专利名称：多级活塞阀罐箱管网无泵无耗热工业锅炉自动给水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多级活塞阀罐箱管网无泵无耗热工业锅炉自动给水装置技术，尤其是一种多级活塞阀自动控制两组等压罐并联阀管网系劳逸交替充、泄汽于统一锅炉给水行运之不断推换汽水又将蒸汽能量预热到常压水箱水体而还热于锅炉，结果是不耗热能给水的自动装置。
目前，公知的工业锅炉都是用泵给补水，其耗用电、蒸汽或油而无一例外，一般情况下，多设并联双泵劳逸供水(既占成本又必须浪费能源)，而只有在水泵故障或停电时方用蒸汽推动注水器(效率之低，大致只有13％左右，浪费能量非常严重)；出于全国工业锅炉给水节电和避免机电设备疲劳隐患的需要，本发明人研究并出台了《“等压罐.活塞阀”无泵无耗蒸汽锅炉(器)自动补水装置》、《工业锅炉无泵无耗热给水装置及自动控制系统》专利成果，虽然解决了工业锅炉“无泵无耗”的自动或自动控制给水节能省泵的根本问题，但是大致上的间断给水却只是优越子现行泵的间断给水，而尤其解决不了连续自动地无泵无耗热给水，这就极大局限了这项全节能技术在大容量中、高压锅炉上的应用，特别是装有过热器工况变化波动允许有限的锅炉上更无法应用。
本实用新型的目的是，通过多级活塞阀与各类锅炉水位通接器和水位仪的应用，既解决连续不间断地无泵无耗热给水，又要在现役锅炉之外附着性连接，争取这项全节能给水技术以尽可能地应用空间，为全国几十万台工业锅炉统一告别水泵给水并相对浪费电能的时代，向节能200亿元的年度递进的目标进军。
本实用新型的目的是这样实现的，区别于单级活塞阀而设计为多级活塞阀，阀于锅炉水冷壁上对应水位处开口，口内外是浮球阀门浮动开关输汽的内阀体和阀体，体体丝扣紧固或内外法兰夹壁联接，阀体一级塞段左后对应筒腔上右侧设动力输汽阀口，3～4塞宽腔合设二级塞段，二级塞段左后对应筒腔上右下左三、四塞宽错位设输汽阀口和泄汽阀口，三级塞段左后对应筒腔上右下左错位设复汽阀口和转入汽阀口，四级塞段左后对应筒腔上左右隔设常备蒸汽阀口、转汽阀口而下左设排污阀口(五级塞后对应设有锥型弹簧)，多级活塞呈“干”字型串接造型，其中轴左端轴尾后对应的小径筒腔的左侧开退汽阀口(称为阀体组合管汽网十口，即依序号口66、口24、口23、口22、口21、口18、口50、口45、口42、口41)，另设正高差置位等压罐常压水箱阀管网系，系以四至若干只等压罐(罐等、偏分二至若干单元罐组，每两单元罐组成独立系)，罐上复设正位差置一保温水箱，每罐各上引出入汽管口并延管穿上箱内并设三通分通向上出箱顶(各罐本组并联接罐组来汽逆止汽阀)又通向下接各自对应的泄汽管口(口每设热交换器于水箱内水中而闭合穿向下过水箱底，底外分两组并联管道通本组下泄汽逆止阀)继接泄汽逆止阀并在阀后与箱顶来汽逆止阀阀后本组并联，组组分别向下延并联出入汽管；每罐下引来去水管口，口每设四通向下延管(各罐等、偏分两组)本组并联管道通本组对应的去给水逆止阀，阀阀延管并联串通入水阀而接下入水联管两组总接入水口(向下)，在水箱内设若干逆止泄汽管口，口适细吐泄汽而定量，每口向下闭合过水箱底外延管而各罐对应，对应各管(泄汽联管)两组总接并联泄汽阀(向下)。如此罐箱阀管网总体全保温包装后引延四管(组组分别延出入汽管分为两管，两组总接入水联管和两组总接泄汽联管)统一保温包装成束向下，下接联多级活塞阀体的十口之九唯左等压罐组的并联出入汽管向下(延管枝接过退汽双阀旁通口18)继枝通接口24之后续延管过动力汽逆止阀接动力输汽口66，而右组对应延并联出入汽管向下(亦延管技接过退汽双阀旁通口18)续接口23，左右组总接泄汽联管直接口45；左右组总接入水联直接锅炉入水口；锅炉的复汽管口联接口22，口22下通筒腔至口41和口21，口21唯引管折过转汽阀闭合通接口42；口50是由炉内下浮球阀门关开；口22通联复汽管口终由炉内上浮球阀门复设开关。这样，当锅炉内水位下降低至下水位线，则上、下浮球阀门全部打开，炉内蒸汽便从口50压入(工作压力)推动五塞体各塞段向左平动移位到对应口66、口24、口23、口21的左侧使蒸汽顺口66，过罐箱阀管网的左组并联出入汽管，经对应的来汽阀、出入汽管口向左组等压罐充汽、罐内则与锅炉内等压借正高差压力推水直过去给水逆止阀送水经入水管口到炉内，相应地，若五塞体左向被动移止位，则三级塞段自然阻断转汽之口21与口42，当水入炉必使下水位上升而关闭下浮球阀门，同时四塞体受锥型弹簧反推回原位，使口45与口24下方向泄汽沟通过引出入汽管口(或不设散热片)，下泄逆止阀返经并联出入汽管而来向泄汽联管直上水箱，汽水热全部充入箱内混为预热水体(与此同时，右侧罐箱组的等压罐因五塞体回位，阀内引通了尚处在开通状态的上浮球阀门，门过复汽管口25、口22、口21、口42、口23通锅炉蒸汽入对应的并联出入汽管压过来汽阀、出入汽管口向右组等压罐充汽，及至等压亦借正高差压力推水直过去对应的给水逆止阀，送水经入水管口到炉内，正巧接力在左侧罐箱组给水中断之即而瞬间等量续给水)，水体既已预热也同时泄罐压约为0，水箱内水便借正位差压力打开各对应罐来水逆止阀向罐内过水，罐水亦加速泄汽至满，或可静待右组罐箱续给水结束(也许上浮球阀根本没有关闭的机会，因为本上水位的上浮球阀门传感给水过程只能是维持下浮球阀门传感的下水位线，如若该阀浮动关闭则须限制给水流量以求稳下水位线给水，如若预备供水系统给水启动或锅炉水位计持续下降则调大给水流量以求稳平下水位持续给水)；当下水位线上升一定量则下浮球阀门关闭之五塞体，体回复状态，口66关闭而同时二级塞段、三级塞段、四级塞段统一开通了右侧罐箱组充汽给水瞬即接力于左侧罐箱组继续压水稳流入水管口以及左侧罐组口24泄汽向口45的筒腔开通，当右侧罐组接力已尽，则下浮球阀因水位稍降而充汽压推五塞体左移，汽充口66的同时亦切断了口24与口45、口22与口21通汽使口23立即停止持压充汽而同时也就沟通了口23与口45变为右罐组减压泄汽以维持口45持续泄汽不断，如此左罐组右罐组同步充泄汽接力泄充汽使锅炉获得了两组并联入入水联管由左右系交替接力锅炉给水平稳不断，两组并接口45的泄汽联管由左右罐组对应交替接力保温水箱内平稳预热不断(泄汽预热水主要是由尽可能奢置逆止泄汽口群承担)，如果水源上、下双浮球阀不出问题，则整个给水系统各阀、塞、门的年际往复仪2至5万次而且缓慢开关更因杜绝了水、汽的“骤压骤0”的冲击损坏，其安全系数相比机电设备大大提高。考虑到现役锅炉的无泵无耗热给水，本实用新型还设计了水位仪系统，系统由一只三通管腿(管下横通锅炉入水管口与入水联管)，管上通同压罐，罐左(右)双套阀体(法兰联接)，右(左)设联锅水位计，顶引锅炉蒸汽联通管，双套阀体各与水源自动系联接“四管”，一阀体持续不断给水，一阀体随机性的水、汽管道联接便可随型实现无泵无耗热全自动给水。由于采用了泄汽过程中的散热片成热交换器水中授热，适当地吸收了欲泄蒸汽热量的高压头大部，加之余热之汽通泄匀入水箱，预热其中水体必在水源稳流给水接力频率、流量及泄汽稳热调节的前提之下达到90-105℃的设计指标，由于罐箱分体并绝热保温，避免了各等压罐在调节给水接力频率和稳压稳流的的随机设定的等压罐在水中授热过多或过少，影响锅炉给水的预热波动和常压水箱内超压蒸发损失。
由于采用了上述方案，本实用新型实现了对各种亚临界压以下高、中、低压锅炉的不间断平稳预热又不间断平稳给水的无泵无耗热全自动给水(结合现行计算机技术时只须增加几个警报和水源预备、应急程序回路入水、输汽)，实现了对各种现役工业锅炉的水位仪水、汽管通即可实现程控联接而应用无泵无耗热全自动给水，将为实现我国乃至全球工业锅炉无泵无耗热全节能给水作出贡献。
下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
图1、是本新型配套锅炉无泵给水设计的罐箱阀(体)管网系统实施例结构(示意)图。
图2、是本新型配套附着各类现役工业锅炉水、汽管通回路入水、输汽联接实施例结构(示意)图。
图中1、常(低)压水箱敞开口(简箱口)；2、出入汽管口、阀前延接管(简出入汽管口)；3、常(低)压准绝热保温水源自补水箱(简公共水箱或箱)；4、水源(软水)上、下双浮球阀(简水源阀)；5、来汽逆止阀(简来汽阀)；6、出泄汽串接箱水潜水盘管(或现行各类采暖散热片、板、棒、管网)，已知热交换器，阀前延接管(简泄汽管口)；7、逆止泄汽口；8、承压呼吸性正位差汽水推换等压罐(简等压罐或称罐)；9、箱罐过水口、阀前下水管(简过水管口)；10、泄汽上箱尾管(简泄汽管)；11、阀后合并出入汽本罐组并联管(简并联出入汽管)；12、罐下通阀前来去水四通延管口(简来去水管口)；13、来去管四通口水阀前本罐、罐组四通并联管口(简去水管口)；14、并联泄汽管口；15、下泄汽逆止阀；16、罐来水逆止阀；17、去给水逆止阀；18、退缓汽阀管、口(简退汽阀口)；19、备用检汽阀(简检汽阀)；20、退汽逆止双阀；21、转汽阀口；22、常备蒸汽阀口；23、右(左)罐组设输入泄出蒸汽(三、四设)复汽阀口(简复汽阀口)；24、左(右)罐组输入泄出蒸汽阀口(简输汽阀口)；25、上浮球阀口门制控、复汽(或分汽缸)锅炉管口、延管(简复汽管口)；26、支架；27、入炉水限流调节阀(简入水阀)；28、泄汽阀；29、多级活塞(五、六......塞段)台腔式横、竖置位造型，统一保温包装缸筒联浮球系阀体(简活塞阀体或总称阀体)；30、锥型渐增势弹簧(简弹簧)；31、排污(疏水)阀；32、转汽阀、管网(简转汽阀)；33、系统总保温充填包装，罐箱管网系正位差水源给执行部分(简水源自动系)；34、备用水源系水、汽四管包(保温)束联锅系(简备用水汽管束)；35、左、右罐组水汽四管包束(简水汽管束)；36、锅炉蒸汽联通管(简蒸汽管)；37、水位同读联通锅炉水位仪计(简联锅水位计)；38、多级活塞阀(双浮两置)联同(等)压罐通锅水位蒸汽介推传感罐箱水源自动系(外保温)竖、横、曲置罐水位仪(简水位仪)；39、水位仪锅水三通法兰联通管(简三通管)；40、五(六、七.....)塞段“干”字串接形连轴中细游腔缸简局合六区闭开有序腔汽道活塞体(简五塞体)；41、排污阀口；42、隔塞段转入汽阀口(简转入汽阀口)；43、入水口法兰；44、移塞闭合出、入汽定隔筒腔(简定隔筒腔)；45、持续泄汽两罐组共阀闭合接力间通口(简泄汽阀口)；46、或设法兰体；47、锅炉常规或新设定入水口(简入水口)；48、浮球阀定轴；49、浮球阀件轴承架紧固螺钉(简螺钉)；50、浮球阀喇叭汽口(门)(简浮阀汽口)；51、水位仪或锅壁内置向外输汽浮球阀体(简内阀体或统称阀体)；52、上浮球阀门；53、下浮球阀门；54、活塞轴、塞推移台腔右塞左轴动配合缸筒(简缸筒)；55、石棉垫；56、锅炉(水冷壁)；57、锅炉上水位线；58、下水位线；59、手调节阀后泄汽总联上管(简泄汽联管)；60、手调节阀后并联总下管(简入水联管)；61、水联管三通入水外(内)法兰；62、台腔通气孔(筒通汽孔)；63、有序热传导保温层(简保温层)；64、常备毛细水箱逆止充汽孔(简毛汽孔)；65、动力汽逆止阀；66、动力输汽阀口。
在
图1中，系统装置分上下两部分，上为罐箱管阀网水源自动系33，其左罐组的两只等压罐8与右两罐组全等对称共四只罐8为结构中心，中心上置一只中剖面为长方形的公共水箱3，每罐8顶向上引出入汽管口2并两两并联成单管左右过来汽阀5分别延管向下并联于下每过泄汽逆止阀15引本组三通在管口2上部旁通对应的泄汽管口6而从箱3水内引出箱底对应本罐组合并通泄汽管口14而闭合来的并联出入汽管11(各向下)；每罐8底向下各设四通来去水管口12、口12每左右横通罐来水逆止阀16引自上箱2水而来的过水管9继而向下每本罐组合并去水管口13横过去给水逆止阀17，阀17后左右罐组合并入水联管60(管60上设入水阀27继延管向下)；箱2底内与每罐管9对应设水腹逆止泄汽口7、口7延管出箱2向下通泄汽管10，管10全合并后设泄汽阀28继延泄汽联管59，自此整体保温层裹充包装后唯引出管59、管60和两支左右罐组对应的管11(简称“四管”)。系统装置的下部分为五级活塞双浮球式锅炉水位传感系，其锅炉壁56外左内右为多级活塞阀外阀体29与浮球内阀体51(体29内动配合游动五塞体40)的丝扣紧固由内阀体51开设浮球阀汽口门50，由阀体29的台腔缸筒体自右向左对应一级塞段左后筒腔上右设动力输汽阀口66，余之三至四塞宽筒腔复设二塞段，二塞段左后筒腔上右下左三至四塞宽错位设输汽阀口24、泄汽阀口45，对应三级塞段左后筒腔上右下左侧隔三至四塞宽错位设复汽阀口23，转入汽阀口42，对应四级塞段后筒腔上左右下左侧隔三至四塞宽对应侧设常备蒸汽阀口22、转汽阀口21、排污阀口41，对应五级塞段后隔六至八塞宽设塞轴通汽孔62退汽由返弹簧30复位筒腔间，阀尾段横腔中设动配合塞轴缸筒段，段上左开退汽阀口18，口18分通退汽逆止双阀20分别三通于左右罐系的对应并联出入汽管11。管60接锅炉入水口47，管59接阀口45(阀口22接锅炉复汽管口25，阀口21接转汽阀32唯通阀口42)，左罐组对应的管11枝通接阀口24后过动力汽逆止阀65接动力输汽阀口66，右罐组对应的管11接阀口23，而浮球阀汽口门50和复汽管口25分别由下浮球阀53和上浮球阀52关开。系统分上下两系统分别准绝热保温。
在图2中，上部水源自动系33，上有箱口1，前有入口阀27、泄汽阀28的表外手柄，系33引下的两支管束为备用水、汽管束34和水、汽管束35；底部设三通管39上通的锅筒竖状同压罐水位仪38顶引蒸汽管36与锅炉汽空间相通构成对应三通管39与锅炉水空间的回路，仪38右侧外通设联锅水位计37，左侧通设两套阀体29而上下对应分别系接管束35和管束34。仪38系统外设保温层63包装。
权利要求1.一种多级活塞阀罐箱管网无泵无耗热工业锅炉自动给水装置，其特征是水源自动系统(33)的四至若干等压罐(8)至少分成两个罐组或罐(8)偏量于一组，每组各引出水箱(2)水腹若干逆止泄汽口(7)合并的泄汽管(10)，罐(8)出入汽管口(2)分通相对逆止的阀(5、15)而后重又合并的左、右罐组对应的两支并联出入汽管(11)，罐(8)来去水每管口(12)分通相对逆止的阀(16、17)，阀(16)同接过水管(9)引来箱(2)水，水却受压转向阀17，由阀17合引本罐组各罐(8)的去水管口(13)之后引下右、左两罐组合并的公共入水联管(60)，加之泄汽管(10)合并的两罐组公共的泄汽联管(59)，共引下管(59、60)和左、右罐组的两支管(11)之四管之束向下，向下接通阀体(29)和锅炉(56)的阀口66、阀(65)阀口(45)，锅炉入水口(47)、阀口(24)和阀口(23)；阀体(29)与上、下浮球阀门(52、53)合体为锅炉壁(56)或水位仪(38)的内外阀组体，由门(52、53)制控复汽管口(25)和浮阀汽口(50)以口(50)专制阀体(29)的连续于两罐组互为接力汽、水推换的自动给水和连续平稳预热水的上、下两系包装分体又由管束(35、34)联通汽、水的装置。
2.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是阀体(29)由缸筒(54)与五塞体(40)动配合汽推左移于右端浮阀汽口(50)充汽、弹力回位右移五塞段后弹簧(30)，其对应于体(40)的“干”字型串接式连轴结构与缸筒(54)对应局成八个随机闭开充、泄汽的塞阻腔筒汽道的定隔筒腔(44)，一级塞段右顶对口(50)暂呈0汽腔而塞段左后筒腔上右设动力输汽阀口66，余腔3至4塞宽置二级塞段，左后腔上右下左侧隔3-4塞宽错位开阀口(24)、阀口(45)，三级塞段左后腔上右下左侧隔3-4塞宽错位开阀口(23、42)，四级塞段左后腔上右左下左侧隔3-4宽塞对应开阀口(21、22、41)，五级塞段左右腔留有6～8塞段宽的塞体弹簧(30)返推复位筒腔间，腔唯由塞轴通气孔(62)缓冲击过汽，汽与轴尾推移筒腔的退汽阀口(18)限流通连。
3.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是阀体(29)的阀口(23)接上系(33)右罐组的管(11)，阀口(65)、阀口(66)、阀口(24)接上位系(33)左罐组的管(11)，阀口(45)接上位系(33)的泄汽联管(59)，阀口(18)分别接通退汽逆止双阀(20、20)继延接为两管(11)的旁路阻通管，阀口(22)直接受汽管(25)、阀口(21)唯接过转汽阀(32)通入阀口(42)构成四级活塞双浮球式锅炉水位传感系与水源自动系(33)四管水、汽推换的连续给水。
4.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是水位仪(38)为同压罐与锅炉(56)上通蒸汽管(36)，下经三通管(39)，左(右)引起法兰接系统入水联管(60)，右(左)通锅炉常规入水管口(47)构成汽水回路，而仪(38)之罐左(右)或设上下两阀体(29)，每体(29)均为上、下双浮球阀门的各类锅炉外附着性汽、水两管系接联的与上位水源自动系(33)四管汽水联接并备以重复装置的水汽管束(35)，备用水汽管束(34)组成的劳逸自动连续给水装置。
5.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是箱(3)内对应置定常规暖气片或热交换器的泄汽管口(6)管、器体组闭合外并引由阀体(29)通连后返延管接向箱(3)内逆止泄汽口(7)、毛汽孔(64)泄汽不断预热平稳预热的箱管网箱装置。
6.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是等压罐(8)组，每两组为一独立系，每组内分单复罐(8)或等量或偏单偏量各组各罐(8)统一阀管网并联的总系入水联管(60)与泄汽联管(59)均总并联而每组并联出入汽管(11)则分别引延。
7.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是等压罐(8)的随安全监察允许的锅壳或水管集箱造型并与水箱(3)上下负位差或自动泵压分体各自准绝热保温总体塔式或卧式结构。
8.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是罐(8)箱(2)阀体(29)的泄汽联管(59)和箱罐过水管口(9)之尾管分别细分管束入箱(2)和随型短路设管、扩大管经的特别管网辅系。
9.根据权利要求1所述的给水装置，其特征是阀体(29)或三、四级塞段或整、分塞段，整、分轴段由几只弹力不同的弹簧(30)挤串若干级若干阀口对应塞段的结构。
专利摘要一种多级活塞阀罐箱管网无泵无耗热工业锅炉自动给水装置，尤其是由五至若干级活塞阀双浮球阀或水位仪水位传感系与分体正位差置若干只等压罐分为两罐组(或多组)经管网逆止分并实现水箱水体与等压罐内水接力入锅炉呈对应接力不断地平稳给水又对应接力不断过箱水入罐的汽、水推换的无泵无耗热给水同时也对应接力不断地平稳预热给水的“四管”联通水源自动系，准绝热系统保温以求不耗热给水自动化装置。本新型适用于各种高、中、低压锅炉及在役现行各类锅炉的无泵无耗热自动连续给水，将产生一次工业锅炉给水技术的全面地革命性地更新换代。
文档编号F22D5/08GK2559887SQ02251649
公开日2003年7月9日 申请日期2002年8月15日 优先权日2002年8月15日
发明者管理 申请人:管理