CN106369196B - 一种用于声波吹灰器的止回灰阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于声波吹灰器的止回灰阀，它包括阀体、上阀芯、下阀芯、阀座组件、滑杆和法兰盘，当气流和声波进入止回灰阀时，在气流的作用下，推开阀芯，打开止回灰阀，声波和气流通过止回灰阀带走烟尘、小颗粒等，当气流压力减少或气流停止时，阀芯在重力的作用下下落，下阀芯和阀体接触，止回灰阀关闭，倒流的烟尘等无法进入止回灰阀，保证声波发生装置不受倒流的烟尘腐蚀。此回灰阀运用声阻抗匹配技术、阻尼隔音降噪技术，解决了工作过程中噪音泄露的问题，保证了声波能量的有效传递，减少能量损失，保证了声波吹灰器安全、高效的运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种止回灰阀，特别是一种用于声波吹灰器的止回灰阀。
背景技术
锅炉生产运行过程中，其受热面（水冷壁、过热器、省煤器、预热器、换热器等的表面）及烟道等与煤燃烧气体接触的表面产生有积灰、结渣和结焦等现象。由于受热面及烟道的积灰结渣和结焦，影响锅炉内通风排烟效果，致使煤的燃烧不完全。一方面浪费了煤的有效热值，增大燃煤消耗。另一方面，排放废气中有害气体浓度加大，影响大气环境和区域内社会总污染物排放量，恶化大气环境。
为有效解决锅炉表面的积灰、结渣和结焦现象，根据声波发声原理发明了声波吹灰器，利用声波振荡的反复作用，施于焦渣或灰粒以拉、压循环变动的载荷，当达到一定的循环应力次数后，渣的结合因疲劳而逐步破坏，再加上烟气流的冲刷和烟气中颗粒的撞击而脱落。在声波吹灰器的实际使用过程中发现，脱落的部分颗粒、粉尘会倒流到声波发生器的发生装置中，为保证声波发声器的发声效率，其发声装置为高精密设计，当小颗粒、粉尘倒流到声波发生器发生装置会腐蚀声波吹灰器，影响其工作效率，严重时甚至会造成发声装置卡死等现象，因此，为防止此类情况发生，当前急需要一种既可有效防止粉尘、颗粒等倒流入声波发生装置，又能保证声波的传递效率，减少能量损失，保证声波吹灰器安全、高效的运行的用于声波吹灰器的止回灰阀。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种既可有效防止粉尘、颗粒等倒流入声波发生装置，又能保证声波的传递效率，减少能量损失，保证声波吹灰器安全、高效的运行的用于声波吹灰器的止回灰阀。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种用于声波吹灰器的止回灰阀，它包括阀体和滑杆，阀体上下两端各安装有一个法兰盘，阀体内部还安装有上阀芯、下阀芯和阀座组件，所述的阀座组件与阀体连接在一起，阀座组件由下底座、套筒和横板组成，滑杆从阀体下端穿过套筒和上阀芯。
作为优选，所述的上阀芯和下阀芯通过焊接连在一起，焊接后上阀芯和下阀芯的曲面平滑连接，组成渐变的、光滑的阀芯外表面。
作为优选，所述的阀体的内表面为渐变的光滑的曲面，阀体的内表面和阀芯的外表面之间的配合是任一截面的通流面积相同，且阀体的内表面和阀芯的外表面这两个曲面的母线中心轴对称。
作为优选，所述的上阀芯和下阀芯焊接在一起后，内部形成空心部分，且上阀芯的上端和下阀芯下端均开有通孔；所述的横板在下阀芯的空心部分内，套筒穿过下阀芯的通孔，直达上阀芯套筒孔处。
作为优选，阀座组件由下底座、套筒和横板组成，阀体下端开有阶梯孔，下底座安装在阀体下端的阶梯孔处；所述横板安装在套筒上端阶梯结构上，且与套筒焊接在一起；横板的上端面开有焊接槽。
作为优选，下底座为两个环形结构，在环形结构之间通过三个连接板进行连接，相邻两连接板之间的夹角为120度，环形结构之间的空心部分可让气流和声波通过，由此进入到止回灰阀内部。
作为优选，所述的滑杆穿过下底座、套筒和上阀芯，滑杆的下端为帽状结构，上端为锥状结构，滑杆的上端在锥形结构下部与上阀芯焊接在一起，当阀芯上升到最高点时，滑杆的帽状结构与下底座恰好接触；滑杆与套筒的中心轴线为同一轴线，且二者之间的配合为间隙配合，滑杆可在套筒内滑动。
作为优选，所述上阀芯与下阀芯，法兰盘与阀体，滑杆与上阀芯之间均通过焊接方式进行连接，在焊接部位均开有焊接槽。
作为优选，阀体的下端开有螺孔。
作为优选，两个法兰盘的端面与阀体的上下端面保持平齐，法兰盘上开有4个螺栓孔。
采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：本发明提供的用于声波吹灰器的止回灰阀，采用上述结构后，能起到防止粉尘和小颗粒等倒流入声波发生装置中的作用，避免因此而破坏声波发生装置的高精密配合，造成气声转换率降低、噪音增大等后果。与止回灰阀配合的声波发生装置开始工作时，进入声波发生装置的压缩气体或蒸汽被切割，反复开关气流的喷口实现气流由交流到直流的转换继而产生低频声波，气流和产生的声波都会进入到止回灰阀，此时，在气流的作用下顶起阀芯向上运动，打开止回灰阀，气流和声波通过止回灰阀，继续进入到声波发生器的弯管中，同时，锅炉壁上脱落的粉尘和小颗粒顺着声波和气流的运动方向被带走。上述阀芯的内部为空心部分，减少了阀芯的重量，通过声波发生装置的气流为压缩气体，在整个声波吹灰器中，气流从进入声波吹灰器到止回灰阀这一过程中，整个装置是封闭的，当压缩气体和产生的声波进入到止回灰阀时，可利用气流的压力克服止回灰阀的阀芯重力，使得声波吹灰器打开。上述止回灰阀工作时，声波发生装置产生的气流是间歇性的，当气流停止时或者气流压力较小时，阀芯在重力的作用下自然下落，当阀芯与阀体接触时，止回阀关闭。此时，脱落的粉尘和小颗粒等无法进入声波发生装置中。上述底座组件中的，下底座、套筒可根据自身的阶梯结构进行定位安装，横板下端可安装在套筒上端的阶梯结构上，横板上端与套筒焊接后与套筒形成一个整体，当阀芯向上运动时，可实现对阀芯的最高点的定位。上述阀体和阀芯两曲面的配合是任一截面的通流面积相同，两个曲面的母线中心轴对称，声波在止回灰阀内不产生共振、激波和喷注等现象，实现了声阻抗匹配了。上述阀芯在气流作用下向上运动时，滑杆跟着阀芯一起向上运动，当阀体到达最高点位置时，滑杆下端的帽状结构部分刚好和阀体组件的套筒底面接触，可实现对阀芯最高点位置的第二重定位。上述阀体上端的通孔为进气孔的120%，符合空气动力学的要求，可减小声波能量传递过程中的损失。上述上下阀芯之间、法兰盘和阀体之间、滑杆和上阀芯之间等需要焊接的位置在各个零件上均开有专门的焊接槽。上述法兰盘，上法兰盘的上端与阀体的上端面在同一平面上，下法兰盘的下端面与阀体下端面在同一平面上。上述止回灰阀与声波发生装置和声波发生器的弯管连接时，通过连接在止回灰阀、声波发生装置和弯管的法兰盘进行连接，各法兰盘均焊接在个组件上，法兰盘与法兰盘之间安装有2mm厚的石棉胶板垫圈，可防止气流和声波外泄，产生噪音，同时确保了各组件之间连接的稳定。
综上所述，本发明提供了一种既可有效防止粉尘、颗粒等倒流入声波发生装置，又能保证声波的传递效率，减少能量损失，保证声波吹灰器安全、高效的运行的用于声波吹灰器的止回灰阀。
附图说明
图1为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀的立体图。
图2为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀的轴向爆炸图。
图3为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀装配图的剖视图。
图4为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀的法兰盘的正面结构图。
图5为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀法兰盘的侧面剖视图。
图6为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀阀体的剖视图。
图7为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀上阀芯的剖视图。
图8为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀下阀芯的剖视图。
图9为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀阀座组件的剖视图。
图10为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀底座组件中套筒的剖视图。
图11为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀底座组件中下底座的正面结构图。
图12为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀底座组件中下底座的侧面剖视图。
图13为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀底座组件中横板的剖视图。
图14为本发明中用于声波吹灰器的止回灰阀滑杆的结构图。
如图所示：阀体1、法兰盘2、上阀芯3、下阀芯4、阀座组件5、滑杆6、阀体实心部分101、阀体内壁102、阀芯与阀体接触位置103、下底座阶梯孔104、阀体螺孔105、法兰盘实体201，法兰盘焊接槽202、法兰盘螺孔203、上阀芯实体301、上阀芯通孔302、上阀芯套筒孔303、上阀芯倒角304、下阀芯实体401、下阀芯承接孔402、下阀芯横板孔403、下阀芯通孔404、下阀芯最大直径处405、套筒501、横板502、下底座503、套筒与横板的焊接处504、套筒与下底座的焊接处505、套筒内壁50101、套筒上端外壁50102、套筒中端外壁50103、套筒下端外壁50104、套筒倒角50105、横板实体50201、横板倒角50202、横板通孔50203、下底座连接板50301、下底座上端孔50302、下底座下端孔50303、滑杆锥状结构601、滑杆第2级阶梯602、滑杆第1级阶梯603、滑杆帽状结构604。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
结合附图1到附图14，一种用于声波吹灰器的止回灰阀，它包括阀体1和滑杆6，阀体1上下两端各安装有一个法兰盘2，阀体1内部还安装有上阀芯3、下阀芯4和阀座组件5，所述的阀座组件5与阀体1连接在一起，阀座组件5由下底座503、套筒501和横板502组成，滑杆6从阀体1下端穿过套筒501和上阀芯3。
作为优选，所述的上阀芯3和下阀芯4通过焊接连在一起，焊接后上阀芯3和下阀芯4的曲面平滑连接，组成渐变的、光滑的阀芯外表面。
作为优选，所述的阀体1的内表面为渐变的光滑的曲面，阀体1的内表面和阀芯的外表面之间的配合是任一截面的通流面积相同，且阀体1的内表面和阀芯的外表面这两个曲面的母线中心轴对称。
作为优选，所述的上阀芯3和下阀芯4焊接在一起后，内部形成空心部分，且上阀芯3的上端和下阀芯4下端均开有通孔；所述的横板502在下阀芯4的空心部分内，套筒501穿过下阀芯4的通孔，直达上阀芯套筒孔303处。
作为优选，阀座组件5由下底座503、套筒501和横板502组成，阀体1下端开有阶梯孔104，下底座503安装在阀体下端的阶梯孔104处；所述横板502安装在套筒501上端阶梯结构上，且与套筒501焊接在一起；横板502的上端面开有焊接槽。
作为优选，下底座为两个环形结构，在环形结构之间通过三个连接板50301进行连接，相邻两连接板50301之间的夹角为120度，环形结构之间的空心部分可让气流和声波通过，由此进入到止回灰阀内部。
作为优选，所述的滑杆6穿过下底座503、套筒501和上阀芯3，滑杆6的下端为帽状结构，上端为锥状结构，滑杆6的上端在锥形结构下部与上阀芯3焊接在一起，当阀芯上升到最高点时，滑杆6的帽状结构与下底座503恰好接触；滑杆6与套筒501的中心轴线为同一轴线，且二者之间的配合为间隙配合，滑杆可在套筒内滑动。
作为优选，所述上阀芯3与下阀芯4，法兰盘2与阀体1，滑杆6与上阀芯3之间均通过焊接方式进行连接，在焊接部位均开有焊接槽。
作为优选，阀体1的下端开有螺孔105。螺孔105可实现对止回灰阀的安装位置进行调节，同时也便于对止回灰阀进行检修。
作为优选，两个法兰盘2的端面与阀体1的上下端面保持平齐，法兰盘2上开有4个螺栓孔203。
具体实施时，阀芯在向上运动时，阀芯内部的空间相对于横板502也向上运动，当横板502与下阀芯横板通孔403底端接触时，阀芯不再向上运动，此时，阀芯到达最高点位置。安装止回灰阀时，通过此螺栓孔分别与声波发生装置上的法兰盘和声波吹灰器弯管上的法兰盘对接，将止回灰阀安装在声波发生装置的出口和声波发生器弯管的入口之间。
采用上述结构后，本发明具有如下有益效果：本发明提供的用于声波吹灰器的止回灰阀，采用上述结构后，能起到防止粉尘和小颗粒等倒流入声波发生装置中的作用，避免因此而破坏声波发生装置的高精密配合，造成气声转换率降低、噪音增大等后果。与止回灰阀配合的声波发生装置开始工作时，进入声波发生装置的压缩气体或蒸汽被切割，反复开关气流的喷口实现气流由交流到直流的转换继而产生低频声波，气流和产生的声波都会进入到止回灰阀，此时，在气流的作用下顶起阀芯向上运动，打开止回灰阀，气流和声波通过止回灰阀，继续进入到声波发生器的弯管中，同时，锅炉壁上脱落的粉尘和小颗粒顺着声波和气流的运动方向被带走。上述阀芯的内部为空心部分，减少了阀芯的重量，通过声波发生装置的气流为压缩气体，在整个声波吹灰器中，气流从进入声波吹灰器到止回灰阀这一过程中，整个装置是封闭的，当压缩气体和产生的声波进入到止回灰阀时，可利用气流的压力克服止回灰阀的阀芯重力，使得声波吹灰器打开。上述止回灰阀工作时，声波发生装置产生的气流是间歇性的，当气流停止时或者气流压力较小时，阀芯在重力的作用下自然下落，当阀芯与阀体接触时，止回阀关闭。此时，脱落的粉尘和小颗粒等无法进入声波发生装置中。上述底座组件中的，下底座、套筒可根据自身的阶梯结构进行定位安装，横板下端可安装在套筒上端的阶梯结构上，横板上端与套筒焊接后与套筒形成一个整体，当阀芯向上运动时，可实现对阀芯的最高点的定位。上述阀体和阀芯两曲面的配合是任一截面的通流面积相同，两个曲面的母线中心轴对称，声波在止回灰阀内不产生共振、激波和喷注等现象，实现了声阻抗匹配了。上述阀芯在气流作用下向上运动时，滑杆跟着阀芯一起向上运动，当阀体到达最高点位置时，滑杆下端的帽状结构部分刚好和阀体组件的套筒底面接触，可实现对阀芯最高点位置的第二重定位。上述阀体上端的通孔为进气孔的120%，符合空气动力学的要求，可减小声波能量传递过程中的损失。上述上下阀芯之间、法兰盘和阀体之间、滑杆和上阀芯之间等需要焊接的位置在各个零件上均开有专门的焊接槽。上述法兰盘，上法兰盘的上端与阀体的上端面在同一平面上，下法兰盘的下端面与阀体下端面在同一平面上。上述止回灰阀与声波发生装置和声波发生器的弯管连接时，通过连接在止回灰阀、声波发生装置和弯管的法兰盘进行连接，各法兰盘均焊接在个组件上，法兰盘与法兰盘之间安装有2mm厚的石棉胶板垫圈，可防止气流和声波外泄，产生噪音，同时确保了各组件之间连接的稳定。
综上所述，本发明提供了一种既可有效防止粉尘、颗粒等倒流入声波发生装置，又能保证声波的传递效率，减少能量损失，保证声波吹灰器安全、高效的运行的用于声波吹灰器的止回灰阀。
本发明的装置具体工作原理如下：在用声波吹灰器清除锅炉受热面产生的积灰和结渣时，当锅炉正压工作时会产生烟尘倒流的现象，导致腐蚀声波发生器。本发明所采用止回灰阀为重力阀，当声波发生装置中出来的气流达到一定压力时，会克服止回灰阀阀芯的重力，打开止回灰阀，此时，锅炉中倒流的烟气等会随着气流和声波的运动方向一起运动，不会进入到声波发声装置内，当气流逐渐减少，气流的压力逐渐降低，止回灰阀的阀芯在重力的作用下下降，直至下阀芯4与阀体1接触，此时止回灰阀关闭，此时倒流的烟尘无法进入到声波发生装置内。阀体内腔的曲面和阀芯的曲面按照流体力学原理，曲面是渐变的光滑的，流程是最小的，两曲面间的配合实现任一截面的流通面积相同，两曲面的母线中心轴对称，实现声阻抗匹配，使得止回阀不产生共振、激波和喷柱等现象。阀体1上端流通面积达到120%，使得声波和气流能顺畅通过。阀芯采用上阀芯3和下阀芯4两部分进行连接，阀芯的最高点定位通过下阀芯4和下阀芯内部的横板502的相对位置决定。
实际使用时本发明的优点如下：1、用声波吹灰器清除锅炉积灰和结渣时，可防止锅炉在正压工作时产生的烟尘倒流进入到声波发生装置，腐蚀声波发生装置。2、止回灰阀阀体内曲面和阀芯曲面实现了声阻抗匹配，避免在止回灰阀内产生共振、激波和喷注等现象。3、阀体出口流通面积到达120%，符合体力学原理，气流能无阻碍通过。4、实现声阻抗匹配，减少声波能量损失，保证了声波吹灰器的高效工作。5、内部结构紧凑、合理，无泄漏，降低工作噪音，保证良好的工作环境。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：它包括阀体（1）和滑杆（6），阀体（1）上下两端各安装有一个法兰盘（2），阀体（1）内部还安装有上阀芯（3）、下阀芯（4）和阀座组件（5），所述的阀座组件（5）与阀体（1）连接在一起，阀座组件（5）由下底座（503）、套筒（501）和横板（502）组成，滑杆（6）从阀体（1）下端穿过套筒（501）和上阀芯（3）；所述的上阀芯（3）和下阀芯（4）焊接在一起后，内部形成空心部分，上阀芯（3）的上端开有上阀芯通孔（302），上阀芯通孔（302）的下部连接有上阀芯套筒孔（303），下阀芯（4）下端开有下阀芯通孔（404）；所述的横板（502）在下阀芯（4）的空心部分内，套筒（501）穿过下阀芯通孔（404），直达上阀芯套筒孔（303）处；阀体（1）下端开有阶梯孔（104），下底座（503）安装在阀体下端的阶梯孔（104）处；所述横板（502）安装在套筒（501）上端阶梯结构上，且与套筒（501）焊接在一起；横板（502）的上端面开有焊接槽；所述的滑杆（6）穿过下底座（503）、套筒（501）和上阀芯（3），滑杆（6）的下端为帽状结构，上端为锥状结构，滑杆（6）的上端在锥形结构下部与上阀芯（3）焊接在一起，当阀芯上升到最高点时，滑杆（6）的帽状结构与下底座（503）恰好接触；滑杆（6）与套筒（501）的中心轴线为同一轴线，且二者之间的配合为间隙配合，滑杆可在套筒内滑动；所述的下底座（503）和套筒（501）可根据自身的阶梯结构进行定位安装，横板下端安装在套筒上端的阶梯结构上，横板上端与套筒焊接后与套筒形成一个整体，当阀芯向上运动时，可实现对阀芯的最高点的定位。
2.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：所述的上阀芯（3）和下阀芯（4）通过焊接连在一起，焊接后上阀芯（3）和下阀芯（4）的曲面平滑连接，组成渐变的、光滑的阀芯外表面。
3.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：所述的阀体（1）的内表面为渐变的光滑的曲面，阀体（1）的内表面和阀芯的外表面之间的配合是任一截面的通流面积相同，且阀体（1）的内表面和阀芯的外表面这两个曲面的母线中心轴对称。
4.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：下底座为两个环形结构，在环形结构之间通过三个连接板（50301）进行连接，相邻两连接板（50301）之间的夹角为120度，环形结构之间的空心部分可让气流和声波通过，由此进入到止回灰阀内部。
5.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：所述上阀芯（3）与下阀芯（4），法兰盘（2）与阀体（1），滑杆（6）与上阀芯（3）之间均通过焊接方式进行连接，在焊接部位均开有焊接槽。
6.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：阀体（1）的下端开有螺孔（105）。
7.根据权利要求1所述的用于声波吹灰器的止回灰阀，其特征在于：两个法兰盘（2）的端面与阀体（1）的上下端面保持平齐，法兰盘（2）上开有4个螺栓孔（203）。
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