专利名称：压缩空气无级变量疏水装置的制作方法
技术领域：
压缩空气无级变量疏水装置技术领域[0001]本实用新型涉及用于气液分离的装置，具体涉及用于自动移除压缩空气工作管 网凝结水的疏水装置。
背景技术：
[0002]从空压机输出的高温高湿压缩空气，在工作管网中会因降温和水分子能量衰减 不断释放出凝结水，这种凝结水将造成气动机件的运行失灵和损坏，阻碍生产进度和产 品质量目标的实现。努力降低压缩空气中的含水率是制气工序必须的后处理，其处理步 骤是用列管水冷器或制冷机强制凝结水分，或布置管网中间储气罐使水雾自然凝聚沉 降，在工作管网各低位用疏水装置及时移除凝结水并阻止气体排泄。[0003]一种公用的立桶浮子式压缩空气疏水装置，壳体底部装有活塞阀门，阀芯做为 活塞由下方的弹簧推力上移关闭疏水口，由上方气管气压推力下移打开疏水口，气管内 也设有与阀芯连轴的活塞，活塞用橡胶圈做径向密封，气管上口升高至壳内高位并设有 橡胶活动盖板。上端固定有拨叉杠杆的浮子套在气管外可随水位上下移动。疏水装置 安装就位后，活动盖板为关闭状态，压缩空气初始进入壳体内，气管内的压力低于气管 外压力，疏水口保持关闭。当水位升高托起浮子使拨叉杠杆动作，气管活动盖板被打 开，压缩气体进入气管克服弹簧力迅速推动气管活塞连同阀芯到下限，打开疏水口喷放 疏水，壳体及气管内降压，同时浮子下落至拨叉杠杆反动作而关闭活动盖板，弹簧又克 服气管压力迅速推动气管活塞到上限，关闭疏水口，壳体内升压，此时气管内的压力又 低于气管外压力，等待水位升高执行下一循环动作。这种疏水装置能够移除凝结水和阻 止压缩空气排泄，但不足之处是疏水口启闭由浮力、弹簧力和气体压力三种力做功， 当气压偏低时气压不能克服弹簧力使活塞动作，当气压偏高时杠杆拨叉无力打开气管活 动盖板，疏水口的启闭受气压区间限制，而且当工况温度发生变化，各活塞橡胶密封圈 的预紧力随之变化，疏水口启闭的气压区间将处于不稳定状态。该疏水装置缺乏自动适 应气压和温度变化的功能，同时疏水口截面不能自动调节，喷放排水噪音大。实用新型内容[0004]本实用新型克服了现有技术中的不足，提供一种浮子为上敞口的套桶以适应在 高气压下工作，一种浮子为密闭套筒以满足在凝结水量变化大的工况下运行，浮子随水 位变化升降并转动，疏水口启闭和缩放由浮子旋转带动，不受工况温度影响，气压行为 与浮子行为目标一致，能够根据凝结水产生速度自动无级变量疏水的疏水装置。[0005]本实用新型的技术方案是[0006]一种压缩空气无级变量疏水装置，包括壳体、浮子、进水口、阀芯、阀座及疏 水口。所述壳体内有活塞圈、滑块、螺旋滑道、定位板、转轴，虹吸管及导水帽，阀芯 上有弧形布置的调速孔，阀座上有弧形布置的出水孔。[0007]所述浮子为上敞口的套桶，桶内安装有虹吸管，桶上方设有导水帽，所述浮子外套与壳体之间设有螺旋滑动副，内套与转轴组成动配合传动副。[0008]一种压缩空气无级变量疏水装置，包括壳体、浮子、进水口、阀芯、阀座及疏 水口。所述壳体内有活塞圈、滑块、螺旋滑道、定位板、转轴、立柱及组装孔，阀芯上 有调速孔，阀座上有出水孔。[0009]所述立柱设在浮子外圆与壳体内壁之间，立柱下端固定在阀座上，所述活塞 圈、螺旋滑道和定位板固定在立柱上，所述活塞圈、螺旋滑道和定位板与壳体内壁为动 配合。[0010]本实用新型的有益效果是疏水无急速喷放现象，工作噪小音；动作机件无橡 胶弹性元素参与，运行稳定；满足工况温度变化和生产调压经济运行的需求；具有自动 无极变量疏水功能，适应凝结水量变化的各种工艺过程，还适用于各种气体制造中的气 液分离。
[0011]图1是本实用新型第一个实施例的立面剖视图。[0012]图2是图IA-A剖视图。[0013]图3是本实用新型第二个实施例的立面剖视图。[0014]图4是图3的A-A剖视图。[0015]图中壳体1浮子2活塞圈3滑块4螺旋滑道5进水口 6定位板7转轴8阀芯9 调速孔10阀座11出水孔12疏水口 13虹吸管14导水帽15立柱16组装孔1具体实施方式
[0016]
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。[0017]图1所示的实施例中，疏水装置主要由壳体1、浮子2、活塞圈3、滑块4、螺旋 滑道5、进水口 6、定位板7、转轴8、阀芯9、调速孔10、阀座11、出水孔12、疏水口 13、虹吸管14及导水帽15组成。[0018]壳体1为内径90mm高^Omm带有上封头的立式圆柱筒体，筒体上部圆柱壁面 设有进水口 6，下端用加工有圆凹的法兰式封头的阀座11由螺栓锁紧，壳体1内壁固定 有水平布置的定位板7和活塞圈3 ；定位板7位于进水口 6上方，圆面开有中心孔和通气 孔；活塞圈3位于定位板7与阀座11之间，两个圆柱体滑块4固定在活塞圈3上。[0019]转轴8为立式方轴，上端加工成圆柱轴头并插入定位板7的中心孔，下端焊接阀 芯9插入阀座11的圆凹中。[0020]浮子2为上敞口的套桶，桶内安装有虹吸管14，桶上方设有导水帽15。虹吸 管14 一端管口起于浮子2桶底，向上升高至桶的上缘，做U形弯向下，使另一端管口穿 出桶底且低于桶内一端管口，管壁与桶底周焊固定，桶内一端管口斜切利于进水顺畅虹 吸；导水帽15为一节焊接在定位板7下圆面的短管，其外径大于浮子2外套，管下口低 于进水口 6的低点。[0021]浮子2外套与壳体1之间设有螺旋滑动副，内套与转轴8组成动配合传动副。浮 子2采用薄料制作，内套为方管结构并套入转轴8，内套可在转轴8上轴向滑动，外套由 模压加工有两条径向对称布置、升角大小相等方向相同、升角取大于45°、长度约四分之一导程的螺旋滑道5，两个圆柱体滑块4的端头伸进螺旋滑道5内组成动配合滑动副； 浮子2外套与活塞圈3内圆成大间隙活塞机构。浮子2能够沿着螺旋滑道5升降并转动， 经转轴8传递使阀芯9转动。[0022]螺旋滑道5也可以是两条径向对称固位在壳体1上的螺旋槽体，而将滑块4固定 在浮子2外套组成动配合滑动副。螺旋滑道5也可以是一条连续螺旋槽体，螺旋槽体长 度取约一个导程；两个滑块4按螺旋滑道5的升角径向对称布置。[0023]图2示出了调速孔10和出水孔12的工作状态，阀芯9上有弧形布置的调速孔 10，阀座11上有弧形布置的出水孔12，阀芯9与阀座11以平面机械密封组成疏水口 13， 两接触面由镜面加工获得密封性能。转动阀芯9可以改变调速孔10与出水孔12的重叠 面积，即改变疏水口 13的大小。[0024]疏水装置的运行动作凝结水从进水口 6进入疏水装置，经浮子2与活塞圈3之 间的间隙下落，浮子2随水位的升降做上下位移及正反转动。浮子2处于最低位置时， 疏水口 13的对应状态为全关闭；当水位上升时，活塞圈3下方气压与上方气压相等，浮 子2受增量浮力作用逐渐上升及正转，带动转轴8连同阀芯9做正转，调速孔10与出水孔 12就能进入重叠状态打开疏水口 13;当进水量大于疏水量，浮子2继续上升，逐渐放大 疏水口 13，疏水量递增；当进水量小于疏水量，浮子2随水位下降，同时活塞圈3下方 气压小于上方气压，气压差给浮子2向下推力，浮子2受重力及气压作用下降并反转，带 动转轴8连同阀芯9反转，逐渐缩小疏水口 13，疏水量递减直至疏水口 13关闭，气压行 为与浮子行为目标一致；当疏水量与进水量平衡时，浮子2静止不动，疏水量不变。阀 芯9随水位的升降做可逆转动，便获得了自动无级变量疏水的功能。[0025]疏水装置正常工作过程中，浮桶外的水不会进入桶内，由于固定在定位板7的 导水帽15的外径大于浮桶外径，来自进水口 6的水也不会落入桶内，但桶内气体中的水 分会逐渐凝结成水并累积，最终造成浮桶不能浮起。虹吸管14具有将桶内积水移除的 功能，在疏水口排水中，由活塞圈3上下气体压差和虹吸管14作用，将桶内的水移到桶 外，维持浮子桶内载水不超过设计容量，使疏水装置能够自动连续可靠地工作。[0026]由于浮子2为敞口的套桶，具有能够承受气体高压的优点，但应避免在凝结水 量过大的异常工况下使用，防止大量水溢入桶内不能浮起。[0027]图3所示的是本实用新型第二个实施例，疏水装置主要由壳体1、浮子2、活塞 圈3、滑块4、螺旋滑道5、进水口 6、定位板7、转轴8、阀芯9、调速孔10、阀座11、 出水孔12、疏水口 13、立柱16及组装孔17组成。[0028]壳体1为内径90mm高270mm带有上封头的立式圆柱筒体，在上封头设有进水 口 6，下端用加工有圆凹的法兰式封头的阀座11由螺栓锁紧固位；壳体1内的活塞圈3、 定位板7以平面布置，定位板7位于活塞圈3上方，螺旋滑道5位于定位板7与活塞圈3 之间。定位板7圆面上设有中心孔和过水孔。[0029]转轴8为立式方轴，上端加工成圆柱轴头并插入定位板7的中心孔，下端焊接阀 芯9插入阀座11的圆凹中。[0030]浮子2为密闭套筒，筒壁厚度按承压设计，内套采用方管制作并套在转轴8外组 成动配合传动副，外圆与活塞圈3内圆成大间隙活塞机构；螺旋滑道5为两条螺旋槽体， 螺旋升角大小相等方向相同，长度取约四分之一导程、升角最好大于45°，沿壳体1内壁对称螺旋布置；两个圆柱体滑块4径向对称固定在浮子2外套壁面，其端头伸进螺旋滑 道5内组成动配合滑动副。[0031]立柱16设在浮子2外圆与壳体1内壁之间，其下端固定在阀座11上。立柱16 为4根直径4mm高220mm的钢条制成，两根一组对称布置，下端与阀座11的固定方法 为焊接或在阀座11上加工螺纹孔将立柱16下端搓制成的螺纹拧入。立柱16全长径向钻 有一组插销小孔，用于给活塞圈3、定位板7及螺旋滑道5定位。[0032]活塞圈3、定位板7和螺旋滑道5固定在立柱16上。在活塞圈3、定位板7的 圆面及螺旋滑道5两端加工有与立柱16相同位置的组装孔17，其组装孔17穿在立柱16 上并用开口销定位。活塞圈3、定位板7及螺旋滑道5与壳体1内壁为动配合。[0033]图4示出了调速孔10和出水孔12的工作状态及立柱16的布置，阀芯9上有弧 形布置的调速孔10，阀座11上有弧形布置的出水孔12，阀芯9与阀座11以平面机械密 封组成疏水控制门，两接触面由镜面加工获得密封性能。转动阀芯9可以改变调速孔10 与出水孔12的重叠面积，即改变疏水口 13的大小。[0034]本疏水装置的组装步骤是在立柱16上依次穿入活塞圈3和螺旋滑道5，将套 好转轴8的浮子2就位，穿入定位板7，给立柱16安装定位插销将活塞圈3、螺旋滑道5 和定位板7定位，完成内件总成组装；将内件总成推入壳体1中，给法兰面加专用金属密 封垫圈并锁螺栓，完成疏水装置组装。[0035]本疏水装置，也可以将螺旋滑道5的下端和上端分别焊接在活塞圈3和定位板7 的圆面上成一体构件，螺旋滑道5和定位板7不加工组装孔17。组装方法是在焊接前就 将浮子2放到螺旋滑道5上，焊接后将带有阀芯9的转轴8插入浮子2内套，再将活塞圈 3穿在立柱16上固定，完成内件总成组装。[0036]疏水装置的运行动作与第一个实施例相同。[0037]浮子2以密闭套筒结构，具有满足冷干机强制除湿、大气高湿及用气量大等凝 结水量变化大的工况下使用的优点，但应按浮子许用压力进行正确选用。[0038]本实用新型的疏水装置初始安装后，即使疏水口为打开状态，当进入压缩气体 升压时，活塞圈3上方气压大于下方气压，疏水口就会立即关闭阻止压缩气体排泄，进 入循环工作程序。
权利要求1.一种压缩空气无级变量疏水装置，包括壳体、浮子、进水口、阀芯、阀座及疏水 口，其特征在于，所述壳体内有活塞圈、滑块、螺旋滑道、定位板、转轴，虹吸管及导 水帽，阀芯上有弧形布置的调速孔，阀座上有弧形布置的出水孔，所述浮子为上敞口的 套桶，桶内安装有虹吸管，桶上方设有导水帽，所述浮子外套与壳体之间设有螺旋滑动 副，内套与转轴组成动配合传动副。
2.—种压缩空气无级变量疏水装置，包括壳体、浮子、进水口、阀芯、阀座及疏水 口，其特征在于，所述壳体内有活塞圈、滑块、螺旋滑道、定位板、转轴、立柱及组装 孔，阀芯上有调速孔，阀座上有出水孔，所述立柱设在浮子外圆与壳体内壁之间，立柱 下端固定在阀座上，所述活塞圈、螺旋滑道和定位板固定在立柱上，所述活塞圈、螺旋 滑道和定位板与壳体内壁为动配合。
专利摘要本实用新型公开了一种压缩空气无级变量疏水装置，主要由壳体、浮子、活塞圈、滑块、螺旋滑道、进水口、定位板、转轴、阀芯、调速孔、阀座、出水孔、疏水口、虹吸管、导水帽、立柱及组装孔组成，浮子随水位变化升降并转动，疏水口启闭和缩放由浮子旋转带动，能使气压行为与浮子行为目标一致的疏水装置。其有益效果是疏水无急速喷放现象，工作噪小音；动作机件无橡胶弹性元素参与，运行稳定；满足工况温度变化和生产调压经济运行的需求；具有自动无极变量疏水功能，适应凝结水量变化的各种工艺过程，还适用于各种气体制造中的气液分离。
文档编号F16T1/22GK201803107SQ201020256249
公开日2011年4月20日 申请日期2010年7月13日 优先权日2010年7月13日
发明者叶航晖 申请人:叶航晖