CN109453486A - 放散机构及可用于放散管的止逆装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可用于放散管的止逆装置，包括管式外壳，管式外壳内设有至少一层阻火层，阻火层包括设于管式外壳内的承托板以及铺设于承托板上的卵石层，承托板上设有过气通道。还涉及一种放散机构，包括放散管及上述的止逆装置，放散管顶部设有点火装置，管式外壳将放散管分隔为上下两段且分别与两段放散管管体对接。通过设置卵石层，卵石与卵石之间形成众多的细小通道，当火焰通过这些细小通道之后将变成若干细小的火焰，可有效地扩大细小火焰和通道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。本发明提供的放散机构，采用上述止逆装置，可防止电石炉荒煤气等放散介质出现回火爆燃现象，保证生产安全。

Description

放散机构及可用于放散管的止逆装置

技术领域

本发明属于工业放散控制技术领域，具体涉及一种可用于放散管的止逆装置及采用该止逆装置的放散机构。

背景技术

电石炉荒煤气具有温度高、含尘量高、CO含量高等特点，其正常温度～500℃，瞬时极限温度可达700℃；含尘量在50～150g/Nm³范围内；CO含量在74～85％范围内。电石炉荒煤气一般进行回收利用，但当下游荒煤气过滤回收系统故障时需在放散管顶部点火放散；由于该电石炉荒煤气CO含量较高，在放散管中容易出现回火爆燃等现象，存在安全隐患。

发明内容

本发明实施例涉及一种可用于放散管的止逆装置及采用该止逆装置的放散机构，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种可用于放散管的止逆装置，包括管式外壳，所述管式外壳内设有至少一层阻火层，所述阻火层包括设于所述管式外壳内的承托板以及铺设于所述承托板上的卵石层，所述承托板上设有过气通道。

作为实施例之一，所述卵石层中的卵石粒径为Ф40～50mm。

作为实施例之一，所述卵石层的综合间隙小于0.9mm。

作为实施例之一，所述承托板的周缘设有环形围护板，所述环形围护板与所述承托板拼装组合为一滑屉，所述滑屉可水平推拉地设于所述管式外壳上。

作为实施例之一，所述管式外壳上还设有氮气反吹口，所述氮气反吹口位于最下方的所述承托板以下。

作为实施例之一，所述承托板为格栅板。

本发明实施例涉及一种放散机构，包括放散管，于所述放散管顶部设有点火装置，还包括如上所述的可用于放散管的止逆装置，所述管式外壳将所述放散管分隔为上下两段且分别与两段放散管管体对接。

作为实施例之一，所述放散管上还设有用于控制所述放散管通断的隔断装置，所述隔断装置位于所述管式外壳下方。

作为实施例之一，所述隔断装置包括上下间隔地布置于所述放散管上的上切断阀和下切断阀，所述放散管上设有隔断气体流道，所述隔断气体流道位于所述上切断阀与所述下切断阀之间。

作为实施例之一，所述上切断阀和所述下切断阀均为闸阀。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的止逆装置，通过设置卵石层，卵石与卵石之间形成众多的细小通道，当火焰通过这些细小通道之后将变成若干细小的火焰，可有效地扩大细小火焰和通道壁的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。本发明提供的放散机构，采用上述止逆装置，可防止电石炉荒煤气等放散介质出现回火爆燃现象，保证生产安全。

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为本发明实施例一提供的止逆装置的外部结构示意图；

图2为图1中沿A-A的剖视图；

图3为图2中沿B-B的剖视图；

图4为本发明实施例二提供的放散机构的结构示意图；

图5为本发明实施例二提供的隔断装置的结构示意图；

图6为本发明实施例三提供的双闸板闸阀完全开启时的结构示意图；

图7为本发明实施例三提供的阀板与阀座相对时的结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的双闸板闸阀关闭时的结构示意图。

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和图2，本发明实施例提供一种可用于放散管300的止逆装置100，包括管式外壳101，所述管式外壳101内设有至少一层阻火层102，所述阻火层102包括设于所述管式外壳101内的承托板1021以及铺设于所述承托板1021上的卵石层，所述承托板1021上设有过气通道。

本实施例提供的止逆装置100，采用卵石作为阻火原件，主要利用传热作用防止放散管300回火，主要作用原理是：

燃烧所需要的必要条件之一就是要达到一定的温度，即着火点；低于着火点，燃烧就会停止。依照这一原理，只要将燃烧物质的温度降到其着火点以下，就可以阻止火焰的蔓延。本实施例中，通过设置卵石层，卵石与卵石之间形成众多的细小通道，当火焰通过这些细小通道之后将变成若干细小的火焰，可有效地扩大细小火焰和通道壁(即卵石)的接触面积，强化传热，使火焰温度降到着火点以下，从而阻止火焰蔓延。本实施例提供的止逆装置100，可用于放散管300上，防止电石炉荒煤气等放散介质出现回火爆燃现象，保证生产安全。

可以理解地，上述卵石层在承托板1021上均匀铺设。优选地，采用均匀粒径的卵石铺设以形成该卵石层，在阻火的同时保证透气性。本实施例中，所述卵石层中的卵石粒径为Ф40～50mm。

进一步优选地，本实施例提供的止逆装置100可用于电石炉荒煤气的放散控制，将上述卵石层的综合间隙控制在小于0.9mm，可保证其对电石炉荒煤气火焰传播的有效阻止控制，对火焰的止逆效果较好。基于该结构，对于一般的电石炉荒煤气压力3000～3500Pa的工况，通过上述止逆装置100后，阻力损失大致在1500Pa左右。

进一步优化上述止逆装置100的结构，所述承托板1021的周缘设有环形围护板，所述环形围护板与所述承托板1021拼装组合为一滑屉，所述滑屉可水平推拉地设于所述管式外壳101上。即采用抽屉式结构，便于对卵石等的铺设、更换及清理维护等，例如，根据不同的应用场合而存在的火焰性质差异，可采用不同粒径的卵石而达到较好的阻火效果；在一次放散结束后，可将该滑屉拉出，使卵石快速冷却，便于下次放散操作；可以定期或不定期地将滑屉拉出而对其中的卵石层进行清洗或吹扫，避免积灰堵塞，造成放散气体压力损失过大；等等。

进一步优化上述止逆装置100的结构，如图1，所述管式外壳101上还设有氮气反吹口103，所述氮气反吹口103位于最下方的所述承托板1021以下，可以在线对卵石层进行吹扫清理，避免运行时卵石层中灰尘沉积过多。可以理解地，对于设置多层承托板1021和卵石层的结构，在吹扫其中一层卵石层时，其它层承托板1021可以抽出，可以提高反吹清理效果，而由于氮气的冷却作用，可以保证在线清理时防止火焰回火蔓延。

另外，对于上述的承托板1021上设置的过气通道，其可以为多个条形通道平行组合而成，也可以是呈网格状，如图3，该承托板1021优选为采用格栅板结构，可以防止卵石掉落，同时保证透气性；而且，格栅式过气通道也能一定程度上分割火焰及强化传热，与上述的卵石层配合，进一步保证阻火效果。本实施例中，上述承托板1021及围护板等优选为采用321系耐高温不锈钢(例如0Cr18Ni10Ti)，可耐电石炉炉气温度。

实施例二

如图4，本发明实施例提供一种放散机构，包括放散管300以及上述实施例一所提供的可用于放散管300的止逆装置100，于所述放散管300顶部设有点火装置400，所述管式外壳101将所述放散管300分隔为上下两段且分别与两段放散管300管体对接，也即放散管300包括上部管段和下部管段，管式外壳101的上下两端分别与该上部管段和下部管段对接，一般可采用法兰连接等固连方式，此处不作赘述。该管式外壳101位于点火装置400下方，可防止放散管300出现回火爆燃现象。

进一步优选地，所述放散管300上还设有用于控制所述放散管300通断的隔断装置200，所述隔断装置200位于所述管式外壳101下方，该隔断装置200用于在正常生产情况下关闭放散管300，在需要放散时，快速开启；其可以采用本领域常规的闸阀式放散阀，但这类放散阀存在耐温性能不够、易出现灰尘卡阻等问题，尤其对于高温、含尘量高的电石炉荒煤气并不适用。因此，本实施例中，提供一种隔断装置200，可在高温、含尘量高的电石炉荒煤气环境中进行有效隔断以及快速启闭，具体地：

如图5，该隔断装置200包括上下间隔地布置于所述放散管300上的上切断阀202和下切断阀203，所述放散管300上设有隔断气体流道204，所述隔断气体流道204位于所述上切断阀202与所述下切断阀203之间。上切断阀202与下切断阀203以及二者之间的放散管300管体即围设形成一隔断腔201，通过隔断气体流道204可向该隔断腔201内充入隔断气体。在正常生产状况下，两切断阀为关闭状态，通过向上述隔断腔201内充入压力高于放散气体压力的隔断气体，可使得放散气体被隔断；而且，隔断气体可冷却两切断阀，保证隔断装置200的工作可靠性，提高其使用寿命。可以理解地，隔断气体宜采用惰性气体等与放散气体不反应的介质，优选为采用氮气，隔断效果及冷却效果较佳，且成本较低。

为保证对上下切断阀203的冷却效果，优选为在隔断腔201内形成持续流动的隔断气流，上述的隔断气体流道204可包括相对开设于放散管300管体上的隔断气体入口和隔断气体出口，可在该隔断气体入口与隔断气体出口处分别设置控制阀，也可以在隔断气体入口管和隔断气体出口管上分别设置控制阀，用以控制是否向隔断腔201内充气。

本实施例中，上述的上切断阀202和所述下切断阀203均为闸阀，易于控制、响应速度快。阀板与阀座之间关闭时优选为采用硬密封，间隙小于0.1mm；在阀门打开状态下，阀板与阀座之间有2～3mm的间隙，可容放散气体通过。

进一步优选地，上述的上切断阀202和下切断阀203均优选为采用液压执行机构205实现快速启闭，即采用液压缸与阀杆连接，这在阀门技术领域是常规结构，此处不作详述。进一步优选地，如图5，上切断阀202与下切断阀203优选为通过同一液压缸驱动，保证二者启闭的同步性。可进一步配置限位开关实现液压缸的精确驱动，设置结构是本领域技术人员根据现有技术易于实现的，此处不作赘述。

上述的上切断阀202与下切断阀203优选为装配成一体闸阀结构，即该一体闸阀结构包括阀壳、两阀板和驱动两阀板同步动作的执行机构205，该阀壳设置在放散管300上。

实施例三

本实施例提供一种双闸板闸阀，可用于上述实施例二中作为其中的一体闸阀结构。

如图6-图8，该双闸板闸阀包括阀体211，阀体211具有阀室且连接有执行机构，阀体211上相对设置有两个阀座2111且于阀室内对应设有两个阀板212；阀室内还设有传动机构，传动机构与执行机构连接并具有密封传动状态和阀通传动状态，密封传动状态下，两阀板212相互远离从而分别与两阀座2111贴合；阀通传动状态下，两阀板212相互靠近从而分别与两阀座2111分离。

易于理解地，上述密封传动状态下，两阀板212与两阀座2111贴合，闸阀处于关闭状态；上述阀通传动状态下，两阀板212与两阀座2111分离，闸阀处于开启状态。两个阀座2111的用于与阀板212贴合的部位上均设有密封面，两阀板212上对应分别设有密封面，在两个阀板212分别与两个阀座2111的密封面贴合时，实现了双向密封。

上述的隔断气体流道204即开设于该阀体211上。

本实施例提供的双闸板闸阀，通过两块阀板212分别与阀体211的两个阀座2111密封面贴合，实现双向密封，密封更可靠，密封效果较佳。通过传动机构实现两个阀板212相互靠近或远离，尤其是以两个阀板212相互靠近的方式解除密封，避免阀板212与阀座2111的密封面之间的相对滑动，有效地减少密封面磨损，保证密封效果。

尤其地，当向阀室内通入隔断气体时，隔断气体的介质压力会作用在两侧阀板212的背面，使阀板212承受介质压力及密封压紧力的同向作用，大大增强该侧的密封效果。

进一步优化上述的双闸板闸阀，如图6-图8，传动机构包括托板215和两组传动单元，传动单元包括传动连杆213和滑动构件214，传动连杆213两端分别与滑动构件214及执行机构的输出端铰接，滑动构件214另一端与对应的阀板212连接，两滑动构件214被限位为能在托板215上滑动且能带动托板215随执行机构的输出端移动。上述传动连杆213两端连接的铰接轴轴向平行，且均与上述执行机构的直线驱动方向垂直。

上述的执行机构一般用于直线往复驱动，上述的两组传动单元或者说两个传动连杆213优选为相对于该执行机构的输出端轴线对称布置，保证两个阀板212同步动作。在其中一个具体实施例中，上述阀体211竖直安装，两个阀座2111的阀口轴线与竖向平行；上述执行机构水平安装于阀体211一侧，输出端轴线与水平向平行；传动连杆213与执行机构输出端之间的铰接轴轴向为水平向且与上述阀口轴线垂直；上述托板215竖直设置，滑动构件214除能随执行机构的输出端升降移动外，仅能在该托板215上竖向滑动。上述传动机构在执行机构的驱动作用下，可以靠近或远离阀座2111，在托板215移动至相应位置处而被阀室内相应部件挡住时，在执行机构的进一步驱动作用下，由于滑动构件214被限位于托板215上滑动，可以通过传动连杆213驱使滑动构件214在托板215上滑动，从而带动两块阀板212相互靠近或远离。

可以理解地，在阀室内具有限位结构，用于对托板215的移动行程进行限位，保证两阀板212能够与两阀座2111相对；限位结构的设置位置可根据具体情况选择，如阀座2111的设置位置，如托板215与滑动构件214之间的相对位置等，如该限位结构可以是阀体211的内壁。在本实施例中，如图6-图8，优选地，采用限位块2112，即：阀室内设有限位块2112且限位块2112位于托板215的远离执行机构的一侧；托板215与限位块2112抵靠时，两阀板212分别与两阀座2111相对，保证在执行机构的进一步作用下，两阀板212可以相互远离至分别与两阀座2111贴靠。

进一步优选地，如图6-图8，托板215的远离执行机构的一侧板面上设有能与限位块2112楔形契合的楔块2152。通过托板215与限位块2112楔形配合，不但可提供密封时的支承力，还可使阀板212、传动机构等运动时，自动找正位置，保证阀板212与阀座2111的对中。

对于上述的滑动构件214与托板215之间的连接关系，可以是在托板215中设置通孔等，滑动构件214滑设在该通孔中，两端分别与对应的传动连杆213和阀板212连接；作为优选的实施方式，如图6-图8，托板215上固定有两个套筒2151，两滑动构件214分别滑设于两套筒2151内且分别伸出对应的套筒2151至与阀板212连接，从而滑动构件214被限位在套筒2151内，且能带动托板215一起被执行机构驱动。滑动构件214上设有环形抵接凸台且套设有回程弹簧216，回程弹簧216收容于套筒2151内且一端抵接于抵接凸台上而另一端抵接于套筒2151的远离传动连杆213的端壁上。上述回程弹簧216的作用主要在于，解除密封状态时，在该回程弹簧216的弹性作用力下，阀板212先沿轴向(也即阀座2111的阀口轴向，垂直于密封面)与阀座2111分离，再沿平行于密封面的方向(也即执行机构的直线驱动方向)远离阀座2111，避免密封面之间的相对滑动，从而有效地减少密封面磨损。

基于上述结构，滑动构件214可以是连续式结构，如为滑动连杆，也可以是分体式结构，本实施例中，如图6-图8，优选地，滑动构件214包括压紧弹簧2142、与传动连杆213铰接的活塞部2141以及与阀板212连接的穿接部2143，活塞部2141与穿接部2143均滑设于套筒2151内，抵接凸台形成于穿接部2143上，压紧弹簧2142一端与活塞部2141抵接且另一端抵接于抵接凸台上。通过设置压紧弹簧2142，提供足够的密封压紧力，保证密封效果，能够补偿密封面、铰接部位的磨损等，设备可靠，使用寿命长。进一步地，套筒2151内壁设有环形限位凸台且环形限位凸台位于套筒2151的靠近传动连杆213的一端，对上述的滑动构件214/活塞部2141在套筒2151中的滑动行程进行限位，避免从套筒2151中滑出。上述压紧弹簧2142的刚度优选为大于回程弹簧216的刚度，以较大程度地大于回程弹簧216刚度为佳，通过压紧弹簧2142作为主要的弹簧压紧力施与构件。

进一步优化上述结构，如图6-图8，优选地，在上述密封传动状态下，托板215与限位块2112抵靠，且两传动连杆213处于同一直线上。基于上述分体式的滑动构件214的结构，优选为是传动连杆213轴线、活塞部2141轴线、压紧弹簧2142轴线、穿接部2143轴线、回程弹簧216轴线以及阀板212中心共线，从而两个传动连杆213承受的反作用力方向相反、相互抵消，上述传动机构达到自锁的状态，不需要执行机构提供额外动力，密封更加可靠。

进一步优化上述结构，如图6-图8，滑动构件214与对应的阀板212铰接，进一步优选为是球铰连接，可使阀板212在贴合阀座2111密封面时能自适应摆动，补偿加工、装配误差，保证阀板212与阀座2111密封面完全贴合。

上述的执行机构可以采用本领域常规的手动执行机构或自动执行机构等。本实施例中，作为优选，如图6-图8，执行机构包括固定安装于阀体211上的阀架2172、可活动地安装于阀架2172上且与传动机构连接的阀杆2173以及用于驱动阀杆2173沿自身轴向运动的执行驱动单元2171。该执行驱动单元2171可以采用液压缸、气缸、电动推杆等自动驱动设备，也可采用电机+丝杆机构等驱动结构；本实施例中，该执行驱动单元2171包括液压缸，液压缸安装于阀架2172上且输出轴与阀杆2173同轴连接。进一步地，在上述阀架2172上设有开限位部，用于避免闸阀开启时液压缸等驱动设备过动作而损坏阀板212和阀体211等。

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 (10)

1.一种可用于放散管的止逆装置，包括管式外壳，其特征在于：所述管式外壳内设有至少一层阻火层，所述阻火层包括设于所述管式外壳内的承托板以及铺设于所述承托板上的卵石层，所述承托板上设有过气通道。

2.如权利要求1所述的可用于放散管的止逆装置，其特征在于：所述卵石层中的卵石粒径为Ф40～50mm。

3.如权利要求1或2所述的可用于放散管的止逆装置，其特征在于：所述卵石层的综合间隙小于0.9mm。

4.如权利要求1所述的可用于放散管的止逆装置，其特征在于：所述承托板的周缘设有环形围护板，所述环形围护板与所述承托板拼装组合为一滑屉，所述滑屉可水平推拉地设于所述管式外壳上。

5.如权利要求1所述的可用于放散管的止逆装置，其特征在于：所述管式外壳上还设有氮气反吹口，所述氮气反吹口位于最下方的所述承托板以下。

6.如权利要求1所述的可用于放散管的止逆装置，其特征在于：所述承托板为格栅板。

7.一种放散机构，包括放散管，于所述放散管顶部设有点火装置，其特征在于：还包括如权利要求1至6中任一项所述的可用于放散管的止逆装置，所述管式外壳将所述放散管分隔为上下两段且分别与两段放散管管体对接。

8.如权利要求7所述的放散机构，其特征在于：所述放散管上还设有用于控制所述放散管通断的隔断装置，所述隔断装置位于所述管式外壳下方。

9.如权利要求8所述的放散机构，其特征在于：所述隔断装置包括上下间隔地布置于所述放散管上的上切断阀和下切断阀，所述放散管上设有隔断气体流道，所述隔断气体流道位于所述上切断阀与所述下切断阀之间。

10.如权利要求9所述的放散机构，其特征在于：所述上切断阀和所述下切断阀均为闸阀。