具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置的制作方法

本发明涉及一种具有高效密封旋转式换向阀的蓄热式燃烧装置，尤其涉及蓄热式燃烧装置（rto）风向转换用旋转式换向阀技术领域。

背景技术：

目前的蓄热式燃烧装置（rto）是把生产排出的有机废气经过蓄热陶瓷的加热后，温度迅速提升，在炉膛内燃气燃烧加热作用下，温度达到680～1050℃，有机废气中的vocs在此高温下直接分解成二氧化碳和水蒸气，形成无味的高温烟气，然后流经温度低的蓄热陶瓷，大量热能即从烟气中转移至蓄热体，用来加热下一次循环的待分解有机废气，高温烟气的自身温度大幅度下降，再经过热回收系统和其他介质发生热交换，烟气温度进一步降低，最后排至室外大气。其具有运行费用省，有机废气的处理效率高，不会发生催化剂中毒现象等优点，因此国际上较先进设备的vocs处理较多采用这种方法。蓄热式燃烧装置（rto）可分为阀门切换式和阀门旋转式两种，阀门切换式rto是由两个或多个陶瓷填充床,通过阀门的切换,改变气流的方向,从而达到预热voc废气的目的。旋转式rto装置由一个燃烧室、一个圆柱形分成几瓣独立区域的陶瓷蓄热床和一个旋转式转向阀组成，通过旋转式转向阀的旋转,改变陶瓷蓄热床不同区域的气流方向,从而连续地预热voc废气,在燃烧室氧化燃烧后就可去除voc。相对于阀门切换式rto装置，旋转式rto装置由于只有一个活动部件（旋转式转向阀阀芯）,所以运行更可靠,方便,但缺陷是旋转阀不易密封，废气的泄露量大直接影响voc的净化率。为了改进现有旋转式rto装置的存在缺陷，只有改进旋转式转向阀的结构与密封，才能解决上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置，通过改进旋转式转向阀的结构与密封结构，解决旋转阀不易密封、废气的泄露量大影响voc的净化率的缺陷，大幅度提高蓄热燃烧装置的废气净化质量与效率。

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置，所述蓄热燃烧装置包括：燃烧装置、旋转式换向阀、动力装置；燃烧装置包括燃烧室、蓄热层与分配箱。旋转式换向阀对供气和排气的气体进行风向转换，传动装置带动旋转式换向阀转动，其特征在于转式换向阀，包括：阀壳、进气箱、扫气箱、传动装置、环形分气板与旋转阀芯。阀壳的圆柱壁面上开有排气口，该排气口上连接有排气管。进气箱安装在阀壳的内部，该进气箱的底部与阀壳的底壁面相互固定，该进气箱的圆柱壁面上开有进气口，进气口上连接有进气管，该进气管的管壁穿过阀壳的圆柱壁面。扫气箱安装在进气箱的内部，该扫气箱的壁面开有扫气口，该扫气口连接有扫气管，该扫气管的管壁穿过阀壳的圆柱壁面与进气箱的圆柱管壁。传动装置的上传动轴安装在扫气箱的顶部轴承座中，该传动装置的下传动轴安装在扫气箱的底部轴承座中，上传动轴与下传动轴之间通过联轴器相互连接。扫气箱的顶部轴承座的外侧开有扫气流道。环形分气板的圆环中心体与外环体之间通过n块分隔板相互连接，n块分隔板环形均匀分布，将环形分气板内部隔成n个扇形气流通道；分配箱的底部与环形分气板的上部固定安装。环形分气板圆环中心体的下端安装有固定悬挂轴。旋转阀芯旋转分配板上端面的中心部开有轴孔，该旋转分配板的下端面上安装有上轴承座，该上轴承座安装在扫气筒的内部；固定悬挂轴穿过轴孔安装在上轴承座中。传动装置的上传动轴安装在扫气筒底部的下轴承座中，扫气筒底部下轴承座的外侧开有通气孔。旋转阀芯转动，旋转分配板的上平面与环形分气板的下端面接触旋转。扇形扫气箱与扇形盲区箱对称固定在扫气筒的两侧，扇形扫气箱与扇形盲区箱将旋转阀芯分隔形成一个进气室与一个排气室；扇形扫气箱的壁面上开有吹气口。进气室下端的进气环外侧套有密封环，该密封环的下端与进气箱的顶部固定安装；进气环与密封环之间安装有环形密封件。扫气筒底部的旋转环外侧，安装有密封环套，该密封环套的底部与扫气箱的顶部相互固定安装，密封环套中安装有密封环。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：固定悬挂轴的下端丝杆上安装有调节螺母，该调节螺母与上轴承座底部之间安装有弹性件，该弹性件在调节螺母的调节作用下弹性顶起旋转阀芯的上轴承座。旋转阀芯旋转分配板的上端面在弹性件的弹力作用下紧贴环形分气板的下壁面。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：所述旋转分配板的外环面上开有外环形槽，该外环形槽中安装有外密封件，该外密封件与环形分气板外环体的下壁面接触动密封。旋转分配板中心部的上壁面上开有内环形槽，该内环形槽中安装有内密封件，该内密封件与环形分气板圆环中心体的下壁面接触动密封。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：环形分气板分隔板的侧面安装有弹片密封装置，该弹片密封装置弹性片的外侧安装有挡板，该弹性片与挡板通过螺栓固定在分隔板的侧面，该弹性片的内侧与分隔板底部的支撑板侧面接触。旋转阀芯转动，弹性片分别和扇形扫气箱与扇形盲区箱的上壁面接触。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：分隔板底部支撑板的高度低于圆环中心体与外环体的高度，旋转分配板进气室外弧形板面的内侧固定安装有外弧形密封件，外弧形密封件螺栓固定在外弧形板面的内侧壁面上。旋转分配板进气室内弧形板面的外侧固定安装有内弧形密封件，内弧形密封件螺栓固定在内弧形板面的外侧壁面上。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：旋转分配板进气室的外弧形板面下部安装有弧形气室，该外弧形板面弧形分布有多个内洁净气孔，内洁净气孔与弧形气室相通，内洁净气孔开在外弧形密封件与旋转分配板外环体的外环形槽之间，弧形气室一端与扇形扫气箱相通，另一端与扇形盲区箱相通。进气室内弧形板面的内弧形密封件与内环形槽之间，弧形分布有多个外洁净气孔，外洁净气孔与扫气筒相通。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：进气室下端进气环外侧安装有重力密封环，重力密封环下端面的密封槽中安装有密封件，该密封件与进气箱的环套平面接触动密封。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：重力密封环与进气箱之间通过柔性套柔性连接，柔性套的一端套在重力密封环的外侧，另一端套在进气箱的外侧。重力密封环上开有一个以上的卡口，卡口中安装有卡件，该卡件的下端与进气环固定安装。重力密封环上对称安装有一个以上的加重块。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：扫气筒底部旋转环的外侧，安装有重力密封环套，该重力密封环套的底部下端面的密封环槽中，安装有环形密封件，该环形密封件与旋转环的上平面接触动密封。

对本发明做进一步改进，所采取的优选技术措施是：重力密封环套与扫气箱之间通过柔性环套柔性连接，该柔性环套的一端套在重力密封环套的外侧，另一端套在扫气箱的外侧。重力密封环套上开有一个以上的卡槽，卡槽中安装有卡柱，该卡柱的下端与扫气箱固定安装。

有益效果

基于以上技术方案，本发明具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置至少具有以下有益效果其中之一：

1．旋转阀芯与环形分气板之间通过固定悬挂轴悬挂，结构简单稳定；

2．传动装置的上传动轴与下传动轴之间通过联轴器连接，解决了传动轴带动旋转阀芯不同心转动的问题；

3．旋转阀芯与旋转分配板的上端面在弹性件的弹力作用下紧贴环形分气板的下壁面，减小气体的泄漏；

4．旋转阀芯与旋转分配板的上端面之间通过密封件动密封，密封结构简单实用；

5．通过安装在环形分气板分隔板的侧面的弹片密封装置进行弹片密封，解决了环形分气板与旋转阀芯进气室两侧之间的泄漏问题；

6．旋转分配板与进气室内弧形板面之间通过的内弧形密封件旋转动密封，解决了进气室外侧的气体泄漏问题；

7．旋转阀芯进气室内弧形板面的内弧形密封件与内环形槽密封件之间，弧形分布有多个洁净气孔，洁净气孔与扫气筒相通。通过洁净气孔进行气压密封措施，最大限度的防止气体泄漏；

8．旋转阀芯进气室的下端进气环外侧安装有重力密封环，该重力密封环与进气箱之间通过柔性套柔性连接，采取这样的技术措施后，增加了旋转阀芯与进气箱之间的密封效果；

9．扫气筒底部旋转环的外侧，安装有重力密封环套，该重力密封环套利用重力与扫气箱的上平面接触动密封。

附图说明

图1是本发明具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置的示意图。

图2是本发明弹片密封装置的示意图。

图3是本发明环形分气板的示意图。

图4是本发明旋转阀芯的剖视图。

图5是本发明高效密封旋转式换向阀的剖视图。

图6是本发明旋转阀芯的密封示意图。

图7是本发明旋转分配板的俯视图。

图8是本发明安装有弧形密封件的旋转分配板的示意图。

图9是本发明安装有弧形密封件的旋转阀芯的剖视图。

图10是本发明重力密封环的安装示意图。

图11是本发明具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置的工作示意图。

图12是本发明重力密封环的俯视图。

图13是本发明重力密封环套的安装示意图。

图14是本发明重力密封环套的俯视图。

主要配件符号说明

1-旋转式换向阀；2-环形分气板；3-阀壳；6-排气管；7-进气箱；

11-进气管；17-扫气管；20-燃烧装置；21-传动装置；22-燃烧室；

23-蓄热层；24-分配箱；30-传动装置；31-上传动轴；33-下传动轴；35-联轴器；

37-圆环中心体；38-外环体；39-分隔板；40-扇形气流通道；41-固定悬挂轴；

42-旋转阀芯；43-旋转分配板；46-扫气筒；52-扇形扫气箱；47-扇形盲区箱；

53-进气室；54-排气室；55-进气环；56-密封环；57-环形密封件；58-旋转环；

59-密封环套；62-调节螺母；63-弹性件；64-外环形槽；65-外环面；66-外密封件；69-内环形槽；70-内密封件；72-弹片密封装置；73-弹性片；74-挡板；75-螺栓；

76-支撑板；77-外弧形板面；78-外弧形密封件；79-内弧形板面；80-内弧形密封件；

81-密封环；84-弧形气室；85-外洁净气孔；86-柔性密封套；87-重力密封环；

88-密封槽；89-密封件；90-环套平面；92-卡件；93-加重块；94-重力密封套环；96-密封环套；97-柔性环套；99卡柱；101-外洁净气孔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

一．第一实施例。

如图1所示，具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置的蓄热燃烧装置包括：燃烧装置20、旋转式换向阀1、动力装置21；燃烧装置20包括燃烧室22、蓄热层23与分配箱24。旋转式换向阀1对供气和排气的气体进行风向转换，传动装置21带动旋转式换向阀1转动，旋转式换向阀1包括：阀壳3、进气箱7、扫气箱14、传动装置30、环形分气板2与旋转阀芯42。如图1所示，阀壳3的圆柱壁面4上开有排气口5，该排气口5上连接有排气管6。进气箱7安装在阀壳3的内部，该进气箱7的底部与阀壳3的底壁面8相互固定，该进气箱7的圆柱壁面9上开有进气口10，进气口10上连接有进气管11，该进气管11的管壁12穿过阀壳3的圆柱壁面4。扫气箱14安装在进气箱7的内部，其壁面15上开有扫气口16，扫气口16连接有扫气管17，该扫气管17的管壁19穿过阀壳3的圆柱壁面4与进气箱7的圆柱管壁9。如图5所示，传动装置30的上传动轴31安装在扫气箱14的顶部轴承座32中，其下传动轴33安装在扫气箱14的底部轴承座34中，上传动轴31与下传动轴33之间通过联轴器35相互连接；扫气箱14的顶部轴承座32的外侧开有扫气流道36。如图3所示，环形分气板2的圆环中心体37与外环体38之间通过n块分隔板39相互连接，n块分隔板39环形均匀分布，将环形分气板2内部隔成n个扇形气流通道40。如图1、图3所示，分配箱24的底部与环形分气板2的上部固定安装，圆环中心体37的下端安装有固定悬挂轴41。如图7所示，旋转阀芯42旋转分配板43上端面的中心部68开有轴孔44，如图5所示，该旋转分配板43的下端面上安装有上轴承座45，上轴承座45安装在扫气筒46的内部。如图5所示，传动装置30的上传动轴31安装在扫气筒46底部的下轴承座48中，扫气筒46底部下轴承座48的外侧开有通气孔60。固定悬挂轴41穿过轴孔44安装在上轴承座45中。如图7、图8所示，扇形扫气箱52与扇形盲区箱47对称固定在扫气筒46的两侧，扇形扫气箱52与扇形盲区箱47将旋转阀芯42分隔形成一个进气室53与一个排气室54，扇形扫气箱52的壁面上开有吹气口100。如图4所示，进气室53下端的进气环55外侧套有密封环56，密封环56的下端与进气箱7的顶部固定安装，进气环55与密封环56之间安装有环形密封件57。如图4所示，扫气筒46底部的旋转环58外侧安装有密封环套59，该密封环套59的底部与扫气箱14的顶部相互固定安装，密封环套59中安装有密封环81。

如图11所示，废气110从进气管进入旋转阀芯42的进气箱4中，在旋转阀芯42的旋转作用下，通过环形分气板2的扇形气流通道40进入分配箱24；废气110通过分配箱24的分配，分室进入蓄热层23加热后进入燃烧室22焚烧。焚烧后的高温洁净废气120通过蓄热层23降温，高温洁净废气120进入分配箱24与扇形气流通道40后温度下降，降温后的洁净废气120进入阀壳3内部通过排气管6排出。洁净空气130的气压大于废气110的气压，洁净空气130从扫气管17进入扫气箱14，通过扫气箱14顶部的扫气流道36进入旋转阀芯42的扫气筒46；扫气筒46内的洁净空气130从扇形扫气箱52的吹气口100将分配箱24及蓄热层23中残留的废气110吹入燃烧室22焚烧。

至此，本发明第一实施具有高效密封旋转式换向阀的蓄热燃烧装置例介绍完毕。

二．第二实施例。

蓄热燃烧装置的废气处理质量与效率与旋转式换向阀的泄漏值有关，根据第一实施例所示，旋转式换向阀1还存在的旋转分配板43与环形分配板2之间的泄漏，必须采取多种密封技术措施进行改进。

如图4所示，固定悬挂轴41的下端丝杆61上安装有调节螺母62，调节螺母62与上轴承座45底部之间安装有弹性件63，弹性件63在调节螺母62的调节作用下弹性顶起旋转阀芯42，旋转阀芯42旋转分配板43的上端面在弹性件63的弹力作用下紧贴环形分气板2的下壁面51。如图5所示，旋转阀芯42转动，旋转分配板43的上平面49与环形分气板2的下端面51接触旋转。

如图6、图8所示，旋转分配板43的外环面65上开有外环形槽64，外环形槽64中安装有外密封件66，该外密封件66与环形分气板2外环面65的下壁面67接触动密封。旋转分配板43中心部6的上壁面上开有内环形槽69，内环形槽69中安装有内密封件70，该内密封件70与环形分气板2圆环中心体37的下壁面71接触动密封。

如图2所示，环形分气板2分隔板39的侧面安装有弹片密封装置72，所述弹片密封装置72弹性片73的外侧安装有挡板74，弹性片73与挡板74通过螺栓75固定在分隔板39的侧面，弹性片73的内侧与分隔板39底部支撑板76的侧面接触。旋转阀芯42转动，弹性片73分别和扇形扫气箱52与扇形盲区箱47的上壁面接触密封。

如图9所示，分隔板39底部支撑板76的高度低于圆环中心体37与外环体38的高度，旋转分配板43进气室53外弧形板面77的内侧固定安装有外弧形密封件78，旋转分配板43进气室53内弧形板面79的外侧固定安装有内弧形密封件80。外弧形密封件78螺栓固定在外弧形板面77的内侧壁面上。内弧形密封件80螺栓固定在内弧形板面79的外侧壁面上。

如图9所示，旋转分配板43进气室53的外弧形板面77下部安装有弧形气室84，外弧形板面77弧形分布有多个外洁净气孔85，外洁净气孔85与弧形气室84相通，外洁净气孔85开在外弧形密封件80与旋转分配板43外环体65的外环形槽64之间；弧形气室84一端与扇形扫气箱52相通另一端与扇形盲区箱47相通。进气室53内弧形板面79的内弧形密封件80与内环形槽69之间弧形分布有多个内洁净气孔101，内洁净气孔101与扫气筒46相通。

当然，根据实际需要，本发明高效密封旋转式换向阀的密封还包含其他的结构，由于同本发明的创新之处无关，此处不再赘述。为了达到简要说明的目的，上述第一实施例中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。

至此，本发明第二实施例，高效密封旋转式换向阀的密封技术措施例介绍完毕。

三．第三实施例。

根据第一实施例所示，旋转式换向阀1还存在的旋转阀芯42进气环55与进气箱7之间的泄漏，必须进行改进。

如图10所示，进气室53下端进气环55外侧安装有重力密封环87，该重力密封环87下端面的密封槽88中安装有密封件89，该重力密封件89与进气环55的环套平面90接触动密封。该重力密封环87与进气箱7之间通过柔性套86柔性连接，柔性套86的一端套在密封环56的外侧，另一端套在进气箱7的外侧。图12所示，重力密封环87上开有一个以上的卡口91，卡口91中安装有卡件92，该卡件92的下端与进气箱7固定安装；重力密封环87上对称安装有一个以上的加重块93。

至此，本发明第三实施例，高效密封旋转式换向阀的密封技术措施例介绍完毕。

四．第四实施例。

根据第一实施例，旋转式换向阀1还存在的旋转阀芯42扫气筒46与扫气箱14之间的泄漏，必须进行改进。

如图13所示，扫气筒46底部旋转环58的外侧安装有重力密封环套94，该重力密封环套94的底部下端面的密封环槽95中，安装有环形密封件96，该环形密封件96与旋转环58的上平面接触动密封。重力密封环套94与扫气箱14之间通过柔性环套97柔性连接，柔性环套97的一端套在重力密封环套94的外侧，另一端套在扫气箱14的外侧；如图14所示，重力密封环套94上开有一个以上的卡槽98，卡槽98中安装有卡柱99，该卡柱99的下端与扫气箱14固定安装。

至此，本发明第四实施例，高效密封旋转式换向阀的密封技术措施例介绍完毕。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。