一种用于蒸汽输送设备和使用设备中自动排除凝结水的装置。已有技术中的一种蒸汽疏水阀如图2所示，它包括互相密封连接的阀体1和上盖2，阀体1内有互不连通的一进管3和一出管4，以及一感温组件5。感温组件5包括一呈球面的铜碗6，一由聚四氟乙烯车削板制成的隔膜7，以及密封盛装在铜碗6和隔膜7之间的感温液8，上盖2内固装一阀座9，阀座9的上端开口被上盖2的内壁封闭；而阀座9侧壁上有一孔10，它通过在上盖2内的管道11与阀体1内的进管3连通；阀座9的下端开口12处自由放置一阀瓣13，阀瓣13的直径大于阀座9的直径，当阀瓣13的上表面脱离与阀座9下端开口12的接触时，阀座9的下端开口12将通过在上盖2内的另一条管道14与阀体1内的输出管4连通。图2所示的蒸汽疏水阀处于关阀状态，即由于感温液8受热膨胀，推动隔膜7，再推动阀瓣13堵住阀座9的下端开口，从而隔断进入管3与输出管4之间的连通，使冷凝水流出后能阻止蒸汽的通过。但这种蒸汽疏水阀存在着以下不足之处：

（1）由于隔膜7的轴向变形量较大，反复地膨胀——收缩运动，使其使用寿命大大缩短。

（2）当疏水阀处于打开状态时，从阀座9下端开口12处冲出的凝结水（常常伴有闪蒸），在受到阀瓣13的阻挡后会90度转向上盖2的内腔壁（如图2中的标号A处）激射，从而使用铸铁制的上盖2在这里形成汽蚀破坏，大大缩短上盖2的使用寿命。

（3）当疏水阀停用时，积存在阀瓣13周围的凝结水或其它液体会使铸铁制的上盖2在A处锈蚀，并进而“粘住”阀瓣13。这样，在疏水阀重新启用时，就可能因阀瓣13失灵而使疏水阀失去疏水阻汽的功能。

（4）由于阀座9的壁存在着一定厚度，因此当疏水阀处于工作状态时，阀座9下端开口12处的端壁与阀座13上表面有较多的接触面，从而使接触面上存留铁屑或其它固体粒屑，就使阀瓣13和阀座9不能严密封闭，从而使蒸汽会从缝隙中泄漏，造成能量浪费。

（5）球面状的铜碗6虽然能较多地贮存感温液，但使感温组件与流体进行热交换的表面积相对较小，从而影响疏水阀的感温速度。

（6）这种疏水阀通常如图2所示的方位进行安装，因此当其处于关闭状态时，用热设备产生的凝结水不会覆盖着铜碗6，而先在管3中或者在疏水阀的前方管道中结存，从而降低了感温组件5感温的准确性。

本实用新型的目的是提供一种热感应式蒸汽疏水阀，这种疏水阀可克服上述已有技术疏水阀的不足之处，适应于压力和容量变化大的场合，具有良好的起动性及排空气性能，能连续排放凝结水，亦可在任何方位上安装。此外，它体积小巧，使用寿命长，工作可靠，制造成本低。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种热感应式蒸汽疏水阀，包括

一阀座体，内有一进入管道，以及一使其内腔与外界连通的输出管；

一阀盖体，它与阀座体密封连接，且内有一使其内腔与阀座体内的进入管道的一端连通的输出管道，以及一使其内腔与外界连通的进入管；

一阀座，它固装在阀座体内，侧壁上有一与阀座体内的进入管道另一端连通的孔，下端开口被阀座体的内壁堵塞，上端开口可与阀座体的内腔连通；

一阀瓣，它自由地安装在阀座的上端开口上；以及

一热感应组件，它包括一固装在阀座体和阀盖体接合面上的膜片，一固装在阀盖体内腔里，其边缘与膜片密封接合的铜碗，以及贮放在铜碗和膜片形成的密封空腔里的感温液。其中，热感应组件的轴线与进入管及输出管的共同轴线平行。

本实用新型的进一步改进是，所述热感应组件的轴线与进入管及输出管的共同轴线相距15－25毫米。

所述阀瓣的下表面紧靠在阀座的上端开口时，其上表面与未膨胀的膜片之间的间隙在0.1－0.2毫米之间。

所述阀座的上端开口呈倒角状。

所述热感应组件中的铜碗呈“斗笠”状。

所述热感应组件中的膜片由聚四氟乙烯模压板制成，其厚度在1－1.5毫米之间。以及

所述阀瓣的直径与所述阀座口的直径之比为（1.15～1.25）：1。

本实用新型的优点是，这种热感应式蒸汽疏水阀体积小，重量轻，成本低，工作可靠，使用寿命长。这种疏水阀适应于压力和容量变化大的场合，且有良好的起动性和排空气性能，能连续排放凝结水，并可在任何方位上安装。因此，它具有良好的节能效果。

下面将结合附图对本实用新型的一实施例作详细的说明。

图1是本实用新型一实施例的纵剖视图；

图2是已有技术中的一种疏水阀的剖视图。

参看图1，本实用新型推荐的一实施例的结构如下所述：阀座体15和阀盖体16通过六枚螺栓（未画出）连接可密封接合。阀座体15内有一输出管28，它使阀座体15的内腔30与外界连通；还有一进入管道18.阀座17通过过盈配合固装在阀座体15内，其侧壁上有一孔19，以使阀座17的内孔与进入管道18的一端连通；其下端开口被阀座体15的内腔壁堵塞，而其上端开口20可与阀座体15的内腔30连通。阀瓣21自由地安置在阀座17的上端开口20处，阀瓣21的直径略大于阀座17的直径，以便阀瓣21可盖住阀座17的上端开口20。为了防止在阀座17的上端开口20的壁端部（即与阀瓣21下表面接触的圆环部分）积存固体粒屑（如铁屑等），从而妨碍阀瓣21严密封住阀座17的上端开口20，可在阀座17上端开口20的内侧（也可在外侧）形成一倒角，以减小上端开口20的壁端部面积，从而降低固体粒屑积存的机会，以增强阀瓣21与阀座17之间的密封性能，防止蒸汽的泄漏。

此外，一由铝青铜制成的铜环29通过盈配合固装在阀座体15的内腔30里，铜环29的内孔正好环绕着阀瓣21。这样，当阀座17里的凝结水顶开阀瓣21经90度转向喷射时，可直接喷射在铜环29的内孔壁上，使铸铁制的阀座体15的内腔壁免受汽蚀破坏，从而可延长整个疏水阀的使用寿命。同时，因阀瓣21直接受铜环29的环绕，因此，疏水阀在停用期间，就不会发生阀瓣因铸铁制的阀座体内腔壁的锈蚀，而发生阀瓣被“粘住”的现象，从而增强了疏水阀的动作可靠性。

阀盖体16内有一进入管27，它使阀盖体16的内腔31通过滤网32与外界连通；还有一输出管道26，其一端与内腔31连通，另一端可与阀座体15内的进入管道18的另一端连通。当阀盖体16和阀座体15固定连接后，它们的中心轴线同轴。

热感应组件22安装在阀盖体16的内腔31里，它包括一膜片23，一铜碗24和感温液25。膜片23固定在阀盖体16和阀座体15之间的接合面上，亦将阀盖体16的内腔31和阀座体15的内腔30隔开。为了提高膜片23的使用寿命和确保膜片23适度的膨胀，可采用聚四氟乙烯模压板材来制造膜片23，亦使其厚度在1－1.5毫米之间。铜碗24通过其呈燕尾状的边缘固定嵌合在阀盖体16的内腔31里，且其边缘的下表面与膜片23密封结合，由此可在铜碗24与膜片23形成的密封空腔里贮放感温液25。在本实施例里，铜碗24呈“斗笠”状，这样可增加与流经阀盖体16的内腔31的凝结水或蒸汽的热交换面积，从而增加热感应的效果，使疏水阀的动作能力得到提高。

从图1中可看出，热感应组件22的轴线平行于进入管27和输出管28的共同轴线，且它们之间最好相距约15－25毫米之间。这种偏心布置方式可缩小整个疏水阀的体积，从而可减轻重量。且这种疏水阀不管是垂直安装还是水平安装，都能保证在内腔31里的铜碗24被凝结水包覆着，从而有利于提高感应组件22的工作准确性。并且当用热设备或管网里一旦有凝结水形成时，就能马上进入疏水阀，而不致于在前方水管中积存。同时，还有足够形成水封的容量，防止蒸汽的泄漏。

在本实施例里，铜环29的内径比阀瓣21的外径大0.1－0.15毫米，这样既可保证阀瓣21动作的灵活性，又可减少凝结水或伴随产生的闪蒸对膜片23的冲蚀，从而延长膜片23的使用寿命。

在本实施例里，当阀瓣21的下表面紧靠在阀座17的上端开口20上时，阀瓣21的上表面与未变形或未膨胀的膜片23之间的间隙在0.1－0.2毫米之间。这是因为，如果膜片23与阀瓣21之间的间隙较大时，通过膜片23膨胀变形推动阀瓣21紧靠着阀座17的上端开口时，就需要膜片23有较大的轴向变形量，从而使膜片23较易疲劳破裂。经实验证实，虽然间隙被缩小到0.1－0.2毫米之间，但阀瓣21与阀座17之间的最大开度仍能保证足够的排水量。

在疏水阀实际使用过程中，当进入疏水阀的流体温度出现变化时，由于热感应组件22需要一个热传导过程和时间，因此感温液25总不能同步获得与流体完全一样的温度，使热感应组件22此时产生的膨胀压不能达到与流体同温度的膨胀压，此外，此膨胀压还要克服膜片23的抗变形力，因此膜片23作用在阀瓣21上表面上的压强总是小于通过阀座17作用在阀瓣21下表面上的管路蒸汽压强。为了在疏水阀里的流体温度出现变化时，能及时关闭疏水阀，从而防止能量浪费，必须使作用在阀瓣21上表面的力大于作用在阀瓣21下表面上的力。为此，可使阀瓣21的表面积略大于阀座17的内孔横截面，也即使阀瓣21面向膜片23的受力面积大于面向阀座17的受力面积。在本实施例里，阀瓣21直径与阀座17的内孔直径之比为（1.15～1.25）：1，也即当阀瓣21的直径为45毫米时，阀座17内孔的直径可在36－39毫米之间。

在本实施例里，还在阀盖体16的壁上打一个孔，并配上一可拆卸的密封螺塞33，以便在拆下螺塞33时，可清除在滤网32上的杂质。

本实用新型的工作过程是：当进入疏水阀的流体是蒸汽或接近于饱和温度的高温凝结水时，热感应组件22通过热传导获得与蒸汽相同的饱和温度，但此时热感应组件22的饱和压力（膨胀力）要高于蒸汽的饱和压力1－2MPa，这一压差将阀瓣21顶向阀座17，疏水阀处于关闭状态。当进入疏水阀的凝结水逐渐冷却时，热感应组件22的温度与膨胀压也随之下降，但管路仍是用热设备蒸汽的饱和压力，当膨胀压下降到此饱和压力以下时，疏水阀即可开阀排水。通过实验证实，只要凝结水的温度下降5～10℃，热感应组件22产生的膨胀压力就低于管路内的蒸汽压力，可是这种疏水阀的排水反应是非常灵敏的。这种疏水阀适用于压力范围在0－16kgf／cm²的用热设备，并且当用热设备的负载出现急剧波动时，仍能迅速地自动调整到波动后的负载下工作。

在本实用新型的构思范围内还可对本实用新型推荐的实施例作出许多改变和变化，而这些改变和变化都应在附后的权利要求书的保护范围内。

Claims (9)

1、一种热感应式蒸汽疏水阀，包括

一阀座体(15)，内有一进入管道(18)；

一阀盖体(16)，它与阀座体(15)密封连接，且内有一使其内腔与阀座体(15)内的进入管道(18)的一端连通的输出管道(26)；

一阀座(17)，它固装在阀座体(15)内，侧壁上有一与阀座体(15)内的进入管道(18)另一端连通的孔(19)，下端开口被阀座体(15)内壁堵塞，上端开口(20)可与阀座体(15)的内腔连通；

一阀瓣(21)，它自由地安置在阀座(17)的上端开口(20)上；

一热感应组件(22)，它包括一固装在阀座体(15)和阀盖体(16)接合面上的膜片(23)，一固装在阀盖体(16)内腔里，其边缘与膜片(23)密封接合的铜碗(24)，以及贮放在铜碗(24)与膜片(23)形成的密封空腔里的感温液(25)；

其特征在于，所述阀盖体(16)包括一使其内腔与外界连通的进入管(27)，所述阀座体(15)包括一使其内腔与外界连通的输出管(28)，而所述热感应组件(22)的轴线与进入管(27)和输出管(28)的共同轴线平行。

2、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述热感应组件（22）的轴线与进入管（27）和输出管（28）的共同轴线相距15－25毫米。

3、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述阀瓣（21）的下表面紧靠在阀座（17）的上端开口（20）上时，其上表面与未膨胀的膜片（23）之间的间隙在0.1－0.2毫米之间。

4、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述阀座体（15）的内腔壁上固装一其内孔环绕着阀瓣（21）的铜环（29），铜环材料用铝青铜。

5、如权利要求4所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述铜环（29）的内径比所述阀瓣（21）的外径大0.10～0.15毫米。

6、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述阀座（17）的上端开口（20）呈倒角状。

7、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述热感应组件（22）中的铜碗（24）呈“斗笠”状。

8、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述热感应组件（22）中的膜片（23）由聚四氟乙烯模压板材制成，其厚度在1～1.5毫米。

9、如权利要求1所述的热感应式蒸汽疏水阀，其特征在于，所述阀瓣（21）的直径与所述阀座（17）的直径之比为（1.15～1.25）：1。

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