压缩空气机械式自动排水器及其工作方法
【专利摘要】本发明提供一种压缩空气机械式自动排水器，包括冷凝腔、在冷凝腔顶部贯通设置的第一接头和第二接头，在冷凝腔的底部贯通设置有排液管，所述排液管上安装有气动阀，在所述冷凝腔的内部设置有受液体浮力控制上下活动的驱动机构，所述驱动机构通过机械联动气动阀开启或关闭，进而控制所述排液管排出或停止排出冷凝液体。本发明所述的一种压缩空气机械式自动排水器，利用系统中间产物产生的浮力，机械联动气动阀开启或关闭，进而控制冷凝腔内冷凝液体的自动排出或存蓄。本发明既能实现冷凝水的自动排放，又避免了电磁式排水器可靠性低的缺点，安全、可靠、节能。
【专利说明】压缩空气机械式自动排水器及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压缩空气机械式自动排水器及其工作方法，属于压缩空气设备的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在工业企业压缩空气系统中，压缩机将含有一定湿度的空气吸进并压缩，由于压力的增加，气体体积缩小，含水能力下降，过饱和状态的水分便形成了冷凝液。大约2/3的冷凝液是在后冷却器中产生的，其余部分则是在压缩空气管网中随着温度的降低而产生。压缩空气系统中的冷凝液以水为主，含有多种不同的混合污染物，包括重金属、碳氢化合物、硫化物、灰尘微粒、酸碱性物质、润滑油、塑料微粒、石墨微粒、锈蚀颗粒等。在不同地区和不同环境中，含有的污染物不同。冷凝液问题是压缩空气系统本身固有的，含有多种腐蚀物质的冷凝液存在于压缩空气系统中会给系统带来以下极大危害:腐蚀压缩机及输送管道和机器设备；损坏压缩空气后处理设备部件；破坏生产机器设备；危害产品质量；造成突然停产。综上所述，冷凝液导致了设备破坏和成本上升。
[0003]目前，企业大多手动操作球阀来实现冷凝液排放，这样既增加了人力成本又造成了压缩空气的大量浪费。随着企业节能环保意识的增强，企业开始采用浮球式和时间控制电磁阀式冷凝液排放器，该类产品的缺点主要有容易受到污染物影响；需要经常维修；浪费压缩空气。当前该领域的产品主要来自欧洲和日本，国内在机械式压缩空气自动排水器研制方面基本属于空白。
【发明内容】
[0004]针对本发明的技术不足，本发明提供一种压缩空气机械式自动排水器。
[0005]本发明还提供一种上述压缩空气机械式自动排水器的工作方法。
[0006]本发明的技术方案如下:
[0007]—种压缩空气机械式自动排水器，包括冷凝腔、在冷凝腔顶部贯通设置的第一接头和第二接头，在冷凝腔的底部贯通设置有排液管，所述排液管上安装有气动阀，在所述冷凝腔的内部设置有受液体浮力控制上下活动的驱动机构，所述驱动机构通过机械联动气动阀开启或关闭，进而控制所述排液管排出或停止排出冷凝液体。本发明所述的一种压缩空气机械式自动排水器，利用系统中间产物产生的浮力，机械联动气动阀开启或关闭，进而控制冷凝腔内冷凝液体的自动排出或存蓄。本发明既能实现冷凝水的自动排放，又避免了电磁式排水器可靠性低的缺点，安全、可靠、节能。
[0008]根据本发明优选的，所述气动阀通过通气管驱动，所述通气管内部的气体通过冷凝腔外的截止阀控制其流通或截止，所述驱动机构与所述截止阀通过第一连杆、第二连杆和转轴相连。此处设计的优点在于，本发明利用截止阀实现对通气管内空气的流通或截止，实现了对气动阀的二次机械联动自控，保证了自控排水的闭环控制。
[0009]根据本发明优选的，所述的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔内的导杆、在所述导杆上安装有轴向滑动的浮子，所述的浮子通过第一连杆、第二连杆和转轴与所述截止阀相连。此处设计的优点在于，本发明利用浮子与冷凝液体之间的浮力作为机械自控的驱动源，节能环保。
[0010]根据本发明优选的，所述导杆的一端固定安装在所述冷凝腔的顶部，所述导杆的
另一端悬空设置。
[0011]根据本发明优选的，在所述冷凝腔的顶部和浮子之间设置有弹簧。此处设计的优点在于，对浮子所受浮力进行控制，实现对不同尺寸冷凝腔内上限液面和下线液面的调节。
[0012]一种上述压缩空气机械式自动排水器的工作方法，包括步骤如下:
[0013](I)所需冷凝的空气沿第一接口进入所述冷凝腔，在冷凝腔冷凝；
[0014](2)冷凝后产生的冷凝液体存蓄在冷凝腔内，剩余空气沿第二接口排出；
[0015](3)当所述驱动机构受冷凝腔内的冷凝液体浮力向上运动至所述冷凝腔的容积上限时，驱动所述冷凝腔外部设置的截止阀开启，气体通过通气管驱动气动阀打开排液管，所述冷凝腔内的冷凝液体沿排液管排出；
[0016](4)随着冷凝腔内冷凝液体下降至所述冷凝腔的容积下限时，所述驱动机构受冷凝腔内的冷凝液体浮力向下运动，驱动所述冷凝腔外部设置的截止阀关闭，通气管无气体驱动气动阀，随即关闭排液管，所述冷凝腔内的冷凝液体停止排出；
[0017](5)循环步骤(3)- (4)，直至压缩空气冷凝结束。
[0018]根据本发明优选的，所述步骤(3)中的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔内的导杆、在所述导杆上安装有轴向滑动的浮子，所述的浮子通过第一连杆、第二连杆和转轴与所述截止阀相连。
[0019]根据本发明优选的，所述步骤(3)中的导杆的一端固定安装在所述冷凝腔的顶部，所述导杆的另一端悬空设置。
[0020]根据本发明优选的，所述步骤(3)中，在所述冷凝腔的顶部和浮子之间设置有弹簧。
[0021]本发明的优点在于:
[0022]1.本发明所述的一种压缩空气机械式自动排水器，利用系统中间产物产生的浮力，机械联动气动阀开启或关闭，进而控制冷凝腔内冷凝液体的自动排出或存蓄。本发明既能实现冷凝水的自动排放，又避免了电磁式排水器可靠性低的缺点，安全、可靠、节能。
[0023]2.本发明利用截止阀实现对通气管内空气的流通或截止，实现了对气动阀的二次机械联动自控，保证了自控排水的闭环控制。
[0024]3.本发明利用浮子与冷凝液体之间的浮力作为机械自控的驱动源，节能环保。
[0025]4.本发明利用弹簧对浮子所受浮力进行控制，实现对不同尺寸冷凝腔内上限液面和下线液面进行调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例2的结构示意图；
[0027]图2为本发明的外部结构示意图；
[0028]图3为本发明的左侧面剖视图；
[0029]图4为本发明的右侧面剖视图；[0030]图5为本发明的俯视图。
[0031]在图1-5中，1、第一接头；2、冷凝腔；3、第二接头；4、浮子；5、导杆；6、第一连杆；
7、第二连杆；8、转轴；9、截止阀；10、气动阀；11、弹簧；12、排液管；13、通气管。
【具体实施方式】
[0032]下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明，但不限于此。
[0033]如图1-5所示。
[0034]实施例1、
[0035]一种压缩空气机械式自动排水器，包括冷凝腔2、在冷凝腔2顶部贯通设置的第一接头I和第二接头3，在冷凝腔2的底部贯通设置有排液管12，所述排液管12上安装有气动阀10，在所述冷凝腔2的内部设置有受液体浮力控制上下活动的驱动机构，所述驱动机构通过机械联动气动阀10开启或关闭,进而控制所述排液管12排出或停止排出冷凝液体。
[0036]所述气动阀10通过通气管13驱动，所述通气管13内部的气体通过冷凝腔2外的截止阀9控制其流通或截止，所述驱动机构与所述截止阀9通过第一连杆6、第二连杆7和转轴8相连。
[0037]所述的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔内的导杆5、在所述导杆上安装有轴向滑动的浮子4，所述的浮子4通过第一连杆6、第二连杆7和转轴8与所述截止阀9相连。
[0038]实施例2、
[0039]如实施例1所述的一种压缩空气机械式自动排水器,其区别在于,所述导杆5的一端固定安装在所述冷凝腔2的顶部，所述导杆5的另一端悬空设置。
[0040]实施例3、
[0041]如实施例1所述的一种压缩空气机械式自动排水器，其区别在于，在所述冷凝腔2的顶部和浮子4之间设置有弹簧11。
[0042]实施例4、
[0043]一种实施例1-3所述压缩空气机械式自动排水器的工作方法，包括步骤如下:
[0044]( I)所需冷凝的空气沿第一接口 I进入所述冷凝腔2，在冷凝腔2冷凝；
[0045](2)冷凝后产生的冷凝液体存蓄在冷凝腔2内，剩余空气沿第二接口 3排出；
[0046](3)当所述驱动机构受冷凝腔2内的冷凝液体浮力向上运动至所述冷凝腔2的容积上限时，驱动所述冷凝腔2外部设置的截止阀9开启，气体通过通气管13驱动气动阀10打开排液管，所述冷凝腔2内的冷凝液体沿排液管12排出；
[0047](4)随着冷凝腔2内冷凝液体下降至所述冷凝腔2的容积下限时，所述驱动机构受冷凝腔2内的冷凝液体浮力向下运动，驱动所述冷凝腔2外部设置的截止阀9关闭，通气管13无气体驱动气动阀10，随即关闭排液管12，所述冷凝腔2内的冷凝液体停止排出；
[0048](5)循环步骤(3)- (4)，直至压缩空气冷凝结束。
[0049]所述步骤(3)中的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔2内的导杆5、在所述导杆5上安装有轴向滑动的浮子4，所述的浮子4通过第一连杆6、第二连杆7和转轴8与所述截止阀9相连。
[0050]所述步骤(3)中的导杆5的一端固定安装在所述冷凝腔2的顶部，所述导杆5的
另一端悬空设置。 [0051] 所述步骤(3)中，在所述冷凝腔2的顶部和浮子4之间设置有弹簧11。
【权利要求】
1.一种压缩空气机械式自动排水器，其特征在于，该机械式自动排水器包括冷凝腔、在冷凝腔顶部贯通设置的第一接头和第二接头，在冷凝腔的底部贯通设置有排液管，所述排液管上安装有气动阀，在所述冷凝腔的内部设置有受液体浮力控制上下活动的驱动机构，所述驱动机构通过机械联动气动阀开启或关闭，进而控制所述排液管排出或停止排出冷凝液体。
2.根据权利要求1所述的一种压缩空气机械式自动排水器，其特征在于，所述气动阀通过通气管驱动，所述通气管内部的气体通过冷凝腔外的截止阀控制其流通或截止，所述驱动机构与所述截止阀通过第一连杆、第二连杆和转轴相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种压缩空气机械式自动排水器，其特征在于，所述的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔内的导杆、在所述导杆上安装有轴向滑动的浮子，所述的浮子通过第一连杆、第二连杆和转轴与所述截止阀相连。
4.根据权利要求3所述的一种压缩空气机械式自动排水器，其特征在于，所述导杆的一端固定安装在所述冷凝腔的顶部，所述导杆的另一端悬空设置。
5.根据权利要求3所述的一种压缩空气机械式自动排水器，其特征在于，在所述冷凝腔的顶部和浮子之间设置有弹簧。
6.一种如权利要求1所述压缩空气机械式自动排水器的工作方法，包括步骤如下: (1)所需冷凝的空气沿第一接口进入所述冷凝腔，在冷凝腔冷凝； (2)冷凝后产生的冷凝液体存蓄在冷凝腔内，剩余空气沿第二接口排出； (3)当所述驱动机构受冷凝腔内的冷凝液体浮力向上运动至所述冷凝腔的容积上限时，驱动所述冷凝腔外部设置的截止阀开启，气体通过通气管驱动气动阀打开排液管，所述冷凝腔内的冷凝液体沿排液管排出； (4)随着冷凝腔内冷凝液体下降至所述冷凝腔的容积下限时，所述驱动机构受冷凝腔内的冷凝液体浮力向下运动，驱动所述冷凝腔外部设置的截止阀关闭，通气管无气体驱动气动阀，随即关闭排液管，所述冷凝腔内的冷凝液体停止排出； (5)循环步骤(3)-(4)，直至压缩空气冷凝结束。
7.根据权利要求6所述的机械式自动排水器工作方法，其特征在于，所述步骤(3)中的驱动结构包括轴向设置在冷凝腔内的导杆、在所述导杆上安装有轴向滑动的浮子，所述的浮子通过第一连杆、第二连杆和转轴与所述截止阀相连。
8.根据权利要求6所述的机械式自动排水器的工作方法，其特征在于，所述步骤(3)中的导杆的一端固定安装在所述冷凝腔的顶部，所述导杆的另一端悬空设置。
9.根据权利要求6所述的机械式自动排水器的工作方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在所述冷凝腔的顶部和浮子之间设置有弹簧。
【文档编号】F04B39/00GK103437978SQ201310413366
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】尚勇, 张清萍, 索海生, 仪维, 洪新伟, 刘健, 朱瑞富 申请人:山东大学