专利名称:疏水阀的制作方法
本发明涉及一种疏水阀，特别是一种热敏元件采用橡胶与波纹管铸成一体的或仅用橡胶材料的疏水阀。
本发明是由本人1985年11月16日提交的申请号为85108332的发明申请的继续。
美国专利US3876139中所公开的用于蒸汽采暖的波纹管疏水阀。其热敏元件-波纹管在工作中仅利用了弹性壳体的轴向位移△×，对于一端固定的弹性壳体，在受热情况下做轴向伸长时，虽然运动方向基本上是X轴向，但由于弹性壳体本身刚度很差又不稳定，承受横向(Y方向)作用的能力很差。当移动端触及障碍物或目标物(阀座)后，波纹管壳体容易翘曲，尤其是中间部位会向外拱开，所以往往不能保证阀瓣与阀座之间的正常吻合位置，其结果不是造成漏汽就是弹性壳体某个部位应力集中出现裂口。这对于大口径疏水阀中的长波纹管(波数较多者)尤其严重。因为大口径疏水阀需要有较大的位移值△X和承受更大的蒸汽总压力。例如，一般口径Dg 32就要有10～15个波才能获得足能的排水口流通截面，然而波数的增加往往会造成漏汽率的加大和波纹管的开裂。此外，波纹管类的疏水阀还有一个弱点。当内部液体受热汽化后，内部压力骤然增大，其值往往接近其弹性壳体的允许应力。再加上膨胀后柔性壳体受外来的挤压力，这就容易使壳体破裂，因为波纹管壳体既是热敏元件又是受力元件，它担负着双重的作用。从力学上分析，壳体内表面受膨胀气体向外的均布作用力，而壳体外部只有二端的集中作用力(在阀瓣触及阀座之后)。至使壳体材料处于多应力状态，一旦超过材料所允许的值，壳体就会发生破裂。
本发明的目的在于提供一种新形式的热敏传感装置，通过增大阀瓣元件的行程，以改善阀门阻汽排水的灵敏性和可靠性。
本发明的另一个目的是提供一种组合式的波纹管热敏传感装置，以改善现在技术中波纹管元件的受力状态，以提高该元件的耐用度。
本发明的再一个目的是提供一种良好启闭性能，防止漏汽的阀门结构的疏水阀。
本发明的上述目的是通过下述方案实现的。在一个主要由外壳、热敏传感元件及其调定装置所组成的疏水阀门装置中，采用了橡胶材料与内部盛有易蒸发液体波纹管铸成一体构成组合结构式的热敏性膨胀体。将它限定在一端开口的刚性壳体中，以它们的体膨胀量来操纵阀瓣的开启大小。对于阀瓣位移量不大的小口径疏水阀，膨胀体仅由橡胶一种材料组成。另外整个热敏传感元件及阀瓣在阀腔内，相对调定装置和阀座是浮动式的。
本发明的优点是以体膨胀原理取代过去单一的线性膨胀原理，以较小的组件获得较大的热静力作用行程，从而提高了热灵敏度和阻汽排水的能力;本发明的另一个优点是将波纹管铸在橡胶体中，橡胶体又限制在刚性壳体中，从而改善了波纹管的受力状态，提高了热敏元件的机械强度和稳定性;再一个优点是热敏传感元件及阀瓣在阀腔内是浮动式的，就避免了热敏元件热胀冷缩的动作对阀瓣方位的影响，使阀瓣与阀座能正常吻合，从而达到不漏汽的目的。
本发明的构思及其目的将由以下实施例并结合附图，可以得到进一步的了解。
附图1是根据本发明的一个最佳实施例的疏水阀门的纵向剖视图。
图2是图1中1-1位置的横向剖面。
图3是本发明的另一个实施例的纵向剖视图。
参照图1至3，外壳〔10〕包括壳体〔11〕，阀座〔12〕、入口〔13〕、出口〔14〕和阀腔〔15〕。入口处设有过滤装置〔16〕，图1中〔16〕为网板;图3中〔16〕为网筒，并卡在排污盖〔17〕中，用垫圈〔18〕密封。热敏传感元件〔20〕包括一端开口的刚性壳体梅花壳〔21〕，壳内装有橡胶〔23〕和金属波纹管〔24〕一起铸成的热敏性膨胀体〔22〕，金属波纹管〔24〕中盛有易蒸发的液体〔25〕，封口〔26〕与梅花壳〔21〕以丝扣连结。阀瓣〔27〕插在封口〔26〕中心，末端镶有聚四氟乙烯顶头〔28〕，阀瓣〔27〕外套有弹簧〔29〕。调定装置〔30〕由调节螺杆〔31〕，制动螺母〔32〕、后盖〔33〕，垫圈〔34〕和O型密封圈〔35〕组成。
本阀功能如下管道中来的介质通过入口〔13〕处的过滤装置〔16〕进入阀腔〔15〕，再经梅花壳〔21〕的外槽流过阀瓣〔27〕与阀座〔12〕的缝隙排出阀外。假设蒸汽和凝结水的饱和温度为T℃，先把阀内位置调整好，当蒸汽和高于T℃的凝结水进入腔内时，膨胀体〔22〕遇热膨胀，使闭合口关闭，蒸汽就不再进入;当低于T℃的凝结水进入时，膨胀体〔22〕收缩，借弹簧力把闭合口撑开，使凝结水通过梅花壳〔21〕的外槽，流出阀外。梅花壳的作用是使橡胶〔23〕和波纹管〔24〕的膨胀体〔22〕热胀时的体膨胀量(X、Y、Z三度膨胀量)转化为X轴向位移量△X，而△X又与进入腔体凝结水温度T的高低自相匹配。即T越高，△X就越越大，则排水量小;反之，T降低，△X就越小，则排水量大，这就达到了我们的目的。
从热静力原理进一步说明，热膨胀体是由第一膨胀元件〔23〕橡胶(体膨胀量为△V1)和第二膨胀元件〔24〕波纹管(体膨胀量为△V2)共同组成一个综合的热膨胀元件，其总的体膨胀量为△V＝△V1+△V2。特别指出的第一膨胀元件〔23〕橡胶，除了自身作为热胀冷缩的热敏元件外，并且担负起均匀传递第二膨胀元件〔24〕波纹管在热胀冷缩过程中所产生的体积变化值△V2。由于它是一种弹性物质，能在受热过程中具有恢复原形的能力。膨胀体再借助于刚性梅花壳的作用，将由温度变化引起的体膨胀量△V转化为沿其开口的轴向部分组合体的位移量△X，以此来操纵阀瓣，实现随流动介质温度变化对阀瓣开启大小的控制，从而达到阻汽排水之目的。对于小口径疏水阀，膨胀体仅需要第一膨胀元件〔23〕橡胶一个元件组成，因为小口径疏水阀阀瓣位移量较小，已能满足。当波纹管内部液体受热汽化向外产生均布作用力的同时也受到了外部柔性橡胶向内产生均布的反作用力，这二种均布力都作用在壳体壁面上，方向相反。数值大致相等，所以基本上相互抵消，这就大大地减轻了壳体所负担的弹性张力。因此本发明在更高的蒸汽压力下工作壳体也不致于开裂。
从图中可见，热敏传感元件〔20〕及阀瓣〔27〕相对于阀座〔12〕和调节螺杆〔31〕是挤靠的、浮动的，不是刚性连结的。它们热胀冷缩的动作都不会影响到阀瓣和阀座的正常吻合。
值得说明的是波纹管〔24〕是紧贴梅花壳〔21〕的底面，以形成锅底形受热面，由于波数很少(一般仅2～3个)，虽然其他面铸在橡胶〔23〕中，减少了一部分直接受热面，但是因为有较大的体膨胀量而补偿有余。
该阀初次调整时，可松开制动螺母〔32〕，用螺丝刀拧动调节螺杆〔31〕，在排出口只排水不漏汽时，就可拧紧制动螺母〔32〕，调节即告完毕，该阀就可以正常使用了。
权利要求
1.一个由带有阀座的外壳，热敏传感元件及其调定装置组成的疏水阀，其特征是热敏性膨胀体是由橡胶和金属波纹管一起铸成并限制在一端开口的刚性壳体中，以他们的体膨胀量来操纵阀瓣的开启大小。
2.根据权利要求
1所说的疏水阀，其特征为其中所说的热敏性膨胀体中的橡胶可以是氟橡胶或乙丙橡胶或氯丁橡胶或以上几种合成的橡胶。
3.根据权利要求
1所说的疏水阀，其特征是金属波纹管〔24〕内充有易蒸发的液体〔25〕。
4.根据权利要求
1所说的疏水阀，其特征是刚性壳体可以是梅花壳〔21〕的开口端用封口〔26〕压紧，封口〔26〕中插有阀瓣〔27〕并与膨胀体〔22〕直接接触。
5.根据权利要求
1所说的疏水阀，其特征在于所说的热敏传感元件〔20〕及阀瓣〔27〕在阀腔内相对于调定装置和阀座〔12〕是浮动的。
6.根据权利要求
1所说的疏水阀，其特征是外壳〔1〕的进口处所设的过滤装置〔16〕可以是网板或网筒。
7.根据权利要求
1和2所说的疏水阀，其特征是对于阀瓣位移量不大的小口径疏水阀，膨胀体〔22〕仅由橡胶〔23〕一种材料组成。
专利摘要
本发明提供了一种热胀式疏水阀，适合于工作压力≤25kgf/cm
文档编号F16T1/10GK87107580SQ87107580
公开日1988年6月15日 申请日期1987年10月21日
发明者张立夫 申请人:张立夫导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan