[其他]一種新的熱雙金屬疏水閥

無效

• 申請號: 85203950
• 申請日: 1985-09-09
• 公開（公告）號: CN85203950U
• 公開（公告）日: 1986-05-21
• 發明（設計）人: 丁文凱
• 申請（專利權）人: 丁文凱
• 主分類號: F16K31/70
• 分類號: F16K31/70
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 劉珍,林芳芳

本實用新型涉及汽水閥或從貯存氣體或蒸汽的密閉容器中排放液體的裝置，特別是用于蒸汽管網中排放凝結水，在蒸汽管網中，為了排除凝結水，防止管網堵塞，在其尾端須裝上疏水閥，疏水閥的設計和性能直接影響到蒸汽系統的使用效率。用于蒸汽管網中的疏水閥有多種，熱雙金屬疏水閥是目前最通用的一種，由于該種疏水閥主要是根據不銹熱雙金屬的性能進行設計的，因此采用不同形狀，不同性能的不銹熱雙金屬，其疏水閥的性能不同，達到的效果不同。目前使用的熱雙金屬疏水閥，其性能都不夠理想，即使同本實用新型較接近的使用菱形控制元件的西德Gestra工程公司研制的BK型系列疏水閥也有諸多缺點，主要是它們動作不夠靈敏，因而漏氣量較大，關閉性能不是很理想，當蒸汽壓力有大幅度的波動時，疏水閥不能自動調節，只能借助于人工調節，失去了其功效，給使用和操作帶來了困難，針對疏水閥存在的這些問題，人們從改造疏水閥的結構出發，作了許多嘗試，以期達到理想的效果，但都不曾有突破性和結果。本實用新型為了克服上述問題，從使用的材料著手，對原有疏水閥的形狀作了相應的改變，提供了一種既能在蒸汽壓力有大幅度波動時能自動調節的，又有良好阻氣性能的、節能的新的熱雙金屬疏水閥，該疏水閥經過試驗達到良好的效果。

本熱雙金屬疏水閥采用菱形不銹熱雙金屬片作控制元件，還包括殼體、閥芯、閥座、過濾網、彈簧片等元件，它根據蒸汽的熱動力和控制元件的熱靜力作用的原理，采用特殊性能和特殊內角的菱形雙金屬控制元件，隨溫度變化控制閥門關閉和開啟，達到良好的阻氣疏水功能。

圖1.熱雙金屬疏水閥的結構圖。

圖2.常溫下熱雙金屬疏水閥的工作示意圖。

圖3.高溫下關閉時熱雙金屬疏水閥的工作示意圖。

圖4.高溫下開啟時熱雙金屬疏水閥的工作示意圖。

參照圖1，熱雙金屬疏水閥包括一閥蓋〔1〕，一菱形雙金屬控制元件〔2〕，一閥芯〔3〕，一閥座〔5〕，一過濾網〔6〕，一彈簧片〔7〕，熱雙金屬閥門的結構使蒸汽管網打開，蒸汽和凝結水進入疏水閥，半球狀閥瓣〔4〕受力，作用在閥瓣〔4〕上的力引起熱雙金屬控制元件〔2〕產生彈性變形，錐形閥芯〔3〕向下位移，從原先的同閥座〔5〕閉合狀態變為開啟，凝結水排出。在蒸汽的熱作用下，熱雙金屬控制元件〔2〕產生熱變形，形成盤狀，對閥芯〔3〕產生一個向上的熱拉力，閥芯〔3〕產生位移，閥瓣〔4〕和閥座〔5〕緊緊貼合，疏水閥關閉。

為了說明問題，現據圖簡要說明一下熱雙金屬疏水閥的工作原理。

在常溫下，熱雙金屬控制元件〔2〕呈平直狀態，彎曲形狀的彈簧片〔7〕對閥芯〔3〕產生不大的拉力，此時閥芯〔3〕的位置是固定的，處于關閉狀態的熱雙金屬疏水閥如示意圖2所示。

當蒸汽進入閥內，熱雙金屬控制元件〔2〕接觸到蒸汽后，受熱彎曲，中間拱起。由于熱雙金屬控制元件〔2〕由兩片組成一組，多組疊加在一起，控制元件的中心間距離增大，控制元件〔2〕對閥芯〔3〕產生了足夠的熱拉力，使閥芯〔3〕向上位移，閥瓣〔4〕與閥座〔5〕緊緊貼合，疏水閥緊閉，此時的疏水閥示意如圖3。

由于管路中熱交換的不斷進行，凝結水不斷產生，流入疏水閥，當凝結水增加到一定數量后，閥內溫度比剛剛關閉時蒸汽溫度有明顯降低，控制元件〔2〕熱變形變小，中心間距變小，在蒸汽壓力的作用下，使閥開啟，凝結水排出，此時示意圖如圖4所示。

如果排出凝結水的速率與管路中產生凝結水的速率平衡的話，只要換熱器不斷地在工作，疏水閥就不斷地排出凝結水，呈連續排放狀態，當閥排放率大于管路產生的凝結水速率時，疏水閥以間斷形式排放凝結水。

就上述過程可以看出，由于蒸汽的熱作用，熱雙金屬控制元件產生了熱變形，使閥芯向上位移，由于蒸汽的動力作用，閥芯對控制元件產生拉力，使控制元件產生彈性變形，又使閥芯向下位移，如此閥芯產生了開啟力和關閉力，使疏水閥產生了關閉和開啟動作，從而有阻汽排水功能。

在蒸汽恒溫恒壓下，該疏水閥很容易正常工作，然而在大多數蒸汽管路中，蒸汽壓力和溫度是有很大波動的，蒸汽壓力和溫度的大幅度波動使控制元件上的熱靜力和蒸汽的熱動力發生了很大的波動，從而使關閉力和開啟力產生了很大的波動，如果熱靜力（關閉力）遠遠大于熱動力（開啟力）疏水閥總是處于關閉狀態；反之，總是處于開啟狀態；則疏水閥就失去了阻汽排水的功能。