專利名稱：液位控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種置于流體系統(tǒng)網(wǎng)路末端，利用工作泵啟、停所引起的系統(tǒng)變化，達(dá)到自動控制系統(tǒng)流體循環(huán)運(yùn)動的液位控制裝置，該裝置包括閥門及其啟、閉調(diào)控機(jī)構(gòu)兩部分組成，尤其適合于控制“上行下給”常壓熱水鍋爐采暖循環(huán)系統(tǒng)。
常壓熱水鍋爐已成為當(dāng)今世界民用采暖重要設(shè)備之一，它以其安全性、經(jīng)濟(jì)性及使用壽命長贏得了社會和用戶普遍贊譽(yù)。眾所周知，常壓鍋爐與承壓鍋爐相比，兩者之間差別不僅限于鍋爐制造及性能方面有所不同，更為重要的是兩者的采暖循環(huán)系統(tǒng)控制技術(shù)方面存有本質(zhì)差別。換句話說，采用常壓熱水鍋爐供暖之關(guān)鍵是解決好熱水循環(huán)系統(tǒng)控制問題。因?yàn)樵诔袎哄仩t循環(huán)系統(tǒng)中，包括鍋爐本體及采暖網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是一個(gè)全封閉“上行下給”運(yùn)行系統(tǒng)，循環(huán)水隨著工作泵的啟動或停止而循環(huán)流動或靜止不動，整個(gè)供熱系統(tǒng)不存在停泵循環(huán)水回倒灌問題。但是常壓鍋爐循環(huán)系統(tǒng)則有所不同，因其鍋爐本體設(shè)有常開點(diǎn)，不論屬于正常還是非正常(如突然停電)停泵容易造成網(wǎng)絡(luò)回水倒灌，使循環(huán)水從鍋爐本體的常壓點(diǎn)溢出，造成網(wǎng)絡(luò)抽空。所以就常壓鍋爐循環(huán)系統(tǒng)而言，為防止發(fā)生回水倒灌問題，必須在采暖網(wǎng)絡(luò)的首末兩端設(shè)置控制閥。
目前解決常壓熱水鍋爐循環(huán)系統(tǒng)控制問題所采用的技術(shù)手段大致可分為兩種，其一是由人工手動進(jìn)行控制，缺點(diǎn)是司爐工操作程序復(fù)雜，精神負(fù)擔(dān)重，而且閥門動作時(shí)間滯后較大，不能在泵啟動或停止瞬間(10秒內(nèi))及時(shí)打開或關(guān)閉閥門，遇到突然停電更是無法及時(shí)控制。其二是首末兩端閥門進(jìn)行聯(lián)動控制，既在泵出口端和網(wǎng)路末端閥門之間設(shè)置一套聯(lián)動機(jī)構(gòu)保持首、末端閥門同步動作。CN88220705號專利所公開的“自動聯(lián)鎖液壓控制閥”便是其中一例，很顯然，在常壓鍋爐循環(huán)系統(tǒng)中采用各閥聯(lián)動控制手段，有利于實(shí)現(xiàn)常壓鍋爐系統(tǒng)中采用各閥聯(lián)動控制手段，有利于實(shí)現(xiàn)常壓鍋爐系統(tǒng)自動化控制。
在CN88220705專利中，閥門聯(lián)動原理是利用啟泵或停泵造成的系統(tǒng)流體壓力差變化，直接作用于液壓聯(lián)動機(jī)構(gòu)中的活塞，并通過活塞直接驅(qū)動設(shè)置在回水網(wǎng)路末端中的閘閥，及時(shí)隨泵啟停而開啟或關(guān)閉回水管路。該聯(lián)動閥存在的問題主要有一、在工作泵啟動、聯(lián)動閥沒有開啟一瞬間，泵體及采暖網(wǎng)絡(luò)設(shè)施均承受很大壓力，因此對其閘閥開啟時(shí)間有較嚴(yán)格限制，閘閥超時(shí)開啟容易損壞電機(jī)、泵體及采暖網(wǎng)絡(luò)設(shè)施;
二、采用閘閥做聯(lián)動閥，其可靠性及密封性較差，而且在關(guān)閉閘閥時(shí)水擊現(xiàn)象較嚴(yán)重;
三、該閥受使用條件限制較大，在地形或樓層高低不一場合下采用聯(lián)網(wǎng)采暖，選擇適合理想的配套聯(lián)動閥有一定困難;
四、上述聯(lián)動閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本造價(jià)較高。
本發(fā)明的目的皆在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種安裝在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)末端管路之中，利用水位差變化或電磁閥自動控制閥門啟閉的液位控制裝置，該裝置包括閥門及其調(diào)節(jié)控制機(jī)構(gòu)兩部分組成，不僅可用于常壓熱水鍋爐循環(huán)系統(tǒng)，而且還可用于冶金、化工、石油及城市供水等似類系統(tǒng)。
從上述發(fā)明目的不難看出，本液位控制裝置工作原理是利用液位變化操縱調(diào)控機(jī)構(gòu)，并通過該機(jī)構(gòu)達(dá)到同步控制閥門啟閉之目的，為此本實(shí)用新型必須具備如下技術(shù)特性當(dāng)工作泵啟動時(shí)，液位隨之改變(下降)，調(diào)控機(jī)構(gòu)亦隨之動作，利用系統(tǒng)壓力自動開啟閥門，使整個(gè)系統(tǒng)開始正常循環(huán);當(dāng)工作泵停止時(shí)，液位隨之改變(上升)，調(diào)控機(jī)構(gòu)達(dá)到設(shè)定液位，利用系統(tǒng)壓力自動關(guān)閉閥門，使整個(gè)系統(tǒng)停止循環(huán)。
以下配合附圖介紹本液位控制裝置具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其應(yīng)用實(shí)例。


圖1是液位控制裝置中閥門結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是液位控制裝置應(yīng)用于常壓鍋爐循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。
圖1所示閥門結(jié)構(gòu)(其中液位調(diào)控機(jī)構(gòu)圖中末畫出)是本裝置重要組成部分。由圖1可以看出，本閥門的閥體10類似于三通閥閥體，閥體10的豎直腔內(nèi)裝有一套由上活塞4、下活塞13及活塞連接桿12所組成的活塞閥，其中下活塞13用于封閉閥體10豎腔下部流體出口通道，上活塞4裝配在閥體10上部豎直通道內(nèi)，用螺栓6、7將上、下活塞4、13與連接桿12組裝成一體。上述活塞4或連接桿12上應(yīng)加工流體控制孔11，該控制孔用于溝通活塞4上、下閥腔，使流體能夠由控制孔11從下腔進(jìn)入上腔之中。上述閥體10豎直腔上端用螺栓連接一閥蓋2、該閥蓋上加工有流體孔5。用連通管22連接流體孔5和液位調(diào)控機(jī)構(gòu)18、19，既構(gòu)成本液位控制裝置(參見圖2)。
上述液位調(diào)控機(jī)構(gòu)由容器19和設(shè)在該容器內(nèi)的浮球閥所組成，也可由浮子閥取代浮球閥18組成液位調(diào)控機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要作用是用連接管22連接浮球(浮子)閥18控制容器19的液位變化，當(dāng)浮球閥18上升達(dá)到設(shè)定某一液位時(shí)，既堵住上述流體孔5，利用系統(tǒng)壓力驅(qū)動活塞閥關(guān)閉流體流出通道;當(dāng)容積19液位下降時(shí)，浮球閥18自動開啟流體孔5，活塞4上腔壓力減小，利用系統(tǒng)壓力驅(qū)使活塞閥上移，下活塞13隨之開啟流體通道。上述容器19中的液位變化(上升或下降)可由工作泵16不同狀態(tài)(啟動或停止)直接進(jìn)行控制，以達(dá)到同步控制聯(lián)動閥20啟、閉之目的。本液位控制裝置工作原理下文有詳細(xì)敘述。
除上文所提及到的液位控制裝置外，為了保證聯(lián)動閥20具備良好密封性能，其閥體10與閥蓋22連接部位，上、下活塞4、13與閥套3、14接觸部位均應(yīng)裝配相應(yīng)的密封墊圈1、8、9，其中活塞4最好采用皮碗式密封圈做其密封件，以提高上活塞4與閥套3之間運(yùn)動密封性能。上述閥套3、14內(nèi)壁可采用銅或不銹鋼做襯套，以防止閥套部位腐蝕并提高活塞運(yùn)動靈活性和可靠性，上述活塞閥運(yùn)動行程由閥蓋2控制。為防止活塞閥移動發(fā)生偏離，下活塞13底面可設(shè)置導(dǎo)向柱15，使導(dǎo)向柱15在活塞閥閉啟過程中，始終不脫離閥體10流體出口通道。
本液體控制裝置除采用上述機(jī)械式液位調(diào)控機(jī)構(gòu)外，亦可采用電磁閥調(diào)控機(jī)構(gòu)控制連接管22及閥蓋流體孔5通斷。電磁閥工作信號可直接利用工作泵16啟動或停止操縱電磁閥開啟或關(guān)閉，采用上述控制機(jī)構(gòu)較之機(jī)械式調(diào)控機(jī)構(gòu)更加安全可靠，而且靈敏度高，便于控制。除此之外，還可利用工作泵啟、停時(shí)，其出口壓力的變化將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號控制電磁閥啟閉。另外，仍可以采用機(jī)械式由容器19液位升降變化做電磁閥工作信號。具體選用那種液位調(diào)控機(jī)構(gòu)，可根據(jù)現(xiàn)場要求加以確定。
下面以常壓熱水鍋爐循環(huán)系統(tǒng)為例，介紹本液位控制裝置工作原理。
由圖2所示可以看出，上述聯(lián)動閥20的橫向接口與末端管路對接裝配在采暖網(wǎng)絡(luò)21末端管路中，該閥的流體出口連通容器19，容器19中設(shè)有浮球18，利用液位升降變化控制連接管22通斷，進(jìn)而控制閥門20開啟或關(guān)閉。本系統(tǒng)中，當(dāng)水泵16處于非工作狀態(tài)時(shí)，聯(lián)動閥20亦即關(guān)閉;當(dāng)水泵16工作并抽取鍋爐17水時(shí)，與鍋爐17相連通的容器19中的水位亦隨之首先開始下降，此時(shí)浮球閥18馬上自動開啟，使封閉在連接管22與活塞4上腔之間的流體迅速排出，活塞4上腔壓力明顯降低，此刻盡管流體仍會從連接桿12中心控制孔11由下腔進(jìn)入上腔，但因其流量有限，活塞閥既可在系統(tǒng)壓力作用下向上移動，開啟流體出口通道，整個(gè)系統(tǒng)開始正常循環(huán)。當(dāng)水泵16停止時(shí)，流體繼續(xù)流入容器19之中使之液位迅速恢復(fù)起始位置，浮球閥18隨既關(guān)閉，并同時(shí)封閉連接管22，此時(shí)活塞閥在系統(tǒng)壓力作用下開始回位，由于受控制孔11流通量限制，活塞閥回位時(shí)間亦受到相應(yīng)控制，因此可通過調(diào)節(jié)控制孔11數(shù)量及其流通截面，達(dá)到延時(shí)控制活塞閥關(guān)閉時(shí)間之目的，同時(shí)亦解決了網(wǎng)絡(luò)回水產(chǎn)生的水擊問題。
本液位控制裝置不僅局限于上述常壓熱水鍋爐循環(huán)系統(tǒng)使用，還可適用于冶金、化工、石油及城市供水等系統(tǒng)。該裝置可實(shí)現(xiàn)與工作泵同步動作、對實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化控制十分有利，而且可同時(shí)解決回水水擊問題。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，且容易制造。其村質(zhì)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用加以選擇。本裝置工作性能安全、可靠，經(jīng)測試其可靠性指標(biāo)達(dá)99%以上。
圖中標(biāo)號1、密封墊圈 2、閥蓋 3、襯套 4、上活塞 5、流體孔 6、7、螺母 8、形密封圈 9、皮碗密封圈 10、閥體 11、控制孔 12、連接桿 13、下活塞 14、襯套 15、導(dǎo)向柱 16、工作泵 17鍋筒 18、浮球閥 19、容器 20、聯(lián)動閥 21、采暖網(wǎng)絡(luò) 22、連接管
權(quán)利要求
1.一種置于流體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)末端管路之中、由調(diào)控機(jī)構(gòu)18、19和聯(lián)動閥20兩部分組成的液位控制裝置，其聯(lián)動閥20的三通閥體10的豎直腔內(nèi)裝配有一套活塞閥4、12、13，本裝置特點(diǎn)是上述活塞閥由活塞連接桿12將上活塞4、下活塞13組成一體，其中下活塞13封閉閥體10豎腔下部流體出口通道，上活塞4裝配在閥體10上部豎腔通道內(nèi)，上活塞4或連接桿12加工有溝通活塞4上、下閥腔的流體控制孔11，閥蓋2設(shè)有流體孔5并用螺栓固定在閥體10豎腔上端，連接管22連通流體孔5和調(diào)控機(jī)構(gòu)18、19。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特點(diǎn)是所說的聯(lián)動閥20閥體10上、下豎腔裝有由銅或不銹鋼制成的襯套3、14。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特點(diǎn)是所說聯(lián)動閥20的上活塞4裝配有皮碗式密封圈9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特點(diǎn)是所說聯(lián)動閥20的下活塞13底面裝有導(dǎo)向柱15。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特點(diǎn)是所說的調(diào)控機(jī)構(gòu)是采用容器19及設(shè)置在該容器之內(nèi)與連接管22相接的浮球(浮子)閥18。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液位控制裝置，其特點(diǎn)是所說的調(diào)控機(jī)構(gòu)采用工作泵16控制與連接管22相接的電磁閥。
全文摘要
一種置于系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)末端管路之中，由液位調(diào)控機(jī)構(gòu)和聯(lián)動閥組成的液位控制裝置，其特點(diǎn)是由上、下活塞及其連接桿組成的活塞閥分別封住閥體上、下通道，上活塞或連接桿上設(shè)有流體控制孔，流體可經(jīng)該孔進(jìn)入上部閥腔，閥體端蓋加工有流體孔用于安裝連接管，以便將聯(lián)動閥和液位控制機(jī)構(gòu)連成整體。本裝置與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠等特點(diǎn)。該裝置特別適用于控制常壓鍋爐循環(huán)系統(tǒng)，以防止停泵時(shí)系統(tǒng)回水倒灌和產(chǎn)生水擊。
文檔編號G05D9/02GK1063765SQ91100438
公開日1992年8月19日 申請日期1991年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月28日
發(fā)明者林樂信, 王德民 申請人:王德民