CN102359631A - 一种调压锥阀调压阀组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制炼铁高炉炉顶煤气压力，可将高炉炉顶压力控制在炼铁工艺要求范围内的调压阀组设备，包括前管、前导向管、调压锥阀、后导向锥管、后管，其中调压锥阀壳体内设导向筒，导向筒内设阀瓣，在阀瓣上装有密封圈，壳体内设导流板，导流板连接有阀座，阀瓣与阀座之间有相互配合的密封面，阀瓣和阀杆连接，摇杆与传动轴之间由键连接，当驱动装置驱动传动轴转动时，带动摇杆、连杆转动，使阀杆、阀瓣前后移动，实现调压锥阀启、闭过程的运行。本发明通过阀瓣的前后移动来改变阀瓣与阀座之间气流流通面积以达到调压目的，其能够大大延长调压阀组的使用寿命，保证高炉安全、可靠、高效率生产，经济效益和社会效益非常明显。

Description

一种调压锥阀调压阀组

技术领域

本发明涉及一种调压阀组，尤其是一种控制炼铁高炉炉顶煤气压力，可将高炉炉顶压力控制在炼铁工艺要求范围内的调压锥阀调压阀组设备。

背景技术

调压阀组是控制炼铁高炉炉顶煤气压力的调压设备，只有将高炉炉顶的压力控制在炼铁工艺要求范围内，才能保证高炉炼铁正常、高效率生产。随着国内高炉炼铁技术的快速发展，高炉容积越来越大，要求炉顶压力越来越高，而且炼铁除尘技术由湿法除尘改为干法除尘，使调压阀组内煤气流动速度加快，产生大量湍流、紊流，最终表现为管道系统的共振、噪声、调压阀组内壁的快速磨损。

如图1和图2所示，通常的蝶阀调压阀组由前法兰1a、前导向管2a、蝶阀3a、后导向管4a和后法兰5a组成，蝶阀3a的数量通常为4件，通过法兰连接型式分别与前导向管2a和后导向管4a连接，蝶阀3a的蝶板7a和阀杆8a连接在一起，当驱动装置驱动阀杆8a转动时，带动蝶板7a在阀体6a内回转实现蝶阀3a的启闭动作。通过调节蝶板7a的启闭角度改变煤气流量，从而控制高炉炉顶压力。当煤气流过蝶板7a时，气流被蝶板7a强行分割为两股高速气流，阀体6a内壁被粉尘气流快速冲刷，并形成强大湍流，管道发生剧烈振动，从而产生强噪声。以2500m³容积的高炉为例，在实际生产中蝶阀调压阀组附近管道系统共振幅度可达40-50mm，炼铁高炉运行几百小时后蝶阀调压阀组附近管道出现裂纹，如果继续长时间工作其附近管道就会泄漏煤气而导致高炉被迫停产。煤气的湍流带着细小粉尘微粒快速冲刷阀体内壁、阀座，在3-6个月将阀体磨穿，从而导致煤气泄漏、高炉停产，泄漏的煤气对人身安全带来危害，强噪声严重影响人们的工作和生活。所以，采用该传统的蝶阀调压阀组作为调压设备，气流对阀体内壁的快速冲刷、管道剧烈振动以及强噪声是无法避免的。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的问题，提供一种调压锥阀调压阀组，其具有能够减小管道共振、降低噪声、减小对阀体内壁冲刷等技术优点，改善环境，大大延长调压阀组的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的调压锥阀调压阀组，包括依次连接的前管、前导向管、调压锥阀、锥筒形状的后导向锥管、后管，其中在前管上连接至少两个前导向管，并且所述前导向管沿前管管道中心等距离圆周均布，每个前导向管的另一端法兰连接有一个调压锥阀，每个调压锥阀的另一端法兰连接有一个后导向锥管，所述的各后导向锥管连接在后管上并沿后管管道中心等距离圆周均布；所述调压锥阀包括壳体、导向筒、阀瓣、阀杆及阀座，导向筒设置在壳体内，导向筒与壳体由均布的筋板连接，阀瓣套设在导向筒内，阀瓣上装有密封圈，阀杆连接在阀瓣上，壳体内靠近出口部设有导流板，导流板上装有阀座，在阀瓣与阀座之间设有相互配合的密封面；位于壳体进口处的导向筒一端装有锥形端盖，锥形端盖上设有填料函，填料函内装有填料、轴套，阀杆穿过填料函；在锥形端盖上固定有支架，支架支撑传动轴，摇杆与传动轴连接，摇杆与连杆连接，连杆与阀杆连接，传动轴由驱动装置驱动。

本发明所述后导向锥管其锥筒的锥度为3-6°，锥筒的长度为锥筒小端公称直径的5-8倍。

本发明所述的调压锥阀调压阀组其有益效果为：

本发明针对现有技术的问题，从调压阀组内部影响气体流动的结构入手，通过改变流体通道结构以减小高速气流产生湍流、紊流，降低振动和噪声，从而解决由振动及冲刷导致调压阀组和管道系统破坏的问题。

通过调压锥阀内阀瓣的前后移动，改变阀瓣与阀座之间气流流通面积以达到调压目的。在调压过程中由于高速气流通过调压锥阀时以圆环流束沿圆周平滑均匀流动，故有效减小了湍流、低频振动和强噪声的产生，减小气流对阀体的直接冲刷磨损，改善了环境，大大延长了调压阀组的使用寿命，经济效益和社会效益非常明显。

附图说明

图1是传统的蝶阀调压阀组结构示意图；

图2是图1A-A剖视图；

图3是本发明的调压锥阀调压阀组结构示意图；

图4是图3中调压锥阀在开启状态时气流状态示意图；

图1和图2中：1a. 前法兰；2a.前导向管；3a.蝶阀；4a.后导向管；5a.后法兰；6a.阀体；7a.蝶板；8a.阀杆；

图3中：1.前管；2.前导向管；3.调压锥阀；4.后导向锥管；5.后管；24.驱动装置；

图4中：6.壳体；7.导向筒；8.阀瓣；9.密封圈；10.阀座；11.出口短管；12.阀杆；13.锥形端盖；14.填料；15.轴套；16.导流板；17.支架；18.传动轴； 19.摇杆；20.销轴；21.连杆；22.填料函；23.锁紧螺母； 25.筋板。

具体实施方式

下面以附图结合实施例对本发明做详细说明：

如图3所示，本发明的调压锥阀调压阀组包括前管1、前导向管2、调压锥阀3、后导向锥管4、后管5，其中前管1上连接至少两个前导向管2，并且沿前管1管道中心等距离圆周均布，每个前导向管2的另一端通过法兰连接型式分别连接一个调压锥阀3，每个调压锥阀3的另一端通过法兰连接型式分别连接一个后导向锥管4，所有的后导向锥管4与后管5连接并且沿后管5管道中心等距离圆周均布。调压锥阀调压阀组的前导向管2、调压锥阀3、后导向锥管4的数量，根据高炉煤气流量的大小可设置2个、3个、4个等。

如图4所示，在调压锥阀3的壳体6内通过均布的筋板25连接导向筒7，导向筒7的气流入口端装有锥形端盖13，锥形端盖13上设有支架17，锥形端盖13的锥形中心设有填料函22，填料函22内填充填料14、轴套15，导向筒7内设阀瓣8、在阀瓣8上装有密封圈9，通过密封圈9使导向筒7与阀瓣8密封，壳体6内出口端设导流板16，并安装有阀座10，阀瓣8与阀座10之间有相互配合的密封面，当阀瓣8与阀座10密封面接触时，调压锥阀3处于全关状态；当阀瓣8向左移动至极限位置，调压锥阀3处于全开状态。全开状态与全关状态的阀瓣行程由高炉煤气流量设计确定，当阀瓣8在全关、全开之间任一位置时，调压锥阀3的煤气流通面积改变，达到调整压力的目的。

如图3、图4所示，驱动装置24装配在调压锥阀3的壳体6外部，驱动装置24通过连杆机构驱动由支架17支撑的传动轴18，传动轴18与摇杆19用键连接、摇杆19与连杆21用销轴20联接，连杆21与阀杆12用销轴联接，阀杆12贯穿填料函22并通过锁紧螺母23与阀瓣8连接，当驱动装置24驱动传动轴18转动时，通过摇杆19和连杆21使阀杆12、阀瓣8移动，从而实现调压锥阀3全开、全关或处于其间任一位置以调节炉顶煤气压力。所述驱动装置24可采用电动装置、自动调节装置、液压装置、气动装置或机械式手动驱动装置。

如图4所示，本发明的调压锥阀调压阀组的调压锥阀3在全开启状态时，如图中箭头所示，气流由壳体6入口流入，经锥形端盖13导流后形成圆环形流束沿导向筒7外壁平滑均匀流过阀瓣8与导流板16形成的圆锥环形通道，最后平稳由出口短管11流入后导向锥管4。

本发明在调节压力过程中，由于高速气流通过调压锥阀3时以圆环形流束沿圆周平滑流动，故有效减小了湍流、低频振动的产生，降低了噪声，减小气流对阀体的直接冲刷磨损，大大延长调压阀组的使用寿命，经济效益和社会效益非常明显。

Claims (2)

1.一种调压锥阀调压阀组，其特征在于：包括依次连接的前管（1）、前导向管（2）、调压锥阀（3）、后导向锥管（4）、后管（5），其中在前管（1）上连接至少两个前导向管（2），并且所述前导向管（2）沿前管（1）管道中心等距离圆周均布，每个前导向管（2）的另一端法兰连接有一个调压锥阀（3），每个调压锥阀（3）的另一端法兰连接有一个后导向锥管（4），所述的各后导向锥管（4）连接在后管（5）上并沿后管（5）管道中心等距离圆周均布；所述调压锥阀（3）包括壳体（6）、导向筒（7）、阀瓣（8）、阀杆（12）及阀座（10），导向筒（7）设置在壳体（6）内，导向筒（7）与壳体（6）由均布的筋板（25）连接，阀瓣（8）套设在导向筒（7）内，阀瓣（8）上装有密封圈（9），阀杆（12）连接在阀瓣（8）上，壳体内靠近出口部设有导流板（16），阀座（10）装在导流板（16）上，在阀瓣（8）与阀座（12）之间设有相互配合的密封面；位于壳体进口处的导向筒（7）一端装有锥形端盖（13），锥形端盖（13）上设有填料函（22），填料函（22）内装有填料（14）、轴套（15），阀杆（12）穿过填料函（22）；在锥形端盖（13）上固定有支架（17），支架（17）支撑传动轴（18），传动轴（18）通过摇杆（19）连杆（21）与阀杆（12）连接，传动轴（18）由驱动装置（24）驱动。

2.根据权利要求1所述的一种调压锥阀调压阀组，其特征在于后导向锥管（4）是锥筒形状，锥筒的锥度为3-6°，锥筒的长度为锥筒小端公称直径的5-8倍。

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