专利名称：密度差自动流体排放阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体输送系统的控制液体方向、压力、流量的阀门装置技术 领域，尤其是指一种在不同密度液体混合条件下，利用液体的密度差能够从 密闭容器中单一 自动排放某种液体的阀门。
背景技术：
阀门装置是在流体系统中用来控制流体的方向、压力、流量的装置，能 使配管和设备内的液体流动或停止、并能控制其流量。在某些生产工艺过程中，有时需要在不同密度的多种混合液体中，单独分离排放某种液体，例如 进入容器内的液体为油水混合物，因两者密度不同，形成明显的上油下水分 界面，如果需要单独排放上部的油，按传统方法则要根据分界面位置人工控 制开关阀门或电气自动控制阀门。实际上，由于不能真正准确地控制分界面， 从而造成需要排放的没有排尽，不需要排放的倒过多地排放出来的现象，尤 其是在两种液体的密度比较接近的场合，更是很难实现分离。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种密度差自动液体排放阀，能够自动 单一地排放两种混合液体中的某一种液体。为了解决上述问题，本发明提供了一种密度差自动液体排放阀包括比 重介于两种混合液体之间浮球、具有混合液体输入口和单一液体排出口的外 壳、杠杆机构和阀口，阀口安装在外壳内的排出口位置上，所述浮球通过所 述杠杆机构控制所述阀口开启和闭合。优选地，所述阀口包^"阀座和阀杆，阀座上上下对称-没置有截面面积4目 当的第 一入口和第二入口 ，阀杆上设置有控制所述第一入口和第二入口同时开启或闭合的第一阀芯和第二阀芯。优选地，所述第一、二阀芯与所述第一、二入口相配合的面为圆 锥形或椭球形。优选地，所述第一、二阀芯与所述第一、二入口相配合的面上还 设置有沿周向分布的研磨贴合面。本发明具有如下优点1、 利用不同液体的密度差，采用阿基米德原理设计出的浮球杠杆机构控 制排;故液体的阀口 ，可以对分层相对稳定的混合液体中的某一种液体进行比 较精确的排放及液位控制；2、 无需增加投入电气自控设备，无需人员现场操作值守；3、 利用互相对顶、面积相等的双阀口的压差力大小相等但方向相反、合 力为零的原理，实现超微浮力条件下的液体排^t阀的有效打开或关闭。
图1为本发明结构示意图；图2为在阀芯上设置研磨贴合面的结构示意图。
具体实施方式
下面配合图1对本发明的具体实施方式
，以油水混合液体为例作进一步 的详细"i兌明。如图1所示，本发明包括比重介于油和水两种混合液体之间浮球2、 具有油水混合液体输入口 5和油单一液体排出口 6的外壳1、杠杆机构3和阀 口 4，阀口 4安装在外壳1内的排出口 6位置上，浮球2通过杠杆机构3控制 阀口 4开启和闭合。由于进入外壳1内的液体为油水混合物，因两者密度不同，形成明显分 界面，因此浮球2就在油水界面之间运动。浮球2的受力为浮力(f)和自身 重力(mg)，其在液体中的悬停位置与上下运动趋势，取决于上述二力的合力大小。其中，所受浮力为油水共同作用在浮球上的合力贡献，即^fo+fW。 但由于液体排放中油水界面上下变化，浮球2浸入油和水的体积也发生相应 的改变，其所受总浮力的大小也发生对应的改变，通过杠杆机构3使得阀口 4以开关变化。如图1所示，当油水混合物从液体输入口 5沿箭头A方向刚进入到外 壳l内，油水分界面未达到浮球2高度，此时fK)，在浮球2自重的作用下， 通过杠杆机构3打开阀口 4排空气，以利于油水混合液体的进入；随着混合 液体流入，当油水的分界面在如图所示的位置7上时，f(=fo+fW) >mg，水 会托着浮球2，从而控制阀口 4关闭，油在外壳1内上部聚集；随着油在外 壳1内上部不断地聚集，当油水分界面位于位置8上时，总浮力减小，f (=fo+fW) <mg，此时浮球2就会在重力作用下下落，通过杠杆才几构3 将阀口 4打开，并从液体排出口 6沿箭头B所示的方向排油。浮球2 和杠杆机构3如此往复地重复上述动作，从而使得油类通过阀口 4不断地被 排放出去。如图1所示，阀口 4基体包括阀座41和阀杆46，阀座41上上下对称设 置有横截面面积相当的第一入口 42和第二入口 43，阀杆46上设置有 控制第一入口 42和第二入口 43同时开启或闭合的第一阀芯44和第二 阀芯45。第一入口 42和第二入口 43上下相互对顶，且横截面面积大 小相当，这样，在液体流入时第一阀芯44和第二阀芯45所受的压差 力大小相当，但方向相反，其合力为零，使得阀口4在微小液体密度 差条件下能够开关自如，且加大了液体的排量。另外，第一、二阀芯44、 45与第一、二入口 42、 43相配合的面 可以设计为圆锥形或椭球形，这样能够保障第一、二阀芯44、 45将上 下第一、二入口 42、 43有效地密封。此外，如图2所示，第一阀芯44与第一入口 42相配合的面上还 设置有沿周向分布的研磨贴合面47。该研磨贴合面47是圓锥形或者 椭球形，它的作用是提供一个连续的面形密封面，确保在微小压强下 实现流体的密封。第二阀芯45与第二入口 43相配合的面上也可设置 有相同的贴合面。虽然本发明已以具体实施例揭示，^a其并非用以限定本发明，任何本领 域的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围的前提下所作出的等同组件的 置换，例如，将本装置倒置，用来排放密度较大的液体，常见的是油中排水； 或改变浮5求机构的组成方式、改变外部形状、改变液位线的高低^:定等条件 或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本专利涵盖的范 畴。
权利要求
1. 一种密度差自动液体排放阀，其特征在于，包括比重介于两种混合液体之间浮球、具有混合液体输入口和单一液体排出口的外壳、杠杆机构和阀口，阀口安装在外壳内的排出口位置上，所述浮球通过所述杠杆机构控制所述阀口开启和闭合。
2、 如权利要求1所述的密度差自动液体排放阀，其特征在于，所述阀口 包括阀座和阀杆，阀座上上下对称设置有截面面积相当的第 一入口和第二入 口，阀杆上设置有控制所述第一入口和第二入口同时开启或闭合的第一阀芯 和第二阀芯。
3、 如权利要求2所述的密度差自动液体排放阀，其特征在于，所述第一、 二阀芯与所述第一、二入口相配合的面为圓锥形或椭球形。
4、 如权利要求3所述的密度差自动液体排放阀，其特征在于，所述第一、 二阀芯与所述第一、二入口相配合的面上还设置有沿周向分布的研磨贴合面。
全文摘要
本发明公开了一种密度差自动液体排放阀，该排放阀包括比重介于两种混合液体之间浮球、具有混合液体输入口和单一液体排出口的外壳、杠杆机构和阀口，阀口安装在外壳内的排出口位置上，所述浮球通过所述杠杆机构控制所述阀口开启和闭合。本发明利用不同液体的密度差，采用阿基米德原理设计出的浮球杠杆机构控制排放液体的阀口，可以对分层相对稳定的混合液体中的某一种液体进行比较精确的排放及液位控制。
文档编号F16K31/24GK101275687SQ200810111738
公开日2008年10月1日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者张基忠 申请人:北京弘泰汇明能源技术有限责任公司