專(zhuān)利名稱：靜壓力連續(xù)疏排水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高效節(jié)能的靠靜壓力可控制的連續(xù)排水和輸送水的綜合裝置，適用于熱力系統(tǒng)中用熱設(shè)備的疏水和輸送飽和冷凝水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
使用和利用蒸汽的設(shè)備上，只要需要蒸汽，在這種設(shè)備內(nèi)肯定要產(chǎn)生凝結(jié)水，凝結(jié)水則成為有害的流體，同時(shí)還混入了空氣和其他不可凝氣體，成為引起設(shè)備產(chǎn)生故障和降低性能的原因。疏水閥在蒸汽加熱系統(tǒng)中起到阻汽排水作用，最重要的功能有以下三個(gè)方面(I)能迅速排除產(chǎn)生的凝結(jié)水；(2)防止蒸汽泄漏；(3)排除空氣及其他不可凝氣體。
根據(jù)疏水閥工作原理的不同，蒸汽疏水閥可化為以下三種類(lèi)型機(jī)械型、熱靜力型和熱動(dòng)力型。機(jī)械型也稱浮子型，是依靠蒸汽疏水閥內(nèi)凝結(jié)水液位高度的變化而動(dòng)作，有自由浮球式、自由半浮球式、杠桿浮球式、倒吊桶式等。這類(lèi)疏水閥利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差，通過(guò)凝結(jié)水液位變化，使浮子升降帶動(dòng)閥瓣開(kāi)啟或關(guān)閉，達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械型疏水閥的過(guò)冷度小，不受工作壓力和溫度變化的影響，有水即排，加熱設(shè)備里不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到最佳換熱效率。最大背壓率為80 %，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備最理想的疏水閥。熱靜力型是依靠液體溫度的變化而動(dòng)作，有膜盒式、波紋管式、雙金屬片式。這類(lèi)疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫差引起感溫元件的變型或膨脹帶動(dòng)閥心啟閉閥門(mén)。熱靜力型疏水閥的過(guò)冷度比較大，一般過(guò)冷度為15度到40度，它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結(jié)水，無(wú)蒸汽泄漏，節(jié)能效果顯著。是在蒸汽管道，伴熱管線、小型加熱設(shè)備，采暖設(shè)備，溫度要求不高的小型加熱設(shè)備上，最理想的疏水閥。熱動(dòng)力型是依靠液體的熱動(dòng)力學(xué)性質(zhì)的變化而動(dòng)作，有熱動(dòng)力式(圓盤(pán)式)、脈沖式、孔板式。這類(lèi)疏水閥根據(jù)相變?cè)恚空羝湍Y(jié)水通過(guò)時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅(qū)動(dòng)閥片開(kāi)關(guān)閥門(mén)。因熱動(dòng)力式疏水閥的工作動(dòng)力來(lái)源于蒸汽，水、汽是一起排的，誤動(dòng)作多，在沒(méi)有水的情況下也會(huì)排汽，造成大量生蒸汽的浪費(fèi)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐水擊、最大背壓率為50%，有噪音，閥片工作頻繁，使用壽命短。目前熱力系統(tǒng)中的蒸汽疏水裝置形式多種多樣，但需要一定的背壓差，疏水閥在高速排出凝結(jié)水的同時(shí)會(huì)卷帶新蒸汽一同排向后級(jí)，壓差的過(guò)大和凝結(jié)水經(jīng)疏水閥流通孔節(jié)流汽化產(chǎn)生閃蒸汽，這一物理過(guò)程，同樣不能消除，會(huì)造成新蒸汽泄漏。排出的冷凝水一般直排到地溝中或通大氣的管道中，這會(huì)將飽和水的潛熱釋放了，浪費(fèi)了大量的可回收利用的能源。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種靜壓力連續(xù)疏排水裝置。該裝置在排水過(guò)程無(wú)需背壓，也不需要消耗新的蒸汽，并能自動(dòng)排水。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)方案一種靜壓力連續(xù)疏排水裝置，包括耐壓汽液混合罐，其上部具有連接蒸汽系統(tǒng)的A 口，下端具有排出冷凝水的出口，出水管上安裝有閥門(mén)，其特征在于，還包括一盤(pán)式自動(dòng)壓差控制器，其安裝在耐壓汽液混合罐和閥門(mén)之間，包括上、下殼體和安裝在上下殼體之間的壓差膜，壓差膜與上下殼體形成第一和第二兩個(gè)密封腔，其中第一密封腔與耐壓汽液混合罐聯(lián)通，第二密封腔安裝有能預(yù)先設(shè)定一壓力值的壓力裝置，壓差膜通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與閥門(mén)的閥芯連接，耐壓汽液混合罐壓力達(dá)到設(shè)定的壓力值時(shí)，壓差膜移動(dòng)，打開(kāi)閥門(mén)，排出冷凝水。優(yōu)選的是，上述壓力裝置為液位定壓管，其與第二密封腔聯(lián)通，通過(guò)液位定壓管內(nèi)的液體給第二密封腔設(shè)定一定的壓力值。優(yōu)選的是，上述述第一密封腔內(nèi)還安裝有彈簧機(jī)構(gòu)。優(yōu)選的是，上述液位定壓管安裝在耐壓汽液混合罐內(nèi)，下方與第二密封腔聯(lián)通，上端開(kāi)口于耐壓汽液混合罐外，并在靠近耐壓汽液混合罐內(nèi)、靠近頂部的位置處有開(kāi)口與混合罐內(nèi)聯(lián)通；所述上端開(kāi)口內(nèi)安裝有可開(kāi)啟的蓋子。優(yōu)選的，所述蓋子為螺母。優(yōu)選的是，上述第一密封腔內(nèi)還包括一端連接在耐壓汽液混合罐開(kāi)口、另一端敞口的管道。優(yōu)選的是，上述管道為環(huán)形、螺旋形或U形盤(pán)管。優(yōu)選的是，上述聯(lián)動(dòng)裝置為一推桿，所述推桿穿過(guò)兩個(gè)密封腔中的一個(gè)，一端固定在壓差膜上，另一端與閥門(mén)的閥芯連接，隨著壓差膜的移動(dòng)，打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置是利用蒸汽系統(tǒng)的靜壓頭，輸送冷凝水到后一級(jí)用熱裝置，不需要消耗新蒸汽和其他動(dòng)力，帶壓輸送高溫飽和水，不會(huì)因降壓后將凝結(jié)水的汽化潛熱釋放，可以節(jié)約大量能源，同時(shí)降低單位產(chǎn)值的能耗。


圖I所示為本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置第一實(shí)施例的剖視圖。圖2所示為本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置第二實(shí)施例的剖視圖。I、耐壓汽液混合罐；2壓差控制器；3、閥門(mén)；11進(jìn)口 ；12、出水管；13、出口 ；21、上殼體；22、下殼體；23、壓差膜；24彈簧組件；25、聯(lián)動(dòng)裝置；26、上腔體；27、下腔體；28、液位定壓管；29、開(kāi)口 ；40、上端開(kāi)口 ；50、管道；51、開(kāi)口。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置做進(jìn)一步的描述。如圖I所示為本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置的一實(shí)施例，疏排水裝置包括耐壓汽液混合罐I、壓差控制器2和閥門(mén)3。耐壓汽液混合罐I是一個(gè)壓力容器，上端面具有一進(jìn)口 11，下端面連接一水平的出水管12，具有一出口 13。該壓力容器是用來(lái)積存熱力系統(tǒng)的冷凝水，它能起到汽液分離作用，使冷凝液在下，蒸汽在上，同時(shí)該罐能承受水擊。
閥門(mén)3包括閥體和閥芯，安裝在出水管12內(nèi)，閥芯可以直線移動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)3，液體高度決定閥芯開(kāi)口大小。壓差控制器2為盤(pán)式，固定在耐壓汽液混合罐I和出水管12上，其包括由上下殼體21、22、壓差膜23、彈簧組件24和聯(lián)動(dòng)裝置25 ;壓差膜23安裝在上下殼體21、22之間，分別于上下殼體形成上下兩個(gè)封閉的腔體，上腔體26和下腔體27，上腔體26內(nèi)安裝有彈簧組件24，且與耐壓汽液混合罐I下部聯(lián)通；液位定壓管28是安裝在耐壓汽液混合罐I內(nèi)的獨(dú)立管體，其下端穿過(guò)罐I與下腔體27聯(lián)通，其上端開(kāi)口 40在罐I夕卜，并在罐I內(nèi)靠近罐I頂部的位置有一開(kāi)口 29與罐I內(nèi)聯(lián)通；聯(lián)動(dòng)裝置25為一推桿，上端固定在壓差膜23上，下端穿過(guò)下腔體27連接到閥門(mén)3的閥芯上。所有的部件均能耐高溫和高壓。所有外部的固定連接均采用焊接，但是差壓控制器上下腔的連接使用螺母，便于安裝和維護(hù)壓差膜。由于液位定壓管安裝在耐壓汽液混合罐內(nèi)且和耐壓汽液混合罐是聯(lián)通的，它們都和蒸汽熱力系統(tǒng)聯(lián)通，所受到的熱力系統(tǒng)壓力是相同的，因此用二者的液位高度就可建立相對(duì)應(yīng)的差壓，該差壓不受到熱力系統(tǒng)壓力波動(dòng)的影響。
液位定壓管和耐壓汽液混合罐之間的液位差產(chǎn)生的差壓作用在隔離高低壓腔的盤(pán)式壓差膜上，推動(dòng)膜片上下彈性移動(dòng)。在與耐壓汽液混合罐聯(lián)通的腔體中安裝有彈簧機(jī)構(gòu)，彈簧是可以設(shè)定彈力的，彈簧的彈力作用于盤(pán)式壓差膜上，起到抵消一部分與液位定壓管聯(lián)通的腔體內(nèi)的壓力，抵消的壓力就是“耐壓汽液混合罐”和“液位定壓管”液位差的壓差值。該疏排水裝置的工作過(guò)程如下液位定壓管28內(nèi)裝滿液體或水后，關(guān)閉上端開(kāi)口 40內(nèi)的蓋子(蓋子通常為一螺母)，通過(guò)開(kāi)口 29使液位定壓管28與耐壓汽液混合罐I內(nèi)的氣壓保持一致，這時(shí)，與液位定壓管28聯(lián)通的下腔體27內(nèi)就會(huì)保持一定的壓力，熱力系統(tǒng)的冷凝水和蒸汽從進(jìn)口 11自然流入耐壓汽液混合罐1，沉積在罐的底部，罐內(nèi)的水與壓差控制器的上腔體26是聯(lián)通的，上腔體26的壓力由彈簧組件24和罐I內(nèi)的水壓共同決定，上腔體26內(nèi)的水壓隨著流入罐I內(nèi)的冷凝水的增加而增加，當(dāng)其壓力大于下腔體27內(nèi)的壓力值時(shí)，壓差膜23被上腔體26內(nèi)的高壓推動(dòng)向下移動(dòng)，帶動(dòng)固定在壓差膜23上的聯(lián)動(dòng)組件25(推桿)向下運(yùn)動(dòng)，連接在推桿上的閥芯被打開(kāi)，由于蒸汽系統(tǒng)是有壓力的，蒸汽的靜壓頭可以推動(dòng)進(jìn)入“耐壓汽液混合罐”的高壓飽和水通過(guò)閥門(mén)排出，進(jìn)入有壓力的疏水管道中，使高壓飽和水不會(huì)產(chǎn)生閃蒸汽，可以用原蒸汽系統(tǒng)靜壓頭輸送高壓飽和水到下一換熱設(shè)備；隨著罐I內(nèi)水位的降低，上腔體26內(nèi)的壓力逐漸減小，當(dāng)小于下腔體27內(nèi)的壓力值時(shí)，壓差膜23向上移動(dòng)，帶動(dòng)推桿關(guān)閉閥芯，完成一個(gè)自動(dòng)排水過(guò)程。圖2所示為本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置的另一實(shí)施例，是對(duì)上一個(gè)實(shí)施例的改進(jìn)。在上腔體26內(nèi)增加了一管道50，該管道為彎管，一端安裝到上腔體26和耐壓汽液混合罐I的開(kāi)口 51上，另一端敞口，在上腔體26內(nèi)，耐壓汽液混合罐I的水經(jīng)該管道進(jìn)入上腔體26內(nèi)，增加了延程阻力，減少了因耐壓汽液混合罐水位劇烈波動(dòng)造成壓差膜劇烈沖擊，使耐壓汽液混合罐液位壓力變動(dòng)值均勻平穩(wěn)擴(kuò)散到第一個(gè)密封腔內(nèi)，壓強(qiáng)力均勻作用在壓差膜，從而保證閥芯開(kāi)啟關(guān)閉的精確度，高精度的差壓膜和彈簧可以將罐內(nèi)液位精確的控制在20mm波動(dòng)，其他普通蒸汽泵或倒吊桶疏水器液位一般都要達(dá)40-1000mm才會(huì)動(dòng)作，二者精度相差較大。管道50可以是環(huán)形、螺旋形或U形盤(pán)管等既有一定長(zhǎng)度又能安裝在上腔體內(nèi)的其他形狀。高效節(jié)能的靜壓力連續(xù)疏排水裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備小巧，液位控制是可調(diào)的，根據(jù)凝結(jié)水量在“耐壓汽液混合罐”內(nèi)高度選擇閥門(mén)的開(kāi)度，當(dāng)液位過(guò)低時(shí)閥門(mén)會(huì)自動(dòng)關(guān)小直至關(guān)閉，保證蒸汽不會(huì)泄漏。該設(shè)備可以安裝在換熱設(shè)備的底部，替換現(xiàn)有一部分普通疏水器。在正常使用過(guò)程中可利用熱力系統(tǒng)的靜壓將水輸送到較遠(yuǎn)的用水點(diǎn)，是屬于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制可靠、精度高、無(wú)動(dòng)力輸送水、一旦設(shè)置完成長(zhǎng)期免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。其主要功能是節(jié)能。采用I臺(tái)“靜壓力連續(xù)疏排水裝置”用于換熱設(shè)備中，如系統(tǒng)壓力是0. 7MPa，每小時(shí)消耗10T/t蒸汽，每天8小時(shí)運(yùn)行為計(jì)算對(duì)象結(jié)果如下第一種工況高效節(jié)能的靜壓力連續(xù)疏排水裝置和采用普通疏水器將冷凝水排空不回收的比較，一天節(jié)約量(697. 14kj/kg*10000kg*8h)/60*104cal/kg*4. 18kj/cal*1000kg/1+5 % (蒸汽泄 漏量)*10t/h*8h = 22. 24t+4t 26t/d,(26/80) t/d = 32. 5%每天排出 32. 5%沒(méi)回收能耗。采用“高效節(jié)能的靜壓力連續(xù)疏排水裝置”加有壓輸送高溫飽和水管網(wǎng)系統(tǒng)，全部回收時(shí)年可節(jié)約能耗約30% (扣除輸送管網(wǎng)系統(tǒng)2. 5%散熱)。第二種工況“高效節(jié)能的靜壓力連續(xù)疏排水裝置”和采用普通疏水器將冷凝水排空但通過(guò)管網(wǎng)回收水溫在70°C的作比較，一天節(jié)約量(697. 14KJ/kg-293KJ/kg)*10000kg*8/60*104cal/kg*4. 18kj/cal*1000kg/t+5 %(蒸汽泄漏量)*10t/h*8h = 12. 89t+4t 16. 89t/d,(16. 89/80) t/d = 21. 11%每天排出 21. 11%沒(méi)回收能耗。采用“高效節(jié)能的靜壓力連續(xù)疏排水裝置”加有壓輸送高溫飽和水管網(wǎng)系統(tǒng)，全部回收時(shí)年可節(jié)約能耗約18% (扣除輸送管網(wǎng)系統(tǒng)3. 11%散熱)。以上對(duì)本發(fā)明的描述并不用于限制本發(fā)明的范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明提供的技術(shù)方案做出各種相應(yīng)的改變，這些改變都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種靜壓力連續(xù)疏排水裝置，包括耐壓汽液混合罐，其上部具有連接蒸汽系統(tǒng)的入口，下端具有排出冷凝水的出口，出水管上安裝有閥門(mén)，其特征在于，還包括一盤(pán)式自動(dòng)壓差控制器，其安裝在耐壓汽液混合罐和閥門(mén)之間，包括上、下殼體和安裝在上下殼體之間的壓差膜，壓差膜與上下殼體形成第一和第二兩個(gè)密封腔，其中第一密封腔與耐壓汽液混合罐聯(lián)通，第二密封腔安裝有能預(yù)先設(shè)定一壓力值的壓力裝置，壓差膜通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與閥門(mén)的閥芯連接，耐壓汽液混合罐壓力達(dá)到設(shè)定的壓力值時(shí)，壓差膜移動(dòng)，打開(kāi)閥門(mén)，排出冷凝水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述壓力裝置為液位定壓管，其與第二密封腔聯(lián)通，通過(guò)液位定壓管內(nèi)的液體給第二密封腔設(shè)定一定的壓力值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述第一密封腔內(nèi)還安裝有彈簧機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述液位定壓管安裝在耐壓汽液混合罐內(nèi)，其下方與第二密封腔聯(lián)通，上端開(kāi)口于耐壓汽液混合罐外，并在靠近耐壓汽液混合罐內(nèi)、靠近頂部的位置處有開(kāi)口與混合罐內(nèi)聯(lián)通；所述上端開(kāi)口內(nèi)安裝有可開(kāi)啟的蓋子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述第一密封腔內(nèi)還安裝有彈簧機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5之一所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述第一密封腔內(nèi)還包括一端連接在耐壓汽液混合罐開(kāi)口、另一端敞口的管道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述管道為環(huán)形、螺旋形或U形盤(pán)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求2-5之一所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述聯(lián)動(dòng)裝置為一推桿，所述推桿穿過(guò)兩個(gè)密封腔中的一個(gè)，一端固定在壓差膜上，另一端與閥門(mén)的閥芯連接，隨著壓差膜的移動(dòng)，打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述聯(lián)動(dòng)裝置為一推桿，所述推桿穿過(guò)兩個(gè)密封腔中的一個(gè)，一端固定在壓差膜上，另一端與閥門(mén)的閥芯連接，隨著壓差膜的移動(dòng)，打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靜壓力連續(xù)疏排水裝置，其特征在于，所述聯(lián)動(dòng)裝置為一推桿，所述推桿穿過(guò)兩個(gè)密封腔中的一個(gè)，一端固定在壓差膜上，另一端與閥門(mén)的閥芯連接，隨著壓差膜的移動(dòng)，打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種靜壓力連續(xù)疏排水裝置，包括耐壓汽液混合罐，其上部具有連接蒸汽系統(tǒng)的入口，下端具有排出冷凝水的出口，出水管上安裝有閥門(mén)，還包括一盤(pán)式自動(dòng)壓差控制器，其安裝在耐壓汽液混合罐和閥門(mén)之間，包括上、下殼體和安裝在上下殼體之間的壓差膜，壓差膜與上下殼體形成第一和第二兩個(gè)密封腔，其中第一密封腔與耐壓汽液混合罐聯(lián)通，第二密封腔安裝有能預(yù)先設(shè)定一壓力值的壓力裝置，壓差膜通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置與閥門(mén)的閥芯連接。本發(fā)明的靜壓力連續(xù)疏排水裝置是利用蒸汽系統(tǒng)的靜壓頭，輸送冷凝水到后一級(jí)用熱裝置，不需要消耗新蒸汽和其他動(dòng)力，帶壓輸送高溫飽和水，不會(huì)因降壓后將凝結(jié)水的汽化潛熱釋放，可以節(jié)約大量能源，同時(shí)降低單位產(chǎn)值的能耗。
文檔編號(hào)F17D1/06GK102734636SQ20111008401
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月2日
發(fā)明者張志宏 申請(qǐng)人:張志宏