CN88101335A - 冷凝液排泄装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括通过流体与蒸汽设备连通并限定用于输送蒸汽和冷凝液的流道的筒形壳体，在壳体内装有孔盘以切断流道，孔盘上有多个孔，在孔盘的上游或下游壳体内至少设置一个隔板，与孔盘相距一预定距离，隔板覆盖流道的预定部分。这种结构适用于包括闸阀和球阀在内的各种阀。

Description

本发明涉及一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置。这类蒸汽设备包括蒸汽输送管道、蒸汽配给管线、热交换器、干燥器和空调器，在这些设备中部分蒸汽冷凝成冷凝水。

典型的冷凝液排泄装置包括一个筒形壳体和其中的一个节流孔。排泄装置与蒸汽设备连接，从而在蒸汽压力下将冷凝水通过节流孔输送到设备的外面。

对于这种类型的排泄装置，要求完全去除冷凝水，防止蒸汽泄漏，在安装装置和连接管道时留下耒的铁锈、水垢、粉尘和金属碎片之类的杂物不堵塞节流孔。很难制造一种能够满足所有这些要求的排泄装置。早期的装置有许多节流孔，它们多级排列在流动通道中，流道入口和出口之间的压力差即被这些节流孔所削减。这种设计有一个优点，就是当孔的直径增加时蒸汽泄漏也会降至最小。然而这种装置在有大量冷凝水需要处理时不能很好地工作。

因此，本发明的目的是提供一种冷凝液排泄装置，它可以任意的量排放冷凝水，从零到相当大的量，并能防止杂物堵塞节流孔，而且几乎没有蒸汽泄漏。

本发明的另一个目的是提供一种冷凝液排泄装置，冷凝水排放与其数量大小无关，并且几乎没有蒸汽泄漏。

根据本发明的第一种方式，提供了一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

一个通过流体与蒸汽设备相通并限定了用于输送蒸汽和冷凝液的流道的筒状壳体;

一个安装在壳体内以横切流道的孔盘，该孔盘有许多节流孔;

以预定间隔安装在壳体内孔盘上游和/或下游的至少一个隔板，该隔板只复盖流道的预定部分。

根据本发明的第二种方式，提供了一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

一个通过流体与蒸汽设备相通并限定了用于输送蒸汽和冷凝液的流道的闸阀壳体;

一个可移动地装在壳体内以便可控地横切流道的阀塞;

一个以预定间隔安装在壳体内阀塞上游和/或下游的孔盘，以便横切流道，所述孔盘上有许多节流孔。

根据本发明的第三种方式，提供了一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

一个通过流体与蒸汽设备相通并限定了用于输送蒸汽和冷凝液的流道的阀壳体，该阀壳体具有阀口;

一个与阀口有关以便关闭和开启阀口的阀塞;和

一个安装在阀口中的孔盘，该孔盘有若干节流孔;

其中，在流道中孔盘的上游限定了一个蒸汽滞留段和一个冷凝液收集段。

结合附图阅读如下说明，将会更好地理解本发明上述和其它的目的、特征及优点。

图1-6为本发明第一种方式的各种冷凝液排泄装置的实施方案;图1是一种实施方案的轴向剖视图;图2和3是沿图1中Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ线的径向剖视图;图4是装置运行中的剖视图;图5是另一种实施方案的剖视图;图6是图5中沿箭头Ⅵ方向看过去的径向剖视图。

图7-11是本发明第二种方式的各种冷凝液排泄装置的实施方案;图7是一种封闭状态下实施方案的剖视图;图8是图7中沿Ⅷ-Ⅷ线的径向剖视图;图9是与图7相似的剖视图，但处于半开启状态;图10是另一种实施方案;图11为第三种实施方案的剖视图。

图12-14是本发明第三种方式的各种冷凝液排泄装置的实施方案;图12是一种实施方案的轴向剖视图;图13是与图12相似的剖视图;但处于半开启状态;图14为另一种实施方案的剖视图。

下面描述本发明第一种方式的冷凝液排泄装置。以上结构的装置连接到一个蒸汽设备上，一般是其水平布置的管道。由于在管道底部附近出现冷凝水，冷凝水通过隔板下面流道的开口部分到达节流孔，然后通过孔排出该装置。

在该实施方案中，该装置以水平状态连接，隔板位于孔盘的上游，以阻挡筒形壳体流道的上部空间，防止蒸汽流通，因而减小了蒸汽的泄漏。如上所述，孔盘带有若干孔，位于孔盘下半部的孔的直径最好大于孔盘上半部分的孔的直径，这样就使得大量的冷凝液沿着管道的底部流动而平缓地排出。铁锈、粉尘和碎片一类（被带入或产生）的杂物都收集在管道底部附近。在孔盘下半部分设置大直径的孔有利于这些杂物与冷凝液一起通过孔排出。孔被堵塞而中断排泄的可能性很小。

由于孔盘和隔板安装在筒形壳体内，所以该装置是紧凑的。不需要经常进行维修和检查。如果需要的话，也可很简单地进行，只要从壳体内取出孔盘和隔板即可。该装置结构简单，易于组装，加工便宜，经久耐用。

在本发明的实践中，该装置的部件（包括筒形壳体、孔盘和隔板）需要采用不锈钢之类的耐腐蚀材料制成。仅仅为了加工的原因，利用焊接耒确保隔板所隔置的筒形空间。只要根据本发明，把孔盘和隔板安装在壳体内就行了，虽然需要一个挡圈靠螺纹啮合在壳体内，以便把孔盘和隔板固定在适当位置上。

参照图1-6说明本发明第一种方式的冷凝液排泄装置。图1为冷凝液排泄装置，其总体为D，包括筒形壳体1、孔盘10、隔板20和挡圈30。筒形壳体1为一轴形孔腔，其中输送蒸汽和冷凝液，方向如箭头所示。壳体1在相对两端有径向法兰2和2，所以壳体能通过法兰直接或间接地连接到蒸汽设备或管道上。在下游侧，即图1中左边，筒形壳体1的内壁中设有一台阶3，从而内壁构成一个大直径的上游区段和一个小直径的下游区段。孔盘10安装在大直径部分，贴近台阶3。在上游侧，即图1中右边，筒形壳体1的内壁加工成螺纹4。

孔盘10带有环圈11和11，其内径等于筒形壳体1的大直径内壁区段的内径。在环圈11和11之间嵌有O型环12。孔盘10上有若干孔。参见图2，孔13有较大的直径，如16mm，位于孔盘的下半部分，最好在底部。五个孔14具有较小的直径，如8mm，位于离孔13中心相等的距离处。这些孔14中的中间一个与孔盘10同心。在中心孔的每边30°角处有两个孔14。

然而，孔盘上最低的一个孔的直径最好为最大直径。

在孔盘10的上半部分还有孔15、16和16。位于垂直中心线17上设置孔15，直径为6mm。另两个孔16和16，直径为7mm，以45°角位于中心线17的两侧，而且位于孔15的等距离处。孔13具有比较大的直径，而孔14、15、16则具有较小的直径。鉴于以上所举的孔径，孔盘10的外径例如为80mm。

隔板20垂直地固定在筒形壳体1的孔腔内，位于孔盘10的上游，并与孔盘相隔一预定的距离。在筒形壳体10的孔腔内装有两个衬套21和27，以便把隔板20固定在应有位置上。隔板20牢固地固定在下游衬套21上。参见图3，隔板20为半环状平板，有水平的下缘23，其向下超过筒形壳体1的中心轴。这就意味着筒形壳体1的孔腔下部分保持敞开，而上部分则由隔板20封闭住。

挡圈30具有能输送蒸汽和冷凝液的孔腔，它是一环状部件，靠螺纹啮合在筒形壳体1上，位于上游端。而挡圈30的下游端31压紧衬套27的相应端部。对于该端部，挡圈30的外壁上设有外螺纹33，它与筒形壳体1的内螺纹4相啮合。挡圈30通过螺纹啮合可轴向移动。在挡圈30的上游端面上设有许多凹口32，利用与凹口32配合的适当工具（未画出）转动挡圈30，可在轴向上使它耒回移动。

这种结构的组装，首先将孔盘10由图1的右边装入筒形壳体1的孔腔内，当然O型环12预先已嵌在孔盘10上。然后再把衬套21装入孔腔内。在衬套21装入之前，最为用焊接把隔板20固定在衬套21上，这样隔板20的下部敞开部分才能与大孔洞13轴向对准，如图3所示。然后，再把另一个衬套27装入孔腔内。最后用螺纹把挡圈30啮合住。当孔盘10的下游端靠近台阶3、挡圈30的端面34与筒形壳体1的上游法兰端面持同一平面时，组装即完成。很明显，这种结构采用相反的程序可以拆开。

该实施方案的应用如图4所示。该冷凝液排泄装置D连接在上下游管段B之间，这样装置的轴线水平延伸，大孔13位于最下面。如果上游管段B的下部出现冷凝液d的话，该冷凝液d与蒸汽S一起水平地流过B管段的底部。然后通过隔板20下面的筒形壳体1下部的敞开部分，再通过大孔13排出。由于蒸汽S位于管道B段和装置D中上部空间，这样隔板20就阻止了蒸汽向下游流动。因此只有极少量的蒸汽可以逸出。即使有杂物存在于冷凝液d中，它也可以通过大孔13与冷凝液一起输送到外边去。由于孔13具有较大的直径，所以通过这个孔可以排一定量的冷凝液。当更大量的冷凝液形成时，除了由孔13排出外，还可以通过上部的孔14、15和16排出。

在一个实施例中，筒形壳体1的内径为80mm，大孔13直径为16mm，孔14直径为8mm，孔15直径为6mm，孔16直径为7mm，在0.45kg/Cm²-G的蒸汽压力下，背压为0.20kg/cm²-G，压头为0.25kg/cm²-G，按照不同的蒸汽泄漏量，由装置排出的冷凝液量为6-4.8吨/小时。

图5和6为本发明第一种方式的另一种实施方案。在这种方案中，第一和第二隔板位于装有法兰的筒形壳体流道38中孔盘36的上游。第一块隔板35从顶部垂直向下延伸，在下缘终止，而第二块隔板37位于下面，垂直于流道的中心轴延伸。在第二隔板的下部有一切掉部分39，通过切掉部分，液体或细小颗粒可以通过。第二隔板的下缘垂直位于第一隔板35的下缘之下。

这种结构允许蒸汽流过流道38，直到耒自图5右边的进入液体的表面到达第一隔板35的下缘为止。在液体表面升高超过第一隔板35的下缘后，蒸汽通道被封闭。随后内部蒸汽压升高，以致于当液体溢流时蒸汽最终产生吹洗。

这种方案的优点是，适当地设置两块隔板可以在垂直方向上控制蒸汽流道的有效横截面，或宽或窄和或高或低。只用一块隔板，控制范围就受到限制。

本发明的上述装置适合于水平放置。由于孔盘上钻出的多个孔中最下面的一个直径最大，只有下部敞开的隔板位于孔盘的上游，因而大量冷凝液通过隔板的底下，然后再通过大直径孔排出。同时，隔板防止了蒸汽的逃逸。由于孔盘和隔板固定在筒形壳体内，整个装置是紧凑的，便于操作。象铁锈、水垢和粉尘等杂物快速地由排出的冷凝液带出。下部的孔可以与上部的孔具有相同的直径。这样的装置以垂直方式放置而不改变孔径。

孔在孔盘上的精确位置取决于装置的要求。在适于垂直放置的装置中，具有以等距离设置等直径孔的孔盘最为通用。

其次描述本发明第二种方式的装置。

第二种方式的装置可以靠改变横切流道的阀塞的提升高度耒改变可用孔数，以满足冷凝液流速的要求，使冷凝液经节流孔排出，防止蒸汽泄漏。孔盘以各种方式固定在壳体内邻近阀塞处。即，在阀塞的上游或下游设置一个孔盘，或在阀塞的上游和下游各设一个孔盘。也可以设置多于两个孔盘。第二种方式的装置可以很容易地安装在冷凝液流率变化很大的地方，或装在因为在有效条件下靠岗位调节耒操纵该装置、因而冷凝液的流率不能精确估计的蒸汽设备中。当冷凝液流率为零时，可将阀塞移到完全封闭的位置，所以该阀起到截止阀的作用。

在本发明的实践中，阀体、阀塞和孔盘各部件最好采用不锈钢。

各孔最好有相同直径、相对于通过孔盘中心轴线的垂直线和水平线对称分布，并以等间距设置。

参照图7-11说明本发明第二种方式的装置。

图7和8中，冷凝液排泄装置包括水平放置的闸阀，其总体为101，它限定了流道103，并在103内固定有孔盘107。

闸阀101是根据日本工业标准设计的。该阀包括限定圆形截面流道103的壳体102，在其相对两端有法兰102a和102b。在壳体102内的凹座105处放置阀塞104，以便从上面切断流道。阀塞104与阀杆106连接，由阀杆提升阀塞。闸阀101通过法兰102a和102b直接或间接地与蒸汽设备或管道连接。法兰102a为上游，流体按箭头方向流动。

孔盘107装在壳体102的孔腔内，靠近、最好与下游形成凹座105的径向延伸的边缘紧密接触。孔盘107倾斜着固定在壳体102内，使其上半部分向下游方向倾斜。在孔盘107上有六个直径相同的孔108，它们相对于与轴线相交的垂直线和水平线以等间距对称排列。

图7和图8描述该装置的操作。

图9表示该装置中的阀塞104向上提升了整个提升高度的1/3，以满足冷凝液流率的需要。在这种状态下，冷凝液在水平方向沿着底壁与蒸汽一起流过流道103，然后冷凝液进入阀塞104下面敞开的空间，再通过下面一对孔108离开壳体。另一方面，阀塞104挡住了占据流路103上部空间的蒸汽的通路。因此，只有有限量的蒸汽会泄漏出该装置。

当冷凝液流率较大时，阀塞104将进一步向上提升，以便使冷凝液能通过第一、第二对孔108。为了适应最大冷凝液流率的要求，可将阀塞104提升到最高位置，如点划线所示，以使冷凝液通过所有孔108排出。必须理解，当冷凝液流率为零时，控制阀塞104的高度为零，即将阀塞104放到静止位置以切断流道103。在这种情况下，该阀起到了截止阀的作用。

图10和11表示本发明其它的实施方案。图10表示孔盘107位于阀塞104上游的一种装置;图11表示两个孔盘107位于阀塞104上下游的一种装置。

在本发明第二种方式的装置中，根据特定的冷凝液流率，阀塞从上面阻碍流道，从而防止了蒸汽泄漏。

正如本发明第一种方式所示，孔盘上最下面的孔可以具有最大直径。

最后，描述本发明第三种方式的装置。

本发明的冷凝液排泄装置可以用于任何位置，包括水平的、垂直的和各个中间位置。改变阀塞的提升高度，以满足冷凝水流率的要求。控制孔出口一侧的背压耒调整通过孔的冷凝水流率，在很宽范围内具有高精确度。特别是该装置水平放置时，使蒸汽在壳体流道入口一侧向下过渡区的上部产生停滞，以防止蒸汽泄漏。因此，该装置可连接在流率有显著变化或冷凝液流率不能准确确定的蒸汽设备上，利用岗位调节可使该设备在最佳条件下运行。当冷凝液流率为零时，阀塞完全封闭流道，这时该阀起到了截止阀的作用。

在本发明的实践中，壳体、阀塞和孔盘等部件最好采用不锈钢。

最好以等间隔同中心地排列直径相同的孔。

参看图12和13，说明本发明第三种方式的一种实施方案。该冷凝液排泄装置包括一个球阀201，孔盘209固定在球阀的圆形开口204处。

球阀201大体上是根据日本工业标准设计的。阀201包括限定流道203的壳体202和水平封闭开口204用的阀塞207。阀塞207与阀杆208连接，以便靠阀杆耒提升阀塞。隔板205倾斜地横穿流道203，以便在上游一侧限定水平段203a、向下过渡段203b和下半球段203c，在下游一侧限定上半球段203d、向下过渡段203e和水平段203f。下上半球段203c和203d通过阀孔204连通。隔板205上装备有适于容纳阀塞207的阀座206。隔板205的向下延伸部分205a在向下过渡段203b的上部限定了一个蒸汽停滞区域211。下半球段203c形成了一个收集冷凝液的区域。

孔盘209牢固地安装在阀口204的整个周边上。孔盘209在轴线上设有中心孔210，六个其它的孔210相对于轴线以等圆周间隔排列。壳体202、阀塞207和孔盘209均采用不锈钢。

下面描述该装置的运行。

图13表示该装置的阀塞207向上提升全高度的1/2，以满足冷凝液流率的要求。在这个位置，冷凝液与蒸汽一起进入水平段203a，然后到向下过渡段203b，在此蒸汽停滞在蒸汽滞留区211内。因此只有冷凝液流到下半球段203c，冷凝液收集在这里，然后通过孔210排出。如上所述，蒸汽停留在流道的蒸汽滞留区211，所以蒸汽很少泄漏。当冷凝液流率较大时，将进一步提升阀塞207，以使冷凝液以最大流率排出。当冷凝液流率为零时，阀塞207的提升高度为零，以封闭阀口204，所以该阀起截止阀的作用。

这种装置具有一个球阀固有的优点，球阀中的阀塞可精密调节，以满足很宽范围内的冷凝液流率。因此，这种装置最好用在冷凝液的量必须调节的地方、或者冷凝液无法估计的设备上。图14表示本发明第三种方式的另一种实施方案。这种方案除了隔板205为直斜式延伸、和安装在隔板中阀口上的孔盘209也是倾斜延伸外，其它完全相似于图12的方案。

当本发明第三种方式的装置水平放置时，改变阀塞的提升高度以满足冷凝液流率，可以高精确度调节通过孔的冷凝液流率，以确保冷凝液通过孔排出。蒸汽收集在流道入口一侧向下过流段的上部区域，从而防止了蒸汽泄漏。因此，该装置可以应用在必须调节的地方，以满足冷凝液流率的大幅度改变，或者用在冷凝液流率难以估算的地方。

术语蒸汽被用耒作为本发明装置所适用的各种蒸汽的典型实例。虽然描述了几种优选实施方案，由此进行的改进和改变都不偏离本发明的范围和精神。

Claims (6)

1、一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

通过流体与蒸汽设备连通并限定蒸汽和冷凝液输送通道的筒形壳体；

放在壳体内切断流道的孔盘，其上有若干孔，和

以预定间隔放置在壳体内孔盘上游和/或下游的至少一块隔板，隔板复盖于流道的预定部分。

2、根据权利要求1的装置，其特征在于，孔盘上最下面的孔具有最大直径。

3、根据权利要求1的装置，包括多个安装在壳体内孔盘上下游的隔板，其特征是，上游隔板的下缘垂直低于下游隔板的下缘。

4、一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

通过流体与蒸汽设备连通并限定用于输送蒸汽和冷凝液的流道的闸阀壳体;

可移动地安装在壳体内、以便可控地横切流道的阀塞;

以预定间隔安装在壳体内阀塞上游和/或下游以便切断流道的孔盘，孔盘上有多个孔。

5、根据权利要求4的装置，其特征是，孔盘上最下面的孔具有最大直径。

6、一种从蒸汽设备排泄冷凝液的装置，包括：

通过流体与蒸汽设备连通并限定用于输送蒸汽和冷凝液的流道的阀体，所述阀体有阀口，

与阀口相连接以闭合和开启阀口的阀塞，

安装在阀口中的孔盘，孔盘上有多个孔，

在孔盘上游流道中限定了蒸汽滞留段和冷凝液收集段。

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