CN85203707U - 柱套浮子式疏水器 - Google Patents

Abstract

柱套浮子式疏水器属输液阀。目前国内外已有的浮子式疏水器，当浮子尺寸一定时，阀口流通面积的大小受到使用压力差极限的限制，导致排水能力随使用压力差极限的增加而下降。本实用新型以构思新颖的柱套阀门启闭装置代替了以往疏水器阀门启闭装置。其特点是阀口大小与使用压力差无关，从而扩大了使用压力差的极限范围，在结构容许情况下可任意开大阀口，显著提高了排水量。本实用新型可广泛应用于蒸汽供热系统，自动排水、阻汽节能。

Description

本发明技术领域属输液阀。

本发明涉及一种改进的蒸汽供热系统自动阻止蒸汽漏失和有效地及时排放冷凝水的节能设备——蒸汽疏水器。它广泛应用于蒸汽作为加热手段的部门，安装在主蒸汽管道和用汽设备及蒸汽伴热、采暖管网的回水管路上，用以阻止蒸汽漏失，同时自动排除凝结水，从而维持蒸汽系统的正常运行，提高热效率，达到省汽节能的目的。疏水器是在某一蒸汽压力参数下工作的，目前由于疏水器工作不良造成蒸汽的漏失是严重的，有些地方干脆“直肠子”将凝结水和蒸汽直接排入大气中，浪费更是惊人，据有关资料报导全国疏水器需用量总数约为250万支，其中三分之二工作不良，每年浪费蒸汽折合标准煤约为1000万吨。

根据1976年5月在巴黎召开的“第一次国际疏水器会议”上提出的对疏水阀进行分类的草案（ISO／DIS6704草案），按启闭阀门原理将疏水器分为三类即：浮子式疏水器、热静力式疏水器、热动力式疏水器。评定疏水器性能优劣通常是指阻汽性、排水能力、适应性和使用寿命等，其中热静力式疏水器工作时阀门开启的大小随温度变化，排水量受温度影响，多应用在换热效率要求不高的场合；热动力式疏水器具有原理性周期漏汽的缺陷，阀口通流面积由原理决定不能过大，排水量受到局限；而浮子式疏水器排水量不受温度影响，能排放饱和温度凝结水，相对来说排量大（蒸汽疏水器阀口排水量可按下式计算：G＝μA $\sqrt{\mathrm{2\; g\; △\; P\; ·\; \gamma }}$ 式中A为阀口通流面积、△P为使用压力差，流量系数μ、重力加速度g、比重r均为常数）但是，目前国内外已有的浮子式疏水器由于其排水渠道和阀门结构所决定，阀门关闭后，阻止阀门重新开启的压紧力即为A与△P的乘积，而作用在阀门上的开启力F，当浮子尺寸和杠杆比一定时即为一常数，此时，忽略摩擦阻力保证疏水器正常工作的条件是F＞A·△P，因此对A与△P的乘积就有一个极限要求，两者的关系是互相制约的，即某一定值的阀口通流面积相对应一个压力差极限值△P_m，当压力差超过此极限时，阀门上所承受的压紧力大于浮子浮力所造成的开启力，疏水器阀门将不能重新开启排水，为了不增大浮子尺寸和杠杆比，以适应和扩大使用压力差的变化范围，往往在设计时随压力差△P的增加用分档次缩小阀口通流面积的办法，即同一尺寸的浮子安装不同尺寸的阀口来适应不同压力差极限△P_m，例如北京阀门厂生产的S41H－16C（A）浮球式疏水阀其排水性能如下表：

表中符号说明：

△P_m使用压力差极限 公斤／厘米²

d    阀口直径        毫米

G 产品规格D_g＝15、20、25最大排水量 公斤／小时日本产TLV浮球式疏水器排水性能与此类同，参照图4。

本发明的目的是改进浮子式疏水器发扬其与热静力式和热动力式比较所固有的优点，克服其阀口通流面积受压力差极限约束的不足，从根本上改变浮子式疏水器对于使用压力差变化的适应性和进一步提高排水性能、延长使用寿命、减小体积、降低成本，向低故障、长寿命、高参数（高温、高压、大排量）、适应性强的方向发展。

本发明是以如下方式完成的，柱套浮子式疏水器（参照图1、图2、图3）是由柱套阀门启闭装置、外壳、滤网、附件四部份组成。柱套阀门装置是由导柱〔1〕、滑套〔2〕、杠杆〔3〕、浮子〔4〕、封严圈〔5〕、自动调节支承〔6〕、配重〔7〕构成。导柱〔1〕以螺纹固定在小法兰〔14〕上，小法兰盘〔14〕固定在出口前盖〔13〕上，封严圈〔5〕套在导柱〔1〕沟槽内，滑套〔2〕与杠杆〔3〕的短臂相连，杠杆〔3〕的长臂一端与浮子〔4〕和配重〔7〕相连，杠杆〔3〕中间支承点与自动调节支承〔6〕相连，其连接部分均以不锈钢钢管销轴〔16〕插入后，两端扩孔铆住。阀门启闭装置的作用是：工作时滑套〔2〕沿导柱〔1〕柱面滑动，形成开启或关闭，导柱〔1〕沿轴向及径向钻有孔φA及均布小孔φB构成排水渠道，φA及φB的尺寸决定排量的大小，开启时冷凝水在压力差作用下进入均布小孔φB，经φA孔排出（ΣφB孔的通流能力≥φA孔的通流能力）。滑套〔2〕一端外径倒角形成园环端面，其环带宽度在保证封严的前提下减小到适当的尺寸，关闭时，此园环端面与封严圈〔5〕压紧密合，滑套〔2〕另一端需要开通孔以平衡压力，在关闭状态下的阻汽封严由配合和封严圈保证。本发明动作原理是：当疏水器内滑套〔2〕沿导柱〔1〕与封严图〔5〕接触闭合时，凝结水排放渠道中断，此时处于阻汽状态，导柱〔1〕与滑套〔2〕是在水封之中，从阀门关闭时起，凝结水便开始积蓄，当凝结水积蓄到一定位置时，浮子〔4〕的浮力克服自身和配重〔7〕的重力并通过杠杆〔3〕作用，克服铰链和导柱〔1〕与滑套〔2〕柱面摩擦阻力后，形成一个沿导柱〔1〕轴线拉着滑套〔2〕的开启力，当这个开启力大于疏水器阀门闭合状态下蒸汽压力作用在滑套〔2〕园环端面与封严圈〔5〕的压紧力时，滑套〔2〕便沿导柱〔1〕轴线移动开启，当导柱〔1〕径向均布小孔φB露出后，凝结水便在内外压力差作用下开始排水，φB均布小孔开启的大小由凝结水液位的变化而定，φB均布小孔完全露出在滑套〔2〕外时，其排水量便是当时使用压力差下的最大排水量，随着凝结水的排放，浮子〔4〕在重力作用下回落，并通过杠杆作用克服阻力，逐步关小φB均布小孔，直至滑套〔2〕园环端面与封严圈〔5〕重新闭合或滑套〔2〕处于某一开启位置，此时单位时间进入和排出的凝水量相等处于平衡状态。在浮子〔4〕与杠杆〔3〕连接处吊一配重〔7〕用以在浮子〔4〕下落时克服导柱〔1〕与滑套〔2〕间的摩擦阻力，阻汽时能使滑套〔2〕与封严圈〔5〕压紧密合，保持水封，阻止蒸汽泄漏，配重的重量由计算和实验选取。自动调节支承〔6〕是由固定螺柱〔6－1〕、调节销柱〔6－2〕、弹簧〔6－3〕、止回环〔6－4〕、卡环〔6－5〕、锁珠〔6－6〕等零件组成，调节销柱与杠杆〔3〕相连，固定螺柱与其它零件组装用螺纹拧入壳体〔8〕上，总装时调节销柱插入固定螺柱内孔即可轴向固定，同时又可径向自由转动，这种结构便于装配和拆卸，避免卡死，工作时能自动调节处于最佳位置，保证工作状态下动作灵敏、杠杆〔3〕长臂一端椭园槽与浮子〔4〕相连接、短臂一端开通长槽与滑套〔2〕相连接，以便于装卸和保证工作状态下运转灵活。外壳是由壳体〔8〕、入口顶盖〔12〕、出口前盖〔13〕、小法兰盘〔14〕、底座〔15〕组成，装配时均用封严垫〔17〕～〔20〕螺栓〔21〕～〔24〕固定。滤网装置是由滤网〔9〕与分水隔板〔10〕两部份组成。附件是排空气阀〔25〕用螺纹拧进入口顶盖〔12〕上，用以排除空气防止气阻；在壳体〔8〕底部开有螺孔其上装有盲塞〔11〕用以排污，在冬季户外安装时，为防止冰冻，可在此处安装防冻阀。

本发明的优点和积极效果是改变了以往浮子式疏水器的排水通流渠道和封严阻汽方式，使阀门关闭时的压紧力与阀口面积大小无关，即把原来使用压力差极限与阀口面积有关改变为使用压力差极限与阀口面积无关，转化为疏水器内压力极限仅与滑套〔2〕环形端面面积有关，设计时在考虑疏水器内静压力极限、确定柱套尺寸和保证封严阻汽前提下可人为减小此环形面积，而与排水量无关，此时阀口面积A的大小与使用压力差△P已经不是相互制约的关系了，因此在低压力差下适用的较大阀口在较高压力差下不减小阀口尺寸仍可适用从而扩大了使用压力差的极限范围，无需用分档次缩小阀口直径的办法来适应使用压力差的变化了，同时，在结构容许条件下可任意开大阀口，压力差愈大排水量增加的效果愈显著，使疏水器性能得到了显著改善和提高，这将是对国内外目前已有浮子式疏水器在性能上的突破和创新，参照图4例举的排水性能曲线。本发明结构简单，适合于我国目前的生产条件，工艺上易于实现，相对以往浮子式疏水器来说浮子尺寸要减小许多，体积相对缩小，降低了造价成本，封严圈采用优质橡胶材料，抗高温、耐老化，阀门关闭时无冲击现象，内部零件均采用优质不锈钢耐磨损、抗腐蚀、寿命长、经实验证明阻汽封严效果良好，可连续使用一年以上不检修。

说明书附图说明：图1是本发明柱套浮子式疏水器具体结构的纵剖面图，其零件序号及名称是1.导柱        2.滑套        3.杠杆        4.浮子 5.封严圈 6.自动调节支承 7.配重 8.壳体 9.滤网 10.分水隔板 11.盲塞或防冻阀 12.入口顶盖 13.出口前盖 14.小法兰盘 15.底座 16.销轴 17～20.封严垫 21～24.固定螺栓 25.手动排空气阀。图2是图1局部A柱套阀门的放大图。图3是图1局部B自动调节支承〔6〕部件的剖面放大图，其零件序号及名称是6－1。固定螺柱6－2.调节销柱 6－3.弹簧 6－4.止回环 6－5.卡环 6－6.锁珠。图4是本发明与国内外两种浮球式疏水器的排水性能曲线（接近饱和温度下最大连续排水量），其产品规格均为D_g＝15、20、25。曲线1是日本TLV公司产J5N型疏水器的排水性能曲线。曲线2是国产S41H－16C（A）型疏水器的排水性能曲线。曲线3是本发明柱套浮子式疏水器当阀口直径φA＝d₁时的排水性能曲线。

Claims (8)

1、本发明柱套浮子式疏水器属输液阀，目前国内外已有的浮子式疏水器通常是由阀门启闭装置、外壳、滤网、附件等主要部件组成，本发明的特征是以柱套阀门启闭装置代替了已往疏水器的阀门启闭装置，本发明柱套阀门启闭装置是由导柱[1]滑套[2]杠杆[3]浮子[4]封严圈[5]自动调节支承[6]配重[7]销轴[16]等零部件构成，外壳是由壳体[8]、入口顶盖[12]、出口前盖[13]、小法兰盘[14]、底座[15]组成，滤网装置是由滤网[9]与分水隔板[10]组成，附件部分包括排空气阀[25]、防冻阀或盲塞[11]，上述部件构成了柱套浮子式疏水器。

2、按权利要求1规定的柱套浮子式疏水器其特征是浮子〔4〕几何形状不限，最好为球形。

3、按权利要求2规定的柱套浮子式疏水器其特征是中间支点装有自动调节支承〔6〕，它是由固定螺栓〔6－1〕、调节销柱〔6－2〕、弹簧〔6－3〕、止回环〔6－4〕、卡环〔6－5〕、锁珠〔6－6〕组成，调节销柱与杠杆〔3〕相连，固定螺柱及其余零件组装后用螺纹拧入壳体〔8〕上。

4、按权利要求3规定的柱套浮子式疏水器其特征是壳体几何形状不限，最好为园柱形，材料可用铸铁、铸钢、不锈钢。

5、按权利要求4规定的柱套浮子式疏水器，其特征是入口顶盖〔12〕装有手动排空气阀〔25〕，也可安装自动排空气阀。

6、按权利要求5规定的柱套浮子式疏水器，其特征是在壳体〔8〕底部开有螺孔，其上装有盲塞〔11〕用以排污，同时在冬季户外安装时为防止冰冻可在此处安装防冻阀。

7、按权利要求6规定的柱套浮子式疏水器其特征是杠杆〔3〕长臂一端开椭园槽与浮子〔4〕相连接，短臂一端开通长槽与滑套〔2〕相连接。

8、按权利要求7规定的柱套浮子式疏水器其特征是在浮子〔4〕与杠杆〔3〕连接处吊一配重〔7〕。

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