CN104771997B - 用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门 - Google Patents

Abstract

发明用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，属于机械设备领域。目的是提供一种无卡涩、密封方便且密封性能好的旁路挡板门。包括阀体、插板、阀体框架和用于驱动插板沿竖直方向做往复运动的伸缩系统；阀体固定于阀体框架，一端为烟气入口，另一端为烟气出口，阀体上设有滑槽，插板尺寸大于烟气入口的尺寸，插板四周位于滑槽内与阀体间形成一圈变形空隙；烟气入口与烟气出口通过变形空隙相连通；还包括封堵变形空隙以隔断烟气入口至烟气出口通路的密封装置，密封装置设置于阀体上；阀体的上框设有可容插板通过的孔洞，伸缩系统设置于阀体框架的顶部。该烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门变形小，插板与阀体间不会出现卡涩且密封性能好。

Description

用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门

技术领域

本发明属于机械设备领域，具体的是用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门。

背景技术

烧结烟气脱硫的烟气系统配置一般如图1，正常生产时，旁路挡板门304关闭，烧结烟气经脱硫入口挡板门302，进入烧结机烟气脱硫装置303进行脱硫处理，脱硫处理后的烟气经烟囱305外排；而在烧结机开机、停机或者脱硫系统故障时，旁路挡板门304打开，烧结烟气直接通过旁路挡板门304经烟囱305外排。旁路挡板门304主要有两个作用：第一、在脱硫系统故障情况下的紧急开启，避免脱硫系统超压，导致设备、设施损坏和安全事故的发生；第二、在正常生产过程中，隔断烟气，防止未经脱硫的烟气泄漏。

旁路挡板门运行工况主要有以下几个特点，第一、需通过的烟气量较大，旁路挡板门外形尺寸大，如与360平方米的烧结机相适应的旁路挡板门高6米、宽4.5米；第二、挡板门的门前门后存在70-130℃的温差，易导致阀板变形卡死；第三、烧结烟气中存在二氧化硫、粉尘和10％左右的水分，易腐蚀挡板门。目前，国内的烟气脱硫系统使用的旁路挡板门，大多采用百叶窗的结构，由于门前门后的温差较大，易造成百叶窗的叶片变形，从而降低密封性能，同时，容易腐蚀挡板门。为了适应烧结烟气的工况，采取了向百叶窗内通入高温空气的方式防锈蚀和保证阀门的密封性，即在阀门关闭后，阀板内还需通入高于原烟气压力500Pa，温度为100-150℃的热空气。但是，采用该种方式防锈蚀和保证阀门的密封性，运行成本较高，在阀门关闭时，需通入用于密封和防止阀板结露的高温空气，配套的风机及加热系统需耗费大量的能量，如360平方米的烧结机，其烟气挡板门的密封风机及电加热系统功率达到了120kW，年耗电大约100万度。

为了降低运行成本，公开号为CN200978606Y的中国专利申请公开了一种百叶窗挡板门的密封装置，其在门框内安装若干块叶片，在每块叶片的横向两端设置转轴，叶片利用转轴与门框转动连接，两相邻叶片的结合面上设置弹性密封片，弹性密封片的固定端安装在叶片的纵向两侧，密封片的活动端沿着叶片的平面向外延伸一段长度，在相邻两叶片处于闭合状态时，其中一块叶片上的弹性密封片的活动端搭接在另一块叶片上。该百叶窗挡板门通过密封装置来保证密封性，不再需要向百叶窗内通入高温空气的方式来保证密封性，降低了烟气挡板门的运行成本。但是该百叶窗挡板门在运行一段时间后，叶片变形，会降低密封性能，又容易出现叶片卡涩现象。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种无卡涩、密封性能好的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门。

本发明采用的技术方案是：用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，包括阀体、插板、阀体框架和用于驱动插板沿竖直方向做往复运动的伸缩系统；

所述阀体为一个由上框、下框、左框和右框围成的框体，阀体固定于阀体框架，一端为烟气入口，另一端为烟气出口，阀体上设有滑槽，所述插板设置于烟气入口至烟气出口的通路上，插板尺寸大于烟气入口的尺寸，插板四周位于滑槽内，插板四周与阀体之间形成一圈U形的变形空隙；烟气入口与烟气出口通过变形空隙相连通；还包括设置于阀体用于封堵变形空隙以隔断烟气入口至烟气出口通路的密封装置；

所述阀体的上框上设有与插板适配的可容插板通过的孔洞，所述伸缩系统设置于阀体框架的顶部。

进一步的，所述伸缩系统包括驱动电机、传动轴和钢绳，所述传动轴与驱动电机相连，所述钢绳一端固定于传动轴，另一端固定于插板。

进一步的，所述插板采用型钢和钢板焊接而成，所述插板的内表面为不锈钢板。

进一步的，所述密封装置包括气囊和设置于阀体与滑槽相对应的气囊腔,阀体上设有一圈由气囊腔延伸至滑槽的开口；所述气囊为与烟气入口形状相同的环形且尺寸大于烟气入口尺寸，气囊断面形状为“凸”字形，包括安装部和凸起部，所述安装部安装于气囊腔，凸起部位于变形空隙内；还包括充气管道和第一排气管道，所述充气管道一端与气囊连通，另一端与外界连通，所述充气管道上设有充压阀；所述第一排气管道一端与气囊连通，另一端与外界连通，所述第一排气管道上设有第一泄压阀。

进一步的，还包括主管道，所述主管道一端与气囊相连，另一端与充气管道、第一排气管道相连，所述主管道、充气管道和第一排气管道形成一个三通管道。

进一步的，还设置第二排气管道，所述第二排气管道一端与气囊连通，另一端与外界连通，所述第二排气管道上设有第二泄压阀。

进一步的，所述第一排气管道和第二排气管道分居气囊的两端。

进一步的，还包括压力表和压力变送器，所述压力表设置于主管道上，所述压力变送器设置于第二排气管道上，压力变送器位于第二泄压阀与气囊之间，压力表和压力变送器外露于阀体。

进一步的，所述气囊为耐高温橡胶气囊。

本发明的有益效果是：用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，采用插板滑动设置于阀体内的设计，需要关闭旁路挡板门时，插板插入阀体内，需要打开旁路挡板门时，插板抽离阀体，插板四周与阀体之间围成变形空隙，因此，在插板插入或者抽离阀体时，不会出现卡涩现象，并且插板与百叶片相比不存在百叶片之间的密封问题，只需要在封堵变形空隙就可以实现密封功能，因此密封方便，密封性能更好。且插板采用型钢和钢板焊接而成，在大温差环境下，变形量小，不锈钢板作为插板的内表面，具有防锈功能，增加了旁路挡板门的使用寿命。采用充气式气囊来封堵变形空隙，气囊内的气压高于挡板门烟气入口处的气压，确保了旁路挡板门100％密封。

附图说明

图1为烧结烟气脱硫的烟气系统配置图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明A-A剖视图。

图4为插板处于下限位时本发明的B-B剖视图。

图5为插板处于上限位时本发明的B-B剖视图。

图6为气囊的主视图。

图中，插板1，内表面101，阀体2，滑槽21，槽壁210，上框22，下框23，左框24，右框25，烟气入口26，烟气出口27，阀体框架3，孔洞4，伸缩系统5，传动轴51，钢绳52，驱动电机53，变形空隙6，气囊腔7,开口71，气囊8，安装部80，凸起部81，充气管道9，第一排气管道10，主管道11，充压阀12，第一泄压阀13，压力表14，压力变送器15，第二排气管道16，第二泄压阀17，脱硫入口挡板门302，烧结机烟气脱硫装置303，旁路挡板门304，烟囱305。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明如下：

如图2-图5所示，用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，包括阀体2、插板1、阀体框架3和用于驱动插板1沿竖直方向做往复运动的伸缩系统5；

所述阀体2为一个由上框22、下框23、左框24和右框25围成的框体，阀体2固定于阀体框架3，一端为烟气入口26，另一端为烟气出口27，阀体2上设有滑槽21，所述插板1设置于烟气入口26至烟气出口27的通路上，插板1尺寸大于烟气入口26的尺寸，插板1四周位于滑槽21内，插板1四周与阀体2之间形成一圈U形的变形空隙6；烟气入口26与烟气出口27通过变形空隙6相连通；还包括设置于阀体2用于封堵变形空隙6以隔断烟气入口26至烟气出口27通路的密封装置；

所述阀体2的上框22上设有与插板1适配的可容插板1通过的孔洞4，所述伸缩系统5设置于阀体框架3的顶部。

用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，阀体2是一个由上框22、下框23、左框24和右框25围成的框体，烧结烟气经过阀体2的烟气入口26进入，通过烟气出口27排除。为了实现旁路挡板门的打开与关闭，因此，烟气从烟气入口26至烟气出口27的流通路径上设置插板1，且插板1的尺寸大于烟气入口26的尺寸。当烧结烟气脱硫装置对烧结烟气进行脱硫时，需要隔断烟气入口26与烟气出口27之间的通路，使插板1处于下限位，插板1四周位于阀体2上的滑槽21内，旁路挡板门便处于关闭状态，当烧结烟气脱硫装置出现故障时，需要打开旁路挡板门，使烧结烟气经过旁路挡板门排除。插板1上下运动，便打开或者关闭了旁路挡板门，为了插板1能够上下运动，所述阀体2的上框22上设有与插板1适配的可容插板1通过的孔洞4。在打开和关闭旁路挡板门的过程中，插板1在滑槽21内与阀体2间有相互运动。为了避免插板1与阀体2间出现卡涩现象，插板1四周与阀体2之间形成一圈“U”形的变形空隙6，烟气入口26与烟气出口27通过变形空隙6相连通。因此，当旁路挡板门处于关闭状态时，烟气会通过变形空隙6泄漏。为了解决烟气通过变形空隙6泄漏的问题，设置密封装置，密封装置封堵住变形空隙6，阻断烟气入口26与烟气出口27间的通路，从而实现密封功能。密封装置可以为沿插板1的周边包裹插板1一周的密封圈，当插板1处于下限位时，密封圈处于变形空隙6内，挤压插板1和滑槽21的槽壁210，从而阻断烟气入口26与烟气出口27间的通路。或者密封装置一圈密封条，密封条设置于滑槽21的靠近烟气入口26侧的槽壁210上，当插板1处于下限位时，密封条挤压插板1的内表面101，从阻断烟气入口26与烟气出口27间的通路。密封装置或者为位于变形空隙6内的一圈充气气囊8，如图6所示，气囊8形状与烟气入口26的形状类似，并且气囊8的尺寸大于烟气入口26的尺寸。挡板门打开时，插板1提起，处于上限位，气囊8处于泄压收缩状态；挡板门由打开到关闭的过程，气囊8气压为0，处于收缩状态，插板1下落处于下限位时，气囊8充气膨胀，接触并挤压插板1表面和滑槽21的槽壁210，彻底封堵变形空隙6，阻断烟气入口26与烟气出口27之间的通路；挡板门关闭到打开过程，气囊8泄压收缩，断开与插板1的接触后将插板1提起，挡板门打开。

伸缩系统5可以为由液压泵与液压缸组成的液压系统，通过液压缸的杆做伸缩运动带动插板1做往复运动，也可以为由驱动电机53、传动轴51和钢绳52构成的系统，驱动电机53提供驱动力，驱动传动轴51转动，从而使固定于传动轴51的钢绳52缠绕到传动轴51来实现。

该用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门无卡涩、密封方便且密封性能好。

进一步的，所述伸缩系统5包括驱动电机53、传动轴51和钢绳52，所述传动轴51与驱动电机53相连，所述钢绳52一端固定于传动轴51，另一端固定于插板1。

由上述实施方式可知，伸缩系统5可以为由液压泵与液压缸组成的液压系统，通过液压缸的杆做伸缩运动带动插板1做往复运动。但是，液压系统成本较高。作为优选，所述伸缩系统5包括驱动电机53、传动轴51和钢绳52，所述传动轴51与驱动电机53相连，所述钢绳52一端固定于传动轴51，另一端固定于插板1。驱动电机53提供转动力，传动轴51转动，从而使钢绳52缠绕到传动轴51上，插板1向上运动；驱动电机53提供反向转动力，传动轴51反向转动，从而释放缠绕到传动轴51上的钢绳52，插板1向下运动。该种伸缩系统5结构简单，操作方便，成本低廉。

进一步的，所述插板1采用型钢和钢板焊接而成，所述插板1的内表面101为不锈钢板。

插板1的内表面101为插板1位于烟气入口26的表面，插板1采用型钢和钢板焊接而成，使插板1在大温差作用下，变形小，而插板1的内表面101为不锈钢板，又使得插板1具有耐腐蚀性。

进一步的，所述密封装置包括气囊8和设置于阀体2与滑槽21相对应的气囊腔7,阀体2上设有一圈由气囊腔7延伸至滑槽21的开口71；所述气囊8为与烟气入口26形状相同的环形且尺寸大于烟气入口26尺寸，气囊8断面形状为“凸”字形，包括安装部80和凸起部81，所述安装部80安装于气囊腔7，凸起部81位于变形空隙6内；还包括充气管道9和第一排气管道10，所述充气管道9一端与气囊8连通，另一端与外界连通，所述充气管道9上设有充压阀12；所述第一排气管道10一端与气囊8连通，另一端与外界连通，所述第一排气管道10上设有第一泄压阀13。

由上述实施方式可知，密封装置可以为密封条，但是密封条在大温差作用下，易变形，无法保证密封性能。作为优选所述密封装置包括气囊腔7和气囊8，气囊腔7用于安装气囊8，由于气囊8必须作用于变形空隙6，因此，用于安装气囊8的气囊腔7要与滑槽21相对应。开口71连通了气囊腔7和滑槽21，当气囊8的安装部80安装于气囊腔7时，凸起部81变经过开口71位于变形空隙6内。挡板门打开时，插板1提起，处于上限位，气囊8处于泄压状态，凸起部81收缩；挡板门由打开到关闭的过程，气囊8气压为0，凸起部81处于收缩状态，插板1下落处于下限位时，气囊8充气，凸起部81膨胀，接触并挤压插板1表面和滑槽21的槽壁210，彻底封堵变形空隙6，阻断烟气入口26与烟气出口27之间的通路；挡板门关闭到打开过程，气囊8泄压收缩，断开与插板1的接触后将插板1提起，挡板门打开。由于插板1在滑槽21的滑动过程中，气囊8泄压，凸起部81处于收缩状态，凸起部81不与挡板1的表面接触，因此气囊8与挡板1之间不存在摩擦，从而保护了气囊8不易被磨损，延长了气囊8的使用寿命。而充气管道9为气囊8充气，第一排气管道10排出凸起部81的气体。充气管道9一端与气囊8连通，另一端与外部空气连通，所述充气管道9上设有充压阀12；所述第一排气管道10一端与气囊8连通，另一端与外部空气连通，所述第一排气管道10上设有第一泄压阀13。当需要充气时，关闭第一泄压阀13，打开充压阀12，外部空气经过充气管道9进入气囊8；当需要排气时，关闭充压阀12，打开第一泄压阀13，凸起部81内的气体经由第一排气管道10排出。充气管道9与第一排气管道10可以设置于同一通气管道，通过该通气管道与气囊相连；也可以独立设置，分别与气囊8相连。

进一步的，还包括主管道11，所述主管道11一端与气囊8相连，另一端与充气管道9、第一排气管道10相连，所述主管道11、充气管道9和第一排气管道10形成一个三通管道。

由上述实施方式可知，充气管道9与第一排气管道10可以设置于同一通气管道，通过该通气管道与气囊8相连；也可以独立设置，分别与气囊8相连。但是，若充气管道9也第一排气管道10分别通气囊8相连，会在气囊8上增加一个连接点，增加加工工序，浪费材料，增加成本。因此，作为优选，直接采用一个三通管道，管道一端为充气管道9，一端为第一排气管道10，一端为主管道11，主管道11与气囊8相连即可。取材容易，生产组装方便，节约成本。

进一步的，还设置第二排气管道16，所述第二排气管道16一端与气囊8连通，另一端与外界连通，所述第二排气管道16上设有第二泄压阀17。

为了能够快速地排除气囊8内的空气，缩短开阀时间，保证在脱硫系统非正常运行状态下能够快速的打开旁路挡板门，减少对烧结主抽风机的影响，设置第二排气管道16，第二排气管道16一端与气囊8连通，另一端与外界连通，所述第二排气管道16上设有第二泄压阀17。第二排气管道16可以临近第一排气管道10设置，也可以远离第一排气管道10设置。

进一步的，所述第一排气管道10和第二排气管道16分居气囊8的两端。

由上述实施方式可知，第二排气管道16可以临近第一排气管道10设置，也可以远离第一排气管道10设置。为了缩短气囊8内空气的流通路径，从而缩短排除气囊8内空气的时间。作为优选，第一排气管道10和第二排气管道16分居气囊8的两端。

进一步的，还包括压力表14和压力变送器15，所述压力表14设置于主管道11上，所述压力变送器15设置于第二排气管道16上，压力变送器15位于第二泄压阀17与气囊8之间，压力表14和压力变送器15外露于阀体2。

为了检测气囊8内的气压，设置压力表14和压力变送器15，便于控制充压阀12的启闭。打开充压阀12，关闭第一泄压阀13和第二泄压阀17，向气囊8充气直到压力表14和压力变送1器15显示到要求的气压值时，关闭充压阀12，气囊8内充满空气，由于气囊8可能存在微小泄漏，当压力变送器15检测到气囊8内的气压低于设定值时，自动打开充压阀12给气囊8充气，直到气囊8内的气压达到要求值。

进一步的，所述气囊8为耐高温橡胶气囊。

由于气囊8在高温环境下工作，因此，气囊8为耐高温橡胶气囊。

如图2或图3或图4或图5所示，本发明的工作过程如下：

1、挡板门打开时，插板1提起，处于上限位。充压阀12处于关闭状态，第一泄压阀13和第二泄压阀17处于打开状态。气囊8处于泄压状态，凸起部81收缩。

2、挡板门由打开到关闭的过程。首先充压阀12处于关闭状态，第一泄压阀13和第二泄压阀17处于打开状态。气囊8气压为0，伸缩装置5运动使钢绳52释放，插板1下落，到位后，打开充压阀12，关闭第一泄压阀13和第二泄压阀17。待压力表14和压力变送器15检测气囊8内气压达到0.5MPa时，关闭充压阀12。该充气过程中，气囊8受压膨胀，凸起部81膨胀，与插板1表面接触，彻底封堵变形空隙6。

3、挡板门关闭时，气囊8可能存在微小泄露，当压力变送器15检测到气囊8压力低于0.3MPa时，打开充压阀12，对气囊8进行充气，待压力达到0.5MPa时，关闭充压阀12，保持气囊8内压力的稳定。由于挡板门烟气入口26一侧的烟气压力一般在-2kPa-+4kPa的范围内，而气囊内压力控制在0.3-0.5MPa内，远高于挡板门烟气入口26的烟气压力，这样便确保了该挡板门的密封，保证了烧结烟气不向烟气出口27外泄，起到100％的密封效果。

4、挡板门关闭到打开过程，首先充压阀12处于关闭状态，打开第一泄压阀13和第二泄压阀17，气囊8排气，压力降低，体积缩小，凸起部81收缩并断开与插板1的接触。将插板1提起，挡板门打开。

Claims (9)

1.用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：包括阀体(2)、插板(1)、阀体框架(3)和用于驱动插板(1)沿竖直方向做往复运动的伸缩系统(5)；

所述阀体(2)为一个由上框(22)、下框(23)、左框(24)和右框(25)围成的框体，阀体(2)固定于阀体框架(3)，一端为烟气入口(26)，另一端为烟气出口(27)，阀体(2)上设有滑槽(21)，所述插板(1)设置于烟气入口(26)至烟气出口(27)的通路上，插板(1)尺寸大于烟气入口(26)的尺寸，插板(1)四周位于滑槽(21)内，插板(1)四周与阀体(2)之间形成一圈U形的变形空隙(6)；烟气入口(26)与烟气出口(27)通过变形空隙(6)相连通；还包括设置于阀体(2)用于封堵变形空隙(6)以隔断烟气入口(26)至烟气出口(27)通路的密封装置；

所述阀体(2)的上框(22)上设有与插板(1)适配的可容插板(1)通过的孔洞(4)，所述伸缩系统(5)设置于阀体框架(3)的顶部。

2.如权利要求1所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：所述伸缩系统(5)包括驱动电机(53)、传动轴(51)和钢绳(52)，所述传动轴(51)与驱动电机(53)相连，所述钢绳(52)一端固定于传动轴(51)，另一端固定于插板(1)。

3.如权利要求1所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：所述插板(1)采用型钢和钢板焊接而成，所述插板(1)的内表面(101)为不锈钢板。

4.如权利要求1或2或3所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：所述密封装置包括气囊(8)和设置于阀体(2)与滑槽(21)相对应的气囊腔(7),阀体(2)上设有一圈由气囊腔(7)延伸至滑槽(21)的开口(71)；所述气囊(8)为与烟气入口(26)形状相同的环形且尺寸大于烟气入口(26)尺寸，气囊(8)断面形状为“凸”字形，包括安装部(80)和凸起部(81)，所述安装部(80)安装于气囊腔(7)，凸起部(81)位于变形空隙(6)内；还包括充气管道(9)和第一排气管道(10)，所述充气管道(9)一端与气囊(8)连通，另一端与外界连通，所述充气管道(9)上设有充压阀(12)；所述第一排气管道(10)一端与气囊(8)连通，另一端与外界连通，所述第一排气管道(10)上设有第一泄压阀(13)。

5.如权利要求4所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：还包括主管道(11)，所述主管道(11)一端与气囊(8)相连，另一端与充气管道(9)、第一排气管道(10)相连，所述主管道(11)、充气管道(9)和第一排气管道(10)形成一个三通管道。

6.如权利要求5所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：还设置第二排气管道(16)，所述第二排气管道(16)一端与气囊(8)连通，另一端与外界连通，所述第二排气管道(16)上设有第二泄压阀(17)。

7.如权利要求6所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：所述第一排气管道(10)和第二排气管道(16)分居气囊(8)的两端。

8.如权利要求6所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：还包括压力表(14)和压力变送器(15)，所述压力表(14)设置于主管道(11)上，所述压力变送器(15)设置于第二排气管道(16)上，压力变送器(15)位于第二泄压阀(17)与气囊(8)之间，压力表(14)和压力变送器(15)外露于阀体(2)。

9.如权利要求4所述的用于烧结烟气脱硫的带密封装置的旁路挡板门，其特征在于：所述气囊(8)为耐高温橡胶气囊。