轴向文丘里疏水装置

技术领域

本发明涉及技术领域疏水装置，特别涉及一种轴向文丘里疏水装置。

背景技术

蒸汽疏水阀(简称疏水阀)的作用是自动排除加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体，且不漏出蒸汽。由于疏水阀具有阻汽排水的作用，可使蒸汽加热设备均匀给热，充分利用蒸汽潜热防止蒸汽管道中发生水锤。

实际生产时，疏水装置的凝结水负荷比在范围内波动较大，机械式的疏水阀由于疏水部件随着凝结水排量大小变化频繁启闭，使得疏水部件磨损，进而在中低负荷会造成蒸汽泄漏量增大。而普通文丘里式疏水阀固定的细孔，只能应对较小范围内的排水量变化，不能很好追随管道中的凝结水负荷比变化，故而在大量排水的或者排水量小的时候，会产生蒸汽泄露，没有发挥疏水阀作用，使得蒸汽泄漏量增大。

发明内容

本发明实施例公开了一种轴向文丘里疏水装置，疏水结构的疏水量可调节，解决了普通疏水阀无法适应管道蒸汽压力变化的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

轴向文丘里疏水装置，包括：

储液罐，一侧固定连接有第一连接件；

液位计，设置于所述储液罐的上部用于测量所述储液罐内凝结水液位；

疏水结构，一侧与所述储液罐固定连接，所述疏水结构的另一侧固定连接有第二连接件；

控制盒，接收液位计信号并根据所述信号调节所述疏水结构的疏水量。

优选的，所述疏水结构包括两个文丘里喷嘴，两个所述文丘里喷嘴并联或者串联设置，两个所述文丘里喷嘴串联组成第一疏水结构，两个文丘里喷嘴并联组成第二疏水结构。

优选的，所述第一疏水结构包括：

第一阀座，同轴设置有第一文丘里喷嘴，所述第一文丘里喷嘴与所述第一阀座之间设置有阀座密封圈，所述第一阀座上还设置有第一排水孔，所述第一排水孔位于所述第一文丘里喷嘴的两侧；

第一端盖，与所述第一阀座同轴设置且所述第一端盖内径与所述第一阀座内径相同；

第一活塞，设置在所述第一端盖与所述第一阀座内壁且其中空形成第一排水腔，所述第一活塞的一端同轴固定连接有第二文丘里喷嘴，所述第一活塞的另一端压紧所述阀座密封圈，所述第一活塞被所述控制盒驱动沿所述第一端盖与所述第一阀座的内壁运动，所述第一排水孔与所述第一排水腔连通。

优选的，所述第一端盖与所述第一疏水结构的壳体形成第一间隙，所述第一间隙内设置有第一弹簧；所述第一阀座与所述第一疏水结构的壳体形成第一空腔，所述空腔通过进气孔连接有通过控制盒控制的压缩气源；所述第一活塞上设置有第一凸起，所述第一凸起的一侧连接有第一弹簧，所述第一空腔位于所述第一凸起的另一侧。

优选的，所述第一阀座与所述第一疏水结构内壁之间设置有密封圈，所述第一端盖与所述第一疏水结构内壁之间设置有密封圈，所述第一活塞与所述第一疏水结构、第一阀座和第一端盖的接触面之间设置有密封圈。

优选的，所述第二疏水结构包括：

第一疏水流道，所述第一疏水流道内设置有同轴的第二阀盖、第二端盖和第二活塞，所述第二阀盖与所述第二端盖内径相同，所述第二活塞滑动连接在所述第二阀盖与所述第二端盖的内壁面被所述控制台驱动，所述第二活塞内中空形成第二排水腔且一端固定连接有第三文丘里管，所述第二活塞的另一端压紧阀座密封圈，所述第二阀座上还设置有第二排水孔，所述第二排水孔与所述第二排水腔连通；

第二疏水流道，与所述第一疏水流道并列设置，所述第二疏水流道内设置有同轴的第三阀盖、第三端盖和第三活塞，所述第三阀盖与所述第三端盖内径相同，所述第三活塞滑动连接在所述第三阀盖与所述第三端盖的内壁面被所述控制台驱动，所述第三活塞内中空形成第三排水腔且一端固定连接有第四文丘里管，所述第三活塞的另一端压紧阀座密封圈，所述第三阀座上还设置有第三排水孔，所述第三排水孔与所述第三排水腔连通。

优选的，所述第二端盖与所述第一疏水流道的壳体形成第二空腔，所述第二空腔通过进气孔连接有通过控制盒控制的压缩气源；所述第二阀座与所述第一疏水流道的壳体形成第二间隙，所述第二间隙内设置有第二弹簧；所述第二活塞上设置有第二凸起，所述第二凸起的一侧连接有第二弹簧，所述第二空腔位于所述第二凸起的另一侧；

所述第三端盖与所述第二疏水流道的壳体形成第三间隙，所述第三间隙内设置有第三弹簧；所述第三阀座与所述第二疏水流道的壳体形成第三空腔，所述第三空腔通过进气孔连接有通过控制盒控制的压缩气源；所述第三活塞上设置有第三凸起，所述第三凸起的一侧连接有第三弹簧，所述第三空腔位于所述第三凸起的另一侧。

优选的，所述第二阀座与所述第一疏水流道内壁之间设置有密封圈，所述第二端盖与所述第一疏水流道内壁之间设置有密封圈，所述第二活塞与所述第一疏水流道、第一阀座和第一端盖的接触面之间设置有密封圈；

所述第三阀座与所述第二疏水流道内壁之间设置有密封圈，所述第三端盖与所述第二疏水流道内壁之间设置有密封圈，所述第三活塞与所述第二疏水流道、第三阀座和第三端盖的接触面之间设置有密封圈。

优选的，其特征在于，所述第一疏水流道与所述第二疏水结构之间密封，所述第二疏水流道与所述第二疏水结构之间密封，所述第一疏水流道和所述第二疏水流道之间密封。

优选的，其特征在于，所述密封圈均为改性聚合物材料制成，所述密封圈的耐温度为200℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明实施例提供的一种轴向文丘里疏水装置，在疏水结构的一侧设置有储液罐，并且在储液罐的上部设置有液位计来检测管道疏水量的大小，同时液位计与控制盒电性连接，液位计将检测到的液位信号传递到控制盒，进而通过控制盒控制疏水结构的疏水量，使得疏水结构在管道内疏水量变化较大的时候仍能够起到很好的疏水效果。

此外，疏水结构包括两个文丘里喷嘴。两个文丘里喷嘴可以并联或者串联。当两个文丘里喷嘴串联的时候，可以根据凝结水负荷的变化调节第一疏水结构而进行连续线性疏水，实现凝结水的负荷从100％－－1％范围内零泄漏排放。当两个文丘里喷嘴并联的时候，可以根据凝结水负荷的变化灵活切换两个疏水流道而选择不同的文丘里管孔元件进行连续线性疏水而非间隙式疏水，低负荷下因液位低而选择第三文丘里喷嘴(排量小)排放，大负荷下因液位增高迅速打开大的文丘里管孔通道通过第四文丘里喷嘴 (排量大)实现大量排水，实现凝结水的负荷从100％－－0.3％范围内零泄漏排放。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的疏水装置结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的第一疏水结构第一状态示意图；

图3为本发明一实施例提供的第一疏水结构第二状态示意图；

图4为本发明一实施例提供的第二疏水结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的第二疏水结构第一状态示意图；

图6为本发明一实施例提供的第二疏水结构第二状态示意图。

主要元件符号说明：1、控制盒；2、液位计；3、储液罐；4、第一连接件；5、疏水结构；5a、第一疏水结构；51a、进气孔；52a、第一弹簧；53a、第一空腔；54a、第一活塞；55a、第一端盖；56a、第一文丘里喷嘴；57a、第二文丘里喷嘴；58a、第一阀座；581a、第一排水孔；582a、阀座密封圈； 59a、第一排水腔；5b、第二疏水结构；51b、第一疏水流道；511b、第二端盖；512b、第三文丘里喷嘴；513b、第二空腔；514b、第二弹簧；515b、第二活塞；516b、第二阀座；5161b、第二排水孔；517b、第一阀座压盖；518b、第二排水腔；52b、第二疏水流道；521b、第三端盖；522b、第四文丘里喷嘴；523b、第三空腔；524b、第三弹簧；525b、第三活塞；526b、第三阀座；5261b、第三排水孔；527b、第二阀座压盖；528b、第三排水腔；6、第二连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同)，并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

本发明公开了一种轴向文丘里疏水装置，利用液位计检测管道凝结水负荷信息并将信息传递到控制盒，通过控制盒调节疏水结构疏水量进而使得疏水装置能够根据管道凝结水负荷而做出调整，从而使得管道蒸汽的泄漏减少，进而实现节能目的。

下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例

请参阅图1，本发明提供了一种轴向文丘里疏水装置，文丘里疏水装置包括储液罐3，在储液罐3的一侧固定连接有第一连接件4，储液罐3的上部设置有液位计2。还包括疏水结构55，疏水结构5的一侧固定连接于在储液罐3，疏水结构5的另一侧固定连接有第二连接件6。其中液位计2用于测量储液罐3内部液位的高低，液位计2与控制盒1电性连接，液位计2将检测到的储液罐3内液位信息传递到控制盒1，进而控制盒1根据接收到的液位信息调节疏水结构5的疏水量。

因此，在将本发明的疏水装置装配到蒸汽管道的时候，能够根据蒸汽管道的凝结水负荷比动态的调节疏水结构5的疏水量，解决了了管道在疏水时候蒸汽大量泄漏的问题。

其中疏水结构5包括两个文丘里喷嘴，两个文丘里喷嘴可以是并联或者是串联的，当两个文丘里喷嘴串联的时候组成了第一疏水结构5a，当两个文丘里喷嘴并联的时候组成了第二疏水结构5b。

如图2－3所示，第一疏水结构5a的壳体内设置有第一端盖55a和第一阀座58a，第一端盖55a与第一阀座58a都与壳体内壁固定连接，并且第一端盖55a与第一阀座58a内径相同，且在第一阀座58a的一侧同轴设置有第一文丘里喷嘴56a，第一文丘里喷嘴56a与第一阀座56a之间压紧有阀座密封圈582a。第一阀座58a的一侧还贯穿设置有排水孔59a，排水孔59a与第一文丘里喷嘴56a同侧，并且排水孔59a设置在第一文丘里喷嘴56a的外侧。

在第一端盖55a的内壁面上滑动连接有第一活塞54a，其中在第一活塞 54a的一侧同轴固定连接有第二文丘里喷嘴57a，第一活塞54a的另一侧压紧阀座密封圈582a。并且第一活塞54a中空形成第一排水腔59a，第一排水腔59a与第一排水孔581a是连通的。

当液位计2检测到较低的冷凝水排量的时候，将信号传递到控制盒1，此时控制盒1控制第一活塞54a向左运动压紧阀座密封圈582a，此为疏水装置的第一状态。当液位计2检测到较高的冷凝水排量的时候，将信号传递到控制盒1，此时控制盒1控制第一活塞54a向右运动远离阀座密封圈582a，此为疏水装置的第二状态。由于第一排水腔59a与第一排水孔581a是连通的，此时大量的冷凝水从第一排水孔581a排出。第一疏水结构5a在冷凝水排量较大或者较小的情况下都能够很好的进行疏水。

具体的，其中第一端盖55a与壳体内壁之间形成第一间隙，在第一间隙内设置有第一弹簧52a。第一阀座58a与壳体内壁之间形成第一空腔53a，贯穿壳体设置的进气孔51a与第一空腔53a连通，进气孔51a连接有通过控制盒1控制的压缩气源。并且第一活塞54a的中部设置有第一凸起，该第一凸起与壳体的内壁面滑动连接。凸起的一侧为第一空腔53a，凸起的另一侧连接有第一弹簧52a。当液位计2检测到储液罐3内凝结水液位较低的时候，此时通过第一文丘里喷嘴56a进行排水，此时第一弹簧52a挤压第一凸起，进而使得第一活塞54a压紧阀座密封圈582a。当液位计2检测到储水罐3 内凝结水液位较高的时候，此时通过第二文丘里喷嘴57a进行排水，此时控制盒1控制压缩气源通气，压缩气进入到第一空腔53a内带动第一活塞54a 向右移动挤压第一弹簧52a，此时第一排水孔581a与第一排水腔59a连通，大量的凝结水从第一排水孔581a排出。

进一步的，为了防止在连接处产生蒸汽泄漏，故而在第一端盖55a与壳体内壁的连接面，第一阀座56a与壳体内壁的连接面，第一活塞54a与壳体内壁及第一阀座56a、第一端盖55a的连接面之间都设置有密封圈，以使得连接面之间不会发生蒸汽泄漏。同时轴向密封不承受侧向力和偏心负载，密封寿命长。

如图4所示，当两个文丘里喷嘴并联时，由于喷嘴的并联使得管道变大，故对储液罐3与第二疏水结构5b连接部分做出如图所示的调整。

如图5－6所示，第二疏水结构5b包括第一疏水流道51b，第一疏水流道51b内同轴设置有第二阀座516b、第二端盖511b和第二活塞515b。第二阀座516b和第二端盖511b连接于壳体内壁。其中第二阀座516b和第二端盖511b的内径相同，并且第二活塞515b滑动连接在二者的内壁面。在第二活塞515b的一端固定连接有第三文丘里喷嘴512b，且第二活塞515b中空形成第二排水腔518b。第二阀座516b的一侧固定连接有第一阀座压盖517b，在第一阀座压盖517b与第二阀座516b之间压紧有阀座密封圈，第二阀座 516b的一侧还设置有第二排水孔5161b，第二排水孔5161b设置在第一阀座压盖517b的两侧。其中第二排水孔5161b和第二排水腔518b是连通的。

第二疏水结构5b还包括第二疏水流道52b，第二疏水流道52b与第一疏水流道51b并列设置。第二疏水流道52b内设置有同轴设置的第三端盖 522b、第三活塞525b和第三阀座526b，第三端盖522b和第三阀座526b都设置在第二疏水流道52b的内壁。第三阀座526b的一侧固定连接有第二阀座压盖527b，在第二阀座压盖527b与第二阀座526b之间压紧有阀座密封圈。其中第三端盖522b和第三阀座526b的内径相同，第三活塞525b滑动连接在二者的内壁面，第三活塞525中空形成第三排水腔528b并且在第三活塞525的一侧固定连接有第四文丘里喷嘴522b，第三活塞525的另一侧压紧阀座密封圈。在第三阀座526b的一侧贯穿设置有第三排水孔5261b，第三排水孔5261设置在第二阀座压盖两侧。其中第三排水孔5261b与第三排水腔528b是连通的。

当液位计2检测到储液罐3内液位中低时候，第二活塞515b未压紧阀座密封圈，此时第三文丘里喷嘴512b处于工作状态。当检测到储液罐3内液位较高时候，控制盒1控制第二活塞515b压紧，同时控制第三活塞25b 离开阀座密封圈，此时即可实现大量排水。如在极低负荷时(小于5％) 则液位检测到最低，则可短暂关闭两通道停止排水，待水量达到一定时则打开小排量通道通过第三文丘里喷嘴512b排水。

具体的，第二端盖512b与第一疏水流道51b的壳体内壁形成有第二空腔513b，第二空腔513b通过进气孔连接有通过控制盒控制的压缩气源。第二阀座516b与第一疏水流道51b的壳体内壁形成有第二间隙，第二间隙内设置有第二弹簧514b。第二活塞515b上设置有第二凸起，第二凸起与第一疏水流道51b的壳体内壁滑动连接。且第二凸起的一侧为第二空腔513b，第二凸起的另一侧为第二弹簧514b。

第三端盖523b与第二疏水流道52b的壳体内壁形成有第三间隙，第三间隙内设置有第三弹簧524b，。第三阀座526b与第二疏水流道52b的壳体内壁形成有第三空腔523b，第三空腔523b通过进气孔连接有通过控制盒控制的压缩气源。第三活塞525b上设置有第三凸起，第三凸起与第二疏水流道 52b的壳体内壁滑动连接。且第三凸起的一侧为第三空腔523b，第三凸起的另一侧为第三弹簧524b。

当液位计2检测到储液罐3内液位中低时候，第二活塞515b由于第二弹簧514的挤压未压紧阀座密封圈，此时第三文丘里喷嘴512b处于工作状态。当液位计2检测到储液罐3内液位较高时候，控制盒1控制压缩气源在第二空腔513b和第二空腔523b内充气，此时第三文丘里喷嘴512b所在的第二活塞515b压紧阀座密封圈，而第四文丘里喷嘴522b所在的第三活塞 525b远离阀座密封圈，此时第二疏水流道52b开始工作。通过第二弹簧514b 的设置，使得第一疏水流道51b处于常开状态而不需要压缩气维持，节省了大量的压缩气。如在极低负荷时(小于5％)则液位检测到最低，则可短暂关闭两通道停止排水，待水量达到一定时则打开小排量通道通过第三文丘里喷嘴512b排水。

通过第一弹簧52a、第二弹簧514b、第三弹簧524b和压缩空气分别推动第一活塞54a、第二活塞515b和第三活塞525b压到或远离第一阀座58a、第二阀座516b和第三阀座526b上实现阀门的关闭和开启，关闭时是背压密封，介质压力越高，密封压力越大，越不易泄漏。同时介质压力对活塞的作用力极低，实现了快速反应，高速开关阀门。

进一步的，为了防止在连接处产生蒸汽泄漏，在第二端盖511b与壳体内壁的连接面，第二阀座516b与壳体内壁的连接面，第二活塞515b与第二端盖511b、第二阀座516b的连接面，第二凸起与壳体内壁的连接面都设置有密封圈。在第三端盖521b与壳体内壁的连接面，第三阀座526b与壳体内壁的连接面，第三活塞525b与第三端盖521b、第三阀座526b的连接面，第三凸起与壳体内壁的连接面都设置有密封圈。

其中第一疏水流道51b与第二疏水结构5b的内壁密封连接，第二疏水流道52b与第二疏水结构5b的内壁密封连接，并且第一疏水流道51b和第二疏水流道52b之间密封连接，使得凝结水只能从第三文丘里喷嘴512b或者第四文丘里喷嘴522b进入。

进一步的，第一文丘里喷嘴56a、第二文丘里喷嘴57a、第三文丘里喷嘴512b和第四文丘里喷嘴522b都是可以拆卸更换的，用户可以根据管道实际蒸汽排量来确定适合的文丘里喷嘴。

具体的，密封圈为改性聚合物材料制得，密封圈的耐热温度为200℃。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明的保护范围。