专利名称：节汽阀头的流道改进结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是有关一种节汽阀头的流道改进结构，特别是指进口通道由第一斜面与一缓流容室组成，使节汽阀头组装到冷凝水排除装置末端时可更为滑顺且不起扰流地排放冷凝水，及减少蒸汽流失泄露的节汽阀头的流道改进结构。
背景技术：
关于如何控制冷凝水从蒸汽冷凝管路中流出，是液相和蒸汽相并存的能源系统中所共同面临的问题，由于液相部份和蒸汽相部分之间密度值差异极大，只要当一流体(例如水)的液相和蒸汽相两者同时在压力下通过一小直径管道(例如文氏管)，那么该小直径管就负起了一个容积排放装置作用，有利于高密度液相部分的排放，另外，在压力相等条件下，高密度液相部分的线速度比蒸汽相部分慢，因而，在慢速液相部分直接的延缓下，一般而言原本较快的蒸汽相部分的流率就会产生一种相对的节流作用。
二相流体(蒸汽与冷凝水)在连续孔径变化的管道中，由于两相间物理性质不同，蒸汽的流速远远超过冷凝水，冷凝水的密度又远大过蒸汽的密度，因此，冷凝水在通过连续通道时恰能形成阀的作用。将蒸汽阻绝在热交换设备内，或使蒸汽能够通过的量减至最低，而又能满足操作工艺条件，以达到节省能源的目的。
基于上述蒸汽冷凝管路的液相和蒸汽相并存所产生的现象，有多项专利前案提出了不同的建议，例如美国4,745,943专利案，该美国4,745,943专利案所揭露的，是一单一长管体装置，该管体设有进口端、中间部分和一出口端，在该管体的中间部分设有一文氏管型筒型管嘴，该管嘴沿管体纵轴线伸展，且从邻接进口端处，沿单一管体纵轴线一直到文氏管型管嘴处设有一长圆筒形上游冷凝水收集通道，该通道的直径大于文氏管型管嘴的直径。
但由于其能量保存效率及装置的维修保养都达不到实际运作的要求标准，美国第5,429,150专利案乃提出另种节汽阀头，该节汽阀头设有一进口端、一进口通道、一中间通道、出口通道及一出口端，上述各通道从装置的进口端到出口端互相连接构成连续贯通的通道，其进口通道的表面相对于单一机体的纵轴线以一角度向内收敛，在进口通道内，接近中间通道适当距离处再以一更大内斜面收敛至中间通道。中间通道则包含有一圆柱形文氏管和一圆柱形排放过渡通道，圆柱形文氏管邻接进口通道出口处，后端则邻接圆柱形排放过渡通道入口处，进口通道沿下游方向收敛，而出口通道则沿下游方向外扩。
但是，如图1所示，由于该美国第5,429,150专利案的节汽阀头，其进口通道内部以两段不同斜度的斜面A、B相接后直接连接文氏管C，如此在两个斜面相接处所形成的夹角，会因为液相流体进入文氏管时的过大落差而造成无法顺利流动的阻碍效果，而且如前所言，虽然液相的线速度会较蒸汽相来的慢，但其流动时因受到夹角的阻滞，亦会使流过的液相冷凝水容易产生回流漩涡现象，同时也滞延后方相继而来的液相冷凝水，此等现象不仅对进口通道内部表面产生水刀切割现象的伤害，也相对地影响到流入排放过渡通道水流的流畅，进而使得冷凝水排放的效果大受影响。
而且，当其使用于大流量的工作环境时，由于液相流体与汽相流体的流动速度不同，以及相差甚大的密度，受到大流量排放的影响，容易导致管口的扩增，久而久之即导致管件功能的降低，进而影响使用寿命。
其次，不论是美国4,745,943专利案或是美国第5,429,150专利案，其在节汽阀头内部管路中均只使用文氏管，使得其仅能适用于小排水量场所，无法于需要大排水量、蒸汽耗用量大的工作机上使用。
有鉴于此，创作人乃针对该缺点研究改进之道，经长时研究改良，终于有本实用新型的产生。
新型内容因此，本实用新型旨在提供一种节汽阀头的流道改进结构，使进口通道由第一斜面与一缓流容室组成，以提供液相冷凝水进入后得以更为滑顺且不起扰流的型态进入中间通道，加速冷凝水的排放及减少蒸汽的流失泄露。其结构如下一种节汽阀头的流道改进结构，该节汽阀头包括长条形本体，本体内部沿着冷凝水排除方向依序具有进口端、进口通道、中间通道、出口通道及出口端；其中，进口通道具有第一斜面；中间通道由文氏管与过渡排放通道相接组成；出口通道具有第三斜面、直条形孔道及第四斜面；其特征在于进口通道的第一斜面与中间通道的文氏管之间，还具有一孔径较进口通道小但较文氏管孔径大的缓流容室。
依本实用新型的此种节汽阀头的流道改进结构，其中间通道由文氏管与具有较大直径及长度的排放过渡通道相接形成后，可提供小排水流量工作场所之需，为本实用新型的次一目的。
依本实用新型的此种节汽阀头的流道改进结构，其中间通道为单一直径管路时，能提供大排水流量工作场所之需，为本实用新型的再一目的。
依本实用新型的此种节汽阀头的流道改进结构，其中间通道亦可由数个单一管路元件相接组成，以具备文氏管及排放过渡通道的功能，为本实用新型的又一目的。
依本实用新型的此种节汽阀头的流道改进结构，其中间通道可为数个管路元件组成，以具备单一直径管路的功能，为本实用新型的又一目的。
至于本实用新型的详细结构、应用原理、作用与功效、则可参照下列附图所做的说明即可得到完全的了解。
图1为传统节汽阀头的剖面图。
图2为本实用新型的剖面图。
图3为本实用新型的第二实施例剖面图。
图4为本实用新型的第三实施例剖面图。
具体实施方式
本实用新型的此种节汽阀头的流道改进结构，如图2所示，该节汽阀头为长条形本体1，本体1内部设有一进口端2、一进口通道3、一中间通道4、一出口通道5及一出口端6；所述的进口端2、进口通道3、中间通道4、出口通道5及出口端6沿着冷凝水排除方向(如箭头所指)依序相接而成；其中，进口通道3，由第一斜面31与一缓流容室32组成，该缓流容室32具有较进口端孔径为小且较文氏管管径大的孔径，其一端并以一锥型的第二斜面33与文氏管相接；所述的中间通道4，由一文氏管41与一过渡排放通道42共同组成；该文氏管41头端邻接锥型斜面33，其后端邻接过渡排放通道42；所述中间通道4和机体总长度比大于2/3。
所述的出口通道5，由一第三斜面51、一衔接该第三斜面末端并向机体排放方向呈笔直延伸的直条形孔道52、及一向外扩张的第四斜面53所共同组成，该第三斜面51前端邻接过渡排放通道42，其后端邻接直条形孔道52，直条形孔道52末端再邻接第四斜面53。
由于文氏管是由收缩段和扩散段所组成，两段的结合处称之为喉部，流量的大小是以两端的压差来决定，即根据(1)本体两端的静压差，即入口压力(操作所需压力)与出口压力(冷凝水回收所需压力，亦即现场所需实际背压)之差。(2)文氏管的截面积。根据静压差和两个已知的截面积，就可计算通过管道的流量。条件(1)可从现场操作数据采集得知，条件(2)则需经过计算测试才能得到。
根据上述原理，本实用新型的节汽阀头的流道改进构造，其各部位置的相对管径、长度以及各部位置的相对比例，经过测试后得到以下的最佳结果
由以上可知，相较于公知的美国第5,429,150专利案，本实用新型的各个部份的长度均有适度的调整，其中，排放过渡通道与文氏管的长度比大于4，排放通道的长度与直径的比大于2。如此的调整，可以减少二次加工的深度，对于整体的制造成本可以大为降低。
而且，通过在第一斜面31与文氏管41之间，增设一缓流容室32，使得含有液体与蒸汽的二相流体在流经此通道时更为滑顺，能有效避免水刀现象或扰流的产生，进而能提升管路的使用寿命，减少节流量因受到牵制而使孔道增大的情形。
实务上，更可通过调整排放通道42直径与文氏管41直径的比例，来调整各不同压差下所产生不同的冷凝水排放量。比例越大则所形成排放量越小，例如，经过测试比例以4.0-1.19为较佳。
再者，如图3所示，本实用新型的此种节汽阀头的流道改进构造，实施于大排水流量工作场所时，可使中间通道的文氏管括张至最大直径，其直径大小几与进口通道直径及排放通道直径相近，而呈现另一较平滑的单一通道7，以扩大其排水量。
又，如图4所示，本实用新型的此种节汽阀头的流道改进构造，其实施上并不受限于一体成型，其中间段落元件可以数个单一元件81、82、83……，以螺接或其他相互旋接、卡接、套接的方式在本体1内构成相同比例的通道，亦可达到相同的效果。
以及，本实用新型的此种节汽阀头的流道改进构造，其通过缓流容室32的设置，使用于大流量工作环境时，无形中即减少了文氏管前端蓄积液相流体的情形，使排放效率可以增加，其材料更可选用304号不锈钢，整体的寿命可以大为增加。
综上所述，本实用新型的此种节汽阀头的流道改进构造，通过进口通道与文氏管之间增设缓流通道，得有效减少水刀扰流的情形，而排放过渡通道与文氏管的长度比大于4，排放通道的长度与直径的比大于2等，又能使整体的效率大幅提升，而其并未见诸公开使用，符合专利法的规定，恳请赐准专利。
需陈明，以上所述乃是本实用新型较佳具体的实施例，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及图式所涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内。
权利要求1.一种节汽阀头的流道改进结构，该节汽阀头包括长条形本体，本体内部沿着冷凝水排除方向依序具有进口端、进口通道、中间通道、出口通道及出口端；其中，进口通道具有第一斜面；中间通道由文氏管与过渡排放通道相接组成；出口通道具有第三斜面、直条形孔道及第四斜面；其特征在于进口通道的第一斜面与中间通道的文氏管之间，还具有一孔径较进口通道小但较文氏管孔径大的缓流容室。
2.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述的缓流容室与文氏管之间具有一将缓流容室与文氏管连接的第二斜面。
3.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述的排放过渡通道与文氏管的长度比大于4。
4.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述的排放过渡通道的长度与直径比大于2。
5.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述文氏管长度最长为可至0.25英时。
6.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述排放过渡通道长度最长为可至1.19英时。
7.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述中间通道和机体总长度比大于2/3。
8.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述机体的内部管路由一个或多个元件相接组成。
9.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述机体内部的中间通道，其文氏管的管径与进口通道及排放通道的管径相同。
10.如权利要求1所述的节汽阀头的流道改进结构，其特征在于所述的节汽阀头为304号不锈钢材料。
专利摘要一种节汽阀头的流道改进结构，该节汽阀头为长条形本体，本体内部由进口端、进口通道、中间通道、出口通道及出口端依序相接组成；其中，该进口通道，由第一斜面与一缓流容室组成，由此组装到冷凝水排除装置末端时，可使冷凝水得以更为滑顺且不起扰流地排放，及减少蒸汽的流失泄漏。
文档编号F15D1/02GK2786411SQ200520011679
公开日2006年6月7日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者边晓阳, H·肯内斯·谢芬 申请人:边晓阳