采用均压水膜密封的排水阀的制作方法

本实用新型涉及的是一种排水阀，具体是一种采用均压水膜密封的排水阀。

背景技术：

干燥系统、冷凝系统的冷凝水排放问题一直阻碍真空干燥、负压干燥、蒸汽冷凝的工作效率的提高。目前真空设备的冷凝水的排放手段有高差排液、真空落差排液、真空压差排液等方式。现有方式相对压力或压力损失大，排水不能够连续不断。

现在的排水阀造成泄漏的原因是多方面：1、由于阀体内壁上存在裂纹、孔或者突起，这些微小的缺陷对于降低平的表面的干燥密封的质量而言是足够大的，造成阀体内壁密封面上有间隙，引起的泄露问题。2、密封条和阀体内壁是硬硬密封，易造成密封条和阀体内壁表面的迅速磨损而使密封失效。3、密封装置上的粉尘不易除尘，有粉尘粘附的密封装置会造成密封装置磨损产生泄漏。4、密封部位两侧存在过大的压力差，从而传递给密封面的压力也增大，叶轮和阀体之间的摩擦力增大，带动叶轮旋转的电机的功率也增大。5、空水仓内的空气都进入了真空设备内，需要提高真空泵的功率，才可以满足足够的排气量。

现有专利产品真空排水球阀（公布号cn105020567），其抽气装置和进气门的设计结构复杂，使用过程繁琐。6、进气门需要连接在空压机的高压泵上才可以工作。7、抽气装置需要连接在真空机组或真空仓才可以工作。如果抽的气体进入真空仓，需要提高真空泵的功率，才可以满足足够的排气量。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有排水阀存在的不足，在真空排水球阀的基础上作进一步的改进，提供一种采用均压水膜密封的排水阀。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现的：采用均压水膜密封的排水阀包括阀体，叶轮，多孔材料，导管。

所述的阀体和叶轮是市场上常规的产品。

所述的阀体上面有进水口，排水口。

所述的叶轮包括叶轮轴，叶板，侧板。叶板和侧板组成了水仓，水仓的数量是6～12个。水仓是独立的仓室。

所述的多孔材料是海绵，或者是泡沫材料，或者是金属丝网，或者是发泡硅胶，或者是其他合适材质的多孔材料。多孔材料的制作材料是有弹性的材料。水在多孔材料的孔隙中，多孔材料起到储水的作用，水在多孔材料的孔隙中固定不易流动。

所述的多孔材料固定在叶轮的外表面上，多孔材料的一面固定在叶轮的叶板上端端面上和侧板的板面上。

所述的叶轮在阀体的内腔内。叶轮的叶轮轴的一端固定在侧盖上的轴承里，叶轮轴的另一端通过轴承延伸出侧盖后与电机相连接；电机通过叶轮轴带动叶轮在阀体内旋转输水。

所述的多孔材料的厚度是1～10mm。

所述的多孔材料的一面固定在叶轮表面上，另一面贴在阀体上。多孔材料靠自身的具有弹性，多孔材料贴在阀体上。多孔材料的厚度大于叶轮和阀体之间的间距0.5～3mm。具有弹性的多孔材料在受压的作用下可以压缩变薄，厚了0.5～3mm的多孔材料在受到叶轮和阀体的挤压时收缩变薄。受压后的多孔材料孔隙中的水溢出充满于叶轮和阀体之间的间距和多孔材料中，多孔材料与阀体内壁之间存在着“表面层”的水。

所述的叶轮和阀体之间由多孔材料中的水进行水膜密封。阀体内壁表面上附着的水膜中的水存在着表面张力，表面张力是由水分子间很大的内聚力引起的，其“水膜密封”的水表面张力动态密封是非接触式机械密封的一种水膜润滑的密封，水膜还起到润滑作用，多孔材料和阀体内壁不易磨损。

所述的导管是金属管，或者是塑料管，或者是其他材质的管材。导管的管径是5～12mm，长度根据阀体的大小而设定。

所述的阀体上的排气门安装的位置比进气门的位置高。

所述的导管固定安装阀体两侧的进气门和排气门上；导管的两端分别和阀体的进气门和排气门固定密封为一体的。阀体的进气门和排气门之间由导管连通，导管的管内部和阀体的内部是相通的。

所述的阀体中叶轮对应的两个水仓内不同压力的气体通过导管的输送，压力高的水仓中的气体顺着导管进入压力低的水仓中，叶轮中对应导管的两个水仓内的不同压力得到均压。导管利用叶轮的对应两侧水仓仓内的不同压力差，对应两个水仓的不同压力得到均压，不同压力的两个水仓的均压的过程简单、方便、无电能耗。

所述的叶轮上下相邻的水仓仓内压力的压差小，相邻压差小的水仓和水仓之间便于密封。从而传递给密封面的压力也减小，水膜密封中的水还起到润滑作用，叶轮和阀体之间的摩擦力变小，带动叶轮旋转的电机的功率也降低了。

本实用新型采用均压水膜密封的排水阀用于水的排放，其工作流程为：

1、外设的电机通过叶轮轴带动叶轮旋转工作。

2、阀体进水口中的水进入叶轮的水仓内，进水口中的水对多孔材料孔隙中水进行补充，水充满在多孔材料的孔隙中。

3、旋转的叶轮将多孔材料和阀体内壁表面挤压贴合在一起，受压的多孔材料中的水溢出填充了阀体内壁表面上的孔和刮痕，溢水流入在多孔材料和阀体内壁表面之间的缺陷中，水均匀地分散在阀体内壁的密封表面上，阀体内壁密封表面上粘附有水膜。

阀体内壁上的水膜在多孔材料弹性的压力下产生较好的毛细管作用，多孔材料和阀体内壁表面之间的平面度产生水膜密封，叶轮和阀体之间由多孔材料中的水进行水膜密封的动态密封，多孔材料和阀体内壁之间的水膜密封的气密度高，因此产生较好的动态密封效果。

4、阀体的进气门和排气门之间由导管连通，在进气门位置的灌着水的压力低的水仓和对应排气门位置的压力高的水仓，压力高的水仓中的气体通过导管的输送，压力高的水仓中的气体顺着导管进入压力低的水仓中，叶轮中对应导管的两个水仓内不同压力得到均压，叶轮上下相邻的水仓仓内压力的压差小。

因为压力高的水仓中的气体顺着导管进入压力低的水仓中，均压后的高压水仓中的空气得到了减少，降低了真空设备中的进气量，从而减少了排气量，真空泵的功率也得到了降低。

5、叶轮继续旋转，灌着水的水仓中的水从阀体下面的排水口排出。水在排水过程中对多孔材料进行冲洗清洁除尘和补充水，水充满在多孔材料中。多孔材料表面上的杂质在水的冲刷作用下得到清洁，多孔材料表面上的杂质随着水从阀体的排水口排出，有利于下一次的密封。

6、排完水的空水仓随着叶轮继续旋转，仓内压力高的水仓到排气门位置时，压力高的水仓中的气体通过导管的输送，压力高的水仓中的气体顺着导管进入压力低的水仓中。叶轮周而复始的进水、排水。

本实用新型在真空状态下的排水过程中漏气量少，排水方便迅速。阀体上的水膜还起到润滑作用，叶轮和阀体之间的摩擦力变小，带动叶轮旋转的电机的功率也降低了。

本实用新型与现有技术相比有如下有益效果：本实用新型采用均压水膜密封的排水阀包括阀体，叶轮，多孔材料，导管。多孔材料的一面固定在叶轮表面上，另一面贴在阀体上。电机带动叶轮旋转工作，叶轮和阀体内壁之间由多孔材料中的水进行水膜密封，其水膜密封的气密度高。压力高的水仓中的气体顺着导管进入压力低的水仓中，叶轮中对应导管的两个水仓内不同压力得到均压，叶轮上下相邻的水仓仓内压力的压差小，阀体上的水膜还起到润滑作用，叶轮和阀体之间的摩擦力变小，带动叶轮旋转的电机的功率也降低了。多孔材料表面上的杂质在水的冲刷作用下得到清洁。本实用新型可以根据真空设备的工作要求进行调整，外界条件限制少，应用范围广。

附图说明：

图1为本实用新型的均压效果图；

图2为本实用新型的多孔材料和水的水膜密封的效果示意图。

附图中：1、阀体，2、叶轮，3、多孔材料，4、排气门，5、进气门，6、水仓，7、排水口，8、进水口，9、水。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

实施例：

如图1所示的采用均压水膜密封的排水阀包括阀体1，叶轮2，多孔材料3，导管。

所述的阀体1上面有进水口8，排水口7。

所述的叶轮2的水仓6的数量是8个。

所述的多孔材料3是海绵。

如图1，图2所示的多孔材料3的一面固定在叶轮2表面上，另一面贴在阀体1上。

所述的多孔材料3的厚度是5mm。

所述的叶轮2在阀体1的内腔内，叶轮2和阀体1之间由多孔材料3中的水9进行水膜密封。

所述的阀体1的进气门5和排气门4之间由导管连通。

本实用新型采用均压水膜密封的排水阀用于水的排放，其均压流程为：

本申请采用均压水膜密封的排水阀在真空设备上进行排水。采用均压水膜密封的排水阀的进水口8固定连接在真空设备的出水口上。真空设备内的相对压力设置计算数据为-0.09mpa；采用均压水膜密封的排水阀的排水口7在正常的大气压中，排水口7处的相对气压设置计算数据为0mpa。

如图1所示阀体1中叶轮2对应的两个水仓6内不同压力的气体通过导管的输送，压力高的水仓6中的气体顺着导管进入压力低的水仓6中，叶轮2中对应导管的两个水仓6内的不同压力得到均压。

1号水仓6仓内的相对压力是-0.09mpa，2号水仓6仓内的相对压力是-0.09mpa，3号水仓6仓内的相对压力是-0.045mpa，4号水仓6仓内的相对压力是-0.045mpa，5号水仓6仓内的相对压力是0mpa，6号水仓6仓内的相对压力是0mpa，7号水仓6仓内的相对压力是-0.045mpa，8号水仓6仓内的相对压力是-0.045mpa。

叶轮仓2两侧上下的每个相邻水仓6压差是0.045mpa或0的压差。由于1号水仓6仓内的相对压力是-0.09mpa，受到8号水仓6仓内的相对压力是-0.045mpa的补充，进气量只有0.045，降低减少了50%的进气量，降低了真空泵的能耗。

所述的导管利用叶轮2的对应两侧水仓6仓内的不同压力差，使得两个水仓6的不同压力得到均压，不同压力的两个水仓6的均压过程简单、方便、无电能耗。

本实用新型采用均压水膜密封的排水阀用于水的排放，其工作流程为：

1、外设的电机通过叶轮轴带动叶轮2旋转工作。

2、阀体1进水口8中的水进入叶轮2的水仓6内，进水口8中的水对多孔材料3孔隙中水9进行补充，水9充满在多孔材料3的孔隙中。

3、旋转的叶轮2将多孔材料3和阀体1内壁表面挤压贴合在一起，受压后的多孔材料3孔隙中的水9溢出填充了阀体1内壁表面上的孔和刮痕，阀体1内壁密封表面上粘附有水膜，叶轮2和阀体1之间由多孔材料3中的水9进行水膜密封的动态密封。

4、阀体1的进气门5和排气门4之间由导管连通，在进气门5位置的灌着水的压力低的水仓6和对应排气门4位置的压力高的水仓6，叶轮2中对应导管的两个水仓6内不同压力得到均压，叶轮2上下相邻的水仓6仓内压力的压差小。

5、叶轮2继续旋转，灌着水的水仓6中的水从阀体1下面的排水口7排出。水在排水过程中对多孔材料3进行冲洗清洁除尘和补充水9。

以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的变化，均落在本实用新型的保护范围。