CN102818047B - 滑动式粉体给料三通换向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种滑动式粉体给料三通换向阀，其特征是在一进两出的三通阀的阀体中设置柱状阀腔，位于柱状阀腔中的是沿柱状阀腔直线滑动的双流道柱状阀芯；在阀体上布有阀体进口通道A、阀体出口通道B和阀体出口通道C；阀体出口通道B与阀体进口通道A同轴，阀体出口通道B和阀体出口通道C的流出方向夹锐角a，各阀体通道的轴线同在平面M上；在柱状阀芯中对应设置阀芯通道U和阀芯通道V；直线滑动的柱状阀芯在柱状阀腔中的不同位置对应不同的开关状态。本发明可以有效提高粉体加料装置的操作稳定性，延长设备使用寿命。

Description

滑动式粉体给料三通换向阀
技术领域
本发明涉及滑动式粉体给料三通换向阀，更具体地说是一种可以应用在干煤粉加压气化过程中、实现流化干煤粉在不同管道系统之间的切换流动的两位三通粉体换向阀。
背景技术
干煤粉加压气化过程中，煤粉必须始终在载气的驱动下，以气流输送的方式在循环管道系统和通过烧嘴进入气化炉燃烧气化的投煤管道系统之间切换流动。在专利号为：ZL2008 1 0018553.4、已经公开的“两位三通粉体换向阀”中，其结构形式是设置间隙配合的三通阀体和圆柱状转子，转子内设平行双通道。实践表明：这一结构形式的锐角换向两位三通粉体换向阀加工和维修难度较大。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种尤其适于应用在干煤粉加压气化过程中、实现流化干煤粉在不同管道系统之间的切换流动的滑动式粉体给料三通换向阀，在保证换向过程中的不卡涩、粉体加料稳定性好、机件磨损小的同时，方便其维修，延长使用寿命。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明滑动式粉体给料三通换向阀的结构特点是：在一进两出的三通阀的阀体中设置柱状阀腔，位于所述柱状阀腔中的是沿所述柱状阀腔直线滑动的双流道柱状阀芯；
在所述阀体上布有三个阀体通道，分别是阀体进口通道A、阀体出口通道B和阀体出口通道C；阀体出口通道B与阀体进口通道A同轴，阀体出口通道B和阀体出口通道C的流出方向夹锐角a，三个阀体通道的轴线同在平面M上；
在所述柱状阀芯中对应设置阀芯通道U和阀芯通道V；直线滑动的柱状阀芯在所述柱状阀腔中的不同位置对应如下不同开关状态：
阀芯通道U连通在阀体通道A与阀体通道B之间，阀体通道A与阀体通道C关断；
阀芯通道V连通在阀体通道A与阀体通道C之间，阀体通道A与阀体通道B关断；
阀体通道A部分流道经阀芯通道U与阀体通道B连通；同时，阀体通道A另一部分经阀芯通道V与阀体通道C连通。
本发明滑动式粉体给料三通换向阀的结构特点也在于：
所述阀芯的滑动方向与所述平面M平行，所述阀芯通道U和阀芯通道V的轴线均处在平面M中。
所述阀芯的滑动方向与所述平面M垂直，所述所述阀芯通道U和阀芯通道V的轴线均与平面M平行，且所述阀芯通道U和阀芯通道V的轴线分处在阀芯的不同横断面上。
设置所述阀芯通道U和阀芯通道V的入口直径比阀体进口通道A的出口直径大；阀芯通道U和阀芯通道V的出口直径分别比阀体出口通道B和阀体出口通道C的直径小。
在所述阀芯的两端沿阀芯的滑动方向设置滑动轴，所述阀芯是由所述滑动轴通过滑动轴承支承在所述阀体中。
所述阀芯的横断面为矩形或圆。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明中阀芯相对于阀体线性往复滑动即实现流化干煤粉在不同管道系统之间的切换流动，阀门换向角度为锐角a，换向时间快，使煤粉的流动方向不发生剧烈改变，大大降低了换向流动阻力，减小了转子的磨损，因而有效避免了粉体物料在管道中出现板结、架桥等情况，提高粉体加料装置的操作稳定性，延长使用寿命。
2、本发明由于阀芯中夹锐角的变径双通道的设置，换向时煤粉分别从不同的阀芯通道流出，流道截面无突变，不影响煤粉的流化流动状态；换向过程中始终有一个通道保持连通，换向过程中的煤粉流动不受阻挡，一直保持流化状态，极大地提高了系统工作可靠性和稳定性。
3、本发明由于阀芯(2)的两端为两个滑动轴，滑动轴在滑动轴承定位下保证阀芯(2)做线性滑动，因此阀芯在较大压差下换向时，阀芯沿流向无窜动，有效地防止了阀芯的偏磨和卡涩。
附图说明
图1、图2和图3本发明具体实施方式结构示意图；其阀芯滑动轴的轴线在阀体流道轴线平面M上并且垂直于阀体流道A的轴线，图1和图2所示的三通换向阀的阀芯相对阀体1处在两个极限位置上；图3所示为阀芯2处在中间开度。
图4a、图5a和图6为本发明另一实施方式不同状态示意图；其阀芯滑动轴的轴线与阀体流道轴线所在的平面M垂直，图4a和图5a分别是三通换向阀的阀芯相对阀体1处在两个极限位置上；图6为阀芯2处在中间开度。
图4b为图4a的w-w-剖视图；
图5b为图5a的w-w剖视图；。
图中标号：1阀体、2阀芯、3阀芯驱动装置、4滑动轴。
具体实施方式
参见图1和图4b，本实施例中滑动式粉体给料三通换向阀是在一进两出的三通阀的阀体1中设置柱状阀腔，位于柱状阀腔中的是沿柱状阀腔直线滑动的双流道柱状阀芯2；
在阀体1上布有三个阀体通道，分别是阀体进口通道A、阀体出口通道B和阀体出口通道C；阀体出口通道B与阀体进口通道A同轴，阀体出口通道B和阀体出口通道C的流出方向夹锐角a，三个阀体通道的轴线同在平面M上；
在柱状阀芯2中对应设置阀芯通道U和阀芯通道V；直线滑动的柱状阀芯2在柱状阀腔中的不同位置对应如下不同开关状态：
阀芯通道U连通在阀体通道A与阀体通道B之间，阀体通道A与阀体通道C关断；
阀芯通道V连通在阀体通道A与阀体通道C之间，阀体通道A与阀体通道B关断；
阀体通道A部分流道经阀芯通道U与阀体通道B连通；同时，阀体通道A另一部分经阀芯通道V与阀体通道C连通。
具体实施中，阀体和阀芯的设置至少有两种不同的形式：
其一是：如图1、图2和图3所示，设置阀体1的阀腔使得由阀芯驱动装置3直线驱动的阀芯2的滑动方向与平面M平行，阀芯通道U和阀芯通道V的轴线均处在平面M中。其中，图1和图2所示为阀芯2相对阀体1的两个极限位置，一个是以阀体进口通道A、阀芯通道U和阀体出口通道B构成粉体通道；另一个极限位置上是以阀体进口通道A、阀芯通道V和阀体出口通道C构成粉体通道。
其二是：如图4a、图4b、图5a、图5b和图6所示，设置阀体1的阀腔使得由阀芯驱动装置3直线驱动的阀芯2的滑动方向与平面M垂直，阀芯通道U和阀芯通道V的轴线均与平面M平行，且阀芯通道U和阀芯通道V的轴线分处在阀芯2的不同横断面上。其中，图4a、图4b和图5a、图5b分别表示阀芯2相对阀体1的两个极限位置，一个是以阀体进口通道A、阀芯通道U和阀体出口通道B构成粉体通道；另一个极限位置上是以阀体进口通道A、阀芯通道V和阀体出口通道C构成粉体通道。
为了保证流道顺畅，设置阀芯通道U和阀芯通道V的入口直径比阀体进口通道A的出口直径大；阀芯通道U和阀芯通道V的出口直径分别比阀体出口通道B和阀体出口通道C的直径小。阀芯通道的变径可以保证从阀体进口通道流入的煤粉不受阻挡地进入阀芯通道，然后不受阻挡地流入阀体出口通道，最终流出阀体，这样可以防止部分煤粉在流动过程中由于冲击阀芯外壁或阀体内腔而发生流向改变或沉降，从而进入阀体堆积，导致阀芯卡涩。
为了实施支承和导向，在阀芯2的两端沿阀芯2的滑动方向设置滑动轴4，阀芯2是由滑动轴4通过滑动轴承支承在阀体1中；阀芯2的横断面为矩形或圆。
具体实施中，阀芯2可以是平板，平板的两个平面互相平行且垂直于阀门进口通道A的轴线，平板阀芯滑动轴的轴线在阀体流道轴线所在的平面M上并且垂直于阀体流道A的轴线，平板阀芯与阀体通道之间的密封可采用弹簧预紧的金属阀座，或其它软密封圈；阀芯2也可以是轴线在平面M上且垂直于阀门进口通道A的圆柱体，圆柱体阀芯在滑动轴定位下与具有圆柱体内腔的阀体之间均匀地间隙配合，圆柱体阀芯流道与阀体通道之间的密封可采用弹簧预紧的金属阀座，或其它软密封圈，圆柱体阀芯两端设均压孔，以方便圆柱体阀芯的快速移动。此外，还可以通过对阀体内壁和阀芯作硬化处理，进一行提高其耐磨损性能、延长使用寿命。
在设置阀芯通道U和阀芯通道V的相对位置时，应该保证阀芯2在滑动换向过程中，任一阀门通道“A→U→B”和“A→V→C”都处于导通状态，如图3和图6所示，实现分流 。
本发明可以有效提高粉体加料装置的操作稳定性，延长设备使用寿命。

Claims (4)

1.滑动式粉体给料三通换向阀，其特征是：在一进两出的三通阀的阀体(1)中设置柱状阀腔，位于所述柱状阀腔中的是沿所述柱状阀腔直线滑动的双流道柱状阀芯(2)；
在所述阀体(1)上布有三个阀体通道，分别是阀体进口通道A、阀体出口通道B和阀体出口通道C；阀体出口通道B与阀体进口通道A同轴，阀体出口通道B和阀体出口通道C的流出方向夹锐角a，三个阀体通道的轴线同在平面M上；
在所述柱状阀芯(2)中对应设置阀芯通道U和阀芯通道V；直线滑动的柱状阀芯(2)在所述柱状阀腔中的不同位置对应如下不同开关状态：
阀芯通道U连通在阀体通道A与阀体通道B之间，阀体通道A与阀体通道C关断；
阀芯通道V连通在阀体通道A与阀体通道C之间，阀体通道A与阀体通道B关断；
阀体通道A部分流道经阀芯通道U与阀体通道B连通；同时，阀体通道A另一部分经阀芯通道V与阀体通道C连通；
所述阀芯(2)的滑动方向与所述平面M垂直，所述所述阀芯通道U和阀芯通道V的轴线均与平面M平行，且所述阀芯通道U和阀芯通道V的轴线分处在阀芯(2)的不同横断面上。
2.根据权利要求1所述的滑动式粉体给料三通换向阀，其特征是：设置所述阀芯通道U和阀芯通道V的入口直径比阀体进口通道A的出口直径大；阀芯通道U和阀芯通道V的出口直径分别比阀体出口通道B和阀体出口通道C的直径小。
3.根据权利要求1所述的滑动式粉体给料三通换向阀，其特征是：在所述阀芯（2）的两端沿阀芯(2)的滑动方向设置滑动轴(4)，所述阀芯(2)是由所述滑动轴(4)通过滑动轴承支承在所述阀体(1)中。
4.根据权利要求1所述的滑动式粉体给料三通换向阀，其特征是：所述阀芯（2）的横断面为矩形或圆。
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