專利名稱：一種自調(diào)節(jié)液位器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自調(diào)節(jié)液位器，特別涉及一種雙節(jié)流自調(diào)節(jié)液位器。
在工業(yè)生產(chǎn)中，許多行業(yè)都需要對液位進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。目前在電力、石油、化工等部門中廣泛采用的液位調(diào)節(jié)器有機(jī)械式、氣動式和電動式以及汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器，前三種調(diào)節(jié)器均因其執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作頻繁、易磨、易腐蝕而經(jīng)常發(fā)生卡澀故障，使液位失控，嚴(yán)重影響設(shè)備和系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運行。后一種近年研制的汽液兩相流自調(diào)節(jié)水位控制器(ZL92232825.0)，雖然較前三種有較大的突破，但因其液位維持不穩(wěn)，波動較大，目前還不能可靠工作，因而，在生產(chǎn)實際中，這類設(shè)備的液位控制還是一個亟待解決的難題。
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提出一種雙節(jié)流自調(diào)節(jié)液位器，具有結(jié)構(gòu)簡單、液位維持穩(wěn)定，安全可靠的特點。
雙節(jié)流自調(diào)節(jié)液位器的工作原理，是采用兩次節(jié)流達(dá)到控制調(diào)節(jié)液位的目的。第一次節(jié)流是形成汽液兩相流，第二次節(jié)流是利用兩相流通過節(jié)流元件的特性來實現(xiàn)液位的控制。當(dāng)控制室內(nèi)的汽體含量增多時，液體的流量減少，則液位上升；當(dāng)控制室內(nèi)的汽體含量減少時，液體的流量增加，則液位降低，最終實現(xiàn)液位的自調(diào)節(jié)的目的。由于該液位器采用了兩個節(jié)流元件并經(jīng)過兩次節(jié)流，所以可稱之為雙節(jié)流自調(diào)節(jié)液位器。


圖1是本實用新型的使用狀態(tài)原理圖。
圖2是本實用新型的液位傳感器結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本實用新型的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)原理圖。
圖4是本實用新型使用時的壓力變化圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作詳細(xì)的說明。
參照圖3，本實用新型的調(diào)節(jié)閥3包括一閥體11，閥體11的一端開有一漸縮型的混合室9，與混合室9相通的控制室10及與控制室10相通的漸擴(kuò)型擴(kuò)壓室12，混合室9的前端配置有與其相通的漸擴(kuò)型節(jié)流元件7，混合室9上還配置有與其成一傾角并相通的調(diào)節(jié)汽噴嘴8，調(diào)節(jié)汽噴嘴8與液體流向的傾角為90～45°。
參照圖1，使用時，節(jié)流元件7的入口端與需維持液位的工業(yè)設(shè)備1的液體腔相通，調(diào)節(jié)汽噴嘴8和液位傳感器2的輸送調(diào)節(jié)汽管5相通，液位傳感器2的另兩個進(jìn)口(13、14)分別和工業(yè)設(shè)備1的液體腔和汽體腔相通。
參照圖2，液位傳感器2包括一殼體6，殼體6上配置一液體進(jìn)口13和汽體進(jìn)口14，殼體6內(nèi)配置一輸送調(diào)節(jié)氣管5，其一端配置有開口斷面4。
液體由節(jié)流元件7的入口端斷進(jìn)入，調(diào)節(jié)汽由噴嘴8進(jìn)入，當(dāng)調(diào)節(jié)汽進(jìn)入混合室9與液體混合后，調(diào)節(jié)汽隨液體一起向閥腔喉部控制室10流動，在調(diào)節(jié)汽進(jìn)入節(jié)流元件7的出口端與控制室10之間，由于閥內(nèi)壓力下降，調(diào)節(jié)汽的比容增加，在控制室10通流面積不變的情況下，液體的有效流通面積相應(yīng)減少，液體通流量降低，從而達(dá)到阻礙液體的作用，此時，調(diào)節(jié)汽是以其自身的物性參數(shù)變化作用來阻礙液體的，即蒸汽容積流量越大，液體量越小，反之亦然。
雙節(jié)流自調(diào)節(jié)液位器是由兩個節(jié)流元件、混合室、控制室、調(diào)節(jié)汽噴嘴以及液位傳感器等部件組成(見圖1、圖3)。從而形成一個全密封的整體裝置。節(jié)流元件7的作用是造成液體的壓力大幅度下降(壓力變化見圖4所示)，形成液體和調(diào)節(jié)汽之間的壓差，利用該壓差將液位傳感器中的調(diào)節(jié)汽流引入混合室9，調(diào)節(jié)汽的引入(噴嘴8的)位置選擇在液流壓力降低的最大處(即節(jié)流元件7造成的壓差最大處)，以便保證有足夠的調(diào)節(jié)汽引入混合室9，在混合室9內(nèi)汽液兩相流進(jìn)行了充分的混合，然后進(jìn)入控制室10(即拉伐爾噴嘴喉部的直管段。)節(jié)流元件7有兩種結(jié)構(gòu)1、孔板式節(jié)流元件適用于壓差較大的調(diào)節(jié)器，2、噴嘴式節(jié)流元件適用于壓差小的調(diào)節(jié)器。
混合室9和控制室10的功能是控制液位。當(dāng)汽液混合物通過混合室9和控制室10時，根據(jù)兩相流的基本特性，當(dāng)汽的含量增多時，液體的流量減少，反之液體的流量增多，從而達(dá)到控制液位的目的。閥體11的結(jié)構(gòu)為拉伐爾噴嘴，在拉伐爾噴嘴中，汽液的比容相差上千倍，所以調(diào)節(jié)耗汽量很小，約為液體流量的1％～5％。
傳感器2(見圖2)的工作原理是當(dāng)容器的液位增高時，傳感器中的開口斷面4變小，則調(diào)節(jié)汽量減少，反之亦然。
調(diào)節(jié)汽進(jìn)入混合室9的方式如下1、鉆孔噴嘴，其開口位置可在混合段內(nèi)根據(jù)設(shè)計需要沿軸線方向變動，鉆孔噴嘴與液體流向的傾角為90～45°。
2、斜切噴嘴擴(kuò)壓室12的作用是使節(jié)流造成的殘余壓損最小，使壓力在這一段得到逐步恢復(fù)。
本實用新型試驗證明原理正確。具有調(diào)節(jié)可靠，液位穩(wěn)定，性能良好的功能。本實用新型由于無機(jī)構(gòu)運動部件，無電氣元件，因而其可靠性、安全性尤為突出。
在工業(yè)生產(chǎn)中調(diào)節(jié)器經(jīng)常會發(fā)生式工泄露的問題，而本實用新型為全密封裝置，所以無泄露問題是其一大特點。
權(quán)利要求1.一種自調(diào)節(jié)液位器，包括一閥體(11)，閥體(11)上配置有由彼此相通的混合室(9)，控制室(10)，擴(kuò)壓窒(12)組成的拉伐爾噴嘴結(jié)構(gòu)，本實用新型的特征是，所說的混合室(9)的前端配置有與其相通的漸擴(kuò)型節(jié)流元件(7)，混合室(9)上配置有與其成一定傾角并相通的調(diào)節(jié)汽噴嘴(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的節(jié)流元件(7)是孔板式節(jié)流元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的節(jié)流元件(7)是噴嘴式節(jié)流元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的噴嘴(8)與液體流向的傾角為90～45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，4所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的噴嘴(8)是鉆孔噴嘴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1，4所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的噴嘴(8)是斜切噴嘴。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，4所述的自調(diào)節(jié)液位器，其特征是，所說的噴嘴(8)布置在節(jié)流元件(7)造成的壓差最大處。
專利摘要一種可廣泛應(yīng)用于火電廠、石油化工、鋼鐵冶金、紡織、印染等行業(yè)的自調(diào)節(jié)液位器,包括一由彼此相通的混合室、控制室、擴(kuò)壓室組成的拉伐爾噴嘴結(jié)構(gòu),混合室的前端配置有節(jié)流元件,混合室上配置有與其成一定的傾角的調(diào)節(jié)汽噴嘴,能夠達(dá)到自動調(diào)節(jié)液位的目的,具有結(jié)構(gòu)簡單,液位維持穩(wěn)定,安全可靠的特點。
文檔編號G05D9/00GK2277535SQ9424691
公開日1998年4月1日 申請日期1994年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月4日
發(fā)明者林萬超, 陳國慧, 邢秦安, 嚴(yán)俊杰 申請人:西安交通大學(xué)