CN105840845B - 蝶阀及减压消音装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蝶阀，其将现有高炉煤气余压透平发电系统的减压阀组的三个蝶阀集成为一个蝶阀。还涉及一种减压消音装置，包括管道，在管道上设置有上所述的蝶阀，蝶阀出口侧连接有消音机构。本发明通过将减压阀组的三个蝶阀集成为一个蝶阀，保证了减压阀的结构对称性，保证减压阀后的气体流动对称性，从而减少减压阀及管路的震动，减小由于气流不对称引起的噪音。通过在蝶阀出口侧设置消音机构，进一步降低减压阀后由高速气流产生的噪音。

Description

蝶阀及减压消音装置

技术领域

本发明属于高炉煤气余压透平发电技术领域，具体涉及一种蝶阀及采用该蝶阀的减压消音装置。

背景技术

高炉煤气余压透平发电系统是现代大型高炉必备的能源回收系统，在透平出现故障时，需用减压阀组对高炉煤气进行减压。由于高炉生产过程中对高炉炉顶压力有较高要求，且高炉生产过程中产生的煤气量波动较大，所以减压阀组通常由2个大蝶阀和1个小蝶阀并联组成。这造成了减压阀组在结构上不对称，在通常情况下，一个大蝶阀全开，一个大蝶阀用于粗调，小蝶阀用于细调，这更增加了减压阀组的结构不对称性，这将导致减压阀组后的气体流动不对称，从而产生很大的脉动力而引起阀组及管路的震动，同时气流的不对称也引起很大的噪音。

发明内容

本发明实施例提供一种蝶阀及采用该蝶阀的减压消音装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种蝶阀，包括阀体、阀板和阀杆，所述阀板包括沿所述阀体径向由外至内依次同轴套接且可相对转动的外阀板、中阀板和内阀板，所述阀杆包括由外至内依次同轴套接的外阀杆、中阀杆和内阀杆，所述外阀杆与所述外阀板连接，所述中阀杆与所述中阀板连接，所述内阀杆与所述内阀板连接，所述外阀杆、所述中阀杆及所述内阀杆均连接有驱动各自绕自身轴线转动的驱动机构。

作为实施例之一，所述中阀杆与所述内阀杆的旋转方向相反。

作为实施例之一，所述外阀杆与所述中阀杆的旋转方向相反。

作为实施例之一，所述内阀杆的两端伸出于所述中阀杆外，所述中阀杆的两端部与内阀杆杆体之间均通过密封件密封处理；所述中阀杆的两端伸出于所述外阀杆外，所述外阀杆的两端部与中阀杆杆体之间均通过密封件密封处理。

作为实施例之一，所述密封件包括密封螺栓和密封垫圈，所述密封螺栓与对应的阀杆端部螺接并将上述密封垫圈压紧在该阀杆端部上。

作为实施例之一，所述外阀板与所述阀体之间、所述中阀板与所述外阀板之间、所述中阀板与所述内阀板之间均设有用于在所述蝶阀关闭时密封对应两部件之间间隙的密封机构。

作为实施例之一，所述密封机构包括密封圈，其中，在所述外阀板的外周缘、所述中阀板的外周缘及所述内阀板的周缘均套设所述密封圈。

作为实施例之一，所述外阀杆、所述中阀杆及所述内阀杆均包括沿所述阀体水平轴线对称设置的上、下杆体，所述上杆体和所述下杆体分别连接于对应阀板的上部和下部。

作为实施例之一，各所述驱动机构均包括电动执行器。

本发明实施例涉及一种减压消音装置，用于高炉煤气余压透平发电系统，包括管道，所述管道两端分别连接高压煤气管路和低压煤气管路，所述管道上设置有如上所述的蝶阀，所述蝶阀出口侧连接有消音机构。

作为实施例之一，所述管道包括沿煤气流通方向依次设置的减压段和消音段，所述消音段管径大于所述减压段管径，所述蝶阀安装于所述减压段上；所述消音机构包括小孔消声器，所述小孔消声器安装于所述消音段内，且与所述减压段出口端连通。

作为实施例之一，所述小孔消声器为由所述减压段管体向所述消音段内延伸并于延伸段管体上开设多个小孔形成。

作为实施例之一，所述减压段与所述小孔消声器构成一文丘里管结构，所述蝶阀安装于喉口处。

作为实施例之一，至少于所述蝶阀附近的所述减压段管体上包裹有吸音层。

本发明实施例至少实现了如下有益效果：本发明将现有减压阀组的三个蝶阀集成为一个蝶阀，保证了减压阀的结构对称性，保证减压阀后的气体流动对称性，从而减少减压阀及管路的震动，减小由于气流不对称引起的噪音。通过在蝶阀出口侧设置消音机构，进一步降低减压阀后由高速气流产生的噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的蝶阀的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的减压消音装置的结构示意图；

图3为图2沿A-A的剖视图；

图4为图2沿B-B的剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1，本发明实施例提供一种蝶阀1，用于高炉煤气余压透平发电系统，其包括阀体、阀板和阀杆，所述阀板包括沿所述阀体径向由外至内依次同轴套接且可相对转动的外阀板101、中阀板102和内阀板103，所述阀杆包括由外至内依次同轴套接的外阀杆104、中阀杆105和内阀杆106，所述外阀杆104与所述外阀板101连接，所述中阀杆105与所述中阀板102连接，所述内阀杆106与所述内阀板103连接，所述外阀杆104、所述中阀杆105及所述内阀杆106均连接有驱动各自绕自身轴线转动的驱动机构。其中，外阀板101和中阀板102均为环形结构，内阀板103为圆形结构，外阀板101的外径与阀体内径相同，外阀板101的内径与中阀板102的外径相同，中阀板102的内径与内阀板103的直径相同，从而三者可拼凑成一可关闭阀体流通空间的阀板。外阀杆104带动外阀板101转动构成外蝶阀，中阀杆105带动中阀板102转动构成中蝶阀，内阀杆106带动内阀板103转动构成内蝶阀。上述外蝶阀与阀体配合形成可开闭的高炉煤气的第一流通通道，上述外蝶阀与上述中蝶阀配合形成可开闭的高炉煤气的第二流通通道，上述中蝶阀与上述内蝶阀配合形成可开闭的高炉煤气的第三流通通道；其中，第一流通通道的流量由外阀板101的转动角度控制，第二流通通道的流量由外阀板101和中阀板102的相对转动角度控制，第三流通通道的流量由中阀板102与内阀板103的相对转动角度控制。

本发明将现有减压阀组的三个蝶阀集成为一个蝶阀1，保证了减压阀的结构对称性，保证减压阀后的气体流动对称性，从而减少减压阀及管路的震动，减小由于气流不对称引起的噪音。在高炉煤气余压透平发电系统出现故障或停机检修时，该蝶阀1投入使用，工作过程为外蝶阀、中蝶阀、内蝶阀依次开启，通过调节三个阀板的转动角度，获得上述三个蝶阀的不同开度，达到稳定高炉炉顶压力的目的；其中，一般外蝶阀全开(即外阀板101转动90°)，中蝶阀用于粗调，内蝶阀用于精调。

作为实施例之一，所述中阀杆105与所述内阀杆106的旋转方向相反，可提高上述内蝶阀的调节精度。进一步地，所述外阀杆104与所述中阀杆105的旋转方向相反，可提高上述中蝶阀的调节精度。

上述蝶阀1的结构中，中阀杆105套装于内阀杆106外，外阀杆104套装于中阀杆105外，优选地，上述套装结构为嵌套方式，即外阀杆104的内径与中阀杆105的外径相同，中阀杆105的内径与内阀杆106的外径相同，以降低煤气由相邻两阀杆之间的间隙外逸的几率。进一步地，如图1，所述内阀杆106的两端伸出于所述中阀杆105外，所述中阀杆105的两端部与内阀杆106杆体之间均通过密封件密封处理；所述中阀杆105的两端伸出于所述外阀杆104外，所述外阀杆104的两端部与中阀杆105杆体之间均通过密封件密封处理。如图，本实施例中，所述密封件包括密封螺栓107和密封垫圈108，所述密封螺栓107与对应的阀杆端部螺接并将上述密封垫圈108压紧在该阀杆端部上。上述密封螺栓107及上述密封垫圈108均为环形结构；对应地，在中阀杆的两端部均开设有用于与对应的密封螺栓107螺接配合的环形螺纹槽；在外阀杆的两端部均开设有用于与对应的密封螺栓107螺接配合的环形螺纹槽。以中阀杆105与内阀杆106之间的密封件为例，密封螺栓107与该中阀杆105的对应侧端部上的螺纹槽螺接并将密封垫圈108压紧在中阀杆105的对应侧端部上，以密封中阀杆105与内阀杆106之间的套接间隙。

作为实施例之一，为提高本蝶阀1在关闭状态下的密封性，避免高炉煤气余压透平发电系统正常工作情况下高炉煤气由该蝶阀1处逸出，在所述外阀板101与所述阀体之间、所述中阀板102与所述外阀板101之间、所述中阀板102与所述内阀板103之间均设有用于在所述蝶阀1关闭时密封对应两部件之间间隙的密封机构。该密封机构可采用常用的蝶阀密封方式，如：所述密封机构包括密封圈，其中，在所述外阀板101的外周缘、所述中阀板102的外周缘及所述内阀板103的周缘均套设所述密封圈。

作为实施例之一，如图1，所述外阀杆104、所述中阀杆105及所述内阀杆106均包括沿所述阀体水平轴线对称设置的上、下杆体，所述上杆体和所述下杆体分别连接于对应阀板的上部和下部。对于每一阀杆，可分别在其上、下杆体上连接驱动机构，也可仅在其中之一连接驱动机构，上、下杆体均连接驱动机构时，需保证两驱动机构的工作同步性。

作为实施例之一，各所述驱动机构均包括电动执行器。通过电动驱动的方式，响应速度快，调节精度高，可有效提高本蝶阀1的可控性。其中，内蝶阀、中蝶阀、外蝶阀的电动驱动精度依次降低。

实施例二

如图2，本发明实施例涉及一种减压消音装置，用于高炉煤气余压透平发电系统，在该系统发生故障或停机时对高炉煤气进行减压降噪处理。该减压消音装置包括管道，所述管道两端分别连接高压煤气管路5和低压煤气管路6，所述管道上设置有减压阀1，该减压阀1可采用实施例一提供的蝶阀1，该蝶阀1的具体结构此处不再赘述；该蝶阀1出口侧连接有消音机构。经高压煤气管路5流入的高压煤气经过上述蝶阀1进行减压处理，可有效减少减压阀1及管路的震动，减小由于气流不对称引起的噪音；再通过上述消音机构进行消音处理，进一步降低减压阀1后由高速气流产生的噪音。

如图2，上述管道包括沿煤气流通方向依次设置的减压段2和消音段4，所述消音段4管径大于所述减压段2管径，所述蝶阀1安装于所述减压段2上；所述消音机构包括小孔消声器3，所述小孔消声器3安装于所述消音段4内，且与所述减压段2出口端连通。经蝶阀1排出的经减压后的煤气进入该小孔消声器3，高速气流在通过小孔时形成很多的细小涡流，消音降噪效果良好，可使得减压阀1后由高速气流产生的噪音迅速降低。优选地，所述小孔消声器3为由所述减压段2管体向所述消音段4内延伸并于延伸段管体上开设多个小孔形成；本实施例中，上述小孔的直径在1mm左右。

进一步地，如图2，所述减压段2与所述小孔消声器3构成一文丘里管结构，所述蝶阀1安装于喉口处。即蝶阀1前的管道为流线型的渐缩管，蝶阀1后的管道为流线型的渐扩管，该蝶阀1安装于该文丘里管结构的喉口处。本实施例通过将管道设置为文丘里管结构，可在一定程度上对高压煤气进行减压，其与上述蝶阀1配合协同作用，可有效提高对高压煤气的减压效果；将蝶阀1设置在喉口处，减压效果更佳。将该文丘里管结构的渐扩部分设置为小孔消声器3结构，可第一时间降低由于煤气流速增大所引起的噪音。

如图2和图3，上述小孔消声器3通过支架7安装在消音段4内，优选为采用多个支架7在消音段4管体内环形支撑，每个支架7的一端固定在小孔消声器3上，另一端固定在消音段4管体上，上述结构构成一轮毂状结构，可起到较好的支撑作用，防止高速气流造成小孔消声器3震动。

进一步地，如图2-图4，至少于所述蝶阀1附近的所述减压段2管体上包裹有吸音层8；可在上述渐缩管全长均包裹吸音层8；进一步可在上述消音段4上包裹吸音层8。蝶阀1附件的管体上的吸音层8厚度可相对设置较厚，消音段4内由于小孔消声器3的作用，噪音相对较小，则消音段4上的吸音层8厚度可相对较小。通过设置吸音层8，可进一步降低高速气流引起的噪音。上述吸音层8由吸音材料包覆对应的管体而成。

实施例三

本发明实施例涉及一种高炉煤气余压透平发电系统，包括在透平故障时对高炉煤气进行减压的减压机构，所述减压机构包括上述实施例二提供的减压消音装置，具体结构此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减压消音装置，用于高炉煤气余压透平发电系统，包括管道，所述管道两端分别连接高压煤气管路和低压煤气管路，其特征在于：所述管道上设置有蝶阀，所述蝶阀出口侧连接有消音机构；

所述蝶阀包括阀体、阀板和阀杆，所述阀板包括沿所述阀体径向由外至内依次同轴套接且可相对转动的外阀板、中阀板和内阀板，所述阀杆包括由外至内依次同轴套接的外阀杆、中阀杆和内阀杆，所述外阀杆与所述外阀板连接，所述中阀杆与所述中阀板连接，所述内阀杆与所述内阀板连接，所述外阀杆、所述中阀杆及所述内阀杆均连接有驱动各自绕自身轴线转动的驱动机构；

所述管道包括沿煤气流通方向依次设置的减压段和消音段，所述消音段管径大于所述减压段管径，所述减压段管体向所述消音段内延伸且与延伸段管体构成一文丘里管结构，所述蝶阀安装于所述文丘里管结构的喉口处，所述延伸段管体被支撑固定于所述消音段内，所述延伸段管体上开设有多个小孔从而形成一小孔消声器。

2.根据权利要求1所述的减压消音装置，其特征在于：至少于所述蝶阀附近的所述减压段管体上包裹有吸音层。

3.根据权利要求1所述的减压消音装置，其特征在于：所述中阀杆与所述内阀杆的旋转方向相反。

4.根据权利要求3所述的减压消音装置，其特征在于：所述外阀杆与所述中阀杆的旋转方向相反。

5.根据权利要求1所述的减压消音装置，其特征在于：所述内阀杆的两端伸出于所述中阀杆外，所述中阀杆的两端部与内阀杆杆体之间均通过密封件密封处理；所述中阀杆的两端伸出于所述外阀杆外，所述外阀杆的两端部与中阀杆杆体之间均通过密封件密封处理。