CN107120450B - 一种蓄热式余热回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种四通阀及其蓄热式余热回收系统，所述四通阀包括有通风口、风门、摆叶、以及圆柱形阀体，其中，所述摆叶包括有摆叶轴和摆叶门板，摆叶门板与风门门框之间设置有弹簧或/和带弹簧的钢组件，在摆叶门板变换工作位置与风门门框闭合过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的钢组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量，使其减速从而防止其与门框的撞击。相较于现有技术，本发明一种耐高温低噪音四通阀及其蓄热式余热回收系统，克服了以前蓄热式余热回收系统噪音大的弱点，且弹簧或/和带弹簧的组件比橡胶垫更耐高温、密封性更好，因而本发明四通阀寿命更长、更好的密封使鼓风机和引风机的电能消耗更低，整个系统更节能更环保。

Description

一种蓄热式余热回收系统
技术领域
本发明属于热工技术领域，特别涉及一种耐高温低噪音污染的四通阀及其蓄热式余热回收系统。
背景技术
在我国工业炉中，为了减少污染、降低能源消耗，很多高耗能的工业窑炉都采用了蓄热式余热回收系统。由于蓄热式余热回收系统采用至少两个蓄热箱交替蓄热和放热，这就需要鼓风和引凤两条通路的另一半通道的气体的流向经常切换，这就需要一个四通阀。
余热回收系统在换向时需要四通阀的摆叶门板在两个工作位之间高速转动，高速转动才能快速到位，才能保证设备生产速度和效率。这时摆叶门板和门框之间就会发出巨大的撞击声，无法达到工业厂房的噪音标准要求。为了降低该撞击声的噪音问题，有人采用橡胶密封的四通阀，但由于橡胶不耐高温，最好的进口高温橡胶耐温不高于220℃。而在热工技术领域尤其是工业领域， 90％以上的场合温度都会超过220℃，橡胶无法适应蓄热式余热回收系统，很快就因为超温而软化或完全烧毁而失去防噪音和密封作用。并且，高温橡胶的弹性变形能力和吸收机械能的能力也很有限，更经受不住频繁的高速撞击，因此不具备防撞击能力。难以解决四通阀的摆叶门板和门框之间发出的撞击声导致的噪音问题。
其次，在蓄热式余热回收系统中，由于蓄热箱内填装蓄热材料因而风阻较大，鼓风机和引风机都需要高压风机，高压风机工作时也会产生巨大的噪音，无法满足厂房噪音标准要求。
故，为了解决以上现有技术蓄热式余热回收系统中的噪音问题，实有必要进行研究开发，以提供一种新的技术和方法，确保系统节能、快速等性能的前提下，降低噪音，满足厂房噪音标准要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种耐高温低噪音的四通阀及其蓄热式余热回收系统，确保系统节能、快速等性能的前提下，降低噪音，满足厂房噪音标准要求。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种四通阀，四通阀，包括有通风口、风门、摆叶、以及圆柱形阀体，其中，所述摆叶包括有摆叶轴和摆叶门板，摆叶门板与风门门框之间设置有弹簧或/和带弹簧的钢组件，在摆叶门板变换工作位置与风门门框闭合过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的钢组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量，使其减速从而防止其与门框的撞击。
进一步地，所述通风口包括有通风口一、通风口二、通风口三、通风口四，四个通风口均匀分布在圆柱形阀体的周边四个方向并与阀体内腔连通；所述风门包括有风门一、风门二、风门三、风门四组成，每个风门外周边为方形且中心开设有方形的门洞。
进一步地，所述风门一和风门二成90°，风门三和风门四成90°；风门密封安装在阀体中并在中间留有摆叶的安装位置。
进一步地，所述弹簧片包括有弹簧片组一、弹簧片组二、弹簧片组三、弹簧片组四，每个弹簧片组由四片弹簧片围成一个与风门门框大小对应的封闭环形，并安装在摆叶门板的面向风门门框的四个面上。
进一步地，所述弹簧片材料为弹簧钢片，弹簧钢片系长条形折为两个面，两个面的夹角大于90小于180度。
进一步地，在摆叶门板上安装一周与门框对应的弹簧钢片，弹簧钢片由长条形折为两个夹角大于90小于180度面。
本发明另一技术方案为：一种蓄热式余热回收系统，一种蓄热式余热回收系统，包括有四通阀、鼓风机、引风机、第一蓄热箱、第二蓄热箱、以及中央控制系统，其中，四通阀的四个出口分别与鼓风机、第一蓄热箱、引风机、第二蓄热箱相连接；中央控制系统控制鼓风机、引风机和四通阀的运行；鼓风机或/和引风机采用消音箱或安装在地窖/井中隔离并吸收噪音；所述四通阀内部摆叶门板与门框之间增加弹簧片。
进一步地，所述弹簧片材料为弹簧钢片，弹簧钢片系长条形折为两个面，两个面的夹角大于90小于180度。
进一步地，在摆叶门板上安装一周与门框对应的弹簧钢片，弹簧钢片由长条形折为两个夹角大于90小于180度面。
相较于现有技术，本发明一种耐高温低噪音四通阀及其蓄热式余热回收系统，克服了以前蓄热式余热回收系统噪音大的弱点，且弹簧或/和带弹簧的组件比橡胶垫更耐高温、密封性更好，因而本发明四通阀寿命更长、更好的密封使鼓风机和引风机的电能消耗更低，整个系统更节能更环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域的技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例四通阀的原理示意图。
图2是本发明实施例四通阀的摆叶轴测图。
图3是图2的A向视图。
图4是本发明实施例四通阀的弹簧片示意图。
图5是本发明实施例耐高温低噪音蓄热式余热回收系统的原理示意图。
具体实施方式
作为本发明一实施例，提供了一种耐高温低噪音四通阀，该四通阀利用弹性变形吸收系统动能防止撞击从而降低噪音，形成一种新的耐高温低噪音四通阀。四通阀内部摆叶门板与门框之间增加弹簧或/和带弹簧的组件，在摆叶门板变换工作位置与门框闭合的过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量使其减速从而防止其与门框的撞击，消除了撞击噪音。
本发明的另一实施例为蓄热式余热回收系统，包括有四通阀、鼓风机、引风机、第一蓄热箱、第二蓄热箱、以及中央控制系统；其中，四通阀的四个出口分别与鼓风机、第一蓄热箱、引风机、第二蓄热箱相连接；中央控制系统控制鼓风机、引风机和四通阀的运行；鼓风机和引风机采用消音箱隔离并吸收噪音，同时四通阀采用耐高温低噪音四通阀，该四通阀内部摆叶门板与门框之间设置有弹簧，在摆叶门板变换工作位置与门框闭合过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量使其减速从而防止其与门框的撞击，消除了撞击噪音。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“左”、“右”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本发明的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
本发明解决了蓄热式燃烧系统的噪音和气流密封问题，在长期高达400℃ (峰值600℃)的高温下的密封性、低噪音确保了系统更加节能和环保。
作为本发明一实施例，该四通阀利用弹性变形吸收系统动能，防止撞击从而降低四通阀噪音，从而形成一种新的耐高温低噪音四通阀，该四通阀内部摆叶门板与门框之间增加弹簧片，在摆叶门板变换工作位置与门框闭合过程中，利用弹簧片的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量使其减速从而防止其与门框的撞击，消除了撞击噪音。
如图1-图3所示，本发明四通阀包括有通风口1、风门、摆叶3、圆柱形阀体4、弹簧片以及上下密封盖板组成。所述的带弹簧片为采用杠杆原理利用弹簧弹性变形吸收摆叶门板的摆动能量从而降低撞击噪音。
所述通风口1包括有通风口一1-1、通风口二1-2、通风口三1-3、通风口四1-4，四个通风口均匀分布在圆柱形阀体4的周边四个方向并与阀体内腔连通；所述风门包括有风门一2-1、风门二2-1、风门三2-3、风门四2-4组成，每个风门外周边为方形且中心开设有方形的门洞；其中，风门一2-1和风门二 2-2成90°(称为风门组合一)，风门三2-3和风门四2-4成90°(称为风门组合二)；风门组合安装在阀体4中并在中间留有摆叶3的安装位置；摆叶3 包括有摆叶轴3-1和摆叶门板3-2，摆叶3安装在风门组合一和风门组合二中间，可以在90°范围内来回摆动；弹簧片包括有弹簧片组一5-1、弹簧片组二5-2、弹簧片组三5-3、弹簧片组四5-4，每个弹簧片组由四片弹簧片围成一个与风门门框大小对应的封闭环形，并安装在摆叶门板3-2的面向风门门框的四个面上。本发明实施例中，所述弹簧采用弹簧钢片，耐温可达600℃以上。
所述摆叶3围绕摆叶轴3-1摆动形成摆叶门板3-2的两个工作位。
其中，当摆叶门板3安装有弹簧片组一5-1的一边贴近风门一2-1时，阻断流过风门一2-1的气流，与此同时，摆叶门板3安装有弹簧片组三5-3的另一边贴近风门三2-3，以阻断流过风门三2-3的气流。这时通风口一1-1与通风口四1-4、通风口二1-2与通风口三1-3之间气流畅通。而当摆叶门板3逆时针旋转90°时，摆叶门板3安装有弹簧片组四5-4的一边贴近风门四2-4，阻断流过风门四2-4的气流，与此同时，摆叶门板3安装有弹簧片组二5-2的另一边贴近风门二2-2，阻断流过风门二2-2的气流。这时通风口一1-1与通风口二 1-2、通风口三1-3与通风口四1-4之间气流畅通。本发明四通阀在摆叶门板3-2 快速变换工作位置与风门门框闭合过程中，利用弹簧片组的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量使其减速从而防止其与风门门框的撞击，消除了撞击噪音。
本发明实施例中，所述弹簧片材料为弹簧钢片，可以耐高温。弹簧片在摆叶门板处于工作位时被摆叶门板3-2和风门门框压紧起到密封作用。
如图4，弹簧钢片系长条形折为两个面，两个面的夹角大于90小于180 度；其中一面用螺钉固定在摆叶门板上、另一面翘起一定高度，翘起的一面外边沿被门框阻挡时下压产生弹性反作用力，起到吸收摆叶门板动能降低噪音的作用，同时，布满门框一周的弹簧钢片还起到四通阀密封的作用。
具体地，在摆叶门板上安装一周与门框对应的所述弹簧钢片，弹簧钢片由长条形折为两个夹角大于90小于180度面；其中一面用螺钉固定在摆叶门板上、另一面翘起一定高度，翘起的一面外边沿被门框阻挡时下压产生弹性反作用力，起到吸收动能降低噪音的作用。
本发明另一实施例为一种蓄热式余热回收系统，如图5所示，包括有炉膛 6、耐高温低噪音的四通阀9、鼓风机及其消音箱10、引风机及其消音箱7、第一蓄热箱7、第二蓄热箱11、中央控制系统(图中未视出)控制鼓风机10-5、引风机7-2和四通阀9的运行；其中，中央控制系统为现有的普通控制系统，为公知的技术，故不详细赘述。
所述四通阀9为耐高温低噪音四通阀；四通阀内部摆叶门板与门框之间增加弹簧或/和带弹簧的组件，在摆叶门板变换工作位置与门框闭合过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量使其减速从而防止其与门框的撞击，消除了撞击噪音。所述鼓风机10-5安装在鼓风机消音箱10-2内部；所述引风机7-1安装在引风机消音箱7-1内部。蓄热燃烧系统通常采用高压鼓风机，需要从大气中快速吸气故噪音大，故将鼓风机10-5 封于鼓风机消音箱10-2内可降低噪音，空气通过鼓风机消音箱10-2的进风口 10-1进入，进风口设置有迷宫式通道10-3，迷宫式通道10-3设置有隔板10-4，空气经过迷宫式通道10-3，通过隔板10-4可阻挡鼓风机10-5工作噪音。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种蓄热式余热回收系统，包括有四通阀、鼓风机、引风机、第一蓄热箱、第二蓄热箱、以及中央控制系统，四通阀的四个通风口分别与鼓风机、第一蓄热箱、引风机、第二蓄热箱相连接；中央控制系统控制鼓风机、引风机和四通阀的运行；鼓风机或/和引风机采用消音箱或安装在地窖/地井中隔离并吸收噪音；所述四通阀包括有通风口、风门、摆叶、以及圆柱形阀体，其特征在于:所述摆叶包括有摆叶轴和摆叶门板，摆叶门板与风门门框之间设置有弹簧或/和带弹簧的钢组件，在摆叶门板变换工作位置与风门门框闭合过程中，利用弹簧的弹性变形或带弹簧的钢组件中弹簧的弹性变形吸收摆叶门板的转动能量，使其减速从而防止其与门框的撞击,所述弹簧或/和带弹簧的钢组件包括有弹簧片组一、弹簧片组二、弹簧片组三、弹簧片组四，每个弹簧片组由四片弹簧片围成一个与风门门框大小对应的封闭环形，并安装在摆叶门板的面向风门门框的四个面上，所述弹簧片材料为弹簧钢片，弹簧钢片系长条形折为两个面，所述通风口包括有通风口一、通风口二、通风口三、通风口四，四个通风口均匀分布在圆柱形阀体的周边四个方向并与阀体内腔连通；所述风门包括有风门一、风门二、风门三、风门四组成，每个风门外周边为方形且中心开设有方形的门洞。
2.如权利要求1所述蓄热式余热回收系统，其特征在于:在摆叶门板上安装一周与门框对应的弹簧钢片，弹簧钢片由长条形折为两个夹角大于90小于180度面。
3.如权利要求1所述蓄热式余热回收系统，其特征在于:所述风门一和风门二成90°，风门三和风门四成90°；风门密封安装在阀体中并在中间留有摆叶的安装位置。
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