專利名稱：焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煉焦?fàn)t用混合煤氣(或高爐煤氣)、廢氣、空氣和廢氣、空氣的換向設(shè)備。
國內(nèi)常見的焦?fàn)t交換開閉器有三種一種是用于58型焦?fàn)t的開閉器(即otto型)，其因高爐煤氣旋塞和開閉器分開傳動，兩套傳動機(jī)構(gòu)使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受傳動機(jī)構(gòu)限制無法實(shí)現(xiàn)快速換向；高爐煤氣旋塞因是正壓操作，煤氣泄漏量大，污染環(huán)境，危害人的健康，而且旋塞維修量大；空氣口設(shè)在兩叉部上，開口大小受限。另一種是用于IIBP型焦?fàn)t的開閉器，只能用于燒單一種煤氣；主搬桿開孔為園形孔，拉條軌跡為弧形，所以換向時間長，達(dá)49秒。還有一種是鉈式雙體交換開閉器，用煤氣鉈代替了煤氣旋塞，解決了煤氣泄漏量大和檢修量大的問題；雙體結(jié)構(gòu)，使調(diào)節(jié)方便，加之鉈錯開配置，減少橫向?qū)挾?，使結(jié)構(gòu)緊湊；空氣口設(shè)在本體表面上，開口較大，適于大容積焦?fàn)t使用，但是，由于煤、廢氣鉈桿升降高度不是取最低值，加之各部位端爪的角度及雙孔雙傳動等原因，雖然主搬桿與拉條連接孔由園形孔改為長園形孔，使拉條軌跡由弧形改為直線形，但其換向速度仍然較慢，為46秒。
鑒于存在的上述問題，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種在保證焦?fàn)t安全運(yùn)行的情況下，換向速度快，交換時間最短，熱效率高，密封效果好的焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器。
為實(shí)現(xiàn)此目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)措施是(1)煤氣鉈和廢氣鉈均為雙鉈結(jié)構(gòu)，分內(nèi)外鉈，雙密封，密封面為窄環(huán)形平面，而且煤氣鉈內(nèi)鉈迎氣面為凹仿流線形。(2)嚴(yán)格按工藝要求的煤氣、廢氣、空氣的開關(guān)和間歇時間以及在保證流量和流速的情況下，設(shè)計(jì)各傳動機(jī)構(gòu)中端爪的合理角度，以使煤氣鉈和廢氣鉈的行程最短。
采取上述技術(shù)措施產(chǎn)生的積極效果是(1)單孔單傳動，煤氣鉈內(nèi)鉈迎氣面為凹仿流線形阻力小，各部位端爪的合理角度，煤氣鉈和廢氣鉈的最小行程都決定了本開閉器能夠快速換向，使交換時間縮小到最短，而且使燃燒室的溫度波動小，提高了熱效率。(2)煤氣鉈和廢氣鉈是雙鉈雙密封，密封面為窄環(huán)形平面，使密封效果好，不泄漏煤氣，不污染環(huán)境，改善了操作條件。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)介紹本實(shí)用新型焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器的結(jié)構(gòu)、操作原理和過程。


圖1為焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為煤氣鉈傳動機(jī)構(gòu)圖。
圖3為廢氣鉈傳動機(jī)構(gòu)圖。
圖4為空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)圖。
如
圖1所示，本實(shí)用新型焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器是由蓄熱室連接管(1)、殼體(2)、煤氣鉈(3)［包括煤氣鉈內(nèi)鉈(3a)和煤氣鉈外鉈(3b)］、煤氣接管(4)、廢氣接管(5)、廢氣調(diào)節(jié)翻板(6)、廢氣調(diào)節(jié)杠桿(7)、廢氣鉈(8)［包括廢氣鉈內(nèi)鉈(8a)和廢氣鉈外鉈(8b)］、廢氣鉈桿(9)、廢氣鉈鏈(10)、軸架(11)、空氣蓋(12)、主搬桿(13)、煤氣鉈鏈(14)、軸架(15)、煤氣鉈桿(16)、煤氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(A)、廢氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(B)、空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)(C)組成的。
本焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器分煤氣、廢氣、空氣開閉器(左、右型)和廢氣、空氣交換開閉器(左、右型)二種四個規(guī)格。
煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)均為雙鉈結(jié)構(gòu)，分內(nèi)、外鉈(3a、3b和8a、8b)，二者用螺栓連接。雙密封，煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)的內(nèi)外鉈(3a、3b)和(8a、8b)的密封面均為窄環(huán)形平面，環(huán)形平面的寬度為煤氣內(nèi)外鉈分別為1.5±0.5mm，廢氣鉈內(nèi)外鉈分別為2±0.5mm，加之煤氣鉈的內(nèi)鉈迎氣面為凹仿流線形，這樣密封效果好，避免了煤氣的泄漏，不污染環(huán)境，操作條件改善了。由于煤氣鉈內(nèi)鉈迎氣面為凹仿流線形，所以對氣流阻力小，也加快了換向速度。主搬桿(13)上與拉條的連接孔為長園形孔，使拉條軌跡為直線形，這樣可以加快換向速度。空氣蓋(12)設(shè)在殼體(2)上，可將口開大一些，以便適用于大容積焦?fàn)t。
如圖2所示，煤氣傳動機(jī)構(gòu)(A)是由煤氣鉈扇形輪(17)、擋銷(18)、煤氣鉈扇形輪端爪(19)、軸(20)、園錐銷(21)、主搬桿端爪(22)組成的。
主搬桿(13)用園錐銷(21)固定在軸(20)上，煤氣鉈扇形輪(17)上的端爪(19)自由套在軸(20)上，并與主搬桿端爪(22)嚙合，擋銷(18)固定在軸架(15)上，煤氣鉈扇形輪(17)用煤氣鉈鏈(14)與煤氣鉈桿(16)相連。
如圖3所示，廢氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(B)是由廢氣鉈連動桿(23)、擋銷(24)、廢氣鉈扇形輪(25)、聯(lián)桿(26)、廢氣鉈傳動桿(27)、園錐銷(28)、軸接手端爪(29)、廢氣鉈傳動桿端爪(30)、園錐銷(31)和軸(32)組成的。圖中的(a)為廢氣鉈正向傳動前的狀態(tài)，(b)為廢氣鉈正向傳動后的狀態(tài)。
軸接手端爪(29)用園錐銷(28)固定在軸(20)上，廢氣鉈傳動桿(27)自由套在軸(20)上，軸接手端爪(29)和廢氣鉈傳動桿端爪(30)嚙合，聯(lián)桿(26)分別與廢氣鉈傳動桿(27)和廢氣鉈連動桿(23)鉸接。擋銷(24)固定在軸架(11)上，廢氣鉈連動桿(23)和廢氣鉈扇形輪(25)均用園錐銷(31)固定在軸(32)上。廢氣鉈扇形輪(25)用廢氣鉈鏈(10)與廢氣鉈桿(9)相連。
如圖4所示，空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)(C)是由搬桿(33)、搬桿端爪(34)、主搬桿端爪(35)和聯(lián)桿(36)組成的。
搬桿(33)上的端爪(34)自由套在軸(20)上，主搬桿端爪(35)用園錐銷(21)固定在軸(20)上，搬桿(33)上的端爪(34)和主搬桿端爪(35)嚙合，聯(lián)桿(36)和搬桿(33)鉸接。
嚴(yán)格按工藝要求的煤氣、廢氣、空氣的開關(guān)和間歇時間以及在保證流量和流速的情況下，各傳動機(jī)構(gòu)中端爪的角度分別為煤氣傳動機(jī)構(gòu)(A)中的主動爪——主搬桿端爪(22)為165±1°，被動爪——煤氣鉈扇形輪端爪(19)為106±1°，廢氣傳動機(jī)構(gòu)(B)中的主動爪——軸接手端爪(29)為165±1°，被動爪——廢氣鉈傳動桿端爪(30)為140±1°，空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)(C)中的主動爪——主搬桿端爪(35)為165±1°，被動爪——搬桿端爪(34)為134±1°。按上述端爪角度轉(zhuǎn)動，會使煤氣鉈和廢氣鉈的行程控制為最小行程煤氣鉈行程為59±5mm，廢氣鉈行程為175±5mm。
以下結(jié)合附
圖1、2、3、4詳細(xì)介紹本焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器的操作原理和過程。
正向操作此時初始狀態(tài)為下廢氣狀態(tài)，廢氣鉈(8)處于全開狀態(tài)，煤氣鉈(3)及空氣蓋(12)處于全關(guān)狀態(tài)(如圖3中(a)所示)。
固定在軸(20)上的主搬桿(13)正向轉(zhuǎn)動時，帶動了固定在軸(20)上的軸接手端爪(29)，使與其嚙合的廢氣鉈傳動桿端爪(30)轉(zhuǎn)動，接著依次帶動了廢氣鉈傳動桿(27)、聯(lián)桿(26)、廢氣鉈連動桿(23)、廢氣鉈扇形輪(25)、廢氣鉈鏈(10)，廢氣鉈桿(9)，使廢氣鉈(8)下降。
當(dāng)主搬桿(13)轉(zhuǎn)到36°時，通過主搬桿端爪(35)使與其嚙合的搬桿端爪(34)轉(zhuǎn)動，從而依次帶動搬桿(33)、聯(lián)桿(36)，使空氣蓋(12)由全關(guān)狀態(tài)逐漸打開(如圖4所示)。
當(dāng)主搬桿(13)轉(zhuǎn)到60°時，廢氣鉈扇形輪(25)被固定在軸架(11)上的擋銷(24)擋住，廢氣鉈扇形輪(25)的中心線由O2－O2轉(zhuǎn)到O2’－O2’，廢氣鉈扇形輪(25)的轉(zhuǎn)角為77°，廢氣鉈(8)下降的行程為175mm，此時廢氣鉈(8)完全關(guān)閉(如圖3中的(b)所示)。
此時不進(jìn)煤氣，也不排廢氣，只進(jìn)空氣。
當(dāng)主搬桿(13)轉(zhuǎn)到64°時，通過主搬桿(13)的另一端爪(22)使與之嚙合的煤氣鉈扇形輪端爪(19)轉(zhuǎn)動，接著依次帶動煤氣鉈扇形輪(17)、煤氣鉈鏈(14)、煤氣鉈桿(16)，使煤氣鉈(3)提升，由全關(guān)狀態(tài)逐漸打開(如圖2所示)。
當(dāng)主搬桿(13)轉(zhuǎn)到90°時，煤氣鉈扇形輪(17)被固定在軸架(15)上的擋銷(18)擋住，煤氣鉈扇形輪(17)的中心線由O1－O1轉(zhuǎn)到O1’－O1’，煤氣鉈扇形輪(17)的轉(zhuǎn)角為26°，煤氣鉈(3)提升的行程為59mm，此時煤氣鉈(3)完全打開。
當(dāng)主搬桿(13)轉(zhuǎn)到90°時，使搬桿(33)的中心線O3－O3轉(zhuǎn)到O3’－O3’，搬桿(33)的轉(zhuǎn)角為54°，帶動聯(lián)桿(36)使空氣蓋(12)被完全打開。
這樣主搬桿(13)僅用12～13秒的時間就完成了正向操作過程，使開閉器由原來的下廢氣狀態(tài)轉(zhuǎn)換為進(jìn)煤氣和進(jìn)空氣狀態(tài)。
逆向操作與正向操作相反，主搬桿(13)逆向轉(zhuǎn)動90°，會使開閉器由進(jìn)煤氣和空氣狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下廢氣狀態(tài)。主搬桿(13)轉(zhuǎn)到26°時關(guān)閉煤氣鉈(3)，轉(zhuǎn)到54°時關(guān)閉空氣蓋(12)，轉(zhuǎn)到90°時廢氣鉈(8)全部打開。
正向操作和逆向操作的間隔時間為20～30分鐘。
實(shí)施例90年11月將具有下列技術(shù)指標(biāo)的焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器試制品于鞍鋼化工總廠三煉焦車間14＃36孔焦?fàn)t上試用。
技術(shù)指標(biāo)煤氣內(nèi)外鉈的密封面寬分別為1.5mm，廢氣內(nèi)外鉈的密封面寬分別為2mm，煤氣傳動機(jī)構(gòu)主動爪165°被動爪106°廢氣傳動機(jī)構(gòu)主動爪165°被動爪140°空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)主動爪165°被動爪134°煤氣鉈行程59mm廢氣鉈行程175mm焦?fàn)t采用混合煤氣為燃料，折合焦?fàn)t煤氣消耗量為23600m3／h，每次換向時間為12.87秒，換向時燃燒室溫度波動為30℃。密封效果好，無煤氣泄漏，節(jié)省能源，按每小時節(jié)省混合煤氣4650m3，0.00388GJ／m3，4.78元／GJ，24h／d，365d／a計(jì)算，僅混合煤氣一項(xiàng)每年就可節(jié)約75.5萬元；同時不污染環(huán)境，操作條件好，所以此開閉器的使用效果較為理想。
權(quán)利要求1.一種焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器，其是由蓄熱室連接管(1)、殼體(2)、煤氣鉈(3)、煤氣接管(4)、廢氣接管(5)、廢氣調(diào)節(jié)翻板(6)、廢氣調(diào)節(jié)杠桿(7)、廢氣鉈(8)、廢氣鉈桿(9)、廢氣鉈鏈(10)、軸架(11)、空氣蓋(12)、主搬桿(13)、煤氣鉈鏈(14)、軸架(15)、煤氣鉈桿(16)、煤氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(A)、廢氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(B)、空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)(C)組成的，其特征是[1]煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)分別由內(nèi)外鉈(3a)、(3b)和(8a)、(8b)組成的，內(nèi)外鉈是用螺栓連接的；[2]煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)的內(nèi)外鉈(3a、3b)和(8a、8b)的密封面均為窄環(huán)形平面；[3]煤氣鉈(3)內(nèi)鉈(3a)的迎氣面為凹仿流線形；[4]煤氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(A)是由煤氣鉈扇形輪(17)、擋銷(18)、煤氣鉈扇形輪端爪(19)、軸(20)、園錐銷(21)、主搬桿端爪(22)組成的；[5]廢氣鉈傳動機(jī)構(gòu)(B)是由廢氣鉈連動桿(23)、擋銷(24)、廢氣鉈扇形輪(25)、聯(lián)桿(26)、廢氣鉈傳動桿(27)、園錐銷(28)、軸接手端爪(29)、廢氣鉈傳動桿端爪(30)、園錐銷(31)和軸(32)組成的；[6]空氣蓋傳動機(jī)構(gòu)(C)是由搬桿(33)、搬桿端爪(34)、主搬桿端爪(35)、聯(lián)桿(36)組成的；[7]各傳動機(jī)構(gòu)中端爪的角度分別為主搬桿端爪(22)為165±1°，煤氣鉈扇形輪端爪(19)為106±1°，軸接手端爪(29)為165±1°，廢氣鉈傳動桿端爪(30)為140±1°，主搬桿端爪(35)為165±1°，搬桿端爪(34)為134±1°；[8]煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)的行程分別為59±5mm和175±5mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焦?fàn)t用雙密封快速換向開閉器，其特征是煤氣鉈(3)和廢氣鉈(8)的內(nèi)外鉈(3a、3b)和(8a、8b)的環(huán)形密封平面的寬度分別為1.5±0.5mm和2±0.5mm為佳。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煉焦?fàn)t用混合煤氣(或高爐煤氣)、廢氣、空氣和廢氣、空氣的換向設(shè)備，其采取(1)煤氣鉈和廢氣鉈皆為雙鉈結(jié)構(gòu)，雙密封，密封面為窄環(huán)形平面，煤氣鉈內(nèi)鉈迎氣面為凹仿流線形，(2)嚴(yán)格按工藝要求設(shè)計(jì)各傳動機(jī)構(gòu)中端爪的角度，使煤氣鉈和廢氣鉈的行程盡量短等措施，達(dá)到了快速換向的目的，而且密封效果好，不泄漏煤氣，節(jié)省能源，不污染環(huán)境，改善了操作條件。
文檔編號C10B21/14GK2169627SQ9322915
公開日1994年6月22日 申請日期1993年9月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月3日
發(fā)明者池鳳彩, 張會敏, 梁兆江, 富廣厚, 杜連生, 袁庸夫, 邱訓(xùn)一 申請人:鞍山鋼鐵公司, 鞍山鋼鐵公司設(shè)計(jì)研究院, 鞍山鋼鐵公司化工總廠