专利名称：工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀的制作方法
技术领域：
本实用新型设计工业炉窑设备领域，具体涉及一种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀。
背景技术：
工业炉是工业加热的关键设备，广泛应用于国民经济的许多行业，品种多，同时工业炉又是高能耗设备。目前，我国共有各类工业炉窑约12万台，年总耗能达2. 6亿吨标煤，约占全国总能耗的1/4，占工业总能耗的60%。虽然我国工业炉窑技术自改革开放以来有了长足的进步，但工业炉窑的能源利用总体水平仍不高，仅相当于发达国家20世纪60 70年代的水平，工业炉的热效率平均不到36%，而国际上工业炉的热效率平均为50%以上。 我国在工业炉窑节能方面，具有相当大的潜力。现在普遍使用的蓄热式燃烧技术，就能最大化地利用能源，但是这一技术的广泛推广与使用，离不开大三通换向阀。在机械、冶金、化工、纺织等各领域，工业炉窑的使用相当普遍，尤其是冶金和机械行业，在当前制造加工业的不断扩大和持续发展的大好时机，工业炉窑制造行业也得到进一步发展，但是从工业炉窑的热平衡的各项指标来看，最大支出项就是烟气带走的热量，可以达到总消耗量的50%，甚至60 70%，炉尾烟气带走的热损失很大，炉子的热效率一般在30%以下，甚至低于20%。烟气余热回收利用是工业炉窑节能的重中之重。在蓄热式燃烧技术中，有一项很重要的步骤就是使高温烟气和空气进行热交换，也就是用高温烟气来预热相对低温的空气。这个过程的实现，就是依靠大三通阀。
发明内容本实用新型提供一种烟气管道和空气管道进行频繁交换的装置。本实用新型采用如下技术一种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，包括有阀体、三个法兰、两个马氏体不锈钢阀瓣、两个阀杆、两个驱动气缸、两个座圈和驱动气缸，阀体内部分成三个集气室，下半部分集气室通过第一法兰与炉内的空间相通，上半部分又分为左右两个集气室，左集气室通过第二法兰与空气管道相通，右集气室通过第三法兰与烟气管道相通；右驱动气缸位于阀体外部上端的右侧的气缸支座上，左驱动气缸位于阀体外部上端的左侧的气缸支座上，右马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的右阀杆与右驱动气缸连接，左马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的左阀杆与左驱动气缸连接，右座圈相对于右马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的右集气室上，左座圈相对于左马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的左集气室上。本实用新型还具有如下特征I、所述的阀杆和阀体之间有密封装置。2、所述的两个驱动气缸连接有气动管路。3、所述的阀体开有检修口。本实用新型设计结构合理，控制简单，自动化程度高，使用安全可靠，寿命长，安装方便，为蓄热式燃烧技术的推广，提供了可行的设备支持。
图I为本实用新型结构示意图之状态图I ;图2为本实用新型结构示意图之状态图2 ;图3为本实用新型结构示意图之侧视图；I :第一法兰口，2、第二法兰口，3 :第三法兰口 ；4、右驱动气缸；5 :左驱动气缸；6、右马氏体不锈钢阀瓣；7、左马氏体不锈钢阀瓣，8、右座圈，9、左座圈，10、右阀杆，11、左阀 杆，12、密封装置，13、气动管路，14、检修口。
具体实施方式
一种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，包括有阀体、三个法兰、两个马氏体不锈钢阀瓣、两个阀杆、两个驱动气缸、两个座圈和驱动气缸，阀体内部分成三个相对密封的空间，即集气室，下半部分集气室通过第一法兰与炉内的空间相通，上半部分又分为左右两个集气室，左集气室通过第二法兰与空气管道相通，右集气室通过第三法兰与烟气管道相通；右驱动气缸位于阀体外部上端的右侧的气缸支座上，左驱动气缸位于阀体外部上端的左侧的气缸支座上，右马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的右阀杆与右驱动气缸连接，左马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的左阀杆与左驱动气缸连接，右座圈相对于右马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的右集气室上，左座圈相对于左马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的左集气室上。所述的阀体开有检修口。该三通阀设计结构简单，动作灵活，能够实现自动化控制，通过控制气缸，来带动阀瓣的上下运动，从而实现阀瓣和座圈的离、合，通过阀瓣与座圈的离、合，完成上、下集气室的打开和关闭，安全可靠。如图1-2所示，左右两个驱动气缸是联动的，左驱动气缸控制空气管道的阀瓣，右驱动气缸控制烟气管道的阀瓣。当控制左驱动气缸处于伸出状态时，通过阀杆的连接作用，左阀瓣向下运动与左座圈接触，集气室与空气管道断开；只有当左阀瓣完全与左座圈接触后，右驱动气缸才慢慢收缩，右阀瓣与右座圈缓缓分离，此时集气室与烟气管道接通。换向时，控制右驱动气缸慢慢伸出，右阀瓣与右座圈接触，集气室与烟气管道断开，当右阀瓣与右座圈完全接触后，左驱动气缸再慢慢收缩，左阀瓣与左座圈缓缓分离，此时集气室与空气管道接通。如此循环，从而实现空气与烟气的不断换向，达到热交换的目的。该装置一般是左右配对使用，即若当左边的空气管道与炉内相通，那么右边则是烟气管道与炉内相通，此时左边的烟气管道处于关闭，左边是燃烧状态，右边的空气管道处于关闭，右边是排烟状态；相反，若当左边的烟气管道与炉内相通，那么右边则是空气管道与炉内相通，此时左边的空气管道处于关闭，左边是排烟状态，右边的烟气管道处于关闭，右边是燃烧状态。通过往复换向，实现工业炉的连续燃烧和加热。由于要实现烟气和空气的频繁换向，因此安全是首要考虑的问题。要保证安全，重要的就是解决密封的问题，保证烟气或空气不能泄露。本装置的密封主要有三个部位，一是法兰口与外部管道之间的连接密封，就是常规的法兰与法兰之间的连接，中间夹杂密封垫即可；二是导杆与外界之间的密封，采用防尘圈、密封圈、密封垫和压盖的组合来密封，便于安装和维修；第三部分就是下集气室分别与上面左、右两个集气室之间的密封，该处的密封最为关键，因为不但要频繁的开启和闭合，还要经受高温和混合气体的腐蚀。若此处的密封不可靠，就会导致烟气和空气的混合，极易发生安全事故。本装置在该处采用硬密封，即通
过座圈与阀瓣的紧密接触来实现。阀瓣的材质为马氏体不锈钢，这种材质具有良好的抗大气腐蚀能力，而且可以在高温下使用，不易发生裂纹和变形，从而保证密封的可靠性。
权利要求1.一种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，包括有阀体、三个法兰、两个马氏体不锈钢阀瓣、两个阀杆、两个驱动气缸、两个座圈和驱动气缸，其特征在于阀体内部分成三个集气室，下半部分集气室通过第一法兰与炉内的空间相通，上半部分又分为左右两个集气室，左集气室通过第二法兰与空气管道相通，右集气室通过第三法兰与烟气管道相通；右驱动气缸位于阀体外部上端的右侧的气缸支座上，左驱动气缸位于阀体外部上端的左侧的气缸支座上，右马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的右阀杆与右驱动气缸连接，左马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的左阀杆与左驱动气缸连接，右座圈相对于右马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的右集气室上，左座圈相对于左马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的左集气室上。
2.如权利要求I所述的种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，其特征在于所述的阀杆和阀体之间有密封装置。
3.如权利要求I所述的种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，其特征在于所述的两个驱动气缸连接有气动管路。
4.如权利要求I所述的种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，其特征在于所述的阀体开有检修口。
专利摘要一种工业炉窑高温烟气与空气换热用大三通阀，包括有阀体、三个法兰、两个马氏体不锈钢阀瓣、两个阀杆、两个驱动气缸、两个座圈和驱动气缸，阀体内部分成三个集气室，右驱动气缸位于阀体外部上端的右侧的气缸支座上，左驱动气缸位于阀体外部上端的左侧的气缸支座上，右马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的右阀杆与右驱动气缸连接，左马氏体不锈钢阀瓣通过穿过阀体的左阀杆与左驱动气缸连接，右座圈相对于右马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的右集气室上，左座圈相对于左马氏体不锈钢阀瓣的位置焊接于阀体内部的左集气室上。本实用新型设计结构合理，控制简单，自动化程度高，使用安全可靠，寿命长，安装方便。
文档编号F16K27/00GK202469084SQ201220112650
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月15日 优先权日2012年3月15日
发明者翟耀辉, 钱志华 申请人:哈尔滨金鑫电气有限责任公司