CN102840364B - 蓄热式燃烧器同轴换向阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蓄热式燃烧器同轴换向阀，包括同轴相连的空气换向阀和燃气换向阀，空气换向阀、燃气换向阀与同一根转动轴连动，燃气换向阀包括燃气阀体和位于燃气阀体内的燃气分配筒，燃气分配筒与转动轴固定连接，燃气分配筒为具有内腔的圆筒体，燃气分配筒的侧壁上设有至少一个通气孔；燃气阀体上设有进气口和第一出气口、第二出气口，进气口与燃气分配筒的内腔相通，第一出气口和第二出气口内均设有中空的密封套管，密封套管的内端与所述燃气分配筒的外圆柱面密封接触；当转动轴带动燃气分配筒转动时，通气孔选择性地将燃气分配筒的内腔与第一出气口或第二出气口连通。本发明密封性好，摩擦面积小，工作安全可靠，制造成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种换向阀，具体涉及一种在蓄热式燃烧领域用于切换空气、烟气及燃气流向的同轴换向阀。
背景技术
蓄热式燃烧方式的优越性已得到广泛地承认，也越来越得到广泛地应用。蓄热式燃烧是在两个蓄热式燃烧器之间交替进行的，在这个过程中，需要使用换向阀频繁地切换空气、烟气及燃气在两个蓄热式燃烧器之间的流向，以达到利用烟气余热的目的。
比如中国发明专利ZL200520096189.5公开了一种平磨式三位多通阀，就是这样一种用于蓄热式燃烧器的同轴换向阀。它由一个用于切换空气/烟气的上阀和一个用于切换煤气的下阀构成，上阀与下阀同轴连接，并由同一转动轴带动同步运转。下阀含有阀体、阀芯、阀板，阀体为筒形的壳体、筒形壳体上设置有气体通道；转动轴设置在阀体的轴向中心，所述的阀板为相互平贴的静止阀板和转动阀板，静止阀板的另一面与分气腔相邻，转动阀板的另一面与集气腔相邻，转动阀板与转动轴相连，静止阀板上开有与分气腔相通的通气孔，转动阀板上开有与集气腔相通的通气孔，随转动阀板转动的通气孔与静止阀板上的通气孔相重合时集气腔与分气腔之间是连通的，随转动阀板转动的通气孔与静止阀板上的通气孔)相隔离时集气腔与分气腔之间是截止的。
然而，现有技术中的换向阀在使用过程中有以下几个缺点：
其一，换向阀为了保证燃气部分的不漏气，采用平面密封的方式，但在密封要求较高的场所无法使用。
其二，在蓄热式燃烧技术中，换向阀是高频旋转动作的，旋转面与阀体相互摩擦，不管是柱面摩擦形式还是平面摩擦形式，接触面积都很大。其摩擦面上若有任意多点出现不同的磨损情况(密封接触面越大此种情况越容易发生)，就会造成整个接触面的摩擦力成倍的增加，当摩擦力增大到一定程度时，会导致换向阀不能正常换向。
其三，对于采用平面密封的结构，因摩擦接触面大，加工不易，加工的程序复杂、且时间长，无形中提高了制造成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种密封性好、工作可靠、制造成本低的同轴换向阀，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下方案：一种蓄热式燃烧器同轴换向阀，包括同轴相连的空气换向阀和燃气换向阀，所述空气换向阀、燃气换向阀与同一根转动轴连动，所述燃气换向阀包括燃气阀体和位于燃气阀体内的燃气分配筒，燃气分配筒与所述转动轴固定连接，燃气分配筒为具有内腔的圆筒体，燃气分配筒的侧壁上设有至少一个通气孔；所述燃气阀体上设有进气口和第一出气口、第二出气口，所述进气口与燃气分配筒的内腔相通，第一出气口和第二出气口内均设有中空的密封套管，密封套管的一端与所述燃气分配筒的外圆柱面密封接触；当转动轴带动燃气分配筒转动时，所述通气孔选择性地将燃气分配筒的内腔与第一出气口或第二出气口连通。
优选地，所述密封套管由高温耐磨密封材料制成。
优选地，所述燃气分配筒的内腔中设有多块连接辐板。
优选地，所述第一出气口和第二出气口相垂直。
优选地，所述第一出气口和第二出气口各有两个，燃气分配筒上的通气孔也有两个，两个第一出气口之间的夹角、两个第二出气口之间的夹角、两个通气孔之间的夹角均为180度。
优选地，所述密封套管还与自动补偿装置相连接。
优选地，所述燃气分配筒的外圆柱面与燃气阀体的内壁不接触。
本发明设计合理，结构简单，密封性好，转动的燃气分配筒与密封套管接触而与燃气阀体基本上不接触，摩擦面积小，这样一方面，摩擦力小，换向自如，工作更安全可靠；另一方面，可以减小摩擦面的加工难度，降低制造成本。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明同轴换向阀的结构示意图。
图2为图1中A-A处的剖视图(第一出气口导通状态)。
图3为图1中A-A处的剖视图(第二出气口导通状态)。
图中：1、燃气分配筒；2、燃气阀体；3、密封套管；4、排污孔；11、内腔；12/12’、通气孔；13、连接辐板；21/21’、第一出气口；22/22’、第二出气口；23、进气口 100、空气换向阀 200、燃气换向阀 300、转动轴
具体实施方式
如图1所示，本发明蓄热式燃烧器同轴换向阀包括同轴相连的空气换向阀100和燃气换向阀200，所述空气换向阀100、燃气换向阀200与同一根转动轴300连动。其中，空气换向阀100可以实现空气和烟气的换向，其结构原理与现有技术相同，在此不做赘述。
结合参照图1、图2，燃气换向阀200包括燃气阀体2和燃气分配筒1，燃气分配筒1位于燃气阀体2内并与转动轴300固定连接。燃气分配筒1为具有内腔11的圆筒体，燃气分配筒1的侧壁上设有至少一个通气孔12、12’。燃气阀体2上设有进气口23和第一出气口21、21’、第二出气口22、22’，其中，进气口23与燃气分配筒的内腔11相通，第一出气口21、21’和第二出气口22、22’内均设有中空的密封套管3，密封套管3一端的端面与燃气分配筒1的外圆柱面密封接触，因此，燃气分配筒1的外圆柱面与燃气阀体2的内壁之间可以有一定的间隙，不需要接触。密封套管3另一端的外壁与第一出气口21、21’或第二出气口22、22’的内壁密封贴合。
这样，当通气孔12、12’与第一出气口21、21’对齐时，将燃气分配筒的内腔11与第一出气口21、21’导通，而第二出气口22、22’则处于截止状态。燃气可以经进气口23、燃气分配筒的内腔11，进入第一出气口21、21’，然后经与第一出气口21、21’相连的管道通往第一蓄热式燃烧器，此时，空气换向阀100也将空气导入第一蓄热式燃烧器内，空气被预热后与燃气混合燃烧并喷向炉膛，炉膛内产生的高温烟气进入第二蓄热式燃烧器，向第二蓄热式燃烧器内的蓄热体放热后排出。
一段时间后，本发明同轴换向阀换向，转动轴300带动燃气分配筒1转动一定角度，如图3所示，使通气孔12、12’与第二出气口22、22’对齐，将燃气分配筒的内腔与第二出气口22、22’导通，而第一出气口21、21’则处于截止状态。燃气可以经进气口、燃气分配筒的内腔，进入第二出气口22、22’，然后经与第二出气口22、22’相连的管道通往第二蓄热式燃烧器，此时，空气换向阀也同步动作，将空气导入第二蓄热式燃烧器内，空气吸收第二蓄热式燃烧器内蓄热体的热量后与燃气混合燃烧并喷向炉膛，炉膛内产生的高温烟气进入第一蓄热式燃烧器，向第一蓄热式燃烧器内的蓄热体放热后排出。
如此周而复始，保证蓄热式燃烧器的正常工作。
优选地，所述密封套管3由高温耐磨密封材料制成。
优选地，所述燃气阀体2的底部设有排污孔4，排污孔4内设有螺塞。
本发明中，摩擦密封面位于密封套管3端部与燃气分配筒1的外圆柱面之间。为了提高密封的可靠性，在本实施例中，密封套管3还与自动补偿装置相连接，用于自动补偿密封套管3端部的磨损，避免密封失效；另一方面，在燃气分配筒1内腔中设有多块连接辐板13，连接辐板13连接在燃气分配筒1的内壁之间，可以增加燃气分配筒1的刚度，避免变形。
第一出气口、第二出气口和通气孔可以各有一个，也可以各有多个。如图2、图3所示，作为一种优选实施例，第一出气口21、21’和第二出气口22、22’分别沿相垂直的方向设置。进一步地，第一出气口和第二出气口各有两个，燃气分配筒上的通气孔也有两个，两个第一出气口21、21’之间的夹角、两个第二出气口22、22’之间的夹角、两个通气孔12、12’之间的夹角均为180度，这样，转动轴每转动90度，就可以完成一次换向动作。
Claims (6)
1.一种蓄热式燃烧器同轴换向阀，包括同轴相连的空气换向阀（100）和燃气换向阀（200），所述空气换向阀（100）、燃气换向阀（200）与同一根转动轴（300）连动，其特征是，所述燃气换向阀（200）包括燃气阀体（2）和位于燃气阀体内的燃气分配筒（1），燃气分配筒（1）与所述转动轴（300）固定连接，燃气分配筒（1）为具有内腔（11）的圆筒体，燃气分配筒（1）的侧壁上设有至少一个通气孔（12，12’）；所述燃气阀体（2）上设有进气口（23）和第一出气口（21，21’）、第二出气口（22，22’），所述进气口（23）与燃气分配筒（1）的内腔（11）相通，第一出气口（21，21’）和第二出气口（22，22’）内均设有中空的密封套管（3），密封套管（3）的一端与所述燃气分配筒（1）的外圆柱面密封接触，密封套管（3）另一端的外壁与第一出气口（21、21’）或第二出气口（22、22’）的内壁密封贴合，所述密封套管（3）还与自动补偿装置相连接；当转动轴（300）带动燃气分配筒（1）转动时，所述通气孔（12，12’）选择性地将燃气分配筒的内腔（11）与第一出气口（21，21’）或第二出气口（22，22’）连通。
2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧器同轴换向阀，其特征是，所述密封套管（3）由高温耐磨密封材料制成。
3.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧器同轴换向阀，其特征是，所述燃气分配筒的内腔（11）中设有多块连接辐板（13）。
4.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧器同轴换向阀，其特征是，所述第一出气口（21，21’）和第二出气口（22，22’）相垂直。
5.根据权利要求1或4所述的蓄热式燃烧器同轴换向阀，其特征是，所述第一出气口（21，21’）和第二出气口（22，22’）各有两个，燃气分配筒（1）上的通气孔（12，12’）也有两个，两个第一出气口（21，21’）之间的夹角、两个第二出气口（22，22’）之间的夹角、两个通气孔（12，12’）之间的夹角均为180度。
6.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧器同轴换向阀，其特征是，所述燃气分配筒（1）的外圆柱面与燃气阀体（2）的内壁不接触。
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