专利名称：蒸汽疏水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于用汽设备排放蒸汽凝结水的疏水装置，尤其是没有活动部件的蒸汽疏水器。
目前，常用的蒸汽疏水器普遍在使用性能和工作可靠性之间存在矛盾，其中浮球式、浮桶式、脉冲式和热动力式疏水器排放饱和凝结水性能好，但因其有活动部件，如杠杆、阀芯或阀盘，由于磨损、异物堵塞等原因，容易造成机械故障，此外，浮球式和浮桶式疏水器排放空气性能不好；恒温式疏水器利用蒸汽与凝结水之间的微小温差进行动作，它不能排放饱和凝结水；孔板式疏水器结构简单，无活动部件，工作可靠，但使用性能不理想，它不能适应用汽压力的变化，尤其是它不能适应用汽设备从启动升温到恒温运行过程用汽负荷的变化。
本发明的目的是提供一种蒸汽疏水器，它结构简单，没有活动部件，工作可靠，它能适应用汽设备在多种用汽压力下运行，也能适应用汽负荷的变化。
为达到上述目的，本发明采用的解决方案是在现有孔板疏水器的基础上，将单孔孔板改成多孔孔板，比如可以有3个或4个疏水孔，沿着疏水流动方向，在每个疏水孔上各接出一小段被称作疏水管的普通直管，疏水管内径与所接疏水孔直径相同。在使用前，根据用汽设备的用汽压力和用汽负荷决定所需疏水面积，这个疏水面积可由选用的部分疏水孔面积之和来达到，而把不用的疏水孔堵上，所以，本发明可适用于多种用汽压力和多种用汽负荷。在用汽设备启动升温期间，产生的凝结水量较大，凝结水温低于用汽设备中的饱和蒸汽温度，这种不饱和的凝结水通过疏水孔进入疏水管时，不汽化或很少汽化，流动阻力小，通过的疏水流量较大；在用汽设备恒温运行期间，凝结水量较小，产生饱和凝结水，当它通过疏水孔进入疏水管时，因降压而汽化，产生比单相流动阻力大很多的两相流动阻力和加速流动阻力，使通过的饱和凝结水量也较小，所以，本发明能适应用汽设备从启动升温到恒温运行过程用汽负荷的变化。
本发明的优点是(1)结构简单，没有活动部件，工作可靠；(2)能适应多种用汽压力和多种用汽负荷，尤其它能适应用汽设备从启动升温到恒温运行过程用汽负荷的变化；(3)能连续排放饱和凝结水和空气。
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细描述。
图1是本发明蒸汽疏水器的实施例的剖面结构。
图2是本发明实施例中的过滤网的剖面结构。
图3是本发明中的孔板的局部剖面结构。
图4是本发明中的疏水管的剖面结构。
由图1所表示的本发明的实施例中，垂直于由箭头所表示的疏水流动方向的孔板3，将蒸汽疏水器的壳体1的内部空间分隔成进水空间与出水空间两部分，过滤网2置于进水空间，用于过滤掉疏水中的杂质。本实施例的孔板3上有3个疏水孔4，每个疏水孔4入口前有一段螺纹孔，并配有丝堵5，如果该孔不用，可用所配丝堵5封死。沿疏水流动方向，从每个疏水孔4上各接出一段疏水管6，疏水管6的内径与所接疏水孔4的直径d相同，疏水管6的另一端开口在疏水器壳体1的出水空间内。3个疏水孔4的直径d通常各不相同，其值大小的选择原则是使3个疏水孔4的3个疏水面积的各种组合，包括任取1个、2个、3个疏水孔4，所形成的疏水面积系列值能均匀复盖某一实用疏水面积范围。比如选择3个疏水孔4的直径d分别为1.6、2.3、3.2mm，3个疏水孔4的疏水面积分别近似为2、4、8mm2，由它们各种组合所形成的疏水面积系列值为2、4、6、8、10、12、14mm2，因此这种选择就可以在2～14mm2范围内提供实用疏水面积。
在给定饱和凝结水流量m(kg/h)和疏水压差Δp(105Pa)的条件下，做了大量疏水实验，经过对实验结果的整理，给出下面的适用于本发明的实用疏水面积A(mm2)计算公式A=0.78525.9-0.01B×BΔP]]>式中 B＝m(2.5+0.05ΔP)该式适用于ΔP≤10×105Pa，m＜400kg/h。各疏水管4长度的选择是考虑在相同疏水压差下，使通过的饱和凝结水流量与不饱和凝结水流量的差最大。实验结果表明，当疏水管4的长度L＝30～100mm、疏水压差Δp＝(1～10)×105Pa时，不饱和凝结水流量与饱和凝结水流量之比为3～5。疏水管4长度L的最佳选择与疏水管4内径d有关，根据实验结果，疏水管4的最佳长度为L＝15d。
下面详细说明本发明中疏水流动过程如果给定疏水压差ΔP＝5×105Pa、饱和凝结水流量m＝200kg/h，由前述计算实用疏水面积A的公式求出实用疏水面积为9.46mm2。本实施例的3个疏水孔4中，直径为1.6和3.2mm两个疏水孔的疏水面积之和为10mm2，与所需实用疏水面积相当，将另一直径为2.3mm的疏水孔用丝堵5堵上即可。用汽设备启动升温过程中，产生的不饱和凝结水和用汽设备、排水管路中的低温积水一起进入蒸汽疏水器，流量较大。这些不饱和水沿箭头方向进入本发明的壳体1，经过过滤网2，再通过两个开口的疏水孔4，进入疏水管6。不饱和水在流经疏水孔4和疏水管6时，虽然因为有局部流动阻力和沿程流动阻力而压力降低，但并不汽化或只有很少汽化，流动阻力较小，通过的流量较大，可以较快地把低温积水和不饱和凝结水放掉。当用汽设备达到正常工作温度后，凝结水量减少，所产生的凝结水为饱和水，饱和凝结水流经疏水孔4和疏水管6时产生汽化，因此而产生两相流动阻力和加速流动阻力，这比单相水的流动阻力大很多，从而使饱和凝结水通过疏水管6的流量较小，因为疏水面积是按饱和凝结水量选定的，所以饱和凝结水通过的流量正好等于用汽设备产生的饱和凝结水量。通常所选用的疏水面积可以稍大于按前述公式计算所得实用疏水面积，但是，既使所选用疏水面积稍小，疏水器前来水管路积水滞留，由于管路散热积水降温，通过疏水孔和疏水管时，汽化量减少，流动阻力减小，流量增大。因此如果疏水器来水管路有一定长度，且散热较好，本发明对选用疏水面积偏小的情况还有一定程度的自动补偿功能。
如图2所表示的本发明实施例中的过滤网，它由漏板2a和边圈2b组成。漏板2a材质为不锈钢板，厚度小于0.5mm，为椭球面形状，其上密布过滤孔，过滤孔直径小于孔板上的最小疏水孔直径。漏板2a的边缘固定在边圈2b上，边圈2b外径等于疏水器圆形壳体的内径，边圈2b也用不锈钢板做成，它比漏板2a稍厚，最好有些弹性，它与壳体内表面紧配合。
从图3所表示的本发明的孔板的局部剖面中可以看出，在每个疏水孔的上下还有截面形状不同、功能不同的其它孔，按疏水流动方向，这些孔依次是螺纹孔4a、收缩孔4b、疏水孔4、光孔4c，它们在同一条中心线上，相互连接，形成孔板上的一个个通孔，在每个通孔中，疏水孔4的直径d最小。螺纹孔4a及所配丝堵5的螺纹均为粗牙普通螺纹，其公称直径为其所在通孔中疏水孔4直径d的2倍或2倍以上，螺纹孔4a的长度与所配丝堵5长度相等，其值大于螺纹孔4a公称直径的1/2。与螺纹孔4a出口相连的是收缩孔4b，收缩孔4b为圆锥收缩形，收缩角为60°，收缩孔4b入口直径小于或等于与其相连的螺纹孔4a的小径，收缩孔4b出口直径等于与其相接的疏水孔4的直径，收缩孔4b的长度与疏水孔4直径d之比为0.5～1。与收缩孔4b出口相连的是疏水孔4，疏水孔4是等截面圆孔，疏水孔4的长度与其直径d之比为0.5～1。与疏水孔4出口相接的是光孔4c，光孔4c也是等截面圆孔，其直径与其所接疏水孔4直径d之比等于或大于1.6，光孔4c的长度与疏水孔4直径d之比等于或大于1。上述各孔的功能是螺纹孔4a及所配丝堵5是用于启用或堵死相应疏水孔4，收缩孔4b是为了减少疏水孔4入口的流动阻力，疏水孔4是用于提供一定的疏水面积，光孔4c是为了固定与疏水孔4相连的疏水管的一端。孔板上通孔数量的多少取决于需要安排疏水孔的数量，通常在孔板上安排2～4个疏水孔，因此也就需要2～4个通孔，分散布置在孔板上。
图4所表示的本发明的疏水管为普通光滑直管，其内径等于所接疏水孔的直径d，其外径等于孔板上固定其连接端的光孔的直径D，疏水管的疏水出口处为扩张形，扩张角为16°，扩张部分长度等于疏水管内径d的2倍，疏水管的材质为不锈钢或黄铜。
权利要求
1.一种用于用汽设备排放蒸汽凝结水的蒸汽疏水器，它包括疏水器的壳体(1)、垂直于疏水流动方向并将壳体(1)内部空间分隔成进水空间和出水空间的孔板(3)、置于进水空间中的过滤网(2)，其特征在于孔板(3)上分散布置有多个通孔，通常为2～4个通孔；每个通孔均由在同一中心线上的4个不同的孔连接而成，沿疏水流动方向，它们依次是螺纹孔(4a)、收缩孔(4b)、疏水孔(4)、光孔(4c)，其中收缩孔(4)的直径d最小；孔板(3)上各疏水孔(4)的直径d通常是由小到大各不相同；每个螺纹孔(4a)均配有相同螺纹的丝堵(5)；沿疏水流动方向，每个疏水孔(4)连接一个疏水管(6)，疏水管(6)的连接端在疏水孔(4)相邻的光孔(4c)中被固定，疏水管(6)的内径等于所接疏水孔(4)的直径d，疏水管(6)的另一端开口在疏水器壳体(1)的出水空间内。
2.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于过滤网(2)由漏板(2a)和边圈(2b)构成，漏板(2a)材质为不锈钢板，厚度小于0.5mm，为椭球面形状，其上密布过滤孔，过滤孔直径小于孔板(3)上最小疏水孔直径，漏板(2a)边缘固定在边圈(2b)上，边圈(2b)是用比漏板(2a)稍厚的不锈钢板制成，边圈(2b)外径等于疏水器圆形壳体(1)的内径，它与壳体(1)内表面紧配合。
3.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于各螺纹孔(4a)及所配丝堵(5)的螺纹均为粗牙普通螺纹，公称直径为其所在通孔内的疏水孔(4)直径d的2倍或2倍以上，螺纹孔(4a)与所配丝堵(5)的长度相等，其值大于螺纹孔(4a)公称直径的1/2。
4.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于各收缩孔(4b)均为圆锥收缩形，收缩角为60°，收缩孔(4b)入口直径小于或等于与其相连的螺纹孔(4a)的小径，收缩孔(4b)的出口直径等于与其相连的疏水孔(4)的直径d，收缩孔(4b)的长度与疏水孔(4)直径d之比为0.5～1。
5.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于各疏水孔(4)均为等截面圆孔，疏水孔(4)的长度与其直径d之比为0.5～1。
6.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于各光孔(4c)均为等截面圆孔，光孔(4c)直径D与其所接疏水孔(4)直径d之比等于或大于1.6，光孔(4c)长度与其所接疏水孔(4)直径d之比等于或大于1。
7.按照权利要求1所述的蒸汽疏水器，其特征在于各疏水管(6)均为普通光滑直管，其外径等于固定疏水管(6)连接端的光孔(4c)的直径，疏水管(6)的最佳长度等于其内径d的15倍，疏水管(6)出口处内孔为扩张形，扩张角为16°，扩张部分长度为疏水管(6)内径d的2倍，疏水管(6)的材质为不锈钢或黄铜。
全文摘要
本发明公开了一种无活动部件的蒸汽疏水器，它包括疏水器的壳体(1)、过滤网(2)、孔板(3)，孔板(3)上设有多个直径不同供选用的疏水孔(4)，沿着疏水流动方向，从每个疏水孔(4)各接出一个疏水管(5)，疏水管(5)为普通光滑直管，其内径等于所接疏水孔(4)直径，其长度等于其内径的15倍，疏水管(5)的另一端开口在疏水器的壳体(1)内。这种蒸汽疏水器结构简单、使用可靠，通过选用部分疏水孔(4)，能适应多种用汽压力和用汽负荷，尤其能适应用汽设备从启动到正常运行用汽负荷的变化。
文档编号F16T1/00GK1167891SQ9610767
公开日1997年12月17日 申请日期1996年6月12日 优先权日1996年6月12日
发明者尚德敏 申请人:尚德敏