CN215596412U - 一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门，包括气动执行器、主轴、阀板和内隔板，内隔板中设置排气口，于排气口内侧壁设置密封圈，密封圈上设有气密结构；主轴一端与气动执行器连接，另一端设置调节结构；阀板的大小与排气口相匹配，以完全覆盖排气口，阀板通过调节结构与主轴连接，使其相对于主轴进行转动连接；气动执行器控制主轴运动，以使阀板实现第一状态和第二状态的切换，第一状态为阀板贴合密封圈使阀门关闭，第二状态为阀板远离密封圈使阀门开启；当阀板处于第一状态时，气密结构对阀板与密封圈进行密封。本实用新型可提高阀门的密封性，降低阀门维护和维修的频率。

Description

一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门

技术领域

本实用新型涉及蓄热式热力燃烧炉领域，更具体地，涉及一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门。

背景技术

蓄热式热力燃烧炉(RTO)采用天然气直接燃烧有机废气，在750～850℃温度下，将有机废气氧化分解为CO₂和H₂O，燃烧后的烟气通过特制的陶瓷蓄热体，使陶瓷体升温而“蓄热”，预热后续进入的有机废气，然后再排放分解后的废气，从而使RTO可以充分回收燃烧有机分解热能，系统能耗大大降低。

目前蓄热式热力燃烧炉选用的密封阀有推拉式和提升式两种，当气缸拉出或提升主轴时，与主轴连接的平整阀板离开密封圈，这时处理后的废气通过排气口进入RTO的共腔体后排出，当气缸推进或下压时，通过主轴连接的平整阀板贴紧密封圈，这时排气口被阀板覆盖，阀门关闭，废气则无法通过阀门。

然而，传统的密封阀在长期使用时，气缸多次推拉或提升阀板，阀板就会在外作用力的作用下会产生变形，而因为阀板是通过焊接或螺栓垂直连接在主轴上，当在阀板变形时，阀板变形的部分与密封圈之间会出现缝隙，无法完全贴合实现真正的密封，而且由于阀板与密封圈之间是硬密封，二者之间难免会存在细微的缝隙，造成废气泄露，未经燃烧处理的废气就会通过这些缝隙进入RTO的共腔体，直接从另一侧的阀门排放，从而导致RTO的废气处理效率下降，污染环境。

实用新型内容

本实用新型旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门，以提高阀门的密封性，降低阀门维护和维修的频率。

本实用新型采取的技术方案是，提供一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门，包括气动执行器、主轴、阀板和内隔板，所述内隔板中设置排气口，于所述排气口内侧壁设置密封圈，所述密封圈上设有气密结构；所述主轴一端与气动执行器连接，另一端设置调节结构；所述阀板的大小与排气口相匹配，以完全覆盖所述排气口，所述阀板通过所述调节结构与所述主轴连接，使其相对于所述主轴进行转动连接；所述气动执行器控制所述主轴运动，以使所述阀板实现第一状态和第二状态的切换，所述第一状态为所述阀板贴合所述密封圈使所述阀门关闭，所述第二状态为所述阀板远离所述密封圈使所述阀门开启；当所述阀板处于第一状态时，所述气密结构对所述阀板与密封圈进行密封。

在本技术方案中，所述气动执行器往复运动推拉所述主轴，带动所述阀板贴紧所述密封圈以密封排气口，使废气在燃烧室中燃烧，或带动所述阀板远离所述密封圈使所述排气口开启，废气从所述排气口排出至共腔体内；若多次推拉后阀板出现变形，所述气动执行器在推动阀板贴紧密封圈时，由于阀板出现变形，阀板未变形的边缘在贴合密封圈时会受到阻力，此时调节结构在阻力作用下对阀板进行转动调节，使阀板在限定角度内向任意方向自动转动以贴合密封圈，又因为传统的阀板和密封圈均为刚性材料制成，当二者贴合时，依然存在细微的缝隙，不能避免有废气泄露，因此在密封圈上设置气密结构，当阀板完全贴合密封圈时，气密结构则启动，对所述阀板与密封圈的贴合处进行密封，以加强密封效果，使废气无法从贴合处泄露。

进一步地，所述调节结构包括关节球和关节外圈，所述主轴贯穿所述关节球，所述关节外圈的内表面与所述关节球的外表面贴合，以使所述关节外圈与所述关节球转动连接；所述阀板与所述关节外圈连接。

在本技术方案中，所述调节结构结合了关节的原理，与所述关节外圈连接的阀板可在限定角度内向任意方向旋转，当阀板变形时则可以通过调节装置自动转动以适应贴合密封圈，使阀门长期使用后依然保持较高的密封性。

再进一步地，所述主轴和所述关节球为一体成型。在制作过程中，可将主轴和关节球通过车床加工做成一体，避免采用焊接工艺连接时材料产生的热膨胀导致主轴和关节球变形。

再进一步地，所述关节外圈包括第一万向法兰和第二万向法兰，所述第一万向法兰设于所述关节球的沿所述主轴运动方向的一侧，所述第二万向法兰设于所述关节球的另一侧，使所述关节球设于所述第一万向法兰和第二万向法兰之间；所述阀板内侧设于所述第一万向法兰和第二万向法兰之间，并与所述第一万向法兰和第二万向法兰固定连接。

在本技术方案中，通过第一万向法兰和第二万向法兰相对设置，可夹住阀板实现固定，使阀板随气动执行器推拉而贴合或离开密封圈，且在贴合时可将阀板未变形部分受到的阻力传递到第一万向法兰和第二万向法兰，两片万向法兰在阻力作用下往受力的相反方向作有限角度的旋转，阀板随之转动，从而使阀板变形部分贴合密封圈。

再进一步地，所述阀板内侧与所述第一万向法兰和第二万向法兰之间通过螺栓固定连接。在安装时，将第一万向法兰和第二万向法兰置于主轴的关节球两侧后，将阀板置于两片法兰中间并使用螺栓作固定连接，避免采用焊接工艺连接时材料产生热膨胀，法兰内表面和阀板与法兰连接处发生变形。

进一步地，所述气密结构包括设于密封圈与所述阀板贴合的表面上的气密封槽，以及与所述气密封槽连接的压缩空气管，所述压缩空气管用于向所述气密封槽提供压缩空气，当所述阀板处于第一状态时，所述压缩空气管提供压缩空气使所述气密封槽内部的压力大于其外部的压力。

在本技术方案中，当阀板处于第一状态时，排气口即关闭，但阀板与密封圈之间依然存在因接触面不平整而产生的细微缝隙，出现漏气的风险，因此设置用于容置压缩空气的气密封槽和提供压缩空气的压缩空气管，当阀板贴合密封圈时，气密封槽处于大致密闭的状态，此时向气密封槽内提供压缩空气，使气密封槽内部的压力大于其外部废气的压力，因此废气无法通过阀板和密封圈之间的缝隙，大大增强了阀门的密封性；若阀门在长期使用后变形，阀板则无法完全贴合密封圈，气密封槽存在敞开的部位，就无法采用通入压缩空气的方式进行密封，因此本方案采用气密结构和调节结构配合的方式，当阀板变形时，调节结构可自动将阀板旋转至最贴合密封圈的位置，从而保证大部分压缩空气可容置在气密封槽内，实现良好的气密效果，增强阀门的密封性。

进一步地，所述阀板厚度为3～5mm。通过设置一定厚度的阀板，避免厚度过大时使气动执行器负荷过大，同时避免厚度过小时阀板更易变形，从而保证密封阀门的使用寿命。

优选地，所述阀板厚度为4mm。

进一步地，所述主轴上还设有行程固定轴承，以限定所述主轴和阀板的运动行程。所述主轴带动阀板按照行程固定轴承限定的直线行程往复运动，避免行程超出范围令阀板贴合密封圈时产生的压力过大，导致阀板和调节结构变形甚至损坏。

优选地，还包括设于主轴上的油封。所述油封将需要润滑的所述行程固定轴承与气动执行器隔离，避免润滑油渗漏。

进一步地，所述密封圈的材料为碳钢，和/或，所述阀板的材料为不锈钢板。

在本技术方案中，密封圈和阀板采用的材料为刚性材料，二者配合形成硬密封，其耐高温、抗磨损、机械性能佳，更适合用于需要燃烧的高温环境，且使用寿命和可靠性更高，虽然密封圈和阀板硬密封时接触面会出现不可避免的细微缝隙造成废气泄露，但是通过气密结构即可进行补充气密封，提高密封圈和阀板之间的密封性，从而克服硬密封存在的这一缺点。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型设置了调节结构，在变形的阀板贴合密封圈时根据阀板变形的位置在限定角度内向任意方向自动转动，以使阀板贴合密封圈，可有效提高长期使用后的阀门的密封性，并降低阀门维护和维修的频率；

(2)本实用新型设置了气密结构，在阀板贴合密封圈时向气密封槽通入压缩空气，使气密封槽和废气之间存在压力差，废气无法通过阀门，从而克服了密封圈和阀板硬密封时存在的废气泄露问题，提高了阀门的密封性；

(3)本实用新型调节结构中关节球和万向法兰制作和安装工艺简单，降低了加工成本和难度的同时，还能有效避免主轴、关节球、阀板和万向法兰等部件在加工时因高温发生变形而影响阀门的密封性。

附图说明

图1为阀门开启时的结构示意图。

图2为阀门关闭时的结构示意图。

图3为阀板未变形的阀门开启时的剖视图。

图4为阀板未变形的阀门关闭时的剖视图。

图5为阀板变形后的阀门开启时的剖视图。

图6为阀板变形后的阀门关闭时的剖视图。

图7为调节结构的剖视图。

附图中标记为：主轴100；阀板200；内隔板300；排气口310；密封圈320；调节结构400；关节球410；第一万向法兰420；第二万向法兰430；螺栓440；气密封槽510；压缩空气管520；行程固定轴承600；油封700。

具体实施方式

本实用新型附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例

如图1至图4所示，本实施例提供了一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门，包括气动执行器、主轴、阀板200和内隔板300。所述内隔板300中设置排气口310，处理后的废气通过排气口310进入RTO共腔体内，以进行后续排出工序；所述排气口310内侧壁设置密封圈320，在所述密封圈320上设有气密结构，以对所述阀板200与密封圈320进行密封；所述主轴100一端与气动执行器连接，另一端设置调节结构400；所述阀板200的大小与所述排气口310相匹配，以完全覆盖所述排气口310，所述阀板200通过所述调节结构400与所述主轴100连接，使其相对于所述主轴100进行转动连接。在RTO运行时，所述气动执行器控制所述主轴100运动，以使所述阀板200实现第一状态和第二状态的切换，所述第一状态为所述阀板200贴合所述密封圈320使所述阀门关闭，所述第二状态为所述阀板200远离所述密封圈320使所述阀门开启；当所述阀板200处于第一状态时，所述气密结构对所述阀板200与密封圈320进行密封。所述主轴100上还设有行程固定轴承600和油封700，所述行程固定轴承600用于限定所述主轴100和阀板200的运动行程，所述油封700将需要润滑的所述行程固定轴承600与气动执行器隔离，避免润滑油渗漏。

在本实施例中，所述密封圈320的材料为Q235碳钢，所述阀板200为4mm厚的SS304不锈钢板，密封圈320与阀板200配合形成硬密封，通过气密结构对硬密封时接触面会出现不可避免的细微缝隙进行补充气密封，避免RTO运行过程中废气泄露，提高密封圈320和阀板200之间的密封性。

所述气密结构包括设于密封圈320与所述阀板200贴合的表面上的气密封槽510，以及与所述气密封槽510连接的压缩空气管520，所述压缩空气管520用于向所述气密封槽510提供压缩空气，当所述阀板200处于第一状态时，所述压缩空气管520提供压缩空气使所述气密封槽510内部的压力大于其外部的压力。

当阀板200处于第一状态时，排气口310即关闭，但阀板200与密封圈320之间依然存在因接触面不平整而产生的细微缝隙，出现漏气的风险，因此设置用于容置压缩空气的气密封槽510和提供压缩空气的压缩空气管520，当阀板200贴合密封圈320时，气密封槽510处于大致密闭的状态，此时向气密封槽510内提供压缩空气，使气密封槽510内部的压力大于其外部废气的压力，因此废气无法通过阀板200和密封圈320之间的缝隙，大大增强了阀门的密封性；若阀门在长期使用后变形，调节结构400可自动将阀板200旋转至最贴合密封圈320的位置，从而保证大部分压缩空气可容置在气密封槽510内，通过调节结构400和气密结构配合，能实现良好的气密效果，增强阀门的密封性。

结合图5、图6所示，当阀板200在长时间使用后产生变形时，变形部分无法与主轴100垂直，若直接贴合密封圈320时会产生缝隙使废气泄露，因此本实施例设置了调节结构400，在气动执行器推动主轴100带动阀板200贴合密封圈320时，阀板200未变形的边缘会先受到阻力，此时调节结构400对阀板200进行转动调节，使阀板200在限定角度内向所受阻力的相反方向自动转动以贴合密封圈320，实现对阀板200的调节。

结合图7所示，所述调节结构400包括关节球410和关节外圈，所述主轴100贯穿所述关节球410，在制作过程中可将主轴100和关节球410通过车床加工做成一体，使所述主轴100和所述关节球410为一体成型，所述关节外圈的内表面与所述关节球410的外表面贴合，以使所述关节外圈与所述关节球410转动连接，其包括第一万向法兰420和第二万向法兰430，所述第一万向法兰420设于所述关节球410的沿所述主轴100运动方向的一侧，所述第二万向法兰430设于所述关节球410的另一侧，使所述关节球410设于所述第一万向法兰420和第二万向法兰430之间，所述阀板200内侧设于所述第一万向法兰420和第二万向法兰430之间，三者之间通过螺栓440固定连接，由于两片万向法兰的内表面与关节球410外表面贴合，因此万向法兰可带动阀板200在限定角度内作任意方向的转动。主轴100和关节球410采用车床加工成一体成型，阀板200和第一万向法兰420和第二万向法兰430采用螺栓440固定，均未使用常规的焊接工艺，降低了加工成本和难度的同时，还能有效避免调节结构400各部件在加工时因高温发生变形而影响阀门的密封性。

本实施例的蓄热式热力燃烧炉密封阀门的工作过程为：

当阀门需要关闭时，气动执行器推动所述主轴100带动所述阀板200向前推进以实现第一状态，若阀板200未变形，阀板200可完全贴合密封圈320，此时气密封槽510处于大致密闭的状态，气密结构启动，压缩空气通过压缩空气管520进入密闭的气密封槽510内，使气密封槽510内的压力大于气密封槽510外部废气的压力，废气无法通过阀板200和密封圈320之间的缝隙，实现气密效果；若阀板200存在变形部分，阀板200未变形的部分先贴合密封圈320并受到阻力，第一万向法兰420和第二万向法兰430在阻力的作用下与主轴100上的关节球410之间向所受阻力的相反方向自动产生一定角度的相对转动，使阀板200转动并完全贴合密封圈320，从而使气密封槽510大致密闭，然后压缩空气管520向气密封槽510内提供压缩空气进行气密封，使废气无法通过排气口310；

当阀门需要打开时，气动执行器拉动所述主轴100带动所述阀板200后退以实现第二状态，气密封槽510敞开使其内的压缩空气自然排出，此时废气可从排气口310通过。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型技术方案所作的举例，而并非是对本实用新型的具体实施方式的限定。凡在本实用新型权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，包括气动执行器、主轴、阀板和内隔板，所述内隔板中设置排气口，于所述排气口内侧壁设置密封圈，所述密封圈上设有气密结构；所述主轴一端与气动执行器连接，另一端设置调节结构；所述阀板的大小与排气口相匹配，以完全覆盖所述排气口，所述阀板通过所述调节结构与所述主轴连接，使其相对于所述主轴进行转动连接；所述气动执行器控制所述主轴运动，以使所述阀板实现第一状态和第二状态的切换，所述第一状态为所述阀板贴合所述密封圈使所述阀门关闭，所述第二状态为所述阀板远离所述密封圈使所述阀门开启；当所述阀板处于第一状态时，所述气密结构对所述阀板与密封圈进行密封。

2.根据权利要求1所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述调节结构包括关节球和关节外圈，所述主轴贯穿所述关节球，所述关节外圈的内表面与所述关节球的外表面贴合，以使所述关节外圈与所述关节球转动连接；所述阀板与所述关节外圈连接。

3.根据权利要求2所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述主轴和所述关节球为一体成型。

4.根据权利要求2所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述关节外圈包括第一万向法兰和第二万向法兰，所述第一万向法兰设于所述关节球的沿所述主轴运动方向的一侧，所述第二万向法兰设于所述关节球的另一侧，使所述关节球设于所述第一万向法兰和第二万向法兰之间；所述阀板内侧设于所述第一万向法兰和第二万向法兰之间，并与所述第一万向法兰和第二万向法兰固定连接。

5.根据权利要求4所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述阀板内侧与所述第一万向法兰和第二万向法兰之间通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述气密结构包括设于密封圈与所述阀板贴合的表面上的气密封槽，以及与所述气密封槽连接的压缩空气管，所述压缩空气管用于向所述气密封槽提供压缩空气，当所述阀板处于第一状态时，所述压缩空气管提供压缩空气使所述气密封槽内部的压力大于其外部的压力。

7.根据权利要求1所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述阀板厚度为3～5mm。

8.根据权利要求1至7任一项所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述主轴上还设有行程固定轴承，以限定所述主轴和阀板的运动行程。

9.根据权利要求1至7任一项所述的蓄热式热力燃烧炉密封阀门，其特征在于，所述密封圈的材料碳钢，和/或，所述阀板的材料为不锈钢。

Images