專利名稱：蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蒸汽疏水閥用熱動力元件。
背景技術(shù)：
蒸汽作為重要的二次能源，已被廣泛地應(yīng)用在各行各業(yè)中，如石油、化工、紡織、醫(yī) 藥、食品等行業(yè)。在整個蒸汽系統(tǒng)中，為了提高蒸汽使用的熱效率，蒸汽疏水閥被大量使用。 蒸汽疏水閥的作用是在蒸汽管網(wǎng)或蒸汽加熱設(shè)備上，自動排除凝結(jié)水、空氣和不可凝氣體， 防止蒸汽泄漏，提高熱效率。在實際使用中，普遍采用的是飽和蒸汽式金屬膜盒，也就是在 膜盒內(nèi)填充的是熱敏液體，但飽和蒸汽式金屬膜盒膜盒存在一些不足之處，在一些特殊的 環(huán)境中熱敏液體的汽化、體積變化率容易受到周圍外部環(huán)境的影響，如在深夜由于周圍環(huán) 境的溫度較低，會在管路中產(chǎn)生大量的冷凝水和冷空氣，其溫度是確定值，由于溫敏液體受 到溫度較低環(huán)境的影響，需要較長時間才能達到所需的變化率，膨脹體積受到影響，產(chǎn)生的 壓力也不穩(wěn)定，不能使膜盒正常的運行，影響蒸汽的使用；目前采用的這種熱敏液體的膨脹 率低，產(chǎn)生的壓力不高，不能使元件很好的發(fā)揮作用，而且現(xiàn)有的金屬膜盒結(jié)構(gòu)，熱敏液體 相變時容易產(chǎn)生膜盒各個方向受力不均，使得膜片的變形量受到影響。目前用溫敏蠟做成的蠟式熱動力元件，它可以同時滿足微位移與大驅(qū)動力的要 求，且具有結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠、溫度控制精度較高等優(yōu)點。它是根據(jù)固體和液體不可壓縮 和利用密封容器內(nèi)工作介質(zhì)(感溫蠟與金屬銅粉的混合物)的體積隨溫度變化而變化的物 理性質(zhì)而工作，由于密封容器采用是的紫銅，在較小的傳熱面積內(nèi)溫度的傳遞存在一定的 滯后性，氟橡膠囊橡和橫隔膜的使用溫度都可在100 180°C，所以蠟式熱動力元件只能應(yīng) 用于熱靜力式蒸汽疏水閥一般低于100°C的場合，不能使用于更高的溫度，因此使用范圍受 到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件。本發(fā)明是蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件，上殼1為一加厚的接近半球形 構(gòu)件，密封片2、膜片3均為圓片形構(gòu)件，并且密封片2、膜片3均與上殼1的軸線00'同軸， 在密封片2的圓心位置處開有一圓孔，膜片3的邊緣與密封片2的圓心位置處圓孔的邊緣 連接，柱塞4安裝在膜片3下面，并且與上殼1的軸線00'同軸，圓片形的下殼5的邊緣與 上殼1的邊緣連接，下殼5與上殼1的軸線00'同軸，在下殼5的圓心位置處開有一圓孔， 該圓孔的直徑略大于柱塞4的直徑，在上殼1內(nèi)壁與密封片2、膜片3構(gòu)成的密閉空間內(nèi)填 充有固態(tài)的溫敏蠟6。本發(fā)明使用的溫敏蠟的溫度控制精度高，在固、液變時，體積膨脹高達11 15% ； 當(dāng)環(huán)境溫度升高時，蠟元件內(nèi)的膨脹劑由固相變?yōu)橐合?，體積急劇膨脹，可以產(chǎn)生高達數(shù) 十兆帕的壓力，產(chǎn)生較大的作用力；膜盒的傳熱面積大，能迅速將能量傳遞給溫敏蠟，反應(yīng) 靈敏，動作迅速。溫敏蠟受熱由固相變液相時，受外界環(huán)境的影響較小，因此體積變化率恒定，產(chǎn)生的壓力穩(wěn)定。還可根據(jù)使用場合排冷凝水和冷空氣的溫度，選擇相應(yīng)相變點的溫敏 蠟，當(dāng)達到該溫度時，溫敏蠟全部發(fā)生相變，使膜盒的作用充分的發(fā)揮，將冷凝水和冷空氣 完全排出，提高了蒸汽的使用效率。


圖1是本發(fā)明各構(gòu)件分離式結(jié)構(gòu)剖面圖，圖2是本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示，上殼1為一加厚的接近半球形構(gòu)件，密封片2、膜片3均為圓片 形構(gòu)件，并且密封片2、膜片3均與上殼1的軸線00'同軸，在密封片2的圓心位置處開有 一圓孔，膜片3的邊緣與密封片2的圓心位置處圓孔的邊緣連接，柱塞4安裝在膜片3下 面，并且與上殼1的軸線00'同軸，圓片形的下殼5的邊緣與上殼1的邊緣連接，下殼5與 上殼1的軸線00'同軸，在下殼5的圓心位置處開有一圓孔，該圓孔的直徑略大于柱塞4的 直徑，在上殼1內(nèi)壁與密封片2、膜片3構(gòu)成的密閉空間內(nèi)填充有固態(tài)的溫敏蠟6。如圖2所示，上殼1與下殼5可以利用相應(yīng)的模具，一次性沖壓成型而得到；通過 將高溫溶化的溫敏蠟液體倒入模具內(nèi)，經(jīng)過冷卻得到成型的固態(tài)敏感蠟6 ；用電容貯能焊 機或其它的焊接設(shè)備將密封片2、膜片3，柱塞4用焊接方式固定在一起，組成構(gòu)件7。將成 型的固態(tài)的敏感蠟6放在上殼1和7之間并壓緊除去多余部分，然后用氬弧焊機或其它的 焊接設(shè)備將上述得到的部分與下殼5在周邊方向一次性快速焊接成一體，要盡量避免固態(tài) 敏感蠟溶化流出。溫敏蠟的選擇可以根據(jù)以下的表格列舉的常用的溫敏蠟，選擇合適的溫敏蠟進行填充得到性能 優(yōu)良的膜盒。
型號控溫范圍質(zhì)量指標外觀水溶性酸堿機械雜質(zhì)35E35 55°C白一淡黃色無無45E45 65。C白一淡黃色無無55E55 75°C白一淡黃色無無65E65 85°C白一淡黃色無無70E70 90°C白一淡黃色無無80E80 100°C白一淡黃色無無85E85 105°C白一淡黃色無無95E95 115°C白一淡黃色無無100E100~120°C白一淡黃色無無 上殼1采用的是接近半球封頭形式的結(jié)構(gòu)，受力均勻；在加厚的情況下溫敏蠟相
4變產(chǎn)生的作用力不會使上殼產(chǎn)生變形，力全部作用在彈性膜片3上，使彈性膜片3產(chǎn)生變 形。上殼1、下殼5可以采用相應(yīng)模具一次沖壓成型。在上殼、密封片、彈性膜片之間填充溫 敏蠟。密封片2采用硬質(zhì)合金，彈性膜片3采用彈性較好的合金，密封片2可以通過焊接與 彈性膜片3連接起來，或采用其他方法連接。在彈性膜片3上焊接有一個帶有小孔徑的柱 塞4，柱塞4的一端的表面粗糙度較高，在彈性膜片4的帶動下能將閥孔或排氣孔很好地密 封，提高了元件的可靠性。 本發(fā)明的工作過程如圖1所示，當(dāng)蒸汽裝置剛啟動，管道內(nèi)的溫度較低，溫敏蠟處于固體狀態(tài)，內(nèi)壓較低，彈性膜片在內(nèi)外壓的作用下收縮，閥門處于開啟狀態(tài)，此時冷凝 水，空氣和不可凝氣體就可以連續(xù)排出；隨著閥內(nèi)的溫度上升時，溫敏蠟受熱開始溶化，體 積急速膨脹，使得內(nèi)壓上升，當(dāng)膜盒內(nèi)壓大于外壓時，元件膨脹，膜片帶動柱塞向閥的關(guān)閉 方向移動，直到關(guān)閉閥門。
權(quán)利要求
蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件，上殼(1)為一加厚的接近半球形構(gòu)件，其特征在于密封片(2)、膜片(3)均為圓片形構(gòu)件，并且密封片(2)、膜片(3)均與上殼(1)的軸線(OO′)同軸，在密封片(2)的圓心位置處開有一圓孔，膜片(3)的邊緣與密封片(2)的圓心位置處圓孔的邊緣連接，柱塞(4)安裝在膜片(3)下面，并且與上殼(1)的軸線(OO′)同軸，圓片形的下殼(5)的邊緣與上殼(1)的邊緣連接，下殼(5)與上殼(1)的軸線(OO′)同軸，在下殼(5)的圓心位置處開有一圓孔，該圓孔的直徑略大于柱塞(4)的直徑，在上殼(1)內(nèi)壁與密封片(2)、膜片(3)構(gòu)成的密閉空間內(nèi)填充有固態(tài)的溫敏蠟(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件，其特征在于上殼 ⑴與下殼(5)用相應(yīng)形狀的模具沖壓成型，將高溫溶化的溫敏蠟液體倒入模具內(nèi)，經(jīng)過冷 卻得到成型的固態(tài)的敏感蠟(6)，將密封片(2)、膜片(3)、柱塞(4)安裝好，用焊接方式固 定一起，組成為構(gòu)件(7)，將固態(tài)的敏感蠟(6)放在上殼(1)和(7)之間并壓緊除去多余部 分，然后用焊接方式將上殼(1)與下殼(5)固定連接。
全文摘要
蒸汽疏水閥用金屬膜盒蠟式熱動力元件，上殼1為一加厚的接近半球形構(gòu)件，密封片2、膜片3均為圓片形構(gòu)件，并且密封片2、膜片3均與上殼1的軸線OO′同軸，在密封片2的圓心位置處開有一圓孔，膜片3的邊緣與密封片2的圓心位置處圓孔的邊緣連接，柱塞4安裝在膜片3下面，并且與上殼1的軸線OO′同軸，圓片形的下殼5的邊緣與上殼1的邊緣連接，下殼5與上殼1的軸線OO′同軸，在下殼5的圓心位置處開有一圓孔，該圓孔的直徑略大于柱塞4的直徑，在上殼1內(nèi)壁與密封片2、膜片3構(gòu)成的密閉空間內(nèi)填充有固態(tài)的溫敏蠟6。
文檔編號F16T1/02GK101818852SQ200910117568
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月6日
發(fā)明者徐登偉, 李樹勛, 李確, 王朝富 申請人:蘭州理工大學(xué)