專利名稱：流量自適平衡動力疏水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流量自適平衡動力疏水器，是一種蒸氣供熱設(shè)備，適用于蒸氣供熱系統(tǒng)中實現(xiàn)系統(tǒng)閉式循環(huán)、回收高壓凝水之用。
現(xiàn)有熱動力式、熱靜力式、機械式疏水器，不需工質(zhì)系統(tǒng)以外的附加動力，應用供熱工質(zhì)速度差、溫度差、重度差為動力就能可靠疏水，其共同的特征是輸出壓力(背壓)小于輸入壓力(工作壓)，不能作為閉式循環(huán)的動力裝置;現(xiàn)有的疏水器一般具有需要精密加工的動密合面，采用該結(jié)構(gòu)的大型或超大型疏水器，制造成本高，可靠性低，而且只能用于疏水，不能兼作凝水回收?，F(xiàn)有高壓凝結(jié)水回收采用A、重力式高壓蒸氣凝結(jié)水回收系統(tǒng);
B、密閉式凝結(jié)水箱式高壓凝結(jié)水回收系統(tǒng);
C、離心泵與噴射泵聯(lián)合作用式高壓凝結(jié)水回收系統(tǒng)。以上三種回收技術(shù)在榮秀惠、肖蘭生、隨鋒貞、房家聲等編審的《實用供暖工程設(shè)計》，由中國建筑工業(yè)出版社出版，1987年版285頁凝結(jié)水回收一節(jié)中有反映。其中A、B兩種回收系統(tǒng)是應用間斷回收方式解決變量流體輸入與輸出間的平衡，因此，工質(zhì)流量波動大，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，控制、回收及動力輸送各子系統(tǒng)間是一種分離式結(jié)構(gòu)。C種回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，並便于標準化生產(chǎn)，便于整裝出廠，其不足之處在于凝水升壓完全要通過噴射泵，噴射泵最高效率為35%，且隨升壓度增高而急劇下降，因此，它的應用范圍受到限制;為防止泵的氣蝕及鍋爐管網(wǎng)腐蝕，需另外增加氣水分離裝置。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有熱動力式、熱靜力式、機械式疏水器以及凝水回收系統(tǒng)的缺點，從而提供一種同時具有疏水、凝水回收、氣液分離、流量平衡、系統(tǒng)工作壓力調(diào)控及除污等六種基本功能的動力疏水器，較好地解決了疏水技術(shù)與凝水回收技術(shù)的結(jié)合、兩相(或三相)變量流體的分離及流量平衡、系統(tǒng)工作壓力調(diào)控及除污等問題，為蒸氣供熱閉式循環(huán)連續(xù)、穩(wěn)定可靠運行提供了必要的技術(shù)保證。
本發(fā)明的目的是通過以下途徑來實現(xiàn)的本發(fā)明包括有液態(tài)物質(zhì)輸送通路、反饋控制回路、氣體輸送通路、排污通路及水質(zhì)取樣調(diào)控裝置五部分，在密閉罐體的下部分別設(shè)有凝結(jié)水輸入管及液相輸出管，液相輸出管的位置稍低凝結(jié)水輸入管位置;在中下部罐體內(nèi)設(shè)有篩板;在罐體底部設(shè)有帶排污閥的排污管;在罐體中部合適位置設(shè)有與浮球控流閥相連的反饋定位管，反饋定位管安裝時一段在罐內(nèi)，一段在罐外，當浮球控流閥運動至下始點時，浮球所處水平面高于凝結(jié)水輸入管位置;在罐體頂部合適位置分別設(shè)有壓力表及氣水分離器，在氣水分離器上部用氣相輸出管分別接有調(diào)壓閥及排空管;在罐體一側(cè)還設(shè)有水質(zhì)取樣調(diào)控裝置，用閥門分別與罐體內(nèi)氣室及液室相接;然后，將動力泵入口端與液相輸出管接通，將其出口端與接有輸出止回閥的分流三通相接，再將反饋管分別與分流三通及反饋定位管接通，即成流量自適平衡動力疏水器，它具有1、液態(tài)物質(zhì)輸送通路，按流向順序為凝結(jié)水輸入管-罐體-篩板-液相輸出管-動力泵-分流三通-輸出止回閥;
2、反饋控制回路，按流向順序為動力泵出口端-分流三通-反饋管-反饋定位管-浮球控流閥-罐體-液相輸出管-動力泵入口端;
3、氣體輸送通路，按流向順序為凝結(jié)水輸入管-罐體-氣水分離器-氣相輸出管-調(diào)壓閥;
4、排污通道，按流向順序為凝結(jié)水輸入管-罐體-排污管-排污閥;
5、運行時存在的動態(tài)液氣雙室結(jié)構(gòu)由凝水輸入，液相輸出及液態(tài)物質(zhì)反饋運動所形成的以反饋定位管所在水平面為其上限界面，以浮子運動至下始點所在水平面為其下限界面，使罐體內(nèi)空間分為上部氣室及下部液室。若輸送單一變量流體時，可去掉氣水分離器、氣相輸出管、壓力表、調(diào)壓閥、排污管、排污閥及水質(zhì)取樣調(diào)控裝置。
以下結(jié)合附圖
實施例進行詳述圖為本發(fā)明實施例的示意圖，其中1-罐體，2-排污管，3-排污閥，4-凝結(jié)水輸入管，5-水質(zhì)取樣調(diào)控裝置，6-壓力表，7-氣相輸出管，8-調(diào)壓閥，9-排空管，10-反饋定位管，11-液相輸出管，12-篩板，13-浮球控流閥，14-氣水分離器，15-動力泵，16-分流三通，17-輸出止回閥，18-反饋管，19-液室，20-氣室;
本發(fā)明實施例是在立式密閉罐體(1)的下部罐壁上分別設(shè)有凝結(jié)水輸入管(4)及液相輸出管(11)，液相輸出管(11)的位置低于凝結(jié)水輸入管(4)10厘米;在中下部罐體(1)內(nèi)設(shè)有篩板(12);在罐體(1)底部設(shè)有帶排污閥(3)的排污管(2);在罐體(1)中部位置設(shè)有與浮球控流閥(13)相連的反饋定位管(10)，反饋定位管(10)一段在外，一段在內(nèi)，當浮球控流閥(13)運動至下始點時，浮球所處水平面高于凝結(jié)水輸入管(4)50厘米;在罐體(1)頂部分別設(shè)有壓力表(6)及氣水分離器(14)，在氣水分離器(14)上部用氣相輸出管(7)分別接有調(diào)壓閥(8)及排空管(9);在罐體一側(cè)還設(shè)有水質(zhì)取樣調(diào)控裝置(5)，用閥門分別與罐體(1)內(nèi)的氣室(20)及液室(19)相接;然后，將動力泵(15)入口端與液相輸出管(11)接通，將其出口端與接有輸出止回閥(17)的分流三通(16)相接，再將反饋管(18)分別與分流三通(16)及反饋定位管(10)接通即成本發(fā)明實施例。它具有1、液態(tài)物質(zhì)輸送通路流程從用熱器流出的凝結(jié)水一般為兩相流體，流體中除凝結(jié)水外還含有蒸氣，不凝性氣體等氣相物質(zhì)。在開停機時，因銹蝕等各種原因，凝結(jié)水中亦會含固態(tài)塵垢而使流體成為液、氣、固三相流。凝結(jié)水由凝結(jié)水輸入管(4)進入罐體(1)后，由于罐體(1)具有較大容積及液室(19)、氣室(20)的結(jié)構(gòu)，在液態(tài)介質(zhì)的重力場中，固態(tài)塵垢向下沉降，氣態(tài)物質(zhì)則向上運動，凝水流經(jīng)篩板(12)后成為已除污脫氣的清潔流，經(jīng)液相輸出管(11)進入動力泵(15)入口端，由動力泵(15)升壓后，經(jīng)分流三通(16)到輸出止回閥(17)輸送至鍋爐，完成鍋爐與用熱器之間的閉式循環(huán);
2、反饋控制回路動作流程經(jīng)動力泵(15)升壓后的清潔液體，流經(jīng)分流三通(16)時被分流為兩路，除一路經(jīng)(17)被輸送至鍋爐外，另一路經(jīng)反饋管(18)、反饋定位管(10)、浮球控流閥(13)流入罐體(1)並經(jīng)液相輸出管(11)流回動力泵(15)的入口端，形成一條反饋控制回路。由輸出止回閥(17)的輸出與由凝結(jié)水輸入管(4)的輸入之間的流量平衡是通過反饋流量變化實現(xiàn)的。動力泵(15)輸出流量為輸出止回閥(17)輸出流量與反饋管(18)流量之和，反饋管(18)反饋量增加或減少使輸出止回閥(17)的輸出流量相應地減少或增加變化，當凝結(jié)水輸入管(4)輸入的液相物質(zhì)流量小于輸出止回閥(17)輸出流量時，罐體(1)內(nèi)液室(19)液面下降，浮球控流閥(13)的浮子隨液面一同下降，使浮球控流閥(13)開度增大，反饋回路流阻減少，反饋量增加，這時輸出止回閥(17)疏出流量減少，使液室(19)液面回升至正常位置，浮子亦上升，浮球控流閥(13)升度達正常位置。就這樣通過液室(19)的液面的平衡運動提供浮球控流閥(13)的啟閉動力，對反饋量進行無級調(diào)控，使輸出止回閥(17)的輸出流量與凝結(jié)水輸入管(4)的輸入流量處于經(jīng)常的平衡狀態(tài)。反之亦然。
在本疏水器中，凝結(jié)水輸入管(4)的輸入量等于輸出止回閥(17)的液相輸出、氣相輸出管(7)的氣相輸出及排污管(2)的固相輸出三者之和，而凝結(jié)水輸入管(4)的輸入量又等于凝結(jié)水輸入管(4)本身的液相輸入、氣相輸入及固相輸入三者之和，由于輸出止回閥(17)的液相輸出與凝結(jié)水輸入管(4)的液相輸入動態(tài)平衡的建立，並且由于罐體(1)內(nèi)的液氣雙室的分離作用，因而使氣相輸出管(7)的氣相輸出與凝結(jié)水輸入管(4)的氣相輸入相等;排污管(2)的固相輸出與凝結(jié)水輸入管(4)的固相輸入相等;從而達到動態(tài)平衡。這種使同相物質(zhì)輸出流量自動適應輸入流量及組分變化，實現(xiàn)運行的連續(xù)平衡方式就是自適平衡方式。
3、氣相輸出通路動作流程由凝結(jié)水輸入管(4)進入罐體(1)中的氣相物質(zhì)，除蒸氣外還有少量不凝性氣體，它在液室(19)形成的液態(tài)介質(zhì)的重力場中，在不改變工作壓力條件下有部分蒸氣被吸收，其余隨不凝性氣體向上運動進入氣室(20)，在由氣室(20)形成的氣相介質(zhì)的重力場中，逸出氣體中攜帶的液態(tài)物質(zhì)沉降向下回到液室(19)。經(jīng)脫水的氣體流經(jīng)氣水分離器(14)進一步分離脫水后進入氣相輸出管(7)，經(jīng)調(diào)壓閥(8)調(diào)壓后輸出。排空管(9)主要是供啟停時排空用。對氣相輸出壓力進行調(diào)控，使罐體(1)內(nèi)與用熱器之間保持一定壓力差，即可使凝結(jié)水可靠進入罐體(1)內(nèi)，同時，在一定程度上可改變二次蒸發(fā)量，由于在罐體(1)上裝有壓力表(6)，便于對最佳壓力進行選擇。
4、排污通道的動作流程由凝結(jié)水輸入管(4)進入罐體(1)中的固態(tài)塵垢，在液室(19)形成的液態(tài)介質(zhì)的重力場中向下沉降，定期開啟排污閥(3)即可通過排污管(2)將污垢排放。
本發(fā)明對比已有技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明同時具有疏水、凝水回收、氣液分離、流量平衡、系統(tǒng)工作壓力調(diào)控及除污等六種功能，是一種多功能的節(jié)水節(jié)能型動力疏水設(shè)備;
2、本發(fā)明由于采用反饋結(jié)構(gòu)，因此使輸出流量自動適應輸入流量及組分變化，實現(xiàn)系統(tǒng)閉式循環(huán)及運行連續(xù)平衡;
3、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)科學合理，操作方便，性能可靠，應用本發(fā)明作為大型、超大型供熱系統(tǒng)中的疏水及凝水回收裝置，也可作為一般變量流體動力輸送裝置，可大大節(jié)省制造、安裝、使用費用，經(jīng)濟效益高。
權(quán)利要求
1.一種流量自適平衡動力疏水器，其特征在于包括有液態(tài)物質(zhì)輸送通路、反饋控制回路、氣體輸送通路、排污通路及水質(zhì)取樣調(diào)控裝置，它是在密閉罐體(1)的下部罐壁上分別設(shè)有凝結(jié)水輸入管(4)及液相輸出管(11)；在中下部罐體(1)內(nèi)設(shè)有篩板(12)；在罐體(1)底部設(shè)有帶排污閥(3)的排污管(2)；在罐體(1)中部合適位置設(shè)有與浮球控流閥(13)相連的反饋定位管(10)；在罐體(1)頂部合適位置分別設(shè)有壓力表(6)及氣水分離器(14)；在罐體(1)一側(cè)設(shè)有水質(zhì)取樣調(diào)控裝置(5)；將動力泵(15)的入口端與液相輸出管(11)接通，出口端與接有輸出止回閥(17)的分流三通(16)相接，再將反饋管(18)分別與分流三通(16)及反饋定位管(10)接通而成。
2.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的液相輸出管(11)的位置稍低凝結(jié)水輸入管(4)的位置。
3.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的反饋定位管(10)一段在罐體(1)內(nèi)，一段在罐體(1)外，當浮球控流閥(13)運動至下始點時，浮球所處水平面高于凝結(jié)水輸入管(4)位置。
4.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的氣水分離器(14)上部用氣相輸出管(7)分別接有調(diào)壓閥(8)及排空管(9)。
5.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的水質(zhì)取樣調(diào)控裝置(5)是用閥門分別與罐體(1)內(nèi)的氣室(20)及液室(19)相接。
6.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的液態(tài)物質(zhì)輸送通路，按流向順序為凝結(jié)水輸入管(4)-罐體(1)-篩板(12)-液相輸出管(11)-動力泵(15)-分流三通(16)-輸出止回閥(17)。
7.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的反饋控制回路，按流向順序為動力泵(15)出口端-分流三通(16)-反饋管(18)-反饋定位管(10)-浮球控流閥(13)-罐體(1)-液相輸出管(11)-動力泵(15)入口端。
8.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的氣體輸送通路，按流向順序為凝結(jié)水輸入管(4)-罐體(1)-篩板(12)-氣水分離器(14)-氣相輸出管(7)-調(diào)壓閥(8)。
9.按權(quán)利要求1所述的流量自適平衡動力疏水器，其特征在于所說的排污通道按流向順序為凝結(jié)水輸入管(4)-罐體(1)-排污管(2)-排污閥(3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流量自適平衡動力疏水器，是蒸氣供熱設(shè)備，它包括有液態(tài)、氣態(tài)、排污通路，反饋回路及取樣裝置，通過設(shè)備自調(diào)自控，對蒸氣凝水等氣液兩相變量流體進行分離，使輸出流量自動適應輸入流量及組分變化，實現(xiàn)連續(xù)平衡。適用于蒸氣供熱系統(tǒng)中實現(xiàn)系統(tǒng)閉式循環(huán)及回收高壓凝水，是一種具有疏水及凝水回收等功能的高效節(jié)水節(jié)能設(shè)備。
文檔編號F16T1/00GK1083907SQ9211032
公開日1994年3月16日 申請日期1992年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月8日
發(fā)明者保廷榮 申請人:保廷榮