蒸汽疏水阀用金属膜盒蜡式热动力元件 【技术领域】
本发明涉及一种蒸汽疏水阀用热动力元件。
背景技术
蒸汽作为重要的二次能源，已被广泛地应用在各行各业中，如石油、化工、纺织、医药、食品等行业。在整个蒸汽系统中，为了提高蒸汽使用的热效率，蒸汽疏水阀被大量使用。蒸汽疏水阀的作用是在蒸汽管网或蒸汽加热设备上，自动排除凝结水、空气和不可凝气体，防止蒸汽泄漏，提高热效率。在实际使用中，普遍采用的是饱和蒸汽式金属膜盒，也就是在膜盒内填充的是热敏液体，但饱和蒸汽式金属膜盒膜盒存在一些不足之处，在一些特殊的环境中热敏液体的汽化、体积变化率容易受到周围外部环境的影响，如在深夜由于周围环境的温度较低，会在管路中产生大量的冷凝水和冷空气，其温度是确定值，由于温敏液体受到温度较低环境的影响，需要较长时间才能达到所需的变化率，膨胀体积受到影响，产生的压力也不稳定，不能使膜盒正常的运行，影响蒸汽的使用；目前采用的这种热敏液体的膨胀率低，产生的压力不高，不能使元件很好的发挥作用，而且现有的金属膜盒结构，热敏液体相变时容易产生膜盒各个方向受力不均，使得膜片的变形量受到影响。
目前用温敏蜡做成的蜡式热动力元件，它可以同时满足微位移与大驱动力的要求，且具有结构简单、动作可靠、温度控制精度较高等优点。它是根据固体和液体不可压缩和利用密封容器内工作介质(感温蜡与金属铜粉的混合物)的体积随温度变化而变化的物理性质而工作，由于密封容器采用是的紫铜，在较小的传热面积内温度的传递存在一定的滞后性，氟橡胶囊橡和横隔膜的使用温度都可在100～180℃，所以蜡式热动力元件只能应用于热静力式蒸汽疏水阀一般低于100℃的场合，不能使用于更高的温度，因此使用范围受到极大的限制。
【发明内容】
本发明的目的是提供蒸汽疏水阀用金属膜盒蜡式热动力元件。
本发明是蒸汽疏水阀用金属膜盒蜡式热动力元件，上壳1为一加厚的接近半球形构件，密封片2、膜片3均为圆片形构件，并且密封片2、膜片3均与上壳1的轴线OO′同轴，在密封片2的圆心位置处开有一圆孔，膜片3的边缘与密封片2的圆心位置处圆孔的边缘连接，柱塞4安装在膜片3下面，并且与上壳1的轴线OO′同轴，圆片形的下壳5的边缘与上壳1的边缘连接，下壳5与上壳1的轴线OO′同轴，在下壳5的圆心位置处开有一圆孔，该圆孔的直径略大于柱塞4的直径，在上壳1内壁与密封片2、膜片3构成的密闭空间内填充有固态的温敏蜡6。
本发明使用的温敏蜡的温度控制精度高，在固、液变时，体积膨胀高达11～15％；当环境温度升高时，蜡元件内的膨胀剂由固相变为液相，体积急剧膨胀，可以产生高达数十兆帕的压力，产生较大的作用力；膜盒的传热面积大，能迅速将能量传递给温敏蜡，反应灵敏，动作迅速。温敏蜡受热由固相变液相时，受外界环境的影响较小，因此体积变化率恒定，产生的压力稳定。还可根据使用场合排冷凝水和冷空气的温度，选择相应相变点的温敏蜡，当达到该温度时，温敏蜡全部发生相变，使膜盒的作用充分的发挥，将冷凝水和冷空气完全排出，提高了蒸汽的使用效率。
【附图说明】
图1是本发明各构件分离式结构剖面图，图2是本发明装配结构图。
【具体实施方式】
如图1、图2所示，上壳1为一加厚的接近半球形构件，密封片2、膜片3均为圆片形构件，并且密封片2、膜片3均与上壳1的轴线OO′同轴，在密封片2的圆心位置处开有一圆孔，膜片3的边缘与密封片2的圆心位置处圆孔的边缘连接，柱塞4安装在膜片3下面，并且与上壳1的轴线OO′同轴，圆片形的下壳5的边缘与上壳1的边缘连接，下壳5与上壳1的轴线OO′同轴，在下壳5的圆心位置处开有一圆孔，该圆孔的直径略大于柱塞4的直径，在上壳1内壁与密封片2、膜片3构成的密闭空间内填充有固态的温敏蜡6。
如图2所示，上壳1与下壳5可以利用相应的模具，一次性冲压成型而得到；通过将高温溶化的温敏蜡液体倒入模具内，经过冷却得到成型的固态敏感蜡6；用电容贮能焊机或其它的焊接设备将密封片2、膜片3，柱塞4用焊接方式固定在一起，组成构件7。将成型的固态的敏感蜡6放在上壳1和构件7之间并压紧除去多余部分，然后用氩弧焊机或其它的焊接设备将上述得到的部分与下壳5在周边方向一次性快速焊接成一体，要尽量避免固态敏感蜡溶化流出。
温敏蜡的选择
可以根据以下的表格列举的常用的温敏蜡，选择合适的温敏蜡进行填充得到性能优良的膜盒。
上壳1采用的是接近半球封头形式的结构，受力均匀；在加厚的情况下温敏蜡相变产生的作用力不会使上壳产生变形，力全部作用在弹性膜片3上，使弹性膜片3产生变形。上壳1、下壳5可以采用相应模具一次冲压成型。在上壳、密封片、弹性膜片之间填充温敏蜡。密封片2采用硬质合金，弹性膜片3采用弹性较好的合金，密封片2可以通过焊接与弹性膜片3连接起来，或采用其他方法连接。在弹性膜片3上焊接有一个带有小孔径的柱塞4，柱塞4的一端的表面粗糙度较高，在弹性膜片4的带动下能将阀孔或排气孔很好地密封，提高了元件的可靠性。
本发明的工作过程：如图1所示，当蒸汽装置刚启动，管道内的温度较低，温敏蜡处于固体状态，内压较低，弹性膜片在内外压的作用下收缩，阀门处于开启状态，此时冷凝水，空气和不可凝气体就可以连续排出；随着阀内的温度上升时，温敏蜡受热开始溶化，体积急速膨胀，使得内压上升，当膜盒内压大于外压时，元件膨胀，膜片带动柱塞向阀的关闭方向移动，直到关闭阀门。