CN110864156A - 一种烟气切换阀 - Google Patents

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要清波
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王荥
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Abstract

本发明公开了一种烟气切换阀，包括阀体、导料斗、先导管和用于盖合和打开导料斗的下料口的阀板；导料斗外侧与阀体内侧密封连接；所述先导管的一端与导料斗连通，所述先导管的另一端与阀体内部连通，以使下料口与阀板开合动作之前，导料斗与阀体内的气体压力处于平衡状态。本发明解决了现有技术中存在的由于切换阀阀板两侧存在压力差，受压力差影响切换阀阀板开启困难的问题；本发明的切换阀能够先使阀板两侧气体压力均衡，减少压力差对阀板的作用力，从而实现阀板的快速开启与闭合。

Description

一种烟气切换阀
技术领域
本发明属于烧结工艺烟气系统辅助设备技术领域，具体涉及一种烟气切换阀。
背景技术
在烧结工艺中，烟气循环系统切换过程中，要求烟气切换阀能够快速切断或连通烧结主烟道与烧结机风箱，并且能够关闭严密。实际生产中，烟气切换常常是在生产过程中进行，由于切换阀阀板两侧存在压力差，受压力差影响切换阀阀板开启困难；烧结矿或脱落的烧结机台车篦条等杂物掉落在切换阀阀板上，卡阻阀板造成阀板不能开启，需要停机处理卡阻阀板的杂物，造成生产中断和增加了工人的劳动强度；由于切换阀密封件和阀板长期处于高粉尘浓度的烟气中，运行一段时间后，切换阀密封件或阀板磨损，造成切换阀关闭不严密，阀板密封处烟气泄漏，切换阀阀板两侧窜风，造成生产操作波动大。
发明内容
为了解决现有技术存在的由于切换阀阀板两侧存在压力差，受压力差影响切换阀阀板开启困难的问题，本发明目的在于提供一种烟气切换阀。
本发明所采用的技术方案为：
一种烟气切换阀，包括阀体、导料斗、先导管和用于盖合和打开导料斗的下料口的阀板；导料斗外侧与阀体内侧密封连接；所述先导管的一端与导料斗连通，所述先导管的另一端与阀体内部连通，以使下料口与阀板开合动作之前，导料斗与阀体内的气体压力处于平衡状态。
进一步的，所述下料口的外侧密封设有多个阀座；当阀板与下料口盖合时，每个阀座的靠近阀板的一侧与阀板密封接触。
进一步的，所述阀座与阀板相互接触的两个侧面上设有相互配合密封的两个密封面；所述阀座与阀板相互接触的两个侧面还通过V型密封圈密封连接。
进一步的，还包括驱动装置；所述驱动装置用于驱动阀板的一侧相对导料斗的下料口转动，所述阀板在驱动装置的驱动下实现阀板与导料斗的下料口的开合。
进一步的，所述驱动装置包括气缸、第一底座、连接短轴和曲柄；所述气缸通过第一底座固定在所述阀体外侧；气缸的活塞杆与连接短轴的一端铰接；连接短轴的另一端通过条形孔与曲柄的一端铰接；曲柄的另一端与阀板转动连接；曲柄在连接短轴的作用下，带动阀板与下料口实现开合。
进一步的，所述阀板上设有阀板轴；曲柄通过键与阀板轴连接，阀板轴通过键与阀板连接，所述阀体的外侧设有轴承座；阀板轴采用滚筒轴承支撑于轴承座上，阀板轴两端轴端密封。
进一步的，还包括控制装置；所述控制装置包括设于先导管上的电动提升阀、设于曲柄上的电动提升阀触发装置、设于阀体内壁的阀板打开触发装置、设于阀座上的阀板盖合触发装置和微控制器；所述微控制器分别与气缸、电动提升阀、提升阀触发装置、阀板打开触发装置、阀板盖合触发装置连接。
进一步的，所述电动提升阀触发装置包括回复机构和与微控制器连接的位置开关；所述回复机构包括第二底座、一端铰接在第二底座上的转动板和具有销子的复位弹簧；所述销子设于复位弹簧的内部中空位置，具有销子的复位弹簧的一端与转动板的另一端连接；所述第二底座上设有供销子的另一端通过的通孔；第二底座的底部设有位置开关；当连接短轴挤压转动板的凸台时，转动板的另一端挤压复位弹簧使销子的另一端穿过所述通孔顶压所述位置开关；所述阀板盖合触发装置为关位限位器；所述阀板打开触发装置为开位限位器；当阀板盖合时，阀板与关位限位器接触；当阀板完全打开时，阀板与开位限位器接触；所述曲柄的另一端上设有锁紧板；所述转动的另一端上设有用于卡住锁紧板的复位端沟槽。
进一步的，所述轴端密封内设有多个迷宫密封；多个迷宫密封中间设有气封槽；气封槽上具有用于接入压缩空气的气封口。
进一步的，阀体下部设置有检修人孔。
本发明的有益效果为：本发明的一种烟气切换阀，开启过程中能够先使阀板两侧气体压力均衡，减少压力差对阀板的作用力，阀板开启快速；同时阀板密封面和阀座密封面不受气流冲刷，保证密封面能够长期使用而不被损坏；切换阀上口设置有导料斗，生产中减少脱落烧结机篦条或烧结矿对阀板的猛烈撞击，延长阀板的使用寿命；阀座密封面采用三道环形密封，能够保证关闭状态下关闭严密；阀板轴两侧与阀体之间采用迷宫密封，并通气体密封，确保被密封气体不至泄漏。阀体下部设置有检修人孔，能够定期进入阀内更换阀座密封件，降低工人的劳动强度。
附图说明
图1为实施例的安装示意图。
图2为实施例的本发明的结构示意图。
图3为实施例的本发明的剖面示意图。
图4为实施例的本发明的a局部放大示意图。
图5为实施例的b局部放大示意图。
图6为实施例的轴端密封示意图。
图7为图6的内部结构示意图。
图中：1-切换阀、2-烧结机风箱侧烟道、3-主烟道侧烟道、4-气缸、5-第一底座、6-活塞杆、7-连接短轴、8-曲柄、9-轴承座、10-轴端密封、11-先导管、12-电动提升阀、13-检修人孔、14-阀体、15-阀板、16-阀板轴、17-导料斗、18-关位限位器、19-开位限位器、20-阀座、21-第二底座、22-转动板、23-销子、24-复位弹簧、25-锁紧板、26-位置开关、27-第一销轴、28-第二销轴、29-螺母、30-V型密封圈、31-迷宫密封、32-气封槽、33-气封口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1
如图1-7所示的，一种烟气切换阀，包括阀体14、导料斗17、先导管11和用于盖合和打开导料斗的下料口的阀板15，通过阀板与导料斗的开合动作，实现切换阀的盖合和打开；导料斗外侧与阀体内侧密封连接；所述先导管的一端与导料斗连通，所述先导管的另一端与阀体内部连通，以使下料口与阀板开合动作之前，导料斗与阀体内的气体压力处于平衡状态；从而保证了在每次对切换阀进行打开或盖合操作时，导料斗与阀体的压力是出于平衡状态，从而更有利于阀板更省力快速的进行打开或盖合操作。
为了保证下料口与阀板在盖合时的密封性，所述下料口的外侧密封设有多个阀座20；当阀板与下料口盖合时，每个阀座的靠近阀板的一侧与阀板密封接触。
为进一步增强下料口与阀板在盖合时的密封性，所述阀座与阀板相互接触的两个侧面上设有相互配合密封的两个密封面；所述阀座与阀板相互接触的两个侧面还通过V型密封圈30密封连接。
为了便于阀板相对于导料斗的下料口进行打开和盖合操作，所述切换阀还包括驱动装置；所述驱动装置用于驱动阀板的一侧相对导料斗的下料口转动，所述阀板在驱动装置的驱动下实现阀板与导料斗的下料口的开合。
具体地，所述驱动装置包括气缸4、第一底座5、连接短轴7和曲柄8；所述气缸通过第一底座固定在所述阀体外侧；气缸的活塞杆与连接短轴的一端铰接；连接短轴7的另一端通过条形孔与曲柄8的一端铰接；曲柄的另一端与阀板转动连接；曲柄在连接短轴的作用下，带动阀板与下料口实现开合。
为了便于阀板的打开和盖合并同时增强阀板在使用过程中的密封性，所述阀板上设有阀板轴16；曲柄通过键与阀板轴连接，阀板轴通过键与阀板连接，所述阀体的外侧设有轴承座9；阀板轴采用滚筒轴承支撑于轴承座上，阀板轴两端轴端密封。
为了进一步加强阀板轴两端的轴端密封性，所述轴端密封内设有多个迷宫密封31；多个迷宫密封中间设有气封槽32；气封槽上具有用于接入压缩空气的气封口33。
为了增强操作过程的自动化水平，切换阀还包括控制装置；所述控制装置包括设于先导管上的电动提升阀、设于曲柄上的电动提升阀触发装置、设于阀体内壁的阀板打开触发装置、设于阀座上的阀板盖合触发装置和微控制器；所述微控制器分别与气缸、电动提升阀、提升阀触发装置、阀板打开触发装置、阀板盖合触发装置连接。
具体地，所述电动提升阀触发装置包括回复机构和与微控制器连接的位置开关；所述回复机构包括第二底座、一端铰接在第二底座上的转动板和具有销子23的复位弹簧24；所述销子设于复位弹簧的内部中空位置，具有销子的复位弹簧的一端与转动板的另一端连接；所述第二底座上设有供销子的另一端通过的通孔；第二底座的底部设有位置开关26；当连接短轴挤压转动板的凸台时，转动板的另一端挤压复位弹簧使销子的另一端穿过所述通孔顶压所述位置开关；所述阀板盖合触发装置为关位限位器；所述阀板打开触发装置为开位限位器；当阀板盖合时，阀板与关位限位器接触；当阀板完全打开时，阀板与开位限位器接触；所述曲柄的另一端上设有锁紧板25；所述转动的另一端上设有用于卡住锁紧板的复位端沟槽。
为了便于进入阀门更换阀座密封件，降低工人的劳动强度，阀体下部设置有检修人孔13。
实施例2
本实施例示出一种烟气切换阀。如图1-7所示的，切换阀1包括阀体14、导料斗17、阀座20、阀板15、气缸4、自锁装置和先导管11，阀体14为钢质圆柱形筒体，切换阀1通过两端法兰与烧结机风箱侧烟道2和主烟道侧烟道3连接，气缸4安装于第一底座5的活动支座上，气缸4的活塞杆6通过第二销轴28与连接短轴7连接，连接短轴7另一端为条形孔，优选为椭圆形长孔，连接短轴7通过第一销轴27与曲柄8连接，曲柄8通过键与阀板轴16连接，阀板轴16通过键与阀板15连接，阀板轴16采用滚筒轴承支承与轴承座9上，阀板轴16两端采用轴端密封10密封，先导管11的上端贯穿阀板15上部阀体14，先导管11与导料斗17连通，先导管11的下端与阀板15的下部阀体14连通，电动提升阀12安装于先导管11上；
如图3所示，关位限位器18安装于阀座20上，开位限位器安装于阀体14的内壁；如图4所示，第二底座21的一端有绞支座，另一端有通孔；转动板22的左端固定在第二底座21上的活动支座上，转动板22的右端顶部设有沟槽，转动板22底部有固定在转动板22上的销子23，转动板22通过销子23插入复位弹簧24，并插入第二底座21的通孔内，串出第二底座21通孔的销子23上设置有螺母29；锁紧板25通过螺钉固定在曲柄8下端，锁紧板25下部有沟槽，锁紧状态时，锁紧板25沟槽卡入转动板22复位端沟槽内，实现自锁。
如图5所示，阀座20安装在导料斗17的下部外圆面，阀座20的密封面上有三道环形槽，三道V型密封圈30嵌入阀座20的环形槽内，关闭状态，阀板15的密封面紧贴阀座20的密封面，阀板15的密封面紧压V型密封圈30，实现关闭严密。
如图6所示，轴端密封10内有四道迷宫密封31，四道迷宫密封31之间有气封槽32，压缩空气接入气封口33，对切换阀1关断气体进行阻断密封。
在本实施例中，第一底座5、活塞杆6、连接短轴7、曲柄8、轴端密封10、先导管11、检修人孔13、阀体14、阀板15、阀板轴16、导料斗17、阀座20、第二底座21、转动板22、销子23、锁紧板25、第一销轴27、第二销轴28、迷宫密封31均为钢质材料。
在本实施例的工作过程为：
开启工作过程：气缸4的活塞杆6伸出，推动连接短轴7做水平移动，连接短轴7凸台顶压转动板22凸台，使转动板22绕第二底座21的支座向下转动，转动板22的复位端向下移动，锁紧板25脱离转动板22，同时转动板22复位端销子23顶压位于第二底座21下部的位置开关26，位置开关26发出指令开启电动提升阀12，先导管11联动切换阀1阀板15两侧烟气，使阀板15两侧气体压力均衡；气缸4的活塞杆6继续伸出，活塞杆6通过连接短轴7推动曲柄8转动，曲柄8带动阀板15翻转，此时自锁装置的复位弹簧24向上顶压自锁装置的转动板22，位置开关26失电，提升阀12关闭，气缸4的活塞杆6继续伸出推动阀板15翻板至90°位置，阀板15触碰开位限位器19，开位限位器19通过微控制器发出指令关闭气缸4，至此切换阀全开。
关闭工作过程：气缸4的活塞杆6收回，活塞杆6通过连接短轴7拉动曲柄8转动，曲柄8带动阀板15翻转，连接短轴7的凸台顶压转动板22的凸台，使转动板22绕第二底座21的支座向下转动，转动板22的复位端向下移动，转动板22复位端销子23向下顶压位于第二底座21下部的位置开关26，位置开关26发出指令开启电动提升阀12，先导管11道联动切换阀1的阀板15的两侧烟气，使阀板15两侧气体压力均衡；气缸4的活塞杆6继续收回，活塞杆6通过连接短轴7拉动曲柄8转动，曲柄8带动阀板15关闭，此时自锁装置的复位弹簧24向上顶压自锁装置的转动板22，位置开关26失电，电动提升阀12关闭，阀板15触碰关位限位器18，关位限位器18通过微控制器发出指令关闭气缸4，切换阀1关闭，同时锁紧板25卡入转动板22复位端沟槽内，实现锁紧。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种烟气切换阀，其特征在于：包括阀体、导料斗、先导管和用于盖合和打开导料斗的下料口的阀板；导料斗外侧与阀体内侧密封连接；所述先导管的一端与导料斗连通，所述先导管的另一端与阀体内部连通，以使下料口与阀板开合动作之前，导料斗与阀体内的气体压力处于平衡状态。
2.根据权利要求1所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述下料口的外侧密封设有多个阀座；当阀板与下料口盖合时，每个阀座的靠近阀板的一侧与阀板密封接触。
3.根据权利要求2所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述阀座与阀板相互接触的两个侧面上设有相互配合密封的两个密封面；所述阀座与阀板相互接触的两个侧面还通过V型密封圈密封连接。
4.根据权利要求3所述的一种烟气切换阀，其特征在于：还包括驱动装置；所述驱动装置用于驱动阀板的一侧相对导料斗的下料口转动，所述阀板在驱动装置的驱动下实现阀板与导料斗的下料口的开合。
5.根据权利要求4所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述驱动装置包括气缸、第一底座、连接短轴和曲柄；所述气缸通过第一底座固定在所述阀体外侧；气缸的活塞杆与连接短轴的一端铰接；连接短轴的另一端通过条形孔与曲柄的一端铰接；曲柄的另一端与阀板转动连接；曲柄在连接短轴的作用下，带动阀板与下料口实现开合。
6.根据权利要求5所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述阀板上设有阀板轴；曲柄通过键与阀板轴连接，阀板轴通过键与阀板连接，所述阀体的外侧设有轴承座；阀板轴采用滚筒轴承支撑于轴承座上，阀板轴两端轴端密封。
7.根据权利要求6所述的一种烟气切换阀，其特征在于：还包括控制装置；所述控制装置包括设于先导管上的电动提升阀、设于曲柄上的电动提升阀触发装置、设于阀体内壁的阀板打开触发装置、设于阀座上的阀板盖合触发装置和微控制器；所述微控制器分别与气缸、电动提升阀、提升阀触发装置、阀板打开触发装置、阀板盖合触发装置连接。
8.根据权利要求7所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述电动提升阀触发装置包括回复机构和与微控制器连接的位置开关；所述回复机构包括第二底座、一端铰接在第二底座上的转动板和具有销子的复位弹簧；所述销子设于复位弹簧的内部中空位置，具有销子的复位弹簧的一端与转动板的另一端连接；所述第二底座上设有供销子的另一端通过的通孔；第二底座的底部设有位置开关；当连接短轴挤压转动板的凸台时，转动板的另一端挤压复位弹簧使销子的另一端穿过所述通孔顶压所述位置开关；所述阀板盖合触发装置为关位限位器；所述阀板打开触发装置为开位限位器；当阀板盖合时，阀板与关位限位器接触；当阀板完全打开时，阀板与开位限位器接触；所述曲柄的另一端上设有锁紧板；所述转动的另一端上设有用于卡住锁紧板的复位端沟槽。
9.根据权利要求6所述的一种烟气切换阀，其特征在于：所述轴端密封内设有多个迷宫密封；多个迷宫密封中间设有气封槽；气封槽上具有用于接入压缩空气的气封口。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种烟气切换阀，其特征在于：阀体下部设置有检修人孔。
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