[发明专利]一种多功能自动排气阀

说明书

技术领域

自动排气阀，是供热、空调、冷却等水循环管网系统中不可或缺的重要配件。因为在供暖、空调等水循环管网运行过程中，由于种种原因，循环水中不断有气泡积聚，形成气阻，增加了介质运行阻力，甚至造成局部水循环停滞，暖气不热、空调失效，锅炉白烧，达不到采暖、空调效果，造成能源极大浪费。

所以，为了消除水循环系统的气阻，保证循环畅通，就要安装自动排气阀。

自动排气阀的功能是：阻水排气。也就是将循环水中的气体从系统中自动排出，但又不许漏水。这就是说，排气阀要有很好的选择功能和良好的安全性能，见气就开，见水就关。才能保证既要排气及时、灵敏，又要滴水不漏。所以，排气阀在功能上属于节能产品。

技术背景

现在国内、外市场上的排气阀，全部为机械式的。由阀壳、阀嘴、阀芯、浮球、杠杆等基本元件组成。排气阀安装在供热管道末端或用热设备最高点，阀壳为密闭式的，只有通过阀嘴与阀外相通。而阀嘴开、闭又由阀芯控制，阀芯的动作又由浮球、杠杆制动。非工作时，浮球在自重作用下落到阀的最低点，同时通过杠杆带动阀芯向下放开阀嘴，阀嘴呈开启状，阀内外相通；

当供热或空调设备开启时，通过水泵加压，将循环水注入供热、空调管网。同时，将管网内空气通过排气阀排出网外。当空气基本排完，循环水进入阀内，浮球在水的浮力作用下向上运动，同时也通过杠杆带动阀芯向上，最终将阀嘴封闭，使阀内、外隔断，水不能溢出，保证管网正常运行。

供热、空调管网运行过程中，循环水中气体不断向最高处的排气阀内上部聚集，迫使阀内水位不断降低，到一定程度，浮球失去浮力也随之下降，同时带动阀芯向下离开阀嘴，使阀嘴开启，阀内空气在水的压力下迅速通过阀嘴排出阀外。循环水在挤出阀内空气的同时，填补空气排出后所腾出的空间。并推动浮球、杠杆、阀芯向上运动，再将阀嘴关闭。当管网内空气又聚集到一定程度，阀又打开……如此反复循环，保证管网正常循环。

问题是，目前市场上相当部分国产自动排气阀满足不了用户要求——该排气它不排气，不该漏水它漏水；进口排气阀虽然制造精密，但不适应我国管网——绝大部分使用的碳钢管道，长期处在潮湿、干燥交替环境，极易受氧化、腐蚀，加之水处理不严格，水质杂质多、太脏——特点，容易堵塞，达不到保证循环畅通、提高采暖空调效果、实现节能减排的目的。

比如，由于结构设计技术问题：阀芯、阀嘴与水隔离不开，长期浸泡在脏水中(图1)，水中赃物沉积阀芯、阀芯室等周围，这些结垢，造成阀芯运动阻力增大，排气阀动作失灵；结垢又可使阀芯、阀嘴接触不良，封闭不严，不该漏水他漏水。这也是一些进口排气阀在他们国家好用(管道为不锈钢管道，水处理也严格)，到我国也就不好用的问题所在。有些排气阀厂商为了克服赃物困扰，采取在阀的进口加装滤网的办法，试图过滤水中赃物，试图过滤水中赃物，结果事与愿违。因为水中赃物多为粉末状，滤网孔目大了，对于这些粉末起不到拦截作用。孔目小了，由于水具有表面张力特性，会在网面造成隔膜，反倒影响气体通过，又造成通气不畅；

再如，就是阀内无沉积物影响时，排气阀仍不能正常开启，造成排气不畅。就是用户经常抱怨的排气阀不顶用。原因是，作用于阀芯背端的反向压力大于开启时的正向压力，阀门无力开启。这是因为，循环水是靠水泵压力推动而循环，排气阀与水循环管网相连，阀内也存在与管网同等压强。这压强同样作用在阀内各个零件的各个方向。也就是说，各个零件各个面承受单位压强是相同的。由于阀芯一般设计为原柱体，上下两个端面面积是相等的，承受到的压强也是相等的。但在阀芯关闭阀嘴时，阀嘴遮盖了阀芯上端一半以上的面积，也就是阀芯顶部丞压面积减少一半以上，作用于阀芯底部的压强成为反向阻力，大于阀芯的正向开启压力(图4)，就造成阀门开启困难、或缓慢、或不能打开。

还如，排气阀一般安装在管道盲端，水流动量小，相对静止。特别是管道距离天花板太近，排气阀用侧孔与管道连接卧式安装时，水中赃物容易在阀下部沉淀，日复一日，越来越多，越积越厚，占据阀内空间。浮球上下运动行程越来越小，影响阀门开启，造成排气阀不排气。要想排除，就得将排气阀卸下来冲洗清理。因排气阀安装在管道末端最高点，拆卸时须登高作业，既危险，又非常麻烦，既加大管理人员工作量，还要影响管网工作；