本實(shí)用新型屬于換熱設(shè)備，涉及一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器。

背景技術(shù)：

火焰加熱爐是石油、石化和天然氣工業(yè)中廣泛使用的工藝加熱爐，以燃油或燃?xì)鉃槿剂?，火焰直接加熱爐管內(nèi)連續(xù)流動(dòng)的工藝物流，滿足下游設(shè)備對(duì)工藝物流的溫度要求。

空氣預(yù)熱系統(tǒng)是火焰加熱爐的重要組成部分，但由于煙氣酸露點(diǎn)的影響，系統(tǒng)中金屬材料的空氣預(yù)熱器經(jīng)常發(fā)生露點(diǎn)腐蝕。目前，金屬材料的防低溫露點(diǎn)腐蝕技術(shù)還沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性突破，限制了火焰加熱爐排煙溫度的進(jìn)一步降低。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在各種工業(yè)爐窯中廣泛應(yīng)用一種蓄熱式換熱技術(shù)，用高溫?zé)煔饧訜嵝顭狍w，再將蓄熱體蓄存的熱量加熱空氣，使空氣獲得高溫預(yù)熱，蓄熱體冷卻后，再切換到高溫?zé)煔饧訜釥顟B(tài)，循環(huán)往復(fù)，達(dá)到余熱回收的目的。蓄熱式換熱器換熱效率高、投資少、節(jié)能效果明顯且環(huán)保作用較大。由于采用蜂窩陶瓷作蓄熱體，即使煙氣產(chǎn)生露點(diǎn)，蜂窩陶瓷也不會(huì)被腐蝕，因此，蓄熱式燃燒技術(shù)對(duì)于進(jìn)一步降低火焰加熱爐排煙溫度，避免空氣預(yù)熱器的露點(diǎn)腐蝕也具有非常重要的意義。

但是，這種換向式蓄熱換熱器也有其本身的局限性，由于蓄熱體是周期性地加熱、放熱，需要周期性的切換空氣和煙氣通道，造成空氣和煙氣流場(chǎng)的頻繁波動(dòng)，爐膛壓力波動(dòng)很大，增加了控制上的難度，降低了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性；此外，一旦一個(gè)蓄熱裝置停止工作，整套系統(tǒng)都將處于癱瘓狀態(tài)。

為解決蓄熱式換熱器不能連續(xù)工作問(wèn)題，中國(guó)專利CN 201410139676.9，公開(kāi)了一種蓄熱式換熱器，用四個(gè)直筒蓄熱室并聯(lián)形成四通道，保證換熱器的連續(xù)工作。但四個(gè)直筒蓄熱室形成的四通道，對(duì)于空氣(煙氣)來(lái)說(shuō)，實(shí)際只是兩條通道，當(dāng)一個(gè)通道換向時(shí)，只剩一個(gè)通道工作，空氣、煙氣流場(chǎng)和爐膛壓力波動(dòng)依然很大。而且，由于容積效應(yīng)，換向時(shí)，將由一股煙氣進(jìn)入到空氣通道，混入這股煙氣的空氣氧含量只有12～13％左右，造成燃燒器短時(shí)間低氧燃燒，有缺氧熄火的風(fēng)險(xiǎn)。因此，對(duì)于需要穩(wěn)定燃燒的加熱爐，四個(gè)蓄熱室顯然是不夠的。另外，一對(duì)直筒蓄熱室兩端配置一對(duì)四通換向閥同步工作，這一對(duì)四通換向閥如何保證同步專利沒(méi)有說(shuō)明。如果這對(duì)四通換向閥同步不能保證，將導(dǎo)致煙氣通道與空氣通道的沖突，同樣可以導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。因此，一對(duì)換向閥同步工作，對(duì)蓄熱式換熱器也是至關(guān)重要的。

為解決一對(duì)換向閥的同步換向問(wèn)題，中國(guó)專利CN201120247848.6，公開(kāi)了一種雙流體七通組合式換向閥，將流體四通閥與流體三通閥通過(guò)機(jī)械連接組合在一起形成七通，確保兩種流體同步、同方向進(jìn)行供給與置換。流體四通閥的閥體為圓柱形、閥芯為轉(zhuǎn)板式，密封結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)板式柱面彈性密封。

現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式四通換向閥，或由兩個(gè)換向閥同軸連接形成的七通閥，其缺點(diǎn)是閥體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大而笨重，轉(zhuǎn)板密封可靠性差、漏風(fēng)率高。

目前，現(xiàn)有技術(shù)的蓄熱式換熱器的蓄熱室，仍然采用一端入口、另一端出口的直筒式，結(jié)構(gòu)單一。采用立式直筒的蓄熱室，底部還要加篦子板支撐蓄熱體，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中蓄熱式換熱器配對(duì)四通閥同步可靠性差、換向閥閥體大而笨重、密封可靠性低以及蓄熱室進(jìn)一步小型化等問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器，其特征在于：該八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器包括換向閥和蓄熱室，換向閥為旋轉(zhuǎn)式八通換向閥，蓄熱室包括兩個(gè)室，左室和右室，均為U形管形式，所述旋轉(zhuǎn)式八通換向閥包括兩個(gè)四通換向閥，用一個(gè)共用軸，每個(gè)四通換向閥均包括閥體、閥芯、閥芯隔板和四個(gè)接口，所述閥體和閥芯均為球形，閥芯位于閥體內(nèi)部，閥體與四個(gè)接口連接形成閥外殼，四個(gè)接口為圓形，兩兩相對(duì)，相對(duì)兩個(gè)接口的中心線與另兩個(gè)相對(duì)接口的中心線成90°，閥芯上開(kāi)有四個(gè)內(nèi)孔，兩兩相對(duì)，相對(duì)兩個(gè)內(nèi)孔的中心線與另兩個(gè)相對(duì)內(nèi)孔的中心線成90°，閥體上的四個(gè)接口的直徑相等，閥芯上的四個(gè)內(nèi)孔直徑相等，閥芯上的內(nèi)孔直徑等于或小于閥體上的接口直徑，閥芯隔板設(shè)置在閥芯內(nèi)，將四個(gè)內(nèi)孔分隔成兩個(gè)通道，閥軸固定在閥芯上，閥芯與共用軸、閥芯隔板連成一體形成轉(zhuǎn)動(dòng)部件，閥芯隔板的圓心與閥芯和閥體的球心重合，閥體和閥芯之間設(shè)置有密封環(huán)、彈簧圈和密封彈簧，所述每個(gè)四通換向閥上的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)接口分別與左室和右室U形管的一個(gè)管口連通。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述每個(gè)四通換向閥的閥體和閥芯均為空心球加工而成，每個(gè)四通換向閥的閥芯內(nèi)壁上固定有閥芯加強(qiáng)筋。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述U形管蓄熱室為U形圓管蓄熱室。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述U形管蓄熱室為U形方管蓄熱室。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述蓄熱室內(nèi)的蓄熱體為蜂窩陶瓷。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述每個(gè)四通換向閥還包括軸套，軸套設(shè)置在閥芯內(nèi)，包裹在共用軸外面，共用軸與每個(gè)四通換向閥的閥芯上四個(gè)內(nèi)孔圓心所在的平面垂直，并且與每個(gè)四通換向閥的閥體上四個(gè)接口圓心所在的平面也垂直。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器還包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)，共用軸從閥芯軸套內(nèi)穿出后，其一端穿出閥體后與執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述每個(gè)四通換向閥的四個(gè)接口處還設(shè)置有密封槽外環(huán)、密封槽內(nèi)環(huán)和內(nèi)環(huán)連接件，在每個(gè)接口處，密封槽外環(huán)與閥體固定連接，密封槽內(nèi)環(huán)通過(guò)內(nèi)環(huán)連接件固定在閥體接口內(nèi)，密封槽外環(huán)、密封槽內(nèi)環(huán)之間形成的U形槽處安裝彈簧圈、密封彈簧和密封環(huán)，彈簧圈和密封彈簧在U形槽底部，密封環(huán)與閥芯接觸。

本實(shí)用新型進(jìn)一步技術(shù)特征在于：所述密封環(huán)的密封面為球面，密封環(huán)與閥芯之間為球面密封。

本實(shí)用新型所述的一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器，主要用于采用蓄熱式燃燒技術(shù)或高頻換向蓄熱式換熱技術(shù)的換熱設(shè)備。

本實(shí)用新型所述的一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

第一，實(shí)用新型采用的八通閥為球形閥體，因此受力均勻。在同樣壁厚條件下，球形閥體的承載能力最高，在相同內(nèi)壓條件下，球形閥體所需要壁厚僅為同直徑、同材料的圓筒形閥體壁厚的1/2(不考慮腐蝕裕度)；

第二，實(shí)用新型采用的八通閥為球形閥體，在相同容積條件下，球形閥體的表面積最小。由于壁厚薄、表面積小等原因，球形閥體一般要比圓筒形閥體節(jié)約20％～40％的鋼材，降低了制造成本。

第三、本實(shí)用新型采用的球形閥體，閥體與閥芯不直接接觸，閥體內(nèi)表面不需要加工，減小了加工難度。

第四、本實(shí)用新型采用的球形閥芯，與轉(zhuǎn)板式閥芯相比，球形閥芯的密封性、耐磨損、耐腐蝕性能更好，壽命更長(zhǎng)。

第五、本實(shí)用新型的蓄熱式空氣預(yù)熱器所采用的八通換向閥，與采用兩個(gè)成對(duì)布置在蓄熱室兩端的四通換向閥相比，同步性能更好，更可靠，可以有效保證煙氣(空氣)在一對(duì)蓄熱室中的同步換向。

第六、本實(shí)用新型的蓄熱式空氣預(yù)熱器采用的U形管蓄熱室，進(jìn)出口位于同一側(cè)，與八通換向閥匹配性能更好。U形管的進(jìn)出口端為固定端，彎頭端為自由端，可以自由熱脹冷縮，因此，U形管蓄熱室與八通換向閥間不需要設(shè)置膨脹節(jié)。與進(jìn)出口布置在兩端的蓄熱室相比，U形管蓄熱室結(jié)構(gòu)更緊湊，更小巧。

第七、本實(shí)用新型采用的密封環(huán)球面彈性密封，與柱面密封或平面密封相比，接觸面積少、摩擦阻力小，密封環(huán)的磨損可通過(guò)密封彈簧自動(dòng)補(bǔ)償，閥芯與閥體的熱膨脹差也可通過(guò)密封彈簧自動(dòng)補(bǔ)償，密封環(huán)和密封彈簧可更換。

另外，本實(shí)用新型提供的蓄熱式空氣預(yù)熱器采用的八通換向閥，可以有效保證煙氣(空氣)在一對(duì)U形管蓄熱室中同步換向，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用一對(duì)分置四通換向閥的同步換向問(wèn)題。采用的球形閥體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力均勻、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式換向閥閥體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大而笨重等問(wèn)題；球形閥芯密封性、耐磨損、耐腐蝕性能更好，可以做到球面彈性密封，解決了轉(zhuǎn)板式閥芯密封可靠性差、漏風(fēng)率高等問(wèn)題。U形管蓄熱室的彎頭自由端可以解決蓄熱室本身的熱脹冷縮問(wèn)題，不需要加膨脹節(jié)。U形管蓄熱室水平布置，不需要考慮蓄熱體的支撐問(wèn)題。本實(shí)用新型提供的蓄熱式空氣預(yù)熱器小巧緊湊，占地面積小，可以在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器的并聯(lián)工作。

下面用附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但附圖和具體實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型的范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的八通閥換向閥。

圖3為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的八通閥換向閥結(jié)構(gòu)剖視圖。

圖4為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的上閥芯剖視圖。

圖5為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器器的下閥芯剖視圖。

圖6為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的八通閥球面彈性密封剖視圖。

圖7為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的左室蓄熱室剖視圖。

圖8為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的右室蓄熱室剖視圖。

圖9為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的工作狀態(tài)之一(左放熱，右蓄熱)。

圖10為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的工作狀態(tài)之二(左蓄熱，右放熱)。

圖11為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器在加熱爐中應(yīng)用的實(shí)施例。

圖中所示附圖標(biāo)記為：

1、蓄熱式空氣預(yù)熱器；

10、八通換向閥；11、共用軸；12、上閥體；13、上閥芯；14、上閥芯隔板；15、A接口；16、B接口；17、C接口；18、D接口；19、下閥體；20、下閥芯；21、下閥芯隔板；22、E接口；23、F接口；24、G接口；25、H接口；26、上閥軸套；27、上閥芯加強(qiáng)筋；28、下閥軸套；29、下閥芯加強(qiáng)筋；30、密封環(huán)；31、密封彈簧；32、彈簧圈；33、密封槽外環(huán)；34、密封槽內(nèi)環(huán)；35、內(nèi)環(huán)連接件；

40、左室；41、左室F’接口；42、左室下管殼；43、左室彎頭；

44、左室上管殼；45、左室B’接口；46、左室蓄熱體；

50、右室；51、右室D’接口；52、右室下管殼；53、右室彎頭；

54、右室上管殼；55、右室H’接口；56、右室蓄熱體；

60、執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

90、加熱爐；91、煙氣出口；92、燃燒器；95、鼓風(fēng)機(jī)；96、引風(fēng)機(jī)；97、煙囪；

100、煙氣物流；200、空氣物流

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器1，包括換向閥和蓄熱室，換向閥為旋轉(zhuǎn)式八通換向閥10，蓄熱室包括兩個(gè)室，左室40和右室50，均為U形管形式，所述旋轉(zhuǎn)式八通換向閥10包括兩個(gè)四通換向閥，用一個(gè)共用軸11，如圖1和圖2所示，這兩個(gè)四通換向閥上、下布置，每個(gè)四通換向閥均包括閥體、閥芯、閥芯隔板和四個(gè)接口，所述閥體和閥芯均為球形，閥芯位于閥體內(nèi)部，閥體與四個(gè)接口連接形成閥外殼，四個(gè)接口為圓形，兩兩相對(duì)，相對(duì)兩個(gè)接口的中心線與另兩個(gè)相對(duì)接口的中心線成90°，閥芯上開(kāi)有四個(gè)內(nèi)孔，兩兩相對(duì)，相對(duì)兩個(gè)內(nèi)孔的中心線與另兩個(gè)相對(duì)內(nèi)孔的中心線成90°，閥體上的四個(gè)接口直徑相等，閥芯上的四個(gè)內(nèi)孔直徑相等，閥芯上的內(nèi)孔直徑等于或小于閥體上的接口直徑，閥芯隔板設(shè)置在閥芯內(nèi)，將四個(gè)內(nèi)孔分隔成兩個(gè)通道，閥軸固定在閥芯上，閥芯與共用軸、閥芯隔板連成一體形成轉(zhuǎn)動(dòng)部件，閥芯隔板的圓心與閥芯和閥體的球心重合，閥體和閥芯之間設(shè)置有密封環(huán)30、彈簧圈32和密封彈簧31，所述第一四通換向閥上的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)接口分別與左室40和右室50U形管的一個(gè)管口連通，第二四通換向閥上的兩個(gè)相對(duì)應(yīng)接口分別與左室40和右室50U形管的另一個(gè)管口連通。

如圖1和圖2所示，上面的四通換向閥包括上閥體12、上閥芯13、上閥芯隔板14和四個(gè)接口，分別是：A接口15、B接口16、C接口17和D接口18，下面的四通換向閥包括下閥體19、下閥芯20、下閥芯隔板21和四個(gè)接口，分別是：E接口22、F接口23、G接口24和H接口25。

所述每個(gè)四通換向閥閥芯，即上閥芯13和下閥芯20均為空心球加工而成，每個(gè)四通換向閥的閥芯(上閥芯13和下閥芯20)內(nèi)壁上固定有閥芯加強(qiáng)筋，上閥芯13內(nèi)固定上閥芯加強(qiáng)筋27，下閥芯20內(nèi)固定下閥芯加強(qiáng)筋29。

如圖1所示，八通閥10中的B接口16和F接口23與左室40連接；D接口18和H接口25與右室50連接。煙氣物流100從八通閥10的C接口17進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，從G接口24離開(kāi)?？諝馕锪?00從八通閥10的E接口22進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，從A接口15離開(kāi)。

圖3所示為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的八通閥換向閥10結(jié)構(gòu)剖視圖，如圖所示，八通閥10由共用軸11、上閥體12、上閥芯13、上閥芯隔板14、A接口15、B接口16、C接口17、D接口18、下閥體19、下閥芯20、下閥芯隔板21、E接口22、F接口23、G接口24、H接口25等組成。如圖所示，上閥體12、上閥芯13、下閥體19、下閥芯20均為空心球形。上閥體12與A接口15、B接口16、C接口17、D接口18連接，形成四個(gè)接口。A接口15和C接口17的中心線與B接口16和D接口18的中心線垂直。下閥體19與E接口22、F接口23、G接口24、H接口25連接，形成四個(gè)接口。E接口22和G接口24的中心線與F接口23和H接口25的中心線垂直。共用軸11連接上閥芯13和下閥芯20，帶動(dòng)上閥芯13和下閥芯20同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖4為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的上閥芯13剖視圖，如圖4所示，上閥芯13為空心球形，球上開(kāi)有a、b、c、d四個(gè)圓形的內(nèi)孔，四個(gè)圓形的內(nèi)孔互成90°布置，內(nèi)徑相同，即內(nèi)孔a和內(nèi)孔c的中心線與內(nèi)孔b和內(nèi)孔d的中心線互為垂直關(guān)系。上閥芯13的a、b、c、d四個(gè)圓形內(nèi)孔與上閥體12的A接口15、B接口16、C接口17、D接口18相對(duì)應(yīng)。上閥芯隔板14在上閥芯13內(nèi)將a、b、c、d四個(gè)圓形內(nèi)孔分隔成兩個(gè)通道，即a-b通道和c-d通道。上閥軸套26穿出上閥芯13的上下表面，并連為一體，形成轉(zhuǎn)動(dòng)部件。上閥芯加強(qiáng)筋27在上閥芯13內(nèi)起支撐加強(qiáng)作用。

圖5為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的下閥芯20剖視圖，如圖5所示，下閥芯20為空心球形，球上開(kāi)有e、f、g、h四個(gè)圓形的內(nèi)孔，四個(gè)圓形內(nèi)孔互成90°布置，內(nèi)徑相同。下閥芯20的e、f、g、h四個(gè)圓形內(nèi)孔與下閥芯20的E接口22、F接口23、G接口24、H接口29相對(duì)應(yīng)。下閥芯隔板21在下閥芯20內(nèi)將e、f、g、h四個(gè)圓形內(nèi)孔分隔成兩個(gè)通道，即e-f通道和g-h通道。下閥軸套28穿出下閥芯20的上下表面，并連為一體，形成轉(zhuǎn)動(dòng)部件。下閥芯加強(qiáng)筋29在下閥芯20內(nèi)起支撐加強(qiáng)作用。

圖6為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的八通閥10球面彈性密封剖視圖，如圖6所示，密封槽外環(huán)33與上閥體12(或下閥體19)焊接牢固，密封槽內(nèi)環(huán)34通過(guò)內(nèi)環(huán)連接件35分別固定在接口內(nèi)。密封槽外環(huán)33、密封槽內(nèi)環(huán)34之間形成的U形槽安裝密封彈簧31、彈簧圈32和密封環(huán)30，密封彈簧31和彈簧圈32放置在U形槽底部，密封環(huán)30與上閥芯13(或下閥芯20)直接接觸，密封環(huán)30的密封面為凹球面，與上閥芯13(或下閥芯20)的球面吻合，形成球面密封，密封彈簧31對(duì)密封環(huán)30施加彈力，使密封環(huán)30與上閥芯13(或下閥芯20)形成球面彈性密封。彈簧圈32對(duì)密封彈簧31起串聯(lián)定位作用。

圖7為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器左室40剖視圖，如圖7所示，左室40殼體由左室下管殼42、左室彎頭43、左室上管殼44組成，左室彎頭43可拆卸，左室40有2個(gè)接口即左室F’接口41和左室B’接口45。左室蓄熱體46裝填在左室40的殼體內(nèi)，左室蓄熱體46為蜂窩陶瓷蓄熱體。

圖8為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器右室50剖視圖，如圖8所示，右室50殼體由右室下管殼52、右室彎頭53、右室上管殼54組成，右室彎頭53可拆卸，右室50有2個(gè)接口即右室D’接口51和右室H’接口55。右室蓄熱體56裝填在右室50的殼體內(nèi)，右室蓄熱體56為蜂窩陶瓷蓄熱體。

圖9、圖10為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器的兩種工作狀態(tài)，為清楚表達(dá)物流進(jìn)出流向，圖中把左室40和右室50與八通閥10拉開(kāi)一段距離。實(shí)際工作時(shí)，左室40的F’接口41、B’接口45是分別與八通閥10的B接口16、F接口23緊密連接的；右室50的D’接口51、H’接口55分別與八通閥10的D接口18、H接口25緊密連接的。圖中，煙氣物流100從八通閥10的C接口17進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，從G接口24離開(kāi)?？諝馕锪?00從八通閥10的E接口22進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，從A接口15離開(kāi)。

圖9為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器工作狀態(tài)之一(左室放熱，右室蓄熱)。如圖9所示，此時(shí)，八通閥10的上閥芯內(nèi)隔板14和下閥芯內(nèi)隔板21均處于45°位置。

此時(shí)，上閥芯13的圓孔a與上閥體12的A接口15對(duì)應(yīng)，圓孔b與B接口16對(duì)應(yīng)，圓孔c與C接口17對(duì)應(yīng)，圓孔d與D接口18對(duì)應(yīng)。由此，通過(guò)上閥芯13內(nèi)的a-b通道，A接口15與B接口16連通，形成一條A-B通道；通過(guò)上閥芯13內(nèi)的c-d通道，C接口17與D接口18連通，形成另一條C-D通道。

此時(shí)，下閥芯20的圓孔e與下閥體19的E接口22對(duì)應(yīng)，圓孔f與F接口23對(duì)應(yīng)，圓孔g與G接口24對(duì)應(yīng)，圓孔h與H接口25對(duì)應(yīng)。由此，通過(guò)下閥芯20內(nèi)的e-f通道，E接口22與F接口23連通，形成一條E-F通道；通過(guò)下閥芯20內(nèi)的g-h通道，G接口24與H接口25連通，形成另一條G-H通道。

此時(shí)，煙氣物流100，從八通閥10的C接口17進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，通過(guò)八通閥10內(nèi)的C-D通道和D接口18，進(jìn)入右室50的D’接口51，穿過(guò)蓄熱體56后，從右室50的H’接口55離開(kāi)，返回八通閥10的H接口25，通過(guò)八通閥10內(nèi)的G-H通道從八通閥10的G接口24流出蓄熱式空氣預(yù)熱器1。

此時(shí)，空氣物流200，從八通閥10的E接口22進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，通過(guò)八通閥10內(nèi)的E-F通道和F接口23，進(jìn)入左室40的F’接口41，穿過(guò)蓄熱體46后，從左室40的B’接口45離開(kāi)，返回八通閥10的B接口16，通過(guò)八通閥10內(nèi)的A-B通道從八通閥10的A接口15流出蓄熱式空氣預(yù)熱器1。

圖9中本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器工作狀態(tài)是：左室40內(nèi)的蓄熱體放熱，右室50內(nèi)的蓄熱體蓄熱。

圖10為本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器工作狀態(tài)之二(左室蓄熱，右室放熱)。如圖9所示，此時(shí)，八通閥10的上閥芯內(nèi)隔板14和下閥芯內(nèi)隔板21均處于135°位置。

此時(shí)，上閥芯13的圓孔a與上閥體12的B接口16對(duì)應(yīng)，圓孔b與C接口17對(duì)應(yīng)，圓孔c與D接口18對(duì)應(yīng)，圓孔d與A接口15對(duì)應(yīng)。由此，通過(guò)上閥芯13內(nèi)的c-d通道，A接口15與D接口18連通，形成一條A-D通道；通過(guò)上閥芯13內(nèi)的a-b通道，C接口17與B接口16連通，形成另一條C-B通道。

此時(shí)，下閥芯20的圓孔e與下閥體19的F接口23對(duì)應(yīng)，圓孔f與G接口24對(duì)應(yīng)，圓孔g與H接口25對(duì)應(yīng)，圓孔h與E接口22對(duì)應(yīng)。由此，通過(guò)下閥芯20內(nèi)的g-h通道，E接口22與H接口25連通，形成一條E-H通道；通過(guò)下閥芯20內(nèi)的e-f通道，G接口24與F接口23連通，形成另一條G-F通道。

此時(shí)，煙氣物流100，依舊從八通閥10的C接口17進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，通過(guò)八通閥10內(nèi)的C-B通道和B接口16，進(jìn)入左室40的B’接口45，穿過(guò)蓄熱體46后，從左室40的F’接口41離開(kāi)，返回八通閥10的F接口23，通過(guò)八通閥10內(nèi)的G-F通道，依舊從八通閥10的G接口24流出蓄熱式空氣預(yù)熱器1。

此時(shí)，空氣物流200，依舊從八通閥10的E接口22進(jìn)入蓄熱式空氣預(yù)熱器1，通過(guò)八通閥10內(nèi)的E-H通道和H接口25，進(jìn)入右室50的H’接口55，穿過(guò)蓄熱體56后，從右室50的D’接口51離開(kāi)，返回八通閥10的D接口18，通過(guò)八通閥10內(nèi)的A-D通道，依舊從八通閥10的A接口15流出蓄熱式空氣預(yù)熱器1。

圖10中本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器工作狀態(tài)是：左室40內(nèi)的蓄熱體蓄熱，右室50內(nèi)的蓄熱體放熱。

本實(shí)用新型八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器工作時(shí)，首先從圖9所示上閥芯隔板14、下閥芯隔板21在45°位置開(kāi)始，一段時(shí)間之后，執(zhí)行機(jī)構(gòu)60作用于共用軸11作90°轉(zhuǎn)動(dòng)，共用軸11帶上閥芯13、下閥芯20同步轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使上閥芯隔板14、下閥芯隔板21到達(dá)圖10中的135°位置；再間隔一段時(shí)間，執(zhí)行機(jī)構(gòu)60再作用于共用軸11作-90°轉(zhuǎn)動(dòng)，共用軸11帶上閥芯13、下閥芯20同步轉(zhuǎn)動(dòng)-90°，使上閥芯隔板14、下閥芯隔板21又回到圖9中的45°位置。上述過(guò)程周而復(fù)始，上閥芯隔板14、下閥芯隔板21就在圖9中的45°位置、圖10中的135°位置周期性循環(huán)往復(fù)，使煙氣物流100在蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)的左室40、右室50內(nèi)輪番放熱，空氣物流200在蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)的左室40、右室50內(nèi)輪番吸熱，兩個(gè)物流在蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)完成了換熱過(guò)程。

實(shí)施例一

圖11為本實(shí)用新型一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器1在加熱爐中應(yīng)用的實(shí)施例。如圖11所示，4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1并聯(lián)安裝在加熱爐90的煙氣余熱回收系統(tǒng)中，煙氣物流100從加熱爐90的煙氣出口91流出后，分4路分別進(jìn)入4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的C接口中，在4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)放熱后，又分別從4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的G接口流出，匯總后，通過(guò)引風(fēng)機(jī)96排入煙囪97?？諝馕锪?00由鼓風(fēng)機(jī)95送出后，分4路分別進(jìn)入4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的E接口中，在4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)吸熱后，又分別從4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的A接口流出，匯總后，進(jìn)入加熱爐90中的燃燒器92入爐助燃。

工作時(shí)，4臺(tái)并聯(lián)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的4臺(tái)八通閥10，間隔一定時(shí)間順序切換，不同時(shí)動(dòng)作，1臺(tái)八通閥10切換時(shí)，其余3臺(tái)不切換，這樣，1臺(tái)八通閥10切換時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響只占1/4，系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以得到有效保證。換向時(shí)，由于容積效應(yīng)，煙氣混入空氣導(dǎo)致空氣氧含量的降低程度就非常有限，有效的保證了加熱爐90中的燃燒器92的正常燃燒，避免了缺氧熄火的風(fēng)險(xiǎn)。

如圖11所示，安裝在加熱爐90的煙氣余熱回收系統(tǒng)的4臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1中，最下面一臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的八通閥10的閥芯工作位置，與其余3臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器1的不同，但無(wú)論八通閥10閥芯的工作位置是在45°還是135°，都能保持煙氣物流100、空氣物流200在蓄熱式空氣預(yù)熱器1內(nèi)的暢通。

本實(shí)用新型提供的一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器，采用的八通換向閥可以有效保證煙氣(空氣)在一對(duì)U形管蓄熱室中同步換向，解決了現(xiàn)有技術(shù)采用一對(duì)分置四通換向閥的同步換向問(wèn)題。采用的球形閥體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力均勻、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式換向閥閥體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大而笨重等問(wèn)題；球形閥芯耐磨損、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)、可以做到球面彈性密封，解決了轉(zhuǎn)板式閥芯密封可靠性差、漏風(fēng)率高等問(wèn)題。采用的U形管蓄熱室小巧緊湊，進(jìn)出口位于同一側(cè)，與八通換向閥匹配性能更好，U形管的彎頭自由端，可以自由熱脹冷縮，因此，U形管蓄熱室與八通換向閥間不需要設(shè)置膨脹節(jié)。U形管蓄熱室水平布置，不需要考慮蓄熱體的支撐問(wèn)題。

本實(shí)用新型提供的一種八通閥U形管蓄熱式空氣預(yù)熱器小巧緊湊，占地面積小，可以在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器的并聯(lián)工作。多臺(tái)蓄熱式空氣預(yù)熱器并聯(lián)工作時(shí)，每臺(tái)八通閥的換向動(dòng)作間隔一定時(shí)間順序進(jìn)行，每次僅一臺(tái)八通閥換向，這樣，就可以大幅降低由于閥門(mén)換向?qū)訜釥t的空氣流場(chǎng)、煙氣流場(chǎng)和爐膛壓力產(chǎn)生的不利影響，燃燒空氣的氧含量也可以得到有效保障，從而使加熱爐能夠連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

本實(shí)用新型采用的密封環(huán)30可以選用青銅材料，

本實(shí)用新型采用的密封彈簧31一般選用耐高溫彈簧。

本實(shí)用新型的采用的密封環(huán)30、密封彈簧31是可以更換的。