CN110107716A - 一种气流切换阀组及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种气流切换阀组及控制方法，涉及蓄热式焚烧炉用具技术领域，包括阀组，阀组串联设有至少三个，且每个阀组上均设有进气通道与出气通道。本发明解决传统技术中的阀组无法对进气后的废气进行处理；承受多方向受力，导致阀组易变性；阀组应用场景受限；检修需整机装卸；及加工时，受焊接的热量易导致变形的问题。
Description
技术领域
本发明涉及蓄热式焚烧炉用具技术领域，具体涉及一种气流切换阀组及控制方法。
背景技术
随着工业的发展，环境问题变得日益突出，环境污染已是一个亟需解决的难题。其中大气污染与人民生活密切相关，大气污染主要包括有机废气污染和无机废气污染，而在有机废气治理技术中，焚烧法是一种最直接，最有效的处理技术之一。实际应用过程中大多采用蓄热式焚烧(RTO)和蓄热式催化燃烧(RCO)技术，与其他焚烧技术相比，蓄热式焚烧炉可有效的回收热量，其热回收效率可达95％以上。
固定床型(两床及以上)的RTO及RCO的运行原理是在风机的作用下废气通过管道和阀组进入蓄热室，经蓄热室预热提升温度后进入燃烧室后进一步提高温度，有机物在高温环境下分解成水和二氧化碳并释放出热量，处理后的气体经其它蓄热室回收热量后排出，如此过程废气通过阀组在不同蓄热室交替进出，即进入蓄热室时气体被加热，排出时被冷却，实现对有机废气净化和热量回收达到节能目的。因此阀组性能的好坏起着至关重要的作用。
关于这个阀组的设计，现有技术中有的采用蝶阀(分别在每个蓄热室的进气管道和出气管道)来实现，但当遇到大风量的气体时需要的阀组外径很大成本和漏风量增加造成焚烧炉的处理效率降低，且其管道布置复杂占空间较多。
现有技术中还有在焚烧炉体下端呈横向推拉式设计，跟焚烧炉体做成一体，但这样阀组过大后自身重量会形成一个向下的重力，使阀杆和气缸不仅要收到横向推拉力还有承受向下的阀板重力。
现有技术中还有为避免重力过大影响阀组的使用寿命将阀组采用上下推拉式，将其安装在炉体下部，但这样存在单体设备过高，运输和制作成本增加，而且这种将阀板跟炉体做成一体的设计，焚烧炉下部有时会冷凝产生的水进入阀体造成阀体寿命减少以及在检修时检修人员需进入炉体内部检修，属于受限空间作业，工作强度大和存在一定安全隐患等缺点。
中国国家知识产权局公开一个申请号为CN2018111639341的发明专利，该专利包括一中空腔体,所述腔体上端开设有第一通气孔和第二通气孔，所述第一通气孔与第二通气孔之间设置有第三通气孔，所述中控腔体下端开设有第四通气孔，所述中控腔体内部设置有第一活塞和第二活塞，所述第一活塞和第二活塞分别用于控制第一通气孔和第二通气孔的进气和排气，所述第一活塞和第二活塞分别连接有执行机构。本申请提供的一种全新的两箱式RTO阀组，采用一个阀组和一个执行器替代现有的4个阀组相互切换配合的模式，节约成本，同时降低故障率，经过分析后该方案仍存在以下不足：
第一，该方案中的阀组结构，虽能实现进气与出气功能且实现了焚烧炉与切换阀分开安装，但是阀板的动作方向为横向运动，使阀杆和气缸不仅要受到横向推拉力还有承受向下的阀板重力。
第二，该方案仅限制于两室结构，在处理风量上将会受到很大限制。
第三，该方案未设置吹扫功能，在某一蓄热室进气完毕后未经过处理的废气会残存在蓄热体中，当该蓄热室作为出气室时未经处理的废气直接排走，导致焚烧设备处理效率降低。
第四，检修人员需要定期对阀组进行检修，以保证工作的稳定进行，但是该方案中的阀组当处于故障时，需要拆卸整个阀组，其中装卸步骤繁琐，加大了劳动力，降低了工作效率。
第五，该方案中的装置在进行焊接安装制作时，易出现受焊接的热量导致部分变形的现象。
第六，蓄热式焚烧设备进出气时会遇到高温烟气的情况，当进气温度过高及所处理的废气浓度过高时都会导致排烟温度远远高于常温，导致阀组内外温差大，容易使阀组的结构的发生变形，对使用寿命和蓄热式焚烧炉处理效率带来影响，而且阀组外壁高温容易对操作人员带来安全隐患。
综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种气流切换阀组及控制方法，用以解决传统技术中的阀组无法对进气后的废气进行处理；承受多方向受力，导致阀组易变性；阀组应用场景受限；检修需整机装卸；及受焊接的热量易导致变形的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种气流切换阀组，包括阀组，所述阀组串联设有至少三个，且每个阀组上均设有进气通道与出气通道。
作为一种改进的方案，所述进气通道与所述出气通道通过风管相连通。
作为一种改进的方案，所述进气通道与所述出气通道上均开设有检修口。
作为一种改进的方案，所述出气通道上还开设有吹扫口。
作为一种改进的方案，所述进气通道上还设有进气口与炉膛连接口。
作为一种改进的方案，所述出气通道上还设有出气口。
作为一种改进的方案，所述进气通道与所述出气通道均包括上换气腔体与下换气腔体，且所述上换气腔体与下换气腔体之间设有用以控制通断的阀板。
本发明还同时公开一种气流切换阀组控制方法，三个所述阀组依次为第一阀组，第二阀组以及第三阀组，且三个阀组之间依次交替配合作进气，出气及吹扫动作。
作为一种改进的方案，当所述第一阀组作进气动作时，所述第二阀组作出气动作，所述第三阀组作吹扫动作；当所述第二阀组作进气动作时，所述第三阀组作出气动作，所述第一阀组作吹扫动作；当所述第三阀组作进气动作时，所述第一阀组作出气动作，所述第二阀组作吹扫动作，依次循环往复。
作为一种改进的方案，所述阀组作进气动作时，进气通道的上换气腔体与下换气腔体之间连通，出气通道的上换气腔体与下换气腔体之间阻断；所述阀组作出气动作时，进气通道的上换气腔体与下换气腔体之间阻断，出气通道的上换气腔体与下换气腔体之间连通；所述阀组作吹扫动作时，进气通道的上换气腔体与下换气腔体之间阻断，出气通道的上换气腔体与下换气腔体之间连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用独立的阀组单元组装而成，很好的避免串气漏气的问题；可适用于不同蓄热室数量的焚烧炉；阀组采用螺栓连接而成，没有焊缝不会因焊接而产生变形；整体安装简单，阀组之间的开关互不影响；切换阀组跟焚烧炉主体分开，方便加工及运输；设备的单元模块及标准化可更好的降低成本；受力更加单一，阀板在运动过程克服了纵向和横向的受力的问题；耐高温密封胶，很好的避免了因焊接时带来不必要的变形；通过气缸带动阀板上下垂直运动，从受力角度分析只受垂直方向的力，减小了因侧方向受力对阀杆的磨损；切换阀组跟炉体分开，且阀体两侧各设有检修口，检修时人可在设备外即可进行检修；设有吹扫口整个即可完成阀组进气、出气及吹扫的工作，布管简单；多个阀组单元组合可很好适应大风量废气处理项目；整个切换阀组采用板材折板加工而成，制作简单、成本低安装便捷；制造简单、运输安装方便、泄漏量小且检修安全方便的切换阀组，本切换阀组设有吹扫对接口使进、出气及吹扫一体化，设备模块化组合加工制作，结构简单，组装方便，密封性强，单向受力磨损小使用寿命长，可适用于两室、三室及更多室的焚烧炉；保证工作运行的稳定性；降低了生产成本；调节及其方便，省时省力；结构简单；降低了工人的劳动力；结构简单，使用寿命长；结构简单，工作稳定；操作控制简便，易于大规模制造与安装，应用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明的安装状态的示意图；
图中：1-出气通道；2-进气通道；3-检修口；4-管道；5-螺栓；6-底座；7-气缸；8-吹扫口；9-炉膛连接口；10-密封条；11-硅胶板；12-连接板；13-连接杆；14-保温层；15-导向杆；16-阀板；17-风管；18-出气口；19-进气口；20-上换气腔体；21-下换气腔体；22-第一阀组；23-第二阀组；24-第三阀组；25-蓄热式焚烧设备。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至图3所示，一种气流切换阀组及控制方法，包括阀组，阀组串联设有至少三个，且每个阀组上均设有进气通道2与出气通道1。
进气通道2与出气通道1通过风管17相连通。
进气通道2与出气通道1上均开设有检修口3。
出气通道1上还开设有吹扫口8，其中吹扫口8为吹扫法连连接口。
进气通道2上还设有进气口19与炉膛连接口9，其中炉膛连接口用以与蓄热式焚烧设备连接。
出气通道1上还设有出气口18。
进气通道2与出气通道1均包括上换气腔体20与下换气腔体21，且上换气腔体20与下换气腔体21之间设有用以控制通断的阀板16。
三个阀组依次为第一阀组22，第二阀组23以及第三阀组24，且三个阀组之间依次交替配合作进气，出气及吹扫动作。
当第一阀组22作进气动作时，第二阀组23作出气动作，第三阀组24作吹扫动作；当第二阀组23作进气动作时，第三阀组24作出气动作，第一阀组22作吹扫动作；当第三阀组24作进气动作时，第一阀组22作出气动作，第二阀组23作吹扫动作，依次循环往复。
阀组作进气动作时，进气通道2的上换气腔体20与下换气腔体21之间连通，出气通道1的上换气腔体20与下换气腔体21之间阻断；阀组作出气动作时，进气通道2的上换气腔体20与下换气腔体21之间阻断，出气通道1的上换气腔体20与下换气腔体21之间连通；阀组作吹扫动作时，进气通道2的上换气腔体20与下换气腔体21之间阻断，出气通道1的上换气腔体20与下换气腔体21连通。
其中进气通道2与出气通道1可调换，两者均采用金属板冲孔后折板通过螺栓5拼接而成，阀体均采用保温材料形成保温层14，外部用金属薄板包覆，保温棉一是可以保护当阀组内外温差过大造成金属变形，变形可以影响阀组的使用寿命及增加阀门的泄漏率(处理效率降低)，二是可以防止阀组高温造成对人员的烫伤；薄板包覆一是美观二是使用薄板可以进一步保护保温棉延长使用寿命。
所述进气通道2和出气通道1通过内部风管17连接一体，内部风管17通过金属板折边制作。
所述阀板还配套有组件，由气缸、阀板16，连接板12，连接杆13，导向杆15、螺栓5硅胶板11及其它密封材料组成，其中阀板16上还安装有密封条10。
气缸7通过气缸7底座6与阀板16相连，导向杆为气缸的伸缩杆，其中导向杆还与连接杆同轴安装，其中阀板安装于连接杆上。
连接杆起到稳定阀板的作用，可以防止阀板的运动方向平稳，更好的处理大风量。
当配套处理大风量的焚烧炉时，阀板需要做的很大或行程加大，阀板在上下运动的过程中会出现不稳，通过连接杆可以更好的限制阀板在单一方向上的运动(或设定方向)，这也是本发明能更处理大风量气体的优势。
出气通道1和进气通道2各设有检修口3，在出气通道1上设有吹扫口8和出气口18，在进气通道2上设有进气口19和炉膛连接口9。
阀组和阀组之间通过管道4连接，管道4通过金属板加工而成。
通过气缸7带动阀板16上下运动实现气体的切换。
本方案的工作原理为：
切换阀组由三个切换阀组成，分别为第一阀组22、第二阀组23及第三阀组24，每个阀组分别由一个进气通道2和一个出气通道1组成，当第一阀组22进气时，进气通道2的气缸7缩回，出气通道1气缸7伸出，气体经第一阀组22通过炉膛连接口9进入炉体内；
此时第二阀组23为出气，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7缩回，气体通过第二阀组23从炉体排出，再通过内部的风管17排走；
同时第三阀组24为吹扫，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7回缩，洁净空气通过第三阀组24进入炉体对蓄热式进行吹扫，以上过程同步进行。
一段时间后第二阀组23变为进气，运行状态为进气通道2气缸7缩回，出气通道1气缸7伸出，气体经第二阀组23通过炉膛连接口9进入炉体内，此时第三阀组24为出气，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7缩回，气体通过第三阀组24从炉体排除，再通过内部的风管17排走，同时第一阀组22为吹扫，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7回缩，洁净空气通过阀组A进入炉体对蓄热式进行吹扫。
一段时间后第三阀组24变为进气，运行状态为进气通道2气缸7缩回，出气通道1气缸7伸出，气体经第三阀组24通过炉膛连接口9进入炉体内，此时第一阀组22为出气，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7缩回，气体通过阀组A从炉体排除，再通过内部的风管17排走，同时第二阀组23为吹扫，进气通道2气缸7伸出，出气通道1气缸7回缩，洁净空气通过第二阀组23进入炉体对蓄热式进行吹扫。切换阀组如此周期性切换完成焚烧炉的进出气及吹扫切换操作。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种气流切换阀组，其特征在于：包括阀组，所述阀组串联设有至少三个，且每个阀组上均设有进气通道(2)与出气通道(1)。
2.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述进气通道(2)与所述出气通道(1)通过风管(17)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述进气通道(2)与所述出气通道(1)上均开设有检修口(3)。
4.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述出气通道(1)上还开设有吹扫口(8)。
5.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述进气通道(2)上还设有进气口(19)与炉膛连接口(9)。
6.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述出气通道(1)上还设有出气口(18)。
7.根据权利要求1所述的一种气流切换阀组，其特征在于：所述进气通道(2)与所述出气通道(1)均包括上换气腔体(20)与下换气腔体(21)，且所述上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间设有用以控制通断的阀板(16)。
8.一种气流切换阀组的控制方法，其特征在于：三个所述阀组依次为第一阀组(22)，第二阀组(23)以及第三阀组(24)，且三个阀组之间依次交替配合作进气，出气及吹扫动作。
9.根据权利要求8所述的一种气流切换阀组的控制方法，其特征在于：当所述第一阀组(22)作进气动作时，所述第二阀组(23)作出气动作，所述第三阀组(24)作吹扫动作；当所述第二阀组(23)作进气动作时，所述第三阀组(24)作出气动作，所述第一阀组(22)作吹扫动作；当所述第三阀组(24)作进气动作时，所述第一阀组(22)作出气动作，所述第二阀组(23)作吹扫动作，依次循环往复。
10.根据权利要求9所述的一种气流切换阀组的控制方法，其特征在于：所述阀组作进气动作时，进气通道(2)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间连通，出气通道(1)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间阻断；所述阀组作出气动作时，进气通道(2)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间阻断，出气通道(1)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间连通；所述阀组作吹扫动作时，进气通道(2)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间阻断，出气通道(1)的上换气腔体(20)与下换气腔体(21)之间连通。
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2019
- 2019-05-24 CN CN201910439136.5A patent/CN110107716A/zh active Pending
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