專利名稱：液體壓供裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在高壓蒸汽或壓縮空氣作為動(dòng)力流體的壓力下供給液體(如水、熱水、燃油等)的液體壓供裝置。本發(fā)明的液體壓供裝置特別適用于收集蒸汽管道系統(tǒng)中產(chǎn)生的冷凝液并將該冷凝液送至鍋爐或余熱回收系統(tǒng)。
在多數(shù)情況下，蒸汽管道系統(tǒng)或其它各種利用蒸汽的系統(tǒng)中由蒸汽冷凝而產(chǎn)生的冷凝液仍然含有相當(dāng)?shù)臒崃?。因而，在?shí)踐中廣泛利用冷凝液回收系統(tǒng)以便有效地利用這些熱能，即將含有大量熱量的冷凝液收集在液體壓供裝置中并將所收集的冷凝液送至鍋爐或余熱回收系統(tǒng)以便有效地利用這些存儲(chǔ)的熱能。
現(xiàn)有技術(shù)冷凝液回收系統(tǒng)中使用的液體壓供裝置將冷凝液收集在密封容器中，并通過(guò)操作轉(zhuǎn)換閥將高壓工作或動(dòng)力流體(如蒸汽、壓縮空氣或其它流體)引入該密封容器。液體壓供裝置在工作流體的壓力下從該密封容器內(nèi)釋放出冷凝液，且同時(shí)將該冷凝液提供給冷凝液回收部。
這種液體壓供裝置已有公開(kāi)，例如日本實(shí)用新型公開(kāi)第37-22378號(hào)。
上述液體壓供裝置將參照?qǐng)D1和2予以說(shuō)明。圖1是現(xiàn)有技術(shù)液體壓供裝置部分剖視的通用透視圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)液體壓供裝置閥門(mén)部的放大剖視圖。在這些圖中，參考數(shù)字100表示液體壓供裝置。液體壓供裝置100包含浮球120和工作蒸汽輸入閥110，它們均配置于密封容器101之中。
密封容器101配備有壓供液體輸入口102和壓供液體輸出口103，它們分別裝有單向閥105和106。單向閥105的安裝方向使得允許液體流入密封容器101，而單向閥106的安裝方向則使得允許液體流出密封容器101。
在密封容器101的頂部形成有工作蒸汽輸入口108和工作蒸汽釋放口109，如圖1和2所示其上裝有工作蒸汽輸入閥110和工作蒸汽釋放閥111。在此，工作蒸汽輸入閥110和工作蒸汽釋放閥111通過(guò)上下移動(dòng)閥門(mén)升降桿112和113而開(kāi)啟和關(guān)閉。當(dāng)閥門(mén)升降桿112抬升時(shí)工作蒸汽輸入閥110開(kāi)啟，而當(dāng)閥門(mén)升降桿113抬升時(shí)工作蒸汽釋放閥111關(guān)閉。閥門(mén)升降桿112和113通過(guò)連接板115而平行相連。通過(guò)上下移動(dòng)連接板115而同時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉工作蒸汽輸入閥110和工作蒸汽釋放閥111。
在現(xiàn)有技術(shù)液體壓供裝置100中，壓供液體輸入口102通過(guò)單向閥105與蒸汽負(fù)載(冷凝液生成部)相連，而壓供液體輸出口103則通過(guò)單向閥106與利用或回收余熱的裝置相連。工作蒸汽輸入口108與高壓蒸汽源相連，從而提供工作流體。在液體壓供裝置100中，當(dāng)密封容器101中不存在冷凝液時(shí)，浮球120處于低位，而連接板115下降。因此，在工作蒸汽輸入閥110中，閥門(mén)升降桿112下降，致使安裝在閥門(mén)升降桿112頂端的球形閥體122座落于閥座123上而將開(kāi)口封閉。相反，在工作蒸汽釋放閥111中，閥門(mén)升降桿113頂端的圓形閥頭127從閥座128上移開(kāi)，從而開(kāi)啟工作蒸汽釋放口109。
如果在與液體壓供裝置100相連的蒸汽負(fù)載中生成冷凝液，該冷凝液通過(guò)單向閥105流入密封容器101并在密封容器101中累積。隨著冷凝液量的增加，浮球120上升。隨著浮球120的上升，力臂118的一端也上升。如果力臂118上升超過(guò)一定的水平，咬合機(jī)構(gòu)140翻轉(zhuǎn)以便抬升桿121，從而抬升連接板115。當(dāng)連接板115被抬升時(shí)，安裝在工作蒸汽輸入閥110中連接板115上的閥門(mén)升降桿112上升以致將閥頭122從閥座123上移開(kāi)，從而將工作蒸汽輸入口108開(kāi)啟。在液體壓供裝置100中，工作蒸汽流過(guò)閥座123的開(kāi)口并流過(guò)閥門(mén)升降桿112與閥箱130之間的間隙，通過(guò)配置于閥箱130下端的開(kāi)口而向下噴射。此時(shí)，工作蒸汽釋放閥111處于關(guān)閉位置，因此密封容器101中的壓力增加而通過(guò)液體輸出口103將冷凝液排出。在這種液體壓供裝置100中，工作蒸汽如上所述從閥箱130下端向下噴射，從而使得大部分工作蒸汽與累積在密封容器101中的液體發(fā)生直接接觸。
在現(xiàn)有技術(shù)液體壓供裝置中，由于作為工作流體的蒸汽被直接噴射向密封容器101中的液體，則部分工作流體被直接噴入密封容器101中的液體。這樣，當(dāng)使用蒸汽作為工作流體時(shí)，蒸汽便被噴入較冷的液體之中，從而導(dǎo)致蒸汽發(fā)生冷凝。因此，密封容器中的壓力在增至足夠高的水平以便從密封容器101中對(duì)液體進(jìn)行壓力供應(yīng)之前需占用時(shí)間，這是由于蒸汽與較冷液體接觸所引起的冷凝效應(yīng)使蒸汽壓力減小的緣故。所以，從密封容器101中饋送液體需占用時(shí)間。
本發(fā)明的目的之一是提供一種能夠在打開(kāi)工作流體輸入口后迅速增加密封容器內(nèi)壓力的液體壓供裝置，從而在短時(shí)間內(nèi)從密封容器中對(duì)液體進(jìn)行壓供。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種對(duì)在工作流體輸入口流動(dòng)的蒸汽、壓縮空氣等流體而言可適用于寬工作流體壓力范圍的液體壓供裝置。本發(fā)明提供的液體壓供裝置包括工作流體折射與散射裝置，它用于在通過(guò)轉(zhuǎn)換閥開(kāi)啟工作流體輸入口時(shí)防止工作流體與液體表面的直接接觸，從而該液體壓供裝置可以在密封容器之內(nèi)折射和散射工作流體。
根據(jù)本發(fā)明的其它特點(diǎn)，該液體壓供裝置包括具有小截面積的工作流體輸入口和漸擴(kuò)部，其中通過(guò)的流體從工作流體輸入口的最小截面積部逐漸擴(kuò)散，并設(shè)計(jì)使得在該最小截面積部開(kāi)啟和關(guān)閉工作流體輸入口。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明上述及其它目的和特點(diǎn)加以說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)液體壓供裝置部分剖視的透視圖；圖2為圖1液體壓供裝置閥門(mén)部的放大剖視圖；圖3為本發(fā)明液體壓供裝置的第一方案通用剖視圖；圖4為本發(fā)明主部的部分放大剖視圖；圖5為本發(fā)明液體壓供裝置第二方案主部的剖視圖。
現(xiàn)參照


本發(fā)明液體壓供裝置的優(yōu)選方案。如圖3所示，本發(fā)明的液體壓供裝置包括密封容器1a、裝置體1和封蓋2。在該裝置中配備有浮球3、浮閥4和咬合機(jī)構(gòu)部5。在封蓋上配置有工作流體輸入口6、工作流體輸出口7、壓供液體輸入口8和壓供液體輸出口9。壓供液體輸入口8通過(guò)只允許液體流入密封容器1a的單向閥8a與適當(dāng)?shù)膲汗┮后w發(fā)生源(圖中未畫(huà)出)相連。
浮球3的配置使得其以轉(zhuǎn)軸10為中心上下移動(dòng)，從而上下移動(dòng)雙閥機(jī)構(gòu)的浮閥4以便在密封容器1a的內(nèi)部關(guān)閉和開(kāi)啟壓供液體輸出口9，并且繞轉(zhuǎn)軸12上下移動(dòng)第一力臂11。第二力臂13配置得繞轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)。在第二力臂13末端與第一力臂11末端之間呈壓緊狀態(tài)裝有螺旋彈簧14。操作桿15與第二力臂13的上部相連。
在操作桿15的上部裝有用于開(kāi)關(guān)工作流體輸出口7的球形輸出閥體16。在操作桿15的中部裝有操作力臂17。操作力臂17的上部與垂直可移動(dòng)配置的工作流體輸入桿18相毗鄰。在工作流體輸入桿18上部的上方配置有可自由移動(dòng)的球形工作流體輸入閥體19。
蒸汽管道系統(tǒng)和使用蒸汽的設(shè)備(圖中未畫(huà)出)中生成的冷凝液通過(guò)單向閥8a由壓供液體輸入口8進(jìn)入密封容器1a。隨著密封容器1a中液體水平的上升，浮球3也上升，從而略微開(kāi)啟浮閥4。隨著液體水平的進(jìn)一步上升，浮球3繼續(xù)上升，最終與咬合機(jī)構(gòu)5咬合以便持續(xù)地向上推動(dòng)操作桿15。隨著操作桿15的上移，工作流體輸出口7被工作流體輸出閥體16關(guān)閉，且同時(shí)由工作流體輸入桿18開(kāi)啟工作流體輸入口6，從而使得工作流體(如高壓蒸汽或壓縮空氣)流入密封容器1a并由此通過(guò)浮閥4和壓供液體輸出口9排出累積的液體。
如圖4所示，工作流體輸入口6與輸入閥室20相連，其中可自由移動(dòng)的工作流體輸入閥體19通過(guò)輸入閥室20和通道21而配置。另外，工作流體輸入口6通過(guò)輸入口裝置22的直管部23和圓柱多孔裝置24與密封容器1a的內(nèi)部相連。直管部23含有橫向開(kāi)口，它們基本與容器1a中冷凝液的表面平行，并導(dǎo)向多孔裝置24。圓柱多孔裝置24具有許多小直徑細(xì)孔24a，且最好具有大于直管部23通道面積的通道面積。在圓柱多孔裝置24的外周界和下端部，裝有螺旋彈簧25以便將圓柱多孔裝置24固定在輸入口裝置22上。
如圖4所示，設(shè)計(jì)工作流體輸入閥體19，使得隨著工作流體輸入桿18的上移，直管部23與輸入閥室20相連，從而將高壓工作流體從工作流體輸入口6送入密封容器1a。
準(zhǔn)備從直管部23送入密封容器1a的蒸汽在穿過(guò)圓柱多孔裝置24時(shí)被許多小直徑細(xì)孔24a分成許多蒸汽流，從而該蒸汽流沿水平方向被散射，其基本與容器1a中冷凝液的表面平行。因此，該蒸汽流不會(huì)發(fā)生冷凝，因?yàn)樗慌c密封容器1a中壓供液體的較冷表面發(fā)生直接接觸。這樣，該蒸汽擴(kuò)散在容器1a中壓供液體表面上方的整個(gè)區(qū)域以建立對(duì)液體進(jìn)行迅速壓供的足夠壓力，而不直接噴射到冷凝液之中。
在圖5中，給出了本發(fā)明工作流體輸入口6的第二方案，它仍具有通道21、輸入閥室20、直管部23和圓柱多孔裝置24，并且以圖4所示方案類似的方式與密封容器1a相連。在圖5的方案中，環(huán)形裝置26置于直管部23的上端，且該環(huán)形裝置26的上端27具有最小截面積，而該上端27作為閥座部使工作流體輸入閥體19座落其上。環(huán)形裝置26的內(nèi)周界表面28具有漸擴(kuò)部，它沿流體流動(dòng)方向逐漸擴(kuò)展。流體通道經(jīng)由漸擴(kuò)內(nèi)周界表面28，直管部23和圓柱多孔裝置24自上端27最小截面部向密封容器1a伸延。
在圖5的方案中，當(dāng)工作流體輸入閥體19從環(huán)形裝置26的上端27處移開(kāi)時(shí)，接受高工作流體壓力的表面面積由于上端27截面積的下降而減小。因而，甚至在使用高工作流體壓力時(shí)也可以將工作流體輸入閥體19從上端27移開(kāi)，以便通過(guò)操作桿15和工作流體輸入桿18的驅(qū)動(dòng)力開(kāi)啟閥門(mén)。
另外，在圖5的方案中，利用圓柱多孔裝置24減小了高壓蒸汽的流速并散射了該蒸汽流。穿過(guò)最小截面積上端27的高壓蒸汽向下流過(guò)漸擴(kuò)內(nèi)周界表面28，從而將該高壓蒸汽的速度能量轉(zhuǎn)變成壓強(qiáng)能量，進(jìn)而到達(dá)密封容器1a內(nèi)壓供液體的上部。該高壓蒸汽迅速獲得巨大壓力而對(duì)液體進(jìn)行壓供，不會(huì)向下進(jìn)入該液體表面并發(fā)生冷凝。
隨著由液體壓供致使密封容器1a內(nèi)液體水平的降低，浮球3也下降。如圖3所示，當(dāng)浮球3到達(dá)預(yù)定低位時(shí)，咬合機(jī)構(gòu)5重新咬合在相反一側(cè)，從而關(guān)閉工作流體輸入口6并開(kāi)啟工作流體輸出口7。這樣，浮閥4關(guān)閉以停止液體的壓供。同時(shí)，液體重新從壓供液體輸入口8向下流入密封容器1a，并再次重復(fù)上述工作過(guò)程。
如上所述，本發(fā)明提供了一種能夠在短時(shí)間內(nèi)利用壓力從密封容器中供應(yīng)液體的液體壓供裝置。應(yīng)當(dāng)注意，上述方案僅作為實(shí)例，因此本發(fā)明并不局限于上述方案。另外，顯而易見(jiàn)，精于此技術(shù)的人了解之后，可以進(jìn)行各種改變而不會(huì)偏離本發(fā)明權(quán)利要求所描述的要點(diǎn)與范圍。例如，在上述方案中，使用了圓柱多孔裝置折射和散射工作流體，但其形狀并不局限于圓柱；比如可以利用折射板或多層?xùn)啪W(wǎng)裝置折射或散射工作流體。另外，可以將工作流體散射在基本平行于液體表面方向與垂直于并且背離液體表面方向之間的任何方向上。
權(quán)利要求
1.一種液體壓供裝置包括具有工作流體輸入口、工作流體輸出口、壓供液體輸入口和壓供液體輸出口的容器；用于檢測(cè)該容器內(nèi)液體表面水平的液體水平檢測(cè)裝置；與該液體水平檢測(cè)裝置相連的轉(zhuǎn)換閥，該轉(zhuǎn)換閥在開(kāi)啟工作流體輸入口時(shí)關(guān)閉工作流體輸出口，而在關(guān)閉工作流體輸入口時(shí)開(kāi)啟工作流體輸出口；安裝于工作流體輸入口與容器內(nèi)部之間的工作流體折射裝置，該工作流體折射裝置用于來(lái)自工作流體輸入口的流體使之背離液體表面，從而在工作流體由工作流體輸入口饋入該容器時(shí)防止該工作流體與容器內(nèi)液體的表面發(fā)生直接接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的液體壓供裝置，其中工作流體折射裝置包括多孔裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的液體壓供裝置，其中多孔裝置為圓柱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的液體壓供裝置，其中工作流體折射裝置利用螺旋彈簧安裝在工作流體輸入口上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的液體壓供裝置，還包括位于工作流體輸入口的工作流體輸入閥體和工作流體輸入閥座；其中工作流體輸入閥座包括工作流體輸入口的最小截面區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的液體壓供裝置，還包括位于工作流體輸入口的工作流體輸入閥體和工作流體輸入閥座；其中工作流體輸入口包括位于工作流體輸入閥座下游漸擴(kuò)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的液體壓供裝置，還包括安裝于工作流體輸入口的環(huán)形裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的液體壓供裝置，其中環(huán)形裝置包括沿工作流體流向擴(kuò)展的漸擴(kuò)部。
9.一種液體壓供方法，其步驟包括提供具有工作流體輸入口、 工作流體輸出口、液體輸入口和液體輸出口的容器，用于檢測(cè)容器中液面水平的液體水平檢測(cè)裝置和與液體水平檢測(cè)裝置相連的轉(zhuǎn)換閥，該轉(zhuǎn)換閥當(dāng)工作流體輸入口開(kāi)啟時(shí)關(guān)閉，而當(dāng)工作流體輸入口關(guān)閉時(shí)開(kāi)啟；通過(guò)壓供液體輸入口將液體饋入容器以形成液體表面；檢測(cè)液體表面的液體水平；當(dāng)液體水平超過(guò)預(yù)定界限時(shí)關(guān)閉工作流體輸出口并開(kāi)啟工作流體輸入口從而允許工作液體流入容器；將來(lái)自工作流體輸入口的工作流體折射使之偏離液體表面，從而在工作流體自工作流體輸入口饋入容器時(shí)防止該工作流體與容器內(nèi)的液體表面發(fā)生直接接觸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的液體壓供方法，還包括如下步驟對(duì)來(lái)自工作流體輸入口的液體進(jìn)行散射。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的液體壓供方法，其中散射步驟包括經(jīng)由多孔裝置而從工作流體輸入口穿過(guò)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9的液體壓供方法還包括如下步驟使工作流體穿過(guò)漸擴(kuò)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的液體壓供方法，其中折射步驟包括沿基本平行于液體表面的方向折射工作流體。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的液體壓供方法，其中折射步驟包括在基本平行于液體表面方向與垂直于并且背離液體表面方向之間的任何方向上折射工作流體。
全文摘要
在工作流體輸入口b與密封容器1a之間配置圓柱形多孔裝置,以便使工作流體輸入口處饋入密封容器的工作流體不與壓供液體表面發(fā)生直接接觸。在工作流體輸入口處配置具有最小流通面積漸擴(kuò)部的環(huán)形裝置。利用圓柱形多孔裝置折射與散射工作流體流,以便迅速在密封容器中產(chǎn)生饋送液體的壓強(qiáng),從而可對(duì)液體進(jìn)行快速壓供。
文檔編號(hào)F16T1/00GK1185555SQ9711632
公開(kāi)日1998年6月24日 申請(qǐng)日期1997年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月13日
發(fā)明者湯本秀昭 申請(qǐng)人:Tlv有限股份公司