本發(fā)明涉及多通閥技術(shù)領(lǐng)域,具體地指一種適用于蓄熱式熱力焚化爐的組合式旋轉(zhuǎn)閥。
背景技術(shù):
VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫(xiě),通常將其歸納為常壓下沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)小于等于250℃的任何有機(jī)化合物,目前已鑒定出的有300多種,最常見(jiàn)的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯、二異氰甲苯酯等。
在石油化工、煤化工、溶劑儲(chǔ)運(yùn)、涂裝印刷等產(chǎn)業(yè)中均會(huì)產(chǎn)生以VOCs為主要污染物的廢氣,會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境,并對(duì)生物體健康造成重大威脅。
伴隨著人類(lèi)對(duì)環(huán)保問(wèn)題的日益重視,各種廢氣治理技術(shù)被研究并快速發(fā)展起來(lái),蓄熱式熱力焚化爐技術(shù)RTO就是其中一種高效有機(jī)廢氣治理的方法,能夠通過(guò)蓄熱室回收熱氣分解時(shí)釋放出來(lái)的熱量,與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐方法相比,具有熱效率高(≥95%)、運(yùn)行成本低、能處理大風(fēng)量中低濃度廢氣等特點(diǎn),其包括有兩個(gè)以上的蓄熱室。
對(duì)于兩室RTO設(shè)備而言,兩個(gè)蓄熱室交替進(jìn)/出廢氣,即釋放/吸收熱量,VOCs的去除率可大于96%;而對(duì)于三室乃至五室/七室RTO設(shè)備而言,會(huì)留有一個(gè)蓄熱室進(jìn)行清掃處理,已取出其中殘留的廢氣,使得VOCs的去除率達(dá)到99%以上。
上述RTO設(shè)備在運(yùn)行時(shí)均涉及到氣路的反復(fù)切換,為了提高效率、簡(jiǎn)化流程和節(jié)約成本,工程師們致力于開(kāi)發(fā)一種集成的可切換氣路的轉(zhuǎn)換閥,以代替的多個(gè)閥門(mén)分別進(jìn)行控制的現(xiàn)狀。
如授權(quán)公告號(hào)為CN 201177069 Y的中國(guó)臺(tái)灣實(shí)用新型專(zhuān)利,公開(kāi)了一種廢氣進(jìn)氣旋轉(zhuǎn)閥,其具有一風(fēng)管銜接單元、一進(jìn)排氣切換單元、一吹捕空氣進(jìn)入單元以及機(jī)械旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元,致力于解決旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)污染物堵塞和壓力波動(dòng)的問(wèn)題,能夠提高RTO的使用壽命和VOCs的去除效率;但其僅適用于兩室RTO,并且不能解決RTO蓄熱層殘留VOCs的吹掃去除,不能有效提高RTO的處理效率,并且內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜,導(dǎo)致氣流流動(dòng)的路徑曲折、流動(dòng)阻力較大,增加了廢氣輸送的成本,并且其部件的加工也較為困難,加工成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了多室RTO組合旋轉(zhuǎn)閥主要應(yīng)用于VOCs去除率較高的三室及以上RTO,能夠?qū)崿F(xiàn)以單個(gè)旋轉(zhuǎn)閥代替多個(gè)閥門(mén)進(jìn)行氣路切換的功能。
多室RTO組合旋轉(zhuǎn)閥,包括外部定子單元、轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)置在所述外部定子單元內(nèi)的內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元、以及帶動(dòng)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力單元;所述外部定子單元上設(shè)置有廢氣入口、凈化氣出口以及若干流通口,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元與所述外部定子單元相配合形成相互密封的廢氣流通腔和凈化氣流通腔;所述廢氣流通腔與所述廢氣入口相連通,所述凈化氣流通腔與所述凈化氣出口相連通;所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元通過(guò)動(dòng)力單元帶動(dòng)在所述外部定子單元內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)所述廢氣流通腔與不同流通口的連通狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,以及所述凈化氣流通腔與不同流通口的連通狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述外部定子單元為圓柱體狀的外殼,所述圓柱體上下圓面的圓心相連的軸為中心軸,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元以所述中心軸為軸心轉(zhuǎn)動(dòng);所述連通口的數(shù)量為兩個(gè),設(shè)置在所述外部定子單元的側(cè)面上。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元依次由轉(zhuǎn)子密封件、凈化氣/廢氣隔板和轉(zhuǎn)子下?lián)醢逖厮鲋行妮S方向連接而成;
所述外部定子單元包括有上蓋;
所述轉(zhuǎn)子密封件上設(shè)置有轉(zhuǎn)子密封套筒,所述上蓋上設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)子密封套筒的輪廓相適配的定子密封套筒,所述轉(zhuǎn)子密封套筒和所述定子密封套筒形成轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu);所述轉(zhuǎn)子密封件上還設(shè)置有凈化氣/廢氣隔離蓋;
所述上蓋、所述外部定子單元的側(cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋、所述凈化氣/廢氣隔板共同構(gòu)成了所述凈化氣流通腔;
所述轉(zhuǎn)子下?lián)醢?、所述外部定子單元的?cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋、所述凈化氣/廢氣隔板共同構(gòu)成了所述廢氣流通腔。
本設(shè)備主要針對(duì)三室RTO,經(jīng)過(guò)增加管口可以適用于5室、7室等RTO設(shè)備,另外對(duì)于兩室RTO設(shè)備而言本設(shè)備稍顯復(fù)雜卻可以向下兼容,只需實(shí)現(xiàn)廢氣進(jìn)入和凈化氣流出兩個(gè)通路的切換即可。
廢氣從廢氣入口流入,被凈化氣/廢氣隔板、凈化氣/廢氣隔離蓋、轉(zhuǎn)子密封套筒與定子密封套筒所組成的腔體所阻隔,再?gòu)南鄳?yīng)的流通口處流出進(jìn)入蓄熱室吸收熱量,在焚化爐內(nèi)被凈化,凈化氣流入另一個(gè)蓄熱室內(nèi)釋放熱量,再?gòu)南鄳?yīng)的流通口流入后被凈化氣/廢氣隔板、凈化氣/廢氣隔離蓋、轉(zhuǎn)子密封套筒與定子密封套筒所組成的腔體所阻隔,向上流動(dòng)經(jīng)凈化氣出口流出,凈化氣出口置于上蓋上與空隙連通。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元與所述外部定子單元還相配合的形成有吹掃氣流通腔,所述外部定子單元上設(shè)置有與所述吹掃氣流通腔相連通的吹掃氣入口,所述吹掃氣流通腔與所述廢氣流通腔和所述凈化氣流通腔相互密封的連接。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述外部定子單元為圓柱體狀的外殼,所述圓柱體上下圓面的圓心相連構(gòu)成的軸為中心軸,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元以所述中心軸為軸心轉(zhuǎn)動(dòng);所述連通口的數(shù)量為三個(gè),設(shè)置在所述外部定子單元的側(cè)面上。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元依次由轉(zhuǎn)子密封件、凈化氣/廢氣隔板和轉(zhuǎn)子下?lián)醢逖厮鲋行妮S方向連接而成;所述凈化氣/廢氣隔板的一側(cè)連接有吹掃氣流出室,所述吹掃氣流出室在所述外部定子單元的側(cè)面方向設(shè)置有開(kāi)口;所述凈化氣/廢氣隔板的側(cè)面設(shè)置有吹掃氣下?lián)醢?,所述吹掃氣下?lián)醢迳显O(shè)置有與所述廢氣入口的管路輪廓相適配的開(kāi)孔,所述開(kāi)孔與所述廢氣入口的管路形成轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu);
所述轉(zhuǎn)子密封件上設(shè)置有凈化氣/廢氣隔離蓋;
所述外部定子單元包括有上蓋;所述轉(zhuǎn)子密封件上設(shè)置有轉(zhuǎn)子密封套筒,所述上蓋上設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)子密封套筒的輪廓相適配的定子密封套筒,所述轉(zhuǎn)子密封套筒和所述定子密封套筒形成轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu);
所述上蓋、所述轉(zhuǎn)子密封套筒和所述定子密封套筒形成的轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)、所述開(kāi)孔與所述廢氣入口的管路形成的轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)、所述吹掃氣下?lián)醢迮c所述吹掃氣流出室共同構(gòu)成了所述吹掃氣流通腔;
所述上蓋、所述外部定子單元的側(cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋、所述凈化氣/廢氣隔板、所述吹掃氣下?lián)醢搴退龃祾邭饬鞒鍪夜餐瑯?gòu)成了所述凈化氣流通腔;
所述轉(zhuǎn)子下?lián)醢濉⑺鐾獠慷ㄗ訂卧膫?cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋、所述凈化氣/廢氣隔板、所述吹掃氣下?lián)醢搴退龃祾邭饬鞒鍪夜餐瑯?gòu)成了所述廢氣流通腔。
廢氣從廢氣入口流入,被凈化氣/廢氣隔板、凈化氣/廢氣隔離蓋、轉(zhuǎn)子下?lián)醢?、吹掃氣流出室、轉(zhuǎn)子密封套筒與定子密封套筒所組成的腔體所阻隔,再?gòu)南鄳?yīng)的流通口處流出進(jìn)入蓄熱室吸收熱量,在焚化爐內(nèi)被凈化,凈化氣流入另一個(gè)蓄熱室內(nèi)釋放熱量,再?gòu)南鄳?yīng)的流通口流入后被凈化氣/廢氣隔板、凈化氣/廢氣隔離蓋、轉(zhuǎn)子下?lián)醢?、吹掃氣流出室、轉(zhuǎn)子密封套筒與定子密封套筒所組成的腔體所阻隔,向上流動(dòng)經(jīng)凈化氣出口流出,凈化氣出口置于上蓋上與空隙連通。
同時(shí),吹掃氣由吹掃氣入口流入,被吹掃氣下?lián)醢搴蛢艋瘹?廢氣隔離蓋相阻隔,流入吹掃氣流出室,再經(jīng)相應(yīng)的流通口流入第三個(gè)蓄熱室中,將其內(nèi)的殘留廢氣吹掃干凈。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述流通口對(duì)稱(chēng)的設(shè)置在所述外部定子單元的側(cè)面上,即一個(gè)所述流通口繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)180度到達(dá)另一個(gè)所述流通口旋轉(zhuǎn)之前所在的位置處。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述流通口均勻的設(shè)置在所述外部定子單元的側(cè)面上,即一個(gè)所述流通口繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)120度到達(dá)相鄰的所述流通口旋轉(zhuǎn)之前所在的位置處。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述動(dòng)力單元為步進(jìn)電機(jī)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)軸與所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元相連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本申請(qǐng)所述組合式旋轉(zhuǎn)閥以一個(gè)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)氣路切換,代替現(xiàn)有技術(shù)中的多個(gè)閥門(mén),節(jié)約了投資,使氣路變得簡(jiǎn)單,提高了效率;
(2)本申請(qǐng)所述組合式旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易,氣路迂回程度小,氣阻較低;
(3)本申請(qǐng)所述組合式旋轉(zhuǎn)閥適用范圍廣,主要用于三室RTO設(shè)備。
附圖說(shuō)明
圖1為組合式旋轉(zhuǎn)閥外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為俯視的組合式旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)分解圖;
圖3為仰視的組合式旋轉(zhuǎn)閥結(jié)構(gòu)分解圖;
圖4為組合式旋轉(zhuǎn)閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視圖;
圖中:外部定子單元1、廢氣入口1-1、凈化氣出口1-2、流通口1-3、上蓋1-4、定子密封套筒1-41、吹掃氣入口1-5、內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2、轉(zhuǎn)子密封件2-1、轉(zhuǎn)子密封套筒2-11、凈化氣/廢氣隔離蓋2-12、凈化氣/廢氣隔板2-2、轉(zhuǎn)子下?lián)醢?-3、吹掃氣流出室2-4、吹掃氣下?lián)醢?-5、動(dòng)力單元3、廢氣流通腔a、凈化氣流通腔b、吹掃氣流通腔c。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
實(shí)施例1:參照說(shuō)明書(shū)附圖,多室RTO組合旋轉(zhuǎn)閥,適用于三室RTO系統(tǒng);
包括外部定子單元1、和內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2、以及帶動(dòng)所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī),所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2與步進(jìn)電機(jī)通過(guò)軸相連接;
所述外部定子單元1為圓柱體狀的外殼,所述圓柱體上下圓面的圓心相連的軸為中心軸,所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2以所述中心軸為軸心轉(zhuǎn)動(dòng),圓柱體的上表面為上蓋1-4,上蓋1-4上設(shè)置有廢氣入口1-1、凈化氣出口1-2和吹掃氣入口1-5,側(cè)面上設(shè)置有三個(gè)均勻分布于側(cè)面的流通口1-3,即一個(gè)所述流通口1-3繞所述中心軸旋轉(zhuǎn)120度可到達(dá)相鄰的另一個(gè)所述流通口1-3旋轉(zhuǎn)之前所在的位置處;
所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2依次由轉(zhuǎn)子密封件2-1、凈化氣/廢氣隔板2-2和轉(zhuǎn)子下?lián)醢?-3沿所述中心軸方向連接而成,所述凈化氣/廢氣隔板2-2的一側(cè)連接有吹掃氣流出室2-4,所述吹掃氣流出室2-4在所述外部定子單元1的側(cè)面方向設(shè)置有開(kāi)口;所述凈化氣/廢氣隔板2-2的側(cè)面設(shè)置有吹掃氣下?lián)醢?-5,所述吹掃氣下?lián)醢?-5上設(shè)置有與所述廢氣入口1-1的管路輪廓相適配的開(kāi)孔,所述開(kāi)孔與所述廢氣入口1-1的管路形成轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu);
所述轉(zhuǎn)子密封件2-1上設(shè)置有轉(zhuǎn)子密封套筒2-11,所述上蓋1-4上設(shè)置有與所述轉(zhuǎn)子密封套筒2-11的輪廓相適配的定子密封套筒1-41,所述轉(zhuǎn)子密封套筒2-11和所述定子密封套筒1-41形成轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu);所述轉(zhuǎn)子密封件2-1上還設(shè)置有凈化氣/廢氣隔離蓋2-12;
所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2與所述外部定子單元1相配合形成相互密封的廢氣流通腔a和凈化氣流通腔b;
所述廢氣流通腔a與所述廢氣入口1-1相連通,所述凈化氣流通腔b與所述凈化氣出口1-2相連通;
所述上蓋1-4、所述轉(zhuǎn)子密封套筒2-11和所述定子密封套筒1-41形成的轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)、所述開(kāi)孔與所述廢氣入口1-1的管路形成的轉(zhuǎn)動(dòng)密封結(jié)構(gòu)、所述吹掃氣下?lián)醢?-5與所述吹掃氣流出室2-4共同構(gòu)成了所述吹掃氣流通腔c;
所述上蓋1-4、所述外部定子單元1的側(cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋2-12、所述凈化氣/廢氣隔板2-2、所述吹掃氣下?lián)醢?-5和所述吹掃氣流出室2-4共同構(gòu)成了所述凈化氣流通腔b;
所述轉(zhuǎn)子下?lián)醢?-3、所述外部定子單元1的側(cè)面,與,所述凈化氣/廢氣隔離蓋2-12、所述凈化氣/廢氣隔板2-2、所述吹掃氣下?lián)醢?-5和所述吹掃氣流出室2-4共同構(gòu)成了所述廢氣流通腔a。
所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2通過(guò)步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)在所述外部定子單元1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)所述廢氣流通腔a、凈化氣流通腔b和吹掃氣流通腔c與不同流通口1-3的連通狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
廢氣由廢棄入口1-1流入,經(jīng)廢氣流通腔a后從相應(yīng)的流通口1-3流入一個(gè)蓄熱室吸收熱量得以預(yù)熱,再進(jìn)入焚燒室內(nèi)經(jīng)高溫處理得到凈化氣,凈化氣流入到另一個(gè)蓄熱室內(nèi)釋放熱量得以降溫,然后從相應(yīng)的流通口1-3流入凈化氣流通腔b,再?gòu)膬艋瘹獬隹?-2流出,同時(shí),吹掃氣由吹掃氣入口1-5流入,經(jīng)吹掃氣流通腔c后進(jìn)入到第三個(gè)蓄熱室內(nèi),將其內(nèi)部殘留的廢氣吹掃干凈,以此完成一個(gè)流程,此時(shí)步進(jìn)電機(jī)將所述內(nèi)部轉(zhuǎn)子單元2旋轉(zhuǎn)120度,實(shí)現(xiàn)氣路的切換,進(jìn)入下一個(gè)流程。