專利名稱：密度差自動(dòng)流體排放閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體輸送系統(tǒng)的控制液體方向、壓力、流量的閥門裝置技術(shù) 領(lǐng)域，尤其是指一種在不同密度液體混合條件下，利用液體的密度差能夠從 密閉容器中單一 自動(dòng)排放某種液體的閥門。
背景技術(shù)：
閥門裝置是在流體系統(tǒng)中用來控制流體的方向、壓力、流量的裝置，能 使配管和設(shè)備內(nèi)的液體流動(dòng)或停止、并能控制其流量。在某些生產(chǎn)工藝過程中，有時(shí)需要在不同密度的多種混合液體中，單獨(dú)分離排放某種液體，例如 進(jìn)入容器內(nèi)的液體為油水混合物，因兩者密度不同，形成明顯的上油下水分 界面，如果需要單獨(dú)排放上部的油，按傳統(tǒng)方法則要根據(jù)分界面位置人工控 制開關(guān)閥門或電氣自動(dòng)控制閥門。實(shí)際上，由于不能真正準(zhǔn)確地控制分界面， 從而造成需要排放的沒有排盡，不需要排放的倒過多地排放出來的現(xiàn)象，尤 其是在兩種液體的密度比較接近的場(chǎng)合，更是很難實(shí)現(xiàn)分離。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種密度差自動(dòng)液體排放閥，能夠自動(dòng) 單一地排放兩種混合液體中的某一種液體。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種密度差自動(dòng)液體排放閥包括比 重介于兩種混合液體之間浮球、具有混合液體輸入口和單一液體排出口的外 殼、杠桿機(jī)構(gòu)和閥口，閥口安裝在外殼內(nèi)的排出口位置上，所述浮球通過所 述杠桿機(jī)構(gòu)控制所述閥口開啟和閉合。優(yōu)選地，所述閥口包^"閥座和閥桿，閥座上上下對(duì)稱-沒置有截面面積4目 當(dāng)?shù)牡?一入口和第二入口 ，閥桿上設(shè)置有控制所述第一入口和第二入口同時(shí)開啟或閉合的第一閥芯和第二閥芯。優(yōu)選地，所述第一、二閥芯與所述第一、二入口相配合的面為圓 錐形或橢球形。優(yōu)選地，所述第一、二閥芯與所述第一、二入口相配合的面上還 設(shè)置有沿周向分布的研磨貼合面。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 利用不同液體的密度差，采用阿基米德原理設(shè)計(jì)出的浮球杠桿機(jī)構(gòu)控 制排;故液體的閥口 ，可以對(duì)分層相對(duì)穩(wěn)定的混合液體中的某一種液體進(jìn)行比 較精確的排放及液位控制；2、 無需增加投入電氣自控設(shè)備，無需人員現(xiàn)場(chǎng)操作值守；3、 利用互相對(duì)頂、面積相等的雙閥口的壓差力大小相等但方向相反、合 力為零的原理，實(shí)現(xiàn)超微浮力條件下的液體排^t閥的有效打開或關(guān)閉。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為在閥芯上設(shè)置研磨貼合面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面配合圖1對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，以油水混合液體為例作進(jìn)一步 的詳細(xì)"i兌明。如圖1所示，本發(fā)明包括比重介于油和水兩種混合液體之間浮球2、 具有油水混合液體輸入口 5和油單一液體排出口 6的外殼1、杠桿機(jī)構(gòu)3和閥 口 4，閥口 4安裝在外殼1內(nèi)的排出口 6位置上，浮球2通過杠桿機(jī)構(gòu)3控制 閥口 4開啟和閉合。由于進(jìn)入外殼1內(nèi)的液體為油水混合物，因兩者密度不同，形成明顯分 界面，因此浮球2就在油水界面之間運(yùn)動(dòng)。浮球2的受力為浮力(f)和自身 重力(mg)，其在液體中的懸停位置與上下運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，取決于上述二力的合力大小。其中，所受浮力為油水共同作用在浮球上的合力貢獻(xiàn)，即^fo+fW。 但由于液體排放中油水界面上下變化，浮球2浸入油和水的體積也發(fā)生相應(yīng) 的改變，其所受總浮力的大小也發(fā)生對(duì)應(yīng)的改變，通過杠桿機(jī)構(gòu)3使得閥口 4以開關(guān)變化。如圖1所示，當(dāng)油水混合物從液體輸入口 5沿箭頭A方向剛進(jìn)入到外 殼l內(nèi)，油水分界面未達(dá)到浮球2高度，此時(shí)fK)，在浮球2自重的作用下， 通過杠桿機(jī)構(gòu)3打開閥口 4排空氣，以利于油水混合液體的進(jìn)入；隨著混合 液體流入，當(dāng)油水的分界面在如圖所示的位置7上時(shí)，f(=fo+fW) >mg，水 會(huì)托著浮球2，從而控制閥口 4關(guān)閉，油在外殼1內(nèi)上部聚集；隨著油在外 殼1內(nèi)上部不斷地聚集，當(dāng)油水分界面位于位置8上時(shí)，總浮力減小，f (=fo+fW) <mg，此時(shí)浮球2就會(huì)在重力作用下下落，通過杠桿才幾構(gòu)3 將閥口 4打開，并從液體排出口 6沿箭頭B所示的方向排油。浮球2 和杠桿機(jī)構(gòu)3如此往復(fù)地重復(fù)上述動(dòng)作，從而使得油類通過閥口 4不斷地被 排放出去。如圖1所示，閥口 4基體包括閥座41和閥桿46，閥座41上上下對(duì)稱設(shè) 置有橫截面面積相當(dāng)?shù)牡谝蝗肟?42和第二入口 43，閥桿46上設(shè)置有 控制第一入口 42和第二入口 43同時(shí)開啟或閉合的第一閥芯44和第二 閥芯45。第一入口 42和第二入口 43上下相互對(duì)頂，且橫截面面積大 小相當(dāng)，這樣，在液體流入時(shí)第一閥芯44和第二閥芯45所受的壓差 力大小相當(dāng)，但方向相反，其合力為零，使得閥口4在微小液體密度 差條件下能夠開關(guān)自如，且加大了液體的排量。另外，第一、二閥芯44、 45與第一、二入口 42、 43相配合的面 可以設(shè)計(jì)為圓錐形或橢球形，這樣能夠保障第一、二閥芯44、 45將上 下第一、二入口 42、 43有效地密封。此外，如圖2所示，第一閥芯44與第一入口 42相配合的面上還 設(shè)置有沿周向分布的研磨貼合面47。該研磨貼合面47是圓錐形或者 橢球形，它的作用是提供一個(gè)連續(xù)的面形密封面，確保在微小壓強(qiáng)下 實(shí)現(xiàn)流體的密封。第二閥芯45與第二入口 43相配合的面上也可設(shè)置 有相同的貼合面。雖然本發(fā)明已以具體實(shí)施例揭示，^a其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的前提下所作出的等同組件的 置換，例如，將本裝置倒置，用來排放密度較大的液體，常見的是油中排水； 或改變浮5求機(jī)構(gòu)的組成方式、改變外部形狀、改變液位線的高低^:定等條件 或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本專利涵蓋的范 疇。
權(quán)利要求
1. 一種密度差自動(dòng)液體排放閥，其特征在于，包括比重介于兩種混合液體之間浮球、具有混合液體輸入口和單一液體排出口的外殼、杠桿機(jī)構(gòu)和閥口，閥口安裝在外殼內(nèi)的排出口位置上，所述浮球通過所述杠桿機(jī)構(gòu)控制所述閥口開啟和閉合。
2、 如權(quán)利要求1所述的密度差自動(dòng)液體排放閥，其特征在于，所述閥口 包括閥座和閥桿，閥座上上下對(duì)稱設(shè)置有截面面積相當(dāng)?shù)牡?一入口和第二入 口，閥桿上設(shè)置有控制所述第一入口和第二入口同時(shí)開啟或閉合的第一閥芯 和第二閥芯。
3、 如權(quán)利要求2所述的密度差自動(dòng)液體排放閥，其特征在于，所述第一、 二閥芯與所述第一、二入口相配合的面為圓錐形或橢球形。
4、 如權(quán)利要求3所述的密度差自動(dòng)液體排放閥，其特征在于，所述第一、 二閥芯與所述第一、二入口相配合的面上還設(shè)置有沿周向分布的研磨貼合面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種密度差自動(dòng)液體排放閥，該排放閥包括比重介于兩種混合液體之間浮球、具有混合液體輸入口和單一液體排出口的外殼、杠桿機(jī)構(gòu)和閥口，閥口安裝在外殼內(nèi)的排出口位置上，所述浮球通過所述杠桿機(jī)構(gòu)控制所述閥口開啟和閉合。本發(fā)明利用不同液體的密度差，采用阿基米德原理設(shè)計(jì)出的浮球杠桿機(jī)構(gòu)控制排放液體的閥口，可以對(duì)分層相對(duì)穩(wěn)定的混合液體中的某一種液體進(jìn)行比較精確的排放及液位控制。
文檔編號(hào)F16K31/24GK101275687SQ200810111738
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2008年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者張基忠 申請(qǐng)人:北京弘泰匯明能源技術(shù)有限責(zé)任公司