雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙流質(zhì)同步換向閥及預(yù)熱節(jié)能裝置，換向閥包括分別控制流質(zhì)X1與流質(zhì)X2流向的換向閥體V1、V2，而2換向閥體都包括總?cè)肟?、總出口?個換向口；而各換向閥體的2個換向口各具獨自的閥腔，各閥腔都具有通向其總?cè)肟诘?個閥入孔、和通向其總出口的1個閥出孔，在各閥腔的閥入孔、閥出孔中都活動配合有1個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；各換向閥體2個閥腔中的二選一閥芯相互連接聯(lián)動；同步換向閥為換向閥體V1、V2二者一體化整合而成，2換向閥體各自的2個二選一閥芯都具有相同的通斷行程。本發(fā)明換向閥保證雙流質(zhì)同步切換、切換到位可靠，且具有自平衡性能，從而顯著提高蓄熱式工業(yè)爐運行安全性和節(jié)能減排效益。
【專利說明】雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)上流體物料的流向切換設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明尤其涉及一種工業(yè)上可燃流質(zhì)與助燃流質(zhì)的流向切換閥門設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)上經(jīng)常要用到兩種不同卻又可以互相作用的流體物料(即流質(zhì))，為了使得兩種流質(zhì)有規(guī)律地進(jìn)入某種特定裝置中相互作用而獲得某種能量或者制得某種產(chǎn)物，通常會采用流向切換設(shè)備即切換閥門。例如:經(jīng)常用到的二種相關(guān)流質(zhì)是可燃流質(zhì)與助燃流質(zhì)，其中可燃流質(zhì)進(jìn)入某種爐具中，在助燃流質(zhì)的參與和適當(dāng)溫度下，即可釋放熱能；而為了節(jié)能減排，通常由排放流體余熱來加熱某種預(yù)熱裝置，再采用換向閥使得新鮮的可燃流質(zhì)與助燃流質(zhì)周期性地通過該預(yù)熱裝置來實施預(yù)熱，然后再進(jìn)入相應(yīng)爐具中進(jìn)行相互作用、釋放儲能，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0003]典型的如目前的蓄熱式工業(yè)爐，即利用蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，其主要包括:蓄熱式煙氣預(yù)熱回收裝置即蓄熱室，其為內(nèi)部裝有蓄熱體的室狀箱體結(jié)構(gòu)，通過換向閥交替切換引入余熱含煙尾氣、空氣或氣體燃料，使上述流質(zhì)周期性交替地流經(jīng)蓄熱室，從而在最大程度上回收高溫?zé)熚矚獾娘@熱，使得排煙溫度可降到130-180°C，而將燃料氣、空氣預(yù)熱到800°C至1000°C以上的溫度水平。據(jù)相關(guān)研究，蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)市場容量可能高達(dá)2500億元以上，涵蓋火力發(fā)電行業(yè)，石油、化工行業(yè)，冶金、機械、有色行業(yè)，陶瓷、玻璃行業(yè)等行業(yè)的工業(yè)爐窯。
[0004]蓄熱式工業(yè)爐中，換向閥是核心設(shè)備之一，其承擔(dān)了流質(zhì)的周期性換向運行。傳統(tǒng)換向閥有三通、四通、五通等不同種類，閥芯運動形式主要有垂直運動和旋轉(zhuǎn)運動兩種，閥芯直徑根據(jù)不同流質(zhì)流量確定。目前，用于蓄熱式工業(yè)爐周期性供熱與排煙的換向裝置一般采用三通或四通閥，而用于雙流質(zhì)預(yù)熱，一般需要采用兩個閥分別換向。而為要保證完全燃燒、避免爆炸，必須要求兩個閥對參與燃燒的空氣與燃?xì)鈱崿F(xiàn)同步切換，且要保證換向閥芯到位可靠、不能發(fā)生燃?xì)庑孤?；總之，兩個換向閥的同步性、可靠性是蓄熱式工業(yè)爐實現(xiàn)安全高效生產(chǎn)的重要必備條件。
[0005]但是，傳統(tǒng)的分離式雙閥切換運行雙流質(zhì)預(yù)熱燃燒的缺點是:1)雙流質(zhì)換向不同步，2)閥芯依靠外力平衡，換向時受外力的影響大，直接影響換向閥芯到位的可靠性。
[0006]由上可見:傳統(tǒng)的分離式雙閥切換對于蓄熱式工業(yè)爐的運行埋下了巨大的安全隱患、嚴(yán)重妨害了蓄熱式工業(yè)爐的正常高效運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明的目的是要提供一種雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置，其具有如下優(yōu)點:能保證雙流質(zhì)同步切換、切換到位可靠，且具有自平衡性能，從而有效克服傳統(tǒng)雙流質(zhì)預(yù)熱換向閥換向不同步和換向可靠性差的缺點，顯著提高蓄熱式工業(yè)爐運行安全性和節(jié)能減排效益。[0008]為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種雙流質(zhì)同步換向閥，其包括分別控制流質(zhì)Xl與流質(zhì)X2流向的換向閥體Vl、V2，而所述換向閥體Vl、V2都包括引入流質(zhì)的總?cè)肟凇⑴欧盼锏目偝隹?、?個換向口 ；而各換向閥體的2個換向口各具獨自的閥腔，各閥腔都具有通向其總?cè)肟诘腎個閥入孔、和通向其總出口的I個閥出孔，在各閥腔的閥入孔、閥出孔中都活動配合有I個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；并且，各換向閥體2個閥腔中的二選一閥芯相互連接聯(lián)動、從而輪流選擇2個換向口與其總?cè)肟诨蚩偝隹谥g的通路；而所述雙流質(zhì)同步換向閥為所述換向閥體V1、V2 二者一體化整合而成，換向閥體Vl的2個二選一閥芯與換向閥體V2的2個二選一閥芯都具有相同的通斷行程，并且，換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程。[0009]本發(fā)明的雙流質(zhì)同步換向閥，將傳統(tǒng)的分離式雙閥結(jié)構(gòu)整合改造成為一體式的，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)而，一來設(shè)置傳統(tǒng)四通閥的2個換向口各自閥腔中的二選一閥芯具有相同的通斷行程距離、且使得這2個同閥體閥芯相互連接聯(lián)動；二來設(shè)置切換兩種流質(zhì)的2個換向閥體的4個閥芯具有相同的通斷行程距離、且使得這4個閥芯跨閥體地兩兩一組地聯(lián)動，從而實現(xiàn)跨閥體間同步地運行通斷行程?？偠灾?，本發(fā)明在兩閥體一體化、4閥芯統(tǒng)一行程距離、同閥體內(nèi)自鎖聯(lián)動、跨閥體即閥體間閥芯分組聯(lián)動切換等結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥就以非常簡單的結(jié)構(gòu)保證實現(xiàn)了雙流質(zhì)同步切換，且通過閥體內(nèi)、閥體間的聯(lián)動連接，確保4閥芯可靠地通斷切換、分組切換到位；由于4閥芯合理聯(lián)動連接，只要在聯(lián)動結(jié)構(gòu)合適部位設(shè)置某一驅(qū)動機構(gòu)加以控制，全部4閥芯就會合理、自動平衡地進(jìn)行通斷切換、分組切換，且能強力抵御無關(guān)外力的干擾，有效實現(xiàn)整體自平衡性能。因此，本發(fā)明改進(jìn)一舉克服了傳統(tǒng)雙流質(zhì)預(yù)熱換向閥換向不同步和換向可靠性差的缺點，能夠顯著提高蓄熱式工業(yè)爐的運行安全性和節(jié)能減排效益。
[0010]為進(jìn)一步簡化閥芯、閥內(nèi)孔結(jié)構(gòu)、提高閥芯在閥內(nèi)孔切換的互鎖性、準(zhǔn)確性、可靠性，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥包括如下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)改進(jìn):
[0011]任一換向閥體Vl或V2，其2個閥腔中的所述閥入孔、和閥出孔處于同一軸線上，換向閥體Vl和V2的所述二選一閥芯分別包括:筆直的閥桿￥161、￥162、￥261、￥262，用以封閉所述閥入孔、閥出孔的上閥板和下閥板，上閥板和下閥板分別垂直固定于閥桿VlGl、V1G2、V2G1、V2G2的不同高度，上閥板、下閥板二者的對應(yīng)表面間距大于所述閥入孔、閥出孔二者的對應(yīng)孔位間距。
[0012]所述閥入孔位于上部、而所述閥出孔位于下部，所述閥入孔為上大下小的錐度孔、閥出孔為上小下大的錐度孔，相應(yīng)地，所述上閥板為上大下小可密封閥入孔的錐臺體，所述下閥板為上小下大可密封閥出孔的錐臺體。
[0013]為進(jìn)一步提高同閥體內(nèi)2閥芯切換的互鎖性、準(zhǔn)確性、可靠性，而且進(jìn)一步提高異閥體間4閥芯分組切換的同步性、準(zhǔn)確性、可靠性，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥包括如下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)改進(jìn):
[0014]換向閥體Vl和V2，二者的2個換向口和2個閥腔的形狀和布局相互對稱，相互對稱的閥腔中的2個二選一閥芯的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2及其上下閥板的形狀和布局也相互對稱，而且，2個二選一閥芯的閥桿VlGl與V1G2的上端之間、及V2G1與V2G2的上端之間，均通過由定滑輪支承的鋼絲繩相互連接、從而實現(xiàn)相互聯(lián)動。
[0015]所述換向閥體Vl的2個二選一閥芯的2個閥桿V1G1、V1G2與所述換向閥體V2的2個二選一閥芯的2個閥桿￥261、￥262，均相互平行排列，并且，￥161、￥162、￥261、￥262這些閥桿中，相鄰的VlGl與V2G1的上端之間連接有剛性平衡桿，相鄰的V1G2與V2G2的上端之間也連接有剛性的平衡桿，從而實現(xiàn)換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程。
[0016]為提高2個閥體的整體性、從而進(jìn)一步確保同閥體內(nèi)2閥芯切換的互鎖性、異閥體間4閥芯分組切換的同步性、以及閥體整體切換的準(zhǔn)確性、可靠性，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥包括如下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)改進(jìn):
[0017]所述換向閥體Vl與V2的總共4個閥腔均為帶有開口的矩形腔體，且4個閥腔具有相同的結(jié)構(gòu)形狀。
[0018]所述換向閥體Vl與V2均為帶有總?cè)肟?、總出口?個換向口和2個上端密封口的矩形箱體，V1、V2 二矩形箱體具有對稱的結(jié)構(gòu)形狀且對稱焊接而成；所述閥桿V1G1、V1G2的上部穿過所述換向閥體Vl的2個上端密封口，而所述閥桿V2G1、V2G2的上部穿過所述換向閥體V2的2個上端密封口，同一閥體的閥桿通過上端之間的鋼絲繩聯(lián)動連接，不同閥體的閥桿通過上部之間剛性平衡桿聯(lián)動連接。
[0019]為進(jìn)一步提高閥體切換的自動性、抵御外力干擾的穩(wěn)定性、平衡性、可靠性，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥包括如下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)改進(jìn):
[0020]所述同步換向閥還包括驅(qū)動所述平衡桿及閥桿換向的動力執(zhí)行器，該動力執(zhí)行器連接在所述平衡桿之一的中部，其為氣動系統(tǒng)、液動系統(tǒng)、電動系統(tǒng)其中之一或之二的組
口 ο
[0021 ] 相應(yīng)地，本發(fā)明的另一技術(shù)解決方案是一種采用如上所述雙流質(zhì)同步換向閥的預(yù)熱節(jié)能裝置，其包括帶有左右側(cè)空氣預(yù)熱室、左右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室的工業(yè)爐、分別控制空氣與燃?xì)饬飨虻膿Q向閥體V1、V2，而:
[0022]所述換向閥體V1、V2分別包括空氣、燃?xì)獾目側(cè)肟凇⑽矚獾目偝隹?、?個換向口 ；而各換向閥體的2個換向口各具獨自的閥腔，各閥腔都具有通向其總?cè)肟诘腎個閥入孔、和通向其總出口的I個閥出孔，在各閥腔的閥入孔、閥出孔中都活動配合有I個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；并且，各換向閥體2個閥腔中的二選一閥芯相互連接聯(lián)動、從而輪流選擇2個換向口與其總?cè)肟诨蚩偝隹谥g的通路；而所述雙流質(zhì)同步換向閥為所述換向閥體Vl、V2 二者一體化整合而成，換向閥體Vl的2個二選一閥芯與換向閥體V2的2個二選一閥芯都具有相同的通斷行程，并且，換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程；
[0023]所述Vl的總?cè)肟谶B通空氣供應(yīng)源，所述Vl的2個換向口分別連通工業(yè)爐的左、右側(cè)空氣預(yù)熱室，所述Vl的總出口連通排煙機；所述V2的總?cè)肟谶B通燃?xì)夤?yīng)源，所述V2的2個換向口分別連通工業(yè)爐的左、右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室，所述V2的總出口連通排煙機。
[0024]本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置，基于其中雙流質(zhì)同步換向閥改進(jìn)，將傳統(tǒng)的分離式雙閥結(jié)構(gòu)整合改造成為一體式的，進(jìn)而，一來設(shè)置傳統(tǒng)四通閥的2個換向口各自閥腔中的二選一閥芯具有相同的通斷行程距離、且使得這2個同閥體閥芯相互連接聯(lián)動；二來設(shè)置切換兩種流質(zhì)的2個換向閥體的4個閥芯具有相同的通斷行程距離、且使得這4個閥芯跨閥體地兩兩一組地聯(lián)動，從而實現(xiàn)跨閥體間同步地運行通斷行程。總之，本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置在其中同步換向閥兩閥的閥體一體化、自鎖聯(lián)動化、兩閥切換同步化改進(jìn)基礎(chǔ)上，以非常簡單的結(jié)構(gòu)保證實現(xiàn)了雙流質(zhì)同步切換，且通過閥體內(nèi)、閥體間的聯(lián)動連接，確保4閥芯可靠地通斷切換、分組切換到位；4閥芯合理聯(lián)動連接，且在聯(lián)動結(jié)構(gòu)合適部位設(shè)置一驅(qū)動機構(gòu)加以控制，確保全部4閥芯合理、自動平衡地進(jìn)行通斷切換、分組切換，且能強力抵御無關(guān)外力的干擾，有效實現(xiàn)整體自平衡性能。因此，本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置改進(jìn)一舉克服了傳統(tǒng)預(yù)熱節(jié)能裝置換向閥換向不同步和換向可靠性差的缺點，能夠顯著提高蓄熱式工業(yè)爐的運行安全性和節(jié)能減排效益。
[0025]為進(jìn)一步提高2個閥體的整體性、從而進(jìn)一步確保同閥體內(nèi)2閥芯切換的互鎖性、異閥體間4閥芯分組切換的同步性、以及閥體整體切換的準(zhǔn)確性、可靠性，本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置包括如下進(jìn)一步結(jié)構(gòu)改進(jìn):
[0026]所述換向閥體Vl與V2均為帶有總?cè)肟?、總出口?個換向口和2個上端密封口的矩形箱體，Vl與V2 二矩形箱體具有對稱的結(jié)構(gòu)形狀且對稱焊接而成；所述二選一閥芯包括換向閥體Vl與V2的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2，其中V1G1、V1G2的上部穿過所述換向閥體Vl的2個上端密封口，而閥桿V2G1、V2G2的上部穿過所述換向閥體V2的2個上端密封口，同一閥體的閥桿通過上端之間的鋼絲繩聯(lián)動連接，不同閥體的閥桿通過上部之間剛性平衡桿聯(lián)動連接。
[0027]蓄熱式工業(yè)爐采用傳統(tǒng)換向閥，一年發(fā)生幾次至幾十次安全事故，有時一個月發(fā)生幾次，包括燃料爐內(nèi)爆炸、損壞爐體等。而試生產(chǎn)表明:改造后的本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥，能夠保證雙流質(zhì)同步切換及切換到位的可靠性都達(dá)到100%，換向、到位可靠性的提高，除了可減少燃?xì)馀c空氣的泄漏，減少燃?xì)庑孤┞?%以上，提高減排節(jié)能效率3%以上之外，還可以減少因燃?xì)馀c空氣非正常混合而發(fā)生爆炸的風(fēng)險，使得安全事故率降低至0，從而顯著提高安全生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。
[0028]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥實施例切換過程瞬間的結(jié)構(gòu)主視示意圖。
[0030]圖2為圖1帶局部剖視的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3為圖1中的A-A向剖視示意圖。
[0032]圖4為圖1中的B-B階梯剖視示意圖。
[0033]圖5為本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置實施例切換狀態(tài)I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖6為本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置實施例切換狀態(tài)2的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0035]如圖1-4，所示分別為本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥實施例切換過程瞬間里不同視角的結(jié)構(gòu)示意圖。該雙流質(zhì)同步換向閥實施例，包括分別控制流質(zhì)Xl與流質(zhì)X2流向的換向閥體V1、V2 ;而所述換向閥體Vl包括由泵引入流質(zhì)Xl的總?cè)肟?K1、接泵排放的總出口 K2、和2個由壁板16隔開的換向口 K3、K4 ;所述換向閥體V2包括由泵引入流質(zhì)X2的總?cè)肟贙5、接泵排放的總出口 K6、和2個由壁板16隔開的換向口 K7、K8 ；;換向閥體Vl的2個換向口 Κ3、Κ4各具獨自的閥腔，換向閥體V2的2個換向口 Κ7、Κ8各具獨自的閥腔；Κ3、Κ4閥腔都具有其通向其總?cè)肟?Kl的I個閥入孔、和通向其總出口 Κ2的I個閥出孔，Κ7、Κ8閥腔都具有其通向其總?cè)肟?K5的I個閥入孔、和通向其總出口 Κ6的I個閥出孔；這2個閥腔中的所述閥入孔、和閥出孔處于同一軸線上，所述閥入孔位于上部、而所述閥出孔位于下部，所述閥入孔為上大下小的錐度孔、閥出孔為上小下大的錐度孔。
[0036]相應(yīng)地，在Κ3、Κ4、Κ7、Κ8的各閥腔閥入孔、閥出孔中都活動配合有I個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；換向閥體Vl所述二選一閥芯分別包括:筆直的閥桿VlGl、V1G2及用以封閉所述閥入孔、閥出孔的上閥板SB和下閥板ΧΒ，換向閥體V2的所述二選一閥芯分別包括:筆直的閥桿V2G1、V2G2及用以封閉所述閥入孔、閥出孔的上閥板SB和下閥板XB ;上閥板SB和下閥板XB分別垂直固定于閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2的不同高度，上閥板SB、下閥板XB 二者的對應(yīng)表面間距大于所述閥入孔、閥出孔二者的對應(yīng)孔位間距。所述上閥板SB為上大下小可密封閥入孔的錐臺體，所述下閥板XB為上小下大可密封閥出孔的錐臺體。
[0037]所述換向閥體Vl與V2的總共4個閥腔均為帶有開口的矩形腔體，且4個閥腔具有相同的結(jié)構(gòu)形狀。所述換向閥體Vl與V2均為帶有各自總?cè)肟凇⒖偝隹凇?個換向口和2個上端密封口的矩形箱體10，V1、V2 二矩形箱體10具有對稱的結(jié)構(gòu)形狀且二者對稱焊接一體化整合而成所述雙流質(zhì)同步換向閥，換向閥體Vl與換向閥體V2各自的2個二選一閥芯上的上閥板SB、下閥板XB，互相之間都具有相同的通斷行程；
[0038]所述閥桿V1G1、V1G2的上部穿過所述換向閥體Vl的2個上端密封口 11，而所述閥桿V2G1、V2G2的上部穿過所述換向閥體V2的2個上端密封口 11，而且，2個二選一閥芯的閥桿VlGl與V1G2的上端之間、及V2G1與V2G2的上端之間，均通過由定滑輪12支承的鋼絲繩13相互連接、同一閥體的閥桿通過上端之間的鋼絲繩聯(lián)動連接，不同閥體的閥桿通過上部之間剛性平衡桿聯(lián)動連接，各換向閥體Vl與V2各自2個閥腔中的二選一閥芯的閥桿VlGl與V1G2之間、及V2G1與V2G2之間相互連接聯(lián)動，從而輪流選擇換向閥體Vl與V2各自2個換向口與其各自的總?cè)肟诨蚩偝隹谥g的通路，實施可互鎖的聯(lián)動。
[0039]而且，換向閥體Vl和V2，二者的2個換向口和2個閥腔的形狀和布局相互對稱，相互對稱的閥腔中的2個二選一閥芯的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2及其上下閥板的形狀和布局也相互對稱；所述換向閥體Vl的2個二選一閥芯的2個閥桿V1G1、V1G2與所述換向閥體V2的2個二選一閥芯的2個閥桿V2G1、V2G2均相互平行排列，并且，VlGl、V1G2、V2G1、V2G2這些閥桿中，相鄰的VlGl與V2G1的上端之間連接有剛性平衡桿14，相鄰的V1G2與V2G2的上端之間也連接有剛性的平衡桿14，從而實現(xiàn)換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程。
[0040]所述同步換向閥還包括驅(qū)動所述平衡桿14及閥桿換向的動力執(zhí)行器15 (未予詳示)，該動力執(zhí)行器連接在所述平衡桿14之一的正中間位置，其為氣動系統(tǒng)、液動系統(tǒng)、電動系統(tǒng)其中之一或之二的組合。
[0041]如圖5-6，所示分別為本發(fā)明預(yù)熱節(jié)能裝置實施例在切換狀態(tài)1、2的結(jié)構(gòu)示意圖。采用如上所述雙流質(zhì)同步換向閥的該預(yù)熱節(jié)能裝置實施例，其包括帶有左側(cè)空氣預(yù)熱室21、右側(cè)空氣預(yù)熱室22、左側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室23、右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室24的工業(yè)爐20、分別控制空氣與燃?xì)饬飨虻膿Q向閥體Vl、V2，而其換向閥體Vl、V2具體結(jié)構(gòu)可參見以上及圖1-4。
[0042]所述Vl的總?cè)肟?Kl經(jīng)風(fēng)泵連通空氣供應(yīng)源，所述Vl的2個換向口 K3、K4分別連通工業(yè)爐的右、左側(cè)空氣預(yù)熱室22、21，所述Vl的總出口 Κ2連通排煙機31。所述V2的總?cè)肟?K5經(jīng)風(fēng)泵連通燃?xì)夤?yīng)源，所述V2的2個換向口 K7、K8分別連通工業(yè)爐的右、左側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室24、23，所述V2的總出口 Κ6連通排煙機32。
[0043](一)如圖5的切換狀態(tài)I時，
[0044]換向閥體Vl中的閥桿VlGl上升，其上閥板SB開通換向口 Κ3的上部閥入孔、其下閥板XB關(guān)斷換向口 Κ3下部的閥出孔，新鮮空氣從總?cè)肟?Kl流向換向口 Κ3，再進(jìn)入工業(yè)爐20的右側(cè)空氣預(yù)熱室22 ;因閥桿上端鋼絲繩13參與作用而聯(lián)動互鎖地，閥桿V1G2下降，其上閥板SB關(guān)斷換向口 Κ4的上部閥入孔、其下閥板XB開通換向口 Κ4下部的閥出孔，從工業(yè)爐20左側(cè)空氣預(yù)熱室21中流出的煙尾氣從換向口 Κ4流向總出口 Κ2，再經(jīng)排煙機31排出。
[0045]由于VlGl與V2G1上部之間連接有剛性平衡桿14、V1G2與V2G2上部之間也連接有剛性平衡桿14，因此，在以上2根剛性平衡桿14參與作用下，與上分組同步地:
[0046]換向閥體V2中的閥桿V2G1上升，其上閥板SB開通換向口 Κ7的上部閥入孔、其下閥板XB關(guān)斷換向口 Κ7下部的閥出孔，新鮮燃?xì)鈴目側(cè)肟?Κ5流向換向口 Κ7，再進(jìn)入工業(yè)爐20的右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室24 ;因閥桿上端鋼絲繩13參與作用而聯(lián)動互鎖地，閥桿V2G2下降，其上閥板SB關(guān)斷換向口 Κ8的上部閥入孔、其下閥板XB開通換向口 Κ8下部的閥出孔，從工業(yè)爐20左側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室23中流出的煙尾氣從換向口 Κ8流向總出口 Κ6，再經(jīng)排煙機32排出。
[0047](二)如圖6的切換狀態(tài)2時，
[0048]由于連接在所述平衡桿14之一正中間的動力執(zhí)行器15按照控制電路(未予示出)驅(qū)動所連接的剛性平衡桿14改變升降位置，所有換向閥體V1、V2中的閥桿都作同步升降如下:
[0049]換向閥體Vl中的閥桿VlGl下降，其上閥板SB關(guān)斷換向口 K3的上部閥入孔、其下閥板XB開通換向口 K3下部的閥出孔，從工業(yè)爐20的右側(cè)空氣預(yù)熱室22流出的煙尾氣從換向口 K3流向總出口 K2，再經(jīng)排煙機31排出；因閥桿上端鋼絲繩13參與作用而聯(lián)動互鎖地，閥桿V1G2上升，其上閥板SB開通換向口 K4的上部閥入孔、其下閥板XB關(guān)斷換向口 K4下部的閥出孔，新鮮空氣從總?cè)肟?Kl流向換向口 K4，再進(jìn)入工業(yè)爐20的左側(cè)空氣預(yù)熱室21。
[0050]由于VlGl與V2G1上部之間連接有剛性平衡桿14、V1G2與V2G2上部之間也連接有剛性平衡桿14，因此，在以上2根剛性平衡桿14參與作用下，與上分組同步地:
[0051]換向閥體V2中的閥桿V2G1下降，其上閥板SB關(guān)斷換向口 K7的上部閥入孔、其下閥板XB開通換向口 K7下部的閥出孔，從工業(yè)爐20右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室24中流出的煙尾氣從換向口 K7流向總出口 K6，再經(jīng)排煙機32排出；因閥桿上端鋼絲繩13參與作用而聯(lián)動互鎖地，閥桿V2G2上升，其上閥板SB開通換向口 K8的上部閥入孔、其下閥板XB關(guān)斷換向口 K8下部的閥出孔，新鮮燃?xì)鈴目側(cè)肟?K5流向換向口 K8，再進(jìn)入工業(yè)爐20的左側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室23。
[0052](三)以上操作，即代表本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置實施的一輪同步切換的全過程，一輪同步切換完成后，啟動下一輪同步切換，如此周而復(fù)始地，本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置利用左右側(cè)預(yù)熱室對空氣、燃?xì)膺M(jìn)行同步、可靠、不間斷地輪番預(yù)熱，高效回收尾氣中的余熱。
[0053]由上可見:本發(fā)明雙流質(zhì)同步換向閥及其預(yù)熱節(jié)能裝置，能保證雙流質(zhì)同步切換、切換到位可靠，且具有自平衡性能，從而能夠有效克服傳統(tǒng)雙流質(zhì)預(yù)熱換向閥換向不同步和換向可靠性差的缺點，顯著提高蓄熱式工業(yè)爐運行安全性和節(jié)能減排效益。
【權(quán)利要求】
1.一種雙流質(zhì)同步換向閥，其包括分別控制流質(zhì)Xl與流質(zhì)X2流向的換向閥體V1、V2，其特征在于:所述換向閥體V1、V2都包括引入流質(zhì)的總?cè)肟?、排放物的總出口、?個換向口 ；而各換向閥體的2個換向口各具獨自的閥腔，各閥腔都具有通向其總?cè)肟诘腎個閥入孔、和通向其總出口的I個閥出孔，在各閥腔的閥入孔、閥出孔中都活動配合有I個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；并且，各換向閥體2個閥腔中的二選一閥芯相互連接聯(lián)動、從而輪流選擇2個換向口與其總?cè)肟诨蚩偝隹谥g的通路；而所述雙流質(zhì)同步換向閥為所述換向閥體Vl、V2 二者一體化整合而成，換向閥體Vl的2個二選一閥芯與換向閥體V2的2個二選一閥芯都具有相同的通斷行程，并且，換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程。
2.如權(quán)利要求1所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:任一換向閥體Vl或V2，其2個閥腔中的所述閥入孔、和閥出孔處于同一軸線上，換向閥體Vl和V2的所述二選一閥芯分別包括:筆直的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2，用以封閉所述閥入孔、閥出孔的上閥板和下閥板，上閥板和下閥板分別垂直固定于閥桿VIG1、VIG2、V2G1、V2G2的不同高度，上閥板、下閥板二者的對應(yīng)表面間距大于所述閥入孔、閥出孔二者的對應(yīng)孔位間距。
3.如權(quán)利要求2所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:所述閥入孔位于上部、而所述閥出孔位于下部，所述閥入孔為上大下小的錐度孔、閥出孔為上小下大的錐度孔，相應(yīng)地，所述上閥板為上大下小可密封閥入孔的錐臺體，所述下閥板為上小下大可密封閥出孔的錐臺體。
4.如權(quán)利要求2或3所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:換向閥體Vl和V2，二者的2個換向口和2個閥腔的 形狀和布局相互對稱，相互對稱的閥腔中的2個二選一閥芯的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2及其上下閥板的形狀和布局也相互對稱，而且，2個二選一閥芯的閥桿VlGl與V1G2的上端之間、及V2G1與V2G2的上端之間，均通過由定滑輪支承的鋼絲繩相互連接、從而實現(xiàn)相互聯(lián)動。
5.如權(quán)利要求4所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:所述換向閥體Vl的2個二選一閥芯的2個閥桿V1G1、V1G2與所述換向閥體V2的2個二選一閥芯的2個閥桿V2G1、V2G2，均相互平行排列，并且，V1G1、V1G2、V2G1、V2G2這些閥桿中，相鄰的VlGl與V2G1的上端之間連接有剛性平衡桿，相鄰的V1G2與V2G2的上端之間也連接有剛性的平衡桿，從而實現(xiàn)換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程。
6.如權(quán)利要求2所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:所述換向閥體Vl與V2的總共4個閥腔均為帶有開口的矩形腔體，且4個閥腔具有相同的結(jié)構(gòu)形狀。
7.如權(quán)利要求4-6之一所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:所述換向閥體Vl與V2均為帶有總?cè)肟?、總出口?個換向口和2個上端密封口的矩形箱體，Vl、V2 二矩形箱體具有對稱的結(jié)構(gòu)形狀且對稱焊接而成；所述閥桿V1G1、V1G2的上部穿過所述換向閥體Vl的2個上端密封口，而所述閥桿V2G1、V2G2的上部穿過所述換向閥體V2的2個上端密封口，同一閥體的閥桿通過上端之間的鋼絲繩聯(lián)動連接，不同閥體的閥桿通過上部之間剛性平衡桿聯(lián)動連接。
8.如權(quán)利要求5所述雙流質(zhì)同步換向閥，其特征在于:所述同步換向閥還包括驅(qū)動所述平衡桿及閥桿換向的動力執(zhí)行器，該動力執(zhí)行器連接在所述平衡桿之一的中部，其為氣動系統(tǒng)、液動系統(tǒng)、電動系統(tǒng)其中之一或之二的組合。
9.一種采用如權(quán)利要求1-8之一所述雙流質(zhì)同步換向閥的預(yù)熱節(jié)能裝置，其包括帶有左右側(cè)空氣預(yù)熱室、左右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室的工業(yè)爐、分別控制空氣與燃?xì)饬飨虻膿Q向閥體V1、V2，其特征在于: 所述換向閥體V1、V2分別包括空氣、燃?xì)獾目側(cè)肟?、尾氣的總出口、?個換向口；而各換向閥體的2個換向口各具獨自的閥腔，各閥腔都具有通向其總?cè)肟诘腎個閥入孔、和通向其總出口的I個閥出孔，在各閥腔的閥入孔、閥出孔中都活動配合有I個可對其閥入孔、閥出孔進(jìn)行通斷二選一的閥芯；并且，各換向閥體2個閥腔中的二選一閥芯相互連接聯(lián)動、從而輪流選擇2個換向口與其總?cè)肟诨蚩偝隹谥g的通路；而所述雙流質(zhì)同步換向閥為所述換向閥體V1、V2 二者一體化整合而成，換向閥體Vl的2個二選一閥芯與換向閥體V2的2個二選一閥芯都具有相同的通斷行程，并且，換向閥體Vl的2個閥芯分別對應(yīng)地與換向閥體V2的2個閥芯同步地運行通斷行程； 所述Vl的總?cè)肟谶B通空氣供應(yīng)源，所述Vl的2個換向口分別連通工業(yè)爐的左、右側(cè)空氣預(yù)熱室，所述Vl的總出口連通排煙機；所述V2的總?cè)肟谶B通燃?xì)夤?yīng)源，所述V2的2個換向口分別連通工業(yè)爐的左、右側(cè)燃?xì)忸A(yù)熱室，所述V2的總出口連通排煙機。
10.如權(quán)利要求9所述預(yù)熱節(jié)能裝置，其特征在于:所述換向閥體Vl與V2均為帶有總?cè)肟凇⒖偝隹凇?個換向口和2個上端密封口的矩形箱體，Vl與V2 二矩形箱體具有對稱的結(jié)構(gòu)形狀且對稱焊接而成；所述二選一閥芯包括換向閥體Vl與V2的閥桿V1G1、V1G2、V2G1、V2G2，其中VlGl、V1G2的上部穿過所述換向閥體Vl的2個上端密封口，而閥桿V2G1、V2G2的上部穿過所述換向閥體V2的2個上端密封口，同一閥體的閥桿通過上端之間的鋼絲繩聯(lián)動連接，不同閥體的閥桿通過上部之間剛性平衡桿聯(lián)動連接。
【文檔編號】F16K11/044GK103557347SQ201310554410
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】羅國民, 曾向昌, 李國權(quán), 朱海洋, 丁克, 溫志紅, 左才文 申請人:寶鋼集團(tuán)廣東韶關(guān)鋼鐵有限公司, 廣東松山職業(yè)技術(shù)學(xué)院