专利名称：用于热风阀板的水冷却壳体的制作方法
如权利要求1前序部分所述，本发明涉及一种用于热风阀板的水冷却壳体，如用于风加热设备、高炉或实验用的高温试验台的壳体。
类似的壳体已被公开。在德国展出说明书2364915中描述了一种具备其权利要求1特征的用于热风阀板的水冷却壳体，其中在热风流动方向上位于导向腔前后的水冷却环形通道在同一水冷却循环中总是直接连通的。而在实际加工中已证实，这种壳体还有缺陷，即这种由一般的焊接结构制成的普通壳体的加工费用是相当高的。这是因为，为了形成水冷却环形通道必须做出相当多的构件，而这些构件又必须由相当多的焊缝焊接起来。
德国展出说明书2328085中也公开了一种用于热风阀板的水冷却壳体，其中涉及一种水冷却高温阀板，特别是一种热风阀板，其中在壳体中设有用于冷却介质(水)的环形通道，该通道从阀板上部沿密封条通至壳体周向两侧并直至其下部，再由设在此处的过渡口进入至少一条冷却通道中。所述冷却通道围绕阀板周围的壳体部分回到壳体上部，该上部处于冷却介质出口处。使冷却介质返回的冷却通道的过流断面至少在其下180°的圆周范围内是比较小的，而最好的情况是与环形通道的总过流断面大小相等。该发明人的目的在于，在尽可能简化结构、降低成本并减少壳体结构所需空间的同时，提高对高温阀板，特别是对热风阀板进行冷却的可靠性及效果。另外，该壳体所采用的焊接结构也确实复杂。这是因为，为了维持正常的水冷却速度在水冷却空间中设置了特殊的导向隔板，这样就提高了制造成本，而这一点是不利的。此处所述的水冷却速度是在冷却水中夹杂足够固体的速度。
EP0171754A中也公开了一种热风阀板，其中涉及一种热风阀板，尤其是一种用于高炉热风设备的热风阀板。它包括由隔板构成的阀板壳体，一个阀板，一个固定在阀体壳体上的阀板帽，该帽在阀板处于开启位置时用来承接阀板。其中还包括座体，阀板在关闭位置时处于座体之间冷却通道和指向热风侧的耐热保护衬;所述座体由金属制成，在关闭位置上阀板由座体支承。所述金属座体与冷却介质热接触，因此，只有与座体相对的一侧由耐热材料制成。
在这里所限定的热风阀板只包括了朝向热风侧的冷却通道，而在较高要求下其冷却效果是有缺陷的。所述热风入口侧的结构的复杂程度和制造费用几乎与前述壳体一样。
最后，德国专利DE-OS2538357还公开了一种高温阀板，特别是一种热风阀板，它具有一个水冷却的且设有两个端法兰的阀板壳体，该壳体上设有冷却介质通道和特制的水冷却密封条以及与气流过流断面的纵轴垂直设置的腔，在该腔中，用阀板来关闭和打开过流断面。在该腔的一端将一个控制装置可拆卸地连在壳体上，为了用壳体包住阀板，将该腔制成各侧均为直角的形式，且将其设在带有隔壁的正面，所述正面处于为控制装置所设的装配侧的对面。
在这种结构中，原设想在密封条中为冷却通道附设一些冷却通道，该通道在阀板壳体中部之外并围绕阀板壳体的环形附件连通，这样最先流过密封条的冷却水便与冷却水出口连通。
如果其中还有优点的话，那就是其阀板壳体可以是简单的焊接结构。但这样仍有缺点，即必须专为此目的而至少部分地以高成本生产所需的构件(如冷却介质通道)。
本发明的目的在于，在保持其稳定性和冷却效果的条件下改进该类用于热风阀板的壳体，即使其制造简单并减少消耗在焊接上的工作。
该目的是通过权利要求1特征部分的特征所述的壳体而实现的。
在指向导管的各外侧上采用带有环形凹部的壳体构件将大大减化制造工艺。将环形通道制成在所述构件中为一个整体的部分，而通道的另一部分则由环形构件构成。该环形构件封闭了所述的凹部。因此为了形成各个互相同心配置的环形通道，对于两个外侧中的每一个只需三个构件。
其优点在于，用于成对相互同心配置的环形通道的外环形通道的凹部是朝向法兰方向敞开的，而用于成对相互配置的环形通道的内环形通道的凹部是朝阀板方向敞开的。因此，每一个整体的、具有两个环形凹部的壳体构件基本上相对中轴旋转对称，所述中轴与气流方向平行。壳体构件具有一个横断面，该面在其最大直径范围内具有一个第一径向分布的部分，该部分构成用于连接管道的法兰。该法兰在法兰内径范围内具有第二轴向部分，该部分构成外环形通道隔壁的第一部分。第一部分具有与其相连的相对中轴径向延伸的第二部分，第二部分构成了外环形通道隔壁的第二部分。第二部分过渡到一条边上，该边在第二部分两侧的方向上基本垂直地与其相连，且该边属于基本上呈U型、基本为水平布置的一个部分，同时该部分是向着阀板敞开并构成内环通道的一部分;分布于U型部分顶点处断面的边形成了外环形通道隔壁的第三部分。
由此，通过简单经济地车削即可加工出壳体构件。
进一步的优点在于，U型部分对着轴线布置的边比各与其相对的边要短。为此，所述的第二环形构件成为具有不同边长的U型部分，形成了所述的内环形通道。
由此简化了为加工壳体构件的U型部分所需的车端面过程。
有意义的是，形成外环形通道的第一环形构件为基本呈平环形的钢板。该构件的制造特别简单，例如由板材通过切割或气割而制成。
有益的是，所述的第一环形构件借助其内和其外径上分布的焊缝与壳体构件连接。由此通过易于进入位置的两圆焊缝完全解决了焊接问题。
进一步有益的是，所述第二环形构件借助各自在边的自由端上的焊缝与壳体构件连接，从而无因难地，经济地解决了焊接工艺。
根据本发明的优点可以看出，本发明的壳体靠近阀板，特别易于低价更换。另外，利用对称结构而保证省去多余的撑条或类似物，这些构件在不对称结构中必需的，而这种不对称结构中必然分布有不平衡力。本发明的有益点还在于成本低、结构轻且简单。
冷却水的导入和排出可与展出说明书2364915中的现有技术相对应，在此不再赘述。
下面将参照附图对本发明壳体的实施例予以进一步描述。其中
图1表示本发明壳体截面的剖视图;
图2是现有技术壳体的剖视图。
参见图1，其中展示了一个局部表示其下部区域的本发明壳体20和一个普通的水冷却阀板21，热风沿箭头A方向涌入。所述阀板21处于关闭状态，它可以通过公知的装置，如电动或液动装置(未示出)，沿箭头B的方向开启。壳体20在与流入侧相对的一面设有壳体构件22，相对于与流入方向A平行的中轴M，该构件基本上是旋转对称的。壳体构件22的环形部分23构成了与管道(未示出)相连接的法兰，所述的环形部分23起始于最大直径处并相对中轴M布置。在法兰上设置一些用于连接的孔，如用螺栓与管道连接。
壳体部分22的断面还包括紧接着环形部分23的轴向部分24，指向阀板21的该部分形成了外环通道26隔壁的第二部分25。
部分25通过一个倒圆过渡到相对于中轴M径向延伸的第二部分27上，部分27形成外环通道26隔壁的第二部分。
部分27通过一个圆倒角垂直地与一个开口向着阀板21的U型部分28相连接，部分28对着中轴M的边比另一边要短，因此其U型断面形成了内环通道29的隔壁部分。
在壳体的流入侧设有壳体部分22′，它与壳体部分22镜像对称，并具有相应的特征，故不再赘述。
由所述部分25、27和U型断面28指向法兰的部分构成的环形凹部由第一环形构件30封住，形成外环形通道26，C和E为环形焊缝。
使流动的冷却介质(通常为水)在环形通道26、29中流入和流出是传统技术，在此不再描述。
第二环形构件31与U型断面的边的自由端对接，从而构成内环形通道29。构件31具有边长不等的U型断面，对着中轴M的边比另一边要长。内环形通道29具有与气流方向A平行的沿纵向延伸的直角形断面。两个U型部分的两端通过两道环形焊缝F和G连接。
所述壳体与气流侧相对的一侧具有由陶瓷材料制成的耐热衬40，该衬一方面设置在壳体部分22、第一和第二环形构件30、31之间，另一方面设置在热风吹入的内腔中。
在流入侧以相应的方法设置耐热衬41，其内径D′随着靠近热风阀板21而逐渐减小，而耐热衬40的内径d是一常量。
因未对图1所示壳体20的其余构件做本质性发明，故不做进一步描述。
如图2所示的剖视图，表示了现有技术的热风阀板壳体1，它具有两个用于与未示出的管道连接的法兰21，22，用于为阀板4导向的导向腔3和相互同心配置的水冷却通道5、6和7、8。为了在方向11通入热风，配有耐热衬9、10。
可以看出，内环形通道5、6包括两个构件，它们均由两道环形焊缝连接，外环形通道7、8各包括三个构件，它们均由四道环形焊缝连接。除此之外，每一法兰还具有焊缝。
本发明的用于热风阀板的壳体在每一侧不需要三个构件和四条焊缝，而且实际上减化了结构和工艺。
权利要求
1.用于热风阀板的水冷却壳体(20)，特别是用在耐热材料加衬的导管中的壳体，具有冷却水环形通道，该通道成对地相互同心设置，且在热风流通方向上相互衔接地处于为热风阀板(21)导向的导向腔两侧，其特征在于，所述环形通道(26、29)通过两个整体的，具有两个基本上为环形凹部的壳体构件(22，22′)形成，所述凹部由第一和第二环形构件(30，31)封闭，形成环形通道。
2.如权利要求1所述的水冷却壳体，其特征在于，用于成对相互同心设置的环形通道的外环形通道(26)的凹部是朝向法兰方向敞开的;用于成对相互配置的环形通道的内环形通道(29)的凹部是朝向阀板(21)方向敞开的。
3.如权利要求1所述的水冷却壳体，其特征在于，每一个整体的、具有两个环形凹部的壳体构件(22，22′)基本上与中轴M旋转对称，所述中轴与气流方向平行，壳体构件有一个横断面，该面在其最大直径D的范围内有第一径向分布的部分(23)，该部分形成用于连接管道的法兰，所述法兰在其内径范围内有第二轴向部分(24)，该部分构成外环形通道(26)隔壁的第一部分(25)，所述第一部分具有与其相连的相对中轴M径向延伸的第二部分(27)，第二部分(27)形成外环形通道(26)隔壁的第二部分，第二部分过渡到一条边上，该边在第二部分两侧的方向上基本垂直地与其相连，且该边属于基本上呈U型、基本上是水平布置的一个部分(28)，同时该部分向阀板敞开并形成了内环形通道(29)隔壁的一部分，分布于所述U型范围顶点的断面的边形成了外环形通道(26)的第三部分。
4.如权利要求3所述的水冷却壳体，其特征在于，U型部分(28)对着中轴M的边比另一条边短。
5.如前述权利要求之一所述的水冷却壳体，其特征在于，所述第二环形构件(31)具有不同边长的U形横断面，其边补充了壳体构件(22，22′)的U形部(28)，形成了所述内环形通道(29)。
6.如前面所述权利要求之一的水冷却壳体，其特征在于，形成外环形通道的第一环形构件(30)包括基本呈平环形的板。
7.如前面所述权利要求之一的水冷却壳体，其特征在于，所述第一环形构件(30)借助在其内和其外径上分布的焊缝与壳体构件(22、22′)连接。
8.如前面所述的权利要求之一的水冷却壳体，其特征在于，所述第二环形构件(31)借助各自在边自由端上的焊缝与壳体构件(22、22′)连接。
全文摘要
用于热风阀板的水冷却壳体，特别是用在由耐热材料加衬的管道中，它具有冷却水环形通道，它们成对地互相同心配置，所述的环形通道在热风流通方向中连接位于用于热风阀板的导向腔的两侧，其中所述的环形通道(26、29)通过两个整体的，具有两个基本上呈环形凹部分的壳体构件(22，22′)形成，所述的凹部分由第一和第二环形构件(30，31)封闭，形成环形通道。
文档编号F16K27/04GK1077992SQ9211532
公开日1993年11月3日 申请日期1992年12月18日 优先权日1991年12月18日
发明者J·劳什, M·温纳 申请人:韦克新产业有限公司