专利名称：一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种辅助防爆装置，尤其涉及一种制浆造纸工业碱回收炉溶解槽排汽汽管的辅助防爆装置及防爆门。
背景技术：
原来造纸行业碱回收炉的溶解槽排汽是直接接管道排到大气的(见附图I)，但近些年来，这种做法已经被淘汰，有以下原因。其一，环保的原因，溶解槽排汽虽然主要成分是水蒸气等，但还是含有TRS(总还原性硫化物)等气体，会对大气造成污染。随着环保要求的提高，所以这些气体都需要经过洗涤后排放。其二，药品回收的原因，虽然主要成分是水蒸气等，但气体中依然含有少量碱和硫化物。尽管浓度比较低，但随着碱回收炉规模的增加，气体的排放总量比较大，所以损失的化学药品还是有必要回收的。所以近些年几乎所有上马的碱回收炉的溶解槽排汽都采用了洗涤后再排放的工艺设置(见附图2)，并且需要在排汽管上设置阀门。 简要介绍一下溶解槽排汽管的作用，碱回收炉燃烧黑液产生的熔融物进入到溶解槽中，正常生产情况下，也会产生轻微的爆炸和大量的气体，这些气体都是通过溶解槽排汽管来排放的。为了防止在非正常生产条件下，会有大量熔融物进入到溶解槽中，会导致比较剧烈的爆炸而急剧的产生大量气体，进而导致进一步危险地可能，所以溶解槽排汽管的直径都设计的比较大，有助于迅速地排汽而泄压。小型碱回收炉通常在溶解槽中是不设置防爆装置的，其防爆的作用主要是通过溶解槽排汽管来实现。但对于大型碱回收炉来说，会在溶解槽本体上设置防爆装置，并且需要发生爆炸危险时，溶解槽排汽管也能迅速排汽泄压，起到辅助防爆的功能。采用附图2工艺设置，并设置阀门的主要作用有三其一，隔断溶解槽排汽，使气体先通过溶解槽排汽洗涤器后，再通过引风机排放到大气。其二，溶解槽发生比较剧烈的爆炸时，阀门能够迅速打开，起到辅助防爆的作用。目前，随着技术水平的提高和规模效益的理念，制浆造纸行业的规模在逐步加大；随着制浆规模的增加，碱回收锅炉处理能力和溶解槽的能力也在随之增加，因此其溶解槽排汽管的直径也在不断加大，进而导致排汽管上的阀门口径也在加大，目前运行大大型碱回收炉的溶解槽排汽管直径可达Φ 1200，Φ1400, Φ1600，甚至到Φ1800等。这样大直径的管道非常不适合安装普通的阀门。首先，这么大直径的阀门非常的重，体积很大，即使是采用蝶阀也是很大很重的，材质必须是不锈钢，造价非常高；其次这样的大阀门，其重量都要由排汽管道来支撑，排汽管材质要求防腐蚀用不锈钢，为降低成本，其壁厚通常设计为4-6mm，但为了安装和支撑大的排汽阀门，就需要局部加强排汽管道，并做特别的支撑，又回增加造价成本；再者为了能使阀门自动操作，就需要增加气动执行机构的设计，进一步增加重量和造价；第四，即使增加了气动执行机构的设计，当溶解槽发生比较剧烈的爆炸时，阀门如何能够保证迅速而又及时的打开，也需要进一步做验证。所以普通的阀门已经不能满足目前的要求了。[0006]因而，有必要提供一种辅助防爆装置来替代普通的阀门。这种辅助防爆装置/闸板不仅能满足该处功能的需要，操作维修方便，而且造价低廉。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，通过本实用新型辅助防爆装置能实现以下功能第一，隔断溶解槽汽体直接排入大气，使汽体先通过溶解槽排汽洗涤器后，再通过引风机排放到大气。第二，生产操作时，该辅助防爆装置能按照要求打开到任意开度，适合生产的运行。第三，当非正常情况发生，即溶解槽发生比较剧烈的爆炸时，该装置能够迅速打开，起到辅助防爆的作用，且操作维修方便，而且造价低廉。为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案这种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，它包括防爆装置外壳、防爆装置本体、平衡机构和限位机构四部分，所述的防爆装置本体由阀板、阀轴、阀轴密封装置、阀 轴法兰和阀轴法兰螺栓组成，阀板为两个半圆形，阀板焊接在阀轴上；阀轴用阀轴法兰和阀轴法兰螺栓联接并固定在防爆装置本体外壳上，阀轴密封装置密封阀轴，所述的平衡机构包括平衡杆滑杆、平衡杆手柄、滑块和挡块，平衡杆固定端与阀轴固定联接，平衡杆滑杆在平衡杆固定端和平衡杆手柄之间，挡块固定在平衡杆滑杆的端头，平衡杆固定端设置限位销插孔，所述的限位机构由限位板和限位销组成，限位板为1/4的圆环钢板，该1/4的圆环钢板内侧设置螺栓孔与法兰相固定，1/4的圆环钢板外侧设置限位销孔。本辅助防爆装置具有以下多种优点第一，结构和原理简单，可在现场加工制作；第二，操作和维护方便；第三，重量轻，安装和支撑方便；第四，造价低，与普通的球阀和蝶阀相比，可节约大量的成本；第五，既能满足实际运行的功能，也能实现辅助防爆的作用。
图I是小型碱回收炉溶解槽排汽管工艺设置示意图图2是大型碱回收炉溶解槽排汽管工艺设置示意图图3a是本实用新型溶解槽排汽管的辅助防爆装置主视图图3b是图3a侧视图 图4a是本实用新型辅助防爆装置平衡机构示意图图4b是本实用辅助防爆装置平衡机构工作原理图图4c是本实用辅助防爆装置平衡机构(锥度平衡杆)示意图图I、图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图4c中如图I所示，该溶解槽上直接接溶解槽的排汽管，图2中，溶解槽上连接的溶解槽排汽管上有一阀门，同时有一旁路，该旁路上连接一溶解槽排汽洗涤器再通过弓I风机排放到大气，其中引风机出口与阀门出口相接。I为阀壳法兰；2为防爆装置本体外壳；3为阀板；4为阀轴；5为阀轴密封装置；6为阀轴法兰；7为阀轴法兰螺丝；8为平衡杆固定端；9为平衡杆滑杆；10为平衡杆手柄；11为滑块；12为挡块；13为限位板；14为限位销。
具体实施方式
如前文所述，溶解槽排汽管的阀门要同时满足三个主要功能，即隔断溶解槽汽体直接排入大气；生产操作能按照要求打开到任意开度；非正常情况发生，即溶解槽发生比较剧烈的爆炸时，辅助防爆装置能够迅速打开。对于某个普通的阀门只能满足某一个功能，要实现所有的功能就是本实用新型的关键点之一，这种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，它包括防爆装置外壳、防爆装置本体、平衡机构和限位机构四部分，所述的防爆装置本体由阀板3、阀轴4、阀轴密封装置
5、阀轴法兰6和阀轴法兰螺栓7组成，阀板3为两个半圆形，阀板焊接在阀轴4上；阀轴4用阀轴法兰6和阀轴法兰螺栓7联接并固定在防爆装置本体外壳2上，阀轴密封装置5密封阀轴4，所述的平衡机构包括平衡杆滑杆9、平衡杆手柄10、滑块11和挡块12，平衡杆固定端8与阀轴4固定联接，平衡杆滑杆9在平衡杆固定端8和平衡杆手柄10之间，挡块12 固定在平衡杆滑杆9的端头，平衡杆固定端8设置限位销插孔，所述的限位机构由限位板13和限位销14组成，限位板13为1/4的圆环钢板，1/4的圆环钢板内侧设置螺栓孔与法兰6相固定，1/4的圆环钢板外侧设置限位销孔。防爆装置外壳由阀壳法兰I和防爆装置本体外壳2组成，防爆装置本体外壳2为钢板卷成的圆筒，圆筒两端用扁钢或钢板制成法兰，并与溶解槽排汽管相联接，圆筒两端也可不用法兰联接，直接与溶解槽排汽管焊接联接。考虑到溶解槽排汽管的工作环境是含有腐蚀性气体TRS，所以防爆装置本体钢板采用不锈钢制作，如果一定要采用碳钢，需要考虑腐蚀余量；钢板厚度为3-20mm。阀板3焊接在阀轴4上，其材质采用两个半圆形不锈钢制作，钢板厚度3_20mm。为了增强阀板3的刚度，可在阀板3设置筋板(或肋板)。阀轴4可用实心不锈钢圆钢，也可用不锈钢钢管制作。13为限位板，其用1/4的圆环钢板制成，较小的圆端处(圆环钢板内侧)钻孔，用螺栓固定在阀轴法兰6上；较大的圆端(圆环钢板外侧)钻孔，用限位销14固定限位，来保证阀板3的开度停留在生产所需的位置上(见图3b)。平衡机构由平衡杆固定端8、平衡杆滑杆9、平衡杆手柄10、滑块11和挡块12组成，其作用是实现当发生较大危险爆炸时，阀门能自动打开，泄压汽体，起到辅助防爆门的作用。平衡杆固定端8与阀轴4固定联接，平衡杆滑杆9在平衡杆固定端8和平衡杆手柄10之间，其表面机加工非常光滑。滑块11可在平衡杆滑杆9之间自由滑动，滑块11内部与滑杆9接触部分机加工光滑度与滑杆9表面等同。挡块12固定在平衡杆滑杆9的端头，限制滑块11进一步滑动，平衡杆手柄10便于人工操作。平衡杆滑杆9为等直径圆柱体或不等直径的圆锥体；滑块11内部相应加工成等直径或不等直径。与阀轴连接的平衡机构为单个设置或两个设置，两个设置时其滑块布置在两侧或同侧。现以平衡机构成对设置，滑块布置在两侧的布置方式为例来说明阀门自动开启的
工作原理。[0037]平衡杆固定端8把整个平衡机构连接在阀轴4上。平衡杆手柄10位于平衡机构末端，其作用是便于人工操作，利用限位板13和限位销14，使阀板3停留在所需要的开度上。滑块11可在滑杆9上自由滑动，其两者的接触面需要加工的非常光滑，减少相互间的摩擦力。正常操作时，阀板3保持在关闭状态，调节两侧平衡机构的滑块11，使阀板3在撤除限位销14之后，还能保持平衡处于关闭状态(见图4a)。当熔融物在溶解槽中产生非常的爆炸时，势必会对溶解槽排汽管产生震动冲击，当震动发生的一刹那，滑块11会因为震动而产生位移，位移一旦出现，就会破坏阀板3的平衡，见图4b所示。从图中可以看出，促进滑块11下滑，从而破坏阀板3平衡的力是mgSin α，而阻碍滑块11下滑的事滑块11与滑杆9之间产生的摩擦力f，由于f = μ mgCos α，当mgSin α > μ mgCos α时,滑块11下滑，并且下滑的状态使角度α增大，使mgSina越来越大，ymgCosa越来越小，进一步增大下滑的趋势，从而使阀板3完全开启，实现泄压汽体和辅助防爆的作用。为了增大滑块11破坏平衡的作用，可以把滑杆9加工成带有一定锥度的圆棒(见图4c)。这样的设计，会使滑块11在阀板3平衡状态发生震动时，更容易产生位移，位移产生后，破坏平衡的作用更明显，以至于是阀板3顺利开启，完成泄压汽体和辅助防爆的作用。
权利要求1.一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于，它包括防爆装置外壳、防爆装置本体、平衡机构和限位机构四部分，所述的防爆装置本体由阀板(3)、阀轴(4)、阀轴密封装置(5)、阀轴法兰(6)和阀轴法兰螺栓(7)组成，阀板(3)为两个半圆形，阀板焊接在阀轴(4)上；阀轴(4)用阀轴法兰(6)和阀轴法兰螺栓(7)联接并固定在防爆装置本体外壳(2)上，阀轴密封装置(5)密封阀轴(4)，所述的平衡机构包括平衡杆滑杆(9)、平衡杆手柄(10)、滑块(11)和挡块(12)，平衡杆固定端(8)与阀轴(4)固定联接，平衡杆滑杆(9)在平衡杆固定端(8)和平衡杆手柄(10)之间，挡块(12)固定在平衡杆滑杆(9)的端头，平衡杆固定端⑶设置限位销插孔，所述的限位机构由限位板(13)和限位销(14)组成，限位板(13)为1/4的圆环钢板，该1/4的圆环钢板内侧设置螺栓孔与法兰(6)相固定，1/4的圆环钢板外侧设置限位销孔。
2.根据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于所述的防爆装置外壳由阀壳法兰(I)和防爆装置本体外壳(2)组成，防爆装置本体外壳(2)为钢板卷成的圆筒，圆筒两端用扁钢或钢板制成法兰，并与溶解槽排汽管相联接。
3.根据权利要求2所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于防爆装置本体外壳⑵的钢板材质用不锈钢或碳钢制作，钢板厚度3-20_。
4.根据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于防爆装置本体外壳(2)圆筒两端直接与溶解槽排汽管焊接联接。
5.根据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于阀板(3)的材质采用不锈钢，钢板厚度3-20mm。
6.根据权利要求5所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于阀板(3)上设置筋板或肋板。
7.根据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于阀轴(4)采用实心不锈钢圆钢或不锈钢钢管。
8.根据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于平衡杆滑杆(9)为等直径圆柱体或不等直径的圆锥体；滑块(11)内部相应加工成等直径或不等直径。
9.据权利要求I所述的一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，其特征在于与阀轴连接的平衡机构为单个设置或两个设置，两个设置时其滑块布置在两侧或同侧。
专利摘要一种用于碱回收炉溶解槽排汽管的辅助防爆装置，它包括防爆装置外壳、防爆装置本体、平衡机构和限位机构四部分，所述的防爆装置本体由阀板(3)、阀轴(4)、阀轴密封装置(5)、阀轴法兰(6)和阀轴法兰螺栓(7)组成，阀板(3)为两个半圆形，阀板焊接在阀轴(4)上；阀轴(4)用阀轴法兰(6)和阀轴法兰螺栓(7)联接并固定在防爆装置本体外壳(2)上，阀轴密封装置(5)密封阀轴(4)，所述的平衡机构包括平衡杆滑杆(9)、平衡杆手柄(10)、滑块(11)和挡块(12)，本实用新型的优点是结构和原理简单，操作和维护方便；重量轻，安装和支撑方便；造价低，与普通的球阀和蝶阀相比，可节约大量的成本；既能满足实际运行的功能，也能实现辅助防爆的作用。
文档编号F16K17/36GK202646826SQ20122027387
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者曹春华, 刘刚 申请人:中国中轻国际工程有限公司