本发明涉及一种广泛用于石油、化工、印染、制药、纺织、食品等高中压蒸汽设备系统的蒸汽疏水阀，尤其是用于从蒸汽管道和蒸汽使用设备中，自动排放凝结水和不凝结性气体的阀门，主要涉及高压、大排量的蒸汽疏水阀。
背景技术：
蒸汽疏水阀作为工业生产蒸汽系统中的使用设备，对于保证工艺过程的安全、节能、高效的运行起着十分重要的作用。疏水阀是用于蒸汽管网及设备中，能自动排出凝结水、空气及其它不凝结气体，并阻水蒸汽泄漏的阀门。疏水阀的基本作用是将蒸汽系统中的凝结水、空气和二氧化碳气体尽快排出；同时最大限度地自动防止蒸汽的泄露。蒸汽输送管线上设置疏水阀的目的是防止蒸汽输送管线内积聚凝结水发生水击事故和用汽端获得干饱和蒸汽。排放掉疏水阀的品种很多，各有不同的性能。在蒸汽输送管线，蒸汽使用设备，蒸汽伴热管线等工艺过程中所产生的凝结水，都必须尽快排除，否则，高速流动的蒸汽推动积结在一起的凝结水，使凝结水在管壁和阀门及蒸汽使用设备上进行强烈的撞击，产生的冲击力往往是很大的，这种现象称为水击。当水击很强时，会造成管道转弯处和阀门损伤或破坏。同时冷凝水积存在设备内会大大影响换热效率，甚至造成加热过程无法进行的后果。而蒸汽疏水阀的作用就是自动排除蒸汽管道和设备中不断产生的冷凝水、空气及其它不可冷凝性气体，同时又阻止蒸汽逸出，它是保证各种蒸汽设备装置有效运行的一种节能产品。
据我国有关部门统计，目前全国蒸汽疏水阀拥有量约为432.4万台，大约有80％的产品达不到现行国家标准漏汽量小于3％的要求，其泄漏率大都在10％左右。疏水阀的型式很多，按工作原理的不同，根据三个原理制造出三种类型的疏水阀。疏水阀分类为机械型、热静力型、热动力型。其中，机械型疏水阀依靠蒸汽疏水阀内凝结水液卫高度的变化而动作，利用凝结水液位的高低来实现阀门的启闭。机械类疏水阀的第一大类是浮球式疏水阀。机械型疏水阀包括：浮球式：浮子为封闭的空心球体。它的过冷度小，不受工作压力和温度变化的影响，有水即排，加热设备里不贮存水，排水量大。属于这种类型的疏水阀有倒置式和浮球式等。热静力型疏水阀有膜盒式、波纹管式、双金属片式。膜盒式、波纹管式敏感元件为波纹管或墨盒，内部充入挥发性液体，双金属片式敏感元件为双金属片。热静力型疏水阀依靠液体温度的变化而动作，利用蒸汽和凝结水的温差引起感温元件的变型或膨胀带动阀心启闭阀门。热静力型疏水阀依靠液体的热动力学性质的变化而动作，它的过冷度比较大，阀前始终存有高温凝结水，排水量小。机械式疏水阀的另外一种主要形式为倒吊桶疏水阀。倒吊桶疏水阀可以使用于高压的应用。倒吊桶中的空气如不排除就会阻碍疏水阀的正常工作而倒吊桶疏水阀的排气非常缓慢所以对于大量空气存在的场合就需要单独的热静力排空气阀否则会造成设备积水影响传热效率。很多倒吊桶疏水阀需要配置一个止回阀以防止在压力突然变化或过热时失去水封(闪蒸现象)。水封是保证倒吊桶疏水阀避免泄漏蒸汽的关键之一。所有的机械式蒸汽疏水阀在疏水阀关闭以后，阀体内存有一定的冷凝水，因此这种疏水阀可能会受到冷冻的危害，如果安装在低温的室外环境中阀体需要保温。冷凝水到达疏水阀并在内蒸汽进入吊桶内产生倒吊桶内部的蒸汽不断冷却，倒吊桶内的排气孔不部形成水封。倒吊桶自身的重量浮力使吊桶升起阀门关，并从排气孔中溢出，同时冷断将空气排出至疏水阀，使阀门打开冷凝水便沿着倒吊闭。凝水进入倒吊桶阀门再次打顶部由于排气孔很小桶排出。开整个工作循环不断。排气比较缓慢，因此常会需要安装单独的排气阀。热静力式蒸汽疏水阀根据蒸汽和过冷态冷凝水或空气蒸汽混合物之间的温度差来工作。它可用于允许过冷台冷凝水存在的设备可利用冷凝水中的显热能。热静力蒸汽疏水阀的缺点在于：低于蒸汽饱和温度排放冷凝水，因此不能用于要求立即排放冷凝水的加热设备。为了避免换热设备的积水，热静力疏水阀前必须安装米的冷却管。热动力蒸汽疏水阀(在国内又称为圆盘式疏水阀)由于其结构紧凑、原理简单、工作可靠等特点在国内外被广泛使用甚至达到被“滥用”的程度。热动力疏水阀是根据低速冷凝水与高速闪蒸蒸汽之间的“动力”压差来工作，整个工作过程只有一个活动部件-不锈钢碟片。它具有良好的关紧力并可以防止冷凝水回流回设备确保设备的最大工作效率。由于热动力蒸汽疏水阀要求进入疏水阀的压力不低于一定的值，同时疏水阀的背压一般不能高于进口压力的，否则疏水阀将不能正常工作。另外热动力疏水阀为间歇式排放。因此热动力疏水阀一般不能使用于对加热效率高，同时带有温度控制设备的换热器的应用。热动力型疏水阀靠蒸汽和凝结水通过时流速和体积变化的不同，使金属阀片上下产生不同压差，驱动金属阀片开关阀门。热动力式疏水阀结构简单、耐水击、排量小。属于这种类型的疏水阀，有孔板式、脉冲式等。
热静力型疏水阀和热动力型疏水阀都只适用于小排量的工况，要求排水量在30t/h以上的工况，都选用杠杆浮球式疏水阀。杠杆浮球式蒸汽疏水阀的结构是利用杠杆原理，中间一个支点，一端是由出水孔处内外压强不一样产生的压力，另一端是由浮球在凝结水中产生的浮力。现有技术采用的差压复阀倒置桶式蒸汽疏水阀，是利用冷凝水和蒸汽的密度差的工作原理,内部结构是由杠杆系统连接倒吊桶,倒吊桶为克服蒸汽压力开关的液位敏感元件。通常.疏水阀阀门的开启需要满足下面公式，出水孔的面积×出水孔处的压强×杠杆一端到支点的长度＜(浮球的浮力-浮球的重力)×杠杆另一端到支点的长度。从上面公式可知，要使阀门开启，则浮球的浮力必须大于浮球的重力。这就限制了浮球的壁厚不能无限制的增加，即浮球承压能力被限制，则杠杆浮球式蒸汽疏水阀的最高工作压力被限制。要使阀门排水量大，则出水孔面积必然大。这就要求浮球的体积要大，而且杠杆到支点的长度要长，这导致杠杆浮球式疏水阀的体积都很大。
疏水阀的使用除了正确选用外，如果安装与配管不当，疏水阀也会不动作或漏失蒸汽。浪费能源。疏水阀中的凝结水是靠阀前压力和阀后压力之差来推动凝结水排出阀外的，如果疏水阀出口处阻力很大，即背压很大，则疏水阀前后动作压差就会变小。疏水阀的排水容量也就减少。一般情况下，疏水阀都是安装在低于冷凝水排出设备的位置。但是，如果想将疏水阀安装在高于冷凝水排出设备之处，则需在疏水阀的前方安装扬升接头，才能使冷凝水能够顺利地流入疏水阀。扬升接头也可称为“吸升接头”。疏水阀安装是否合适，对疏水阀的正常工作和设备的生产效率都有直接有影响。安装疏水阀必须按正规安装要求，凝结水流向要与疏水阀安装箭头标志一致，才能使疏水阀和设备达到最佳工作效率。如安装方向不正确会导致疏水阀的磨损、失效及泄漏蒸汽。机械型疏水阀要水平安装。热静力型疏水阀原则上要求水平安装，但也可以在垂直方向安装。热动力型除脉冲式须水平安装外，圆盘式可以安装在任意角度上。在凝结水的排放中，倒置桶型和圆盘型疏水阀都是间歇排放凝结水的。浮球型是连续排放，热静力型根据负荷不同可能是连续也可能是间歇排放。当倒置桶型疏水阀的负荷极小的时候，由于涓滴效应，也会连续排放凝结水。蒸汽疏水阀不能串联安装，热静力型疏水阀前需要有一米以上不保温的过冷管，其它形式疏水阀要尽量靠近设备。热动力蒸汽疏水阀虽然能在任何安装方位工作，但实际上由于各设备不同的工作情况会导致系统积水。在系统负荷降低时，换热器内的压力降低而不足，于是把冷凝水排放出去，从而使设备产生积水、水锤等现象。在一些应用中倒吊桶疏水阀因为不能迅速排除空气会导致预热时间加长和设备积水。如果双金属疏水阀安装于有背压的系统中，背压的变化会影响冷凝水的排放，温度背压增大，排放温度下降会增加设备积水的可能。机械式疏水阀安装于室外低温环境应加于保温。以下的原因可能会引起疏水阀的失效,如同所有的机械机构一样蒸汽疏水阀也不可避免会遇到磨损的问题而无法发挥正常功能。管道的杂质、系统的水锤或腐蚀等都会对疏水阀造成致命的损害。另外如果疏水阀选型、安装不当同样会使疏水阀不能正常工作。蒸汽疏水阀的失效表现为泄漏蒸汽或无法排水。疏水阀泄漏蒸汽会造成能源的浪费，无法保证稳定的压力和温度增加冷凝水管道的压力而影响其它设备的工作性能对设备造成冲蚀等。而疏水阀的堵塞会导致设备积水造成温度控制不正确、损坏产品质量、减少热输出、水锤损坏设备等。杠杆浮球式蒸汽疏水阀属于机械式疏水阀，是根据浮球产生的浮力与重力的差来开启或者关闭阀门，重力是垂直向下的，浮球是垂直向上的，这就导致了蒸汽疏水阀产品的安装方式是固定的，要满足不同的安装方式，就得开发除安装方式不同外其它性能一致的多种同类产品来满足工况需求。
技术实现要素：
本发明的目的针对上述现有技术的不足之处，提供一种工作压力高，体小而排量大，安装方式灵活可变，能够多方位安装的差压式蒸汽疏水阀。
本发明的目的可以通过以下措施来达到。一种差压式蒸汽疏水阀，包括：密封固定在尾座堵盖9与阀盖1之间的阀体2，以及使之形成的密封压力容器，其特征在于，带有水平进口通道的阀盖1通过阀体2法兰盘上的螺柱螺母16对接形成阀腔及其形成的90°弯头介质流通道，阀腔旁接盲孔出口筒体垂直出口通道，垂直出口通道右侧通过介质存储腔相连的背压隔离腔17连接尾座堵盖9；一个带有阀杆的阀瓣15通过垂直出口通道径向开口阀门及其设置在介质存储腔体中的碗形滑环13，伸入尾座堵盖9组成差压组件，阀瓣15阀杆在水平进口通道高压压力的作用下沿轴心线作直线运动，并在阀瓣15阀杆压缩弹簧12及其与带法兰盘垂直出口通道出口，径向指向背压隔离腔17的介质分流孔18作用下，通过阀瓣15与碗形滑环13受力面积差异而产生的压差，控制垂直出口通道径向开口阀门的开启与关闭。
本发明技术相比现有技术具有如下优点：
1.工作压力高。本发明采用一个带有阀杆的阀瓣15通过垂直出口通道径向开口阀门设置的弹簧座及其后接筒套14，伸入尾座堵盖9尾座组成差压组件，通过阀瓣15后方固联碗形滑环13，碗形滑环13固联在阀瓣15阀杆上，并一起通过安装在筒套14内，沿筒套内壁滑动，阀瓣15在水平进口通道进口高压压力沿轴心线作直线运动，并在阀瓣15弹簧座的压缩弹簧12及其与垂直出口通道出口，径向指向背压隔离腔17的介质分流孔18作用下，通过阀瓣与碗形滑环受力的面积差异构成压力差，能相互传递所承受的压力，抗水击能力强。根据两端所受压力的不同，碗形滑环13和阀瓣15固联体在筒套14内滑动，由压力差来控制阀门的开启和关闭，使阀门的开启或者关闭不受重力的影响，其结构可承受极高的压力，克服了现有技术杠杆浮球式蒸汽疏水阀的最高工作压力受限制的问题，能很好的应用于高压工况。
2.排水量大。本发明采用带有阀杆的阀瓣15，阀杆的阀瓣通过垂直出口通道径向开口阀门设置的弹簧座及其后接筒套14，伸入尾座堵盖9尾座组成差压组件，圆锥阀瓣反向密封垂直出口通道径向开口阀门而产生压差，主阀开启而获得大排量，碗形滑环13靠近尾座堵盖9端面受来自介质分流孔18引入的介质压力，动作准确、动作噪声小、抗水击，排放量大。碗形滑环13靠近尾座堵盖9端面的面积比阀门的入口通径大，从结构上保证了排水量大。阀瓣15的开启面积比阀门入口通径面积小，能连续排除凝结水，冷凝水能够顺利地流入疏水阀，可防止蒸汽停止时排水沟内的水逆流至疏水阀而出现故障，不但工作压力高，而且排量大，排除空气性能好。介质流通通道类似于一个90°弯头，开启后的流阻小对凝结水的产生量适用性强，可间歇排水，汽水分离可靠，不泄漏蒸汽，不会冻结、可控制凝结水温，漏汽量满足国家标准漏汽量小于3％的要求，。
3.安装方式灵活可变。本发明采用带有水平进口通道的阀盖1与带有垂直出口通道的阀体，从而达到阀门能够组成左进下出、左进上出、左进侧出、右进下出、右进上出、右进侧出、上进右出、上进左出、上进侧出的多种连接方式，这种多种安装方式通过由压力差来控制阀门的开启和关闭，使阀门的开启或者关闭不受重力的影响，满足了各种不同工况的安装使用。避免了现有技术疏水阀必须按一个凝结水流向箭头标志的正规安装、才能使疏水阀和设备达到最佳工作效率的限制，以及需在疏水阀的前方安装扬升接头，才能使冷凝水能够顺利地流入疏水阀的限制。
4.体积小。本发明采用密封固定在尾座堵盖9与阀盖1之间的阀体2，以及使之形成的密封压力容器，结构极其紧凑，工作介质从阀盖1入口流入，从阀体2流出，流经通道类似于一个90°弯头，中间只有一个阀瓣15，没有其他任何机构，比较于大排量的杠杆浮球式疏水阀的体积就要小很多，更能满足紧凑的安装空间。
综上所述，本发明解决了即要求压力高，又要求排量大工况的问题。本发明还克服了机械式疏水阀只能有一种安装方式的缺点可以有多种多样的安装方式。
附图说明
为了进一步阐述而不是限制本发明专利的上述实现方式，下面结合附图对本发明专利作进一步说明，但并不因此将本发明专利限制在所述的范围之中。所有这些构思应视为本发明专利所公开的内容和保护范围。
图1是本发明差压式蒸汽疏水阀。
图2是图1的剖视图。
图中：1阀盖，2阀体，3前设轴套，4t形空气排放阀，5压盖，6金属阀片，7封盖，8密封垫，9尾座堵盖，10阀杆轴套，11螺母，12压缩弹簧，13碗形滑环，14筒套，15阀瓣，16螺柱螺母，17背压隔离腔，18介质分流孔，19盲孔出口筒体。
具体实施方式
参阅图1、图2。在以下描述的实施例中，一种差压式蒸汽疏水阀，包括：密封固定在尾座堵盖9与阀盖1之间的阀体2，以及使之形成的密封压力容器。带有水平进口通道的阀盖1通过阀体2法兰盘上的螺柱螺母16对接形成阀腔及其形成的90°弯头介质流通道，阀腔旁接盲孔出口筒体垂直出口通道，垂直出口通道右侧通过介质存储腔相连的背压隔离腔17连接尾座堵盖9；一个带有阀杆的阀瓣15通过垂直出口通道径向开口阀门及其设置在介质存储腔体中的碗形滑环13，伸入尾座堵盖9组成差压组件，阀瓣15阀杆在水平进口通道高压压力的作用下沿轴心线作直线运动，并在阀瓣15阀杆压缩弹簧12及其与带法兰盘垂直出口通道出口，径向指向背压隔离腔17的介质分流孔18作用下，通过阀瓣15与碗形滑环13受力面积差异而产生的压差，控制垂直出口通道径向开口阀门的开启与关闭。阀盖1可拆装地固联在阀体2的进口端，工作介质从阀盖1入口流入，从阀体2垂直于上述入口通道的出口通道流出。
阀体2尾部壳体上侧固联有一个连通密封压力容器内置流道的t形空气排放阀4，在t形空气排放阀4与压盖5内腔下方凸台之间装一个可自由运动的金属阀片6，金属阀片6固定在压盖5内腔凸台与t形空气排放阀5的端向环槽上，形成防止空气气堵的蒸汽汽锁。蒸汽汽锁被阀体2外壳的封盖7螺封。t形空气排放阀5的端向环槽制有斜向通道，斜向通道通过阀体2介质通路连通背压隔离腔17。
阀体2的尾端固联有一个带有盲孔筒的尾座堵盖9，盲孔筒装配有动配合阀瓣连杆的阀杆轴套10，尾座堵盖9内侧端面中心台阶孔装配有轴向连接阀杆轴套10的后设轴套11。在阀体2与阀盖1进口之间形成的密封压力容器内制有类似于一个90°弯头的构件，所述构件上制有径向伸出阀体2外壳的盲孔出口筒体，盲孔出口筒体的径向方向制有开关阀瓣15内椎体的锥面孔和装配阀瓣台阶轴的前设轴套3，所述盲孔出口筒体内侧通过阀体2尾部端口固联的阀盖1形成了密封压力容器存储介质的介质存储腔，介质存储腔体与盲孔出口筒体连成一体，与所述密封压力容器内壁形成了一个与其上部内壁平行的介质侧流通道。介质侧流道尾部装配有碗形滑环13，碗形滑环13的碗体中部制有装配压缩弹簧12的弹簧座，压缩弹簧12装配在弹簧座与前设轴套3筒体之间，碗形滑环13筒套14的外圆周上制有滑环。与阀瓣15连成一体的阀杆顺次通过盲孔出口筒体开关孔、前设轴套3、连接碗形滑环13后端的后设轴套11及其阀杆轴套10固定在伸出尾座堵盖9外侧端面的盲孔筒中，在流体介质作用下沿其轴心线作直线运动。压缩弹簧12提供一个控制阀瓣15阀杆关闭力的预定值。
碗形滑环13装配在筒套14的后端，碗形滑环13的圆周上制有至少三个环槽，中心制有装配阀瓣15阀杆的通孔，阀杆依次穿过垂直出口通道径向开口装配的前设轴套3、阀门碗形滑环13中心通孔、碗形滑环13背端相连的螺母11和阀杆轴套10，组成一个通过前设轴套3、阀门碗形滑环13弹簧座中心凸台套装压缩弹簧12，在筒套14内沿轴线方向做直线运动的部件。
碗形滑环13靠近尾座堵盖9端面受来自介质分流孔18引入的介质压力，碗形滑环13靠近尾座堵盖9端面的面积比阀门的入口通径大，阀瓣15的开启面积比阀门入口通径面积小。
存储介质沿着垂直出口通道封口端90°弯头的介质侧流通道进入t形空气排放阀4轴向通道，驱动其上覆盖的金属阀片6，使其在t形空气排放阀4与压盖5封盖空间之间运动，从而打开或者关闭t形空气排放阀4的轴向通孔，控制从斜向通道进入背压隔离腔17的介质流量。
筒套14外圆柱面制有指向碗形滑环13背端间隙的缩颈，所形成的缩颈槽连通指向碗形滑环13背端间隙，大量存储在阀体2与阀盖1形成的阀腔内的介质经垂直出口通道径向介质分流孔18流入碗形滑环13与尾座堵盖9端面形成的背压隔离腔17的腔体内，在介质的作用下，阀瓣15阀杆与碗形滑环13沿着前设轴套3轴线方向运动，同时存储介质从阀瓣15阀孔口流入阀体2垂直出口通道。
以上是向熟悉本发明领域的工程技术人员提供的对本发明及其实施方案的描述，这些描述应被视为是说明性的，而非限定性的。工程技术人员可据此发明权利要求书中的思想做具体的操作实施，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。上述这些都应被视为本发明的涉及范围。