поплавковый конденсатоотводчик

Формула изобретения

1. Поплавковый конденсатоотводчик, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус с впускным и выпускным патрубками, размещенные в корпусе запорный орган, примыкающий к выпускному патрубку, рычаг, одним концом подвижно соединенный с корпусом, на другом конце которого размещен поплавок, представляющий собой объемную фигуру, имеющую боковую поверхность, ограниченную нижним и верхним основанием, отличающийся тем, что каждое основание составлено из двух симметричных сегментов окружности, при этом сегменты окружностей верхнего и нижнего оснований выполнены с одинаковым радиусом, а сегменты, образующие верхнее основание, имеют большую площадь, чем сегменты, образующие нижнее основание.

2. Поплавковый конденсатоотводчик по п.1, отличающийся тем, что радиус сегментов окружностей равен внутреннему радиусу цилиндрического корпуса, а угол у основания трапеции составляет 45-80°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к средствам для удаления конденсата из теплопотребляющих аппаратов, где в качестве греющего теплоносителя применяется пар, и может быть использовано в различных областях техники.

Известны конденсатоотводчки с различной конструкцией поплавков.

В частности, известно устройство для отвода конденсата, содержащее корпус с впускным и выпускным патрубками, в котором расположен полый поплавок, имеющий рычаг, соединенный с клапаном, установленным в клапанном седле, размещенном на выпускном патрубке. Устройство имеет газоотводящую трубку с вертикальным участком, расположенную в верхней части корпуса, а поплавок выполнен с возможностью вертикального перемещения вдоль боковых стенок корпуса и содержит установленную соосно корпусу дыхательную трубку для выравнивания давления внутри и снаружи полого поплавка. Устройство может дополнительно содержать внешний поплавок, соединенный посредством трубопровода с вертикальным участком газоотводящей трубки и выполненный с возможностью вертикального перемещения относительно корпуса (Патент на изобретение РФ №2246066, МПК: F16T 1/20).

Известен конденсатоотводчик, содержащий корпус с патрубками на крышке для подвода и отвода пара и в днище для отвода конденсата. В корпусе расположен поплавок, состоящий из цилиндрической обечайки с дроссельным отверстием в нижней части, крышки и днища с отверстиями в центре. В обечайке коаксиально установлена трубка с дроссельным отверстием в центральной части. На внешних сторонах днища и крышки поплавка соосно ему прикреплены две втулки. Одна из втулок служит запорным органом выпускного клапана. Другая втулка коаксиально размещена с зазором в стакане, установленном на крышке корпуса, открытый торец которого углублен в корпус, при этом зазор между втулкой и стаканом 8 уплотнен порошковыми кольцами. Полости втулок сообщены посредством трубки. На крышке поплавка расположена емкость (Патент на изобретение РФ №2044949, F16T 1/26).

Известен поплавковый конденсатоотводчик, содержащий корпус с крышкой, подводящий и отводящий патрубки, расположенные со стороны крышки, поплавок, размещенный в корпусе, клапан, связанный с поплавком, трубу, соединенную с подводящим патрубком. Поплавок расположен соосно корпусу и выполнен с вертикальным сечением его цилиндрической поверхности со стороны трубы на величину зазора, обеспечивающую его свободное вертикальное возвратно-поступательное движение. Величину зазора между поверхностью поплавка и поверхностью трубы с одной стороны и поверхностью поплавка и внутренней поверхности корпуса с другой стороны рекомендуется выбирать в пределах 3-5 мм (Патент на полезную модель РФ №50628).

Известен поплавковый конденсатоотводчик, содержащий корпус с крышкой, расположенный в корпусе поплавок в виде колокола, седло, клапан, связанный с поплавком, а также расположенные соосно со стороны крышки корпуса подводящий и отводящий патрубки и трубу с двумя коленами, одно из которых сообщено с подводящим патрубком, а другое - с полостью поплавка. Труба с двумя коленами встроена внутрь корпуса, а седло непосредственно сообщено с отводящим патрубком (Патент на полезную модель РФ №40434).

Однако перечисленные выше устройства характеризуются недостаточной производительностью.

Наиболее близким к заявляемому устройству является конденсатоотводчик Печенегова, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, впускной и выпускной патрубки, размещенные в корпусе закрытый поплавок с рычагом и запорный орган, примыкающий к выпускному патрубку. Одним концом рычаг шарнирно закреплен к корпусу, а закрытый поплавок размещен на другом его конце и выполнен с возможностью перемещения вдоль рычага. Запорный орган содержит шаровой клапан и его конусное седло, направляющую втулку, подвижный шток. В нижней части корпуса установлена резьбовая пробка для слива конденсата (Патент на изобретение РФ №2137022, МПК: F16Т 1/20).

Однако данное устройство также характеризуется недостаточной производительностью.

Задачей изобретения является повышение производительности конденсатоотводчика при упрощении конструкции.

Поставленная задача решается тем, что в поплавковом конденсатоотводчике, содержащем горизонтальный цилиндрический корпус с впускным и выпускным патрубками, размещенные в корпусе запорный орган, примыкающий к выпускному патрубку, рычаг, одним концом подвижно соединенный с корпусом, на другом конце которого размещен поплавок, представляющий собой объемную фигуру, имеющую боковую поверхность, ограниченную нижним и верхним основанием, согласно предлагаемому решению каждое основание составлено из двух симметричных сегментов окружности, при этом сегменты окружностей верхнего и нижнего оснований выполнены с одинаковым радиусом, а сегменты, образующие верхнее основание, имеют большую площадь, чем сегменты, образующие нижнее основание.

Радиус сегментов окружностей равен внутреннему радиусу цилиндрического корпуса, а угол у основания трапеции составляет 45-80°.

Техническим результатом является создание конструкции поплавка оригинальной формы, позволяющей при сохранении внутреннего объема конденсатоотводчика увеличить ход поплавка (угол поворота рычага). Т.о. при сохранении габаритов устройства увеличивается давление пара. При отсутствии необходимости увеличения производительности устройства возможен вариант решения обратной задачи - уменьшения размеров (габаритов) устройства.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображено заявляемое устройство. Позициями на чертеже обозначены: 1 - корпус, 2 - фланец, 3 - патрубок подвода конденсата, 4 - патрубок отвода конденсата, 5 - клапан, 6 - седло, 7 - поплавок, 8 - рычаг, 9 - ось, 10, 11 - дроссельные устройства.

Конденсатоотводчик содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1 с фланцем 2 и патрубками подвода 3 и отвода 4 конденсата. Патрубок отвода конденсата 4 снабжен гидравлическим запорным органом, включающим клапан 5 со штоком, размещенным в седле 6. Седло 6 выполнено в виде усеченного конуса, сужающегося по ходу движения потока рабочей среды. В цилиндрическом корпусе 1 расположен поплавок 7, жестко закрепленный на одном конце рычага 8, другой конец которого подвижно закреплен на оси 9 и контактирует со штоком запорного устройства. Усилие для поворотного рычага 8 создается поплавком 7. Чем больше объем поплавка, тем больше выталкивающая сила. Поплавок 7 выполнен оригинальной формы, обеспечивающей больший угол поворота рычага 8 (ход поплавка). Это обеспечивается выполнением поплавка из двух симметричных частей, каждая из которых образована рассечением цилиндрической фигуры наклонной плоскостью в вертикальном направлении и соединением полученных частей в плоскости их рассечения. Боковая поверхность каждой симметричной части в развертке представляют собой трапецию. Т.о., поплавок представляет собой фигуру, имеющую боковую поверхность, ограниченную нижним и верхним основанием. Основания составлены из двух симметричных сегментов, представляющих собой соединенные хордами части окружности, при этом части окружностей верхнего и нижнего оснований выполнены с одинаковым радиусом. Сегменты, образующие верхнее основание, имеют большую площадь, чем сегменты, образующие нижнее основание. При крайних положениях поплавка в полости корпуса наружная (боковая) поверхность поплавка максимально приближена к внутренней поверхности корпуса. Радиус частей окружностей секторов, составляющих основания поплавка, равен внутреннему радиусу корпуса. Угол наклона плоскости сечения цилиндрической фигуры (или угол при основании трапеции, являющейся разверткой боковой поверхности) определяется геометрическими размерами корпуса, углом поворота рычага и длиною поплавка, необходимых для создания заданного усилия на рычаге. Конденсатоотводчик снабжен дроссельными устройствами, обеспечивающими снижение колебаний давлений входящего пара.

Конденсатоотводчик работает следующим образом. Поток отводимого конденсата через патрубок подвода поступает в корпус конденсатоотводчика. При повышении уровня конденсата в корпусе наступает момент, когда сила от веса поплавка, прижимающая через рычаг клапан запорного устройства к седлу, уменьшится из-за действующей на поплавок и растущей по мере залива конденсата подъемной архимедовой силы настолько, что будет равна силе давления конденсата, действующей на запорное устройство. При этом клапан запорного устройства открывается, открывая проход для выхода конденсата.

Был изготовлен конденсатоотводчик, внутренний диаметр корпуса которого составил 150 мм. В корпусе размещен поплавок в виде объемной фигуры со следующими геометрическим размерами: радиус частей окружности сегментов верхнего и нижнего оснований равен 75 мм, высота сегмента меньшего основания - 28 мм, высота сегмента большего основания - 42 мм, высота поплавка - 100 мм. Работоспособность конденденсатоотводчика обеспечивается при максимальном рабочем давлении пара до 25 бар (в парожидкостной среде под внешним давлением до 25 бар). Расход пара - до 10000 кг в час.