一种用于生物质炉出口管线上的三通阀的制作方法

本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种用于生物质炉出口管线上的三通阀。

背景技术：

随着我国社会经济的快速发展城市化进程的加快以及人民生活水平的迅速提高，城市生产与生活过程中产生的垃圾废物也随之迅速增加，生活垃圾占用土地、污染环境的状况越发明显，城市生活垃圾的大量增加，使垃圾处理越来越困难。此外，农业生产中所获得的大量秸秆、木业生产中所获得的大量枝条和木屑，传统方式之一为采用直接焚烧获得热量实现再利用，由此而来的环境污染等问题逐渐引起社会各界的广泛关注。

如针对垃圾处理，传统垃圾处理过程中，针对无再利用价值的垃圾，最终一般选择填埋处理或焚烧处理。固体废弃物填埋处理生活垃圾不仅占用土地，同时对地下水资源具有较大威胁；垃圾焚烧处理虽然能够实现一定的能量转化、降低后期处理对空间的要求，但在对垃圾进行焚烧时，不仅具有大量的飞灰、氮氧化物产生，同时也会产生二噁英等对环境具有巨大影响的有毒物质，给烟气净化处理和排放带来负担。

针对以上问题，现有技术中出现了区别于焚烧，以气化、热解为手段的垃圾等生物质处理设备，采用这些设备，不仅可使得废弃物中的有机物成分能转化为可燃气体、焦油等不同的可方便利用的能量形式，其经济性更好；同时由于所需要的空气系数较低等，故能量利用率高、二噁英等有害气体排放少、尾气处理投入少。

然而，以上基于气化、热解的生物质处理设备或系统在工作时，如在系统启动初期、系统运行不稳定阶段，所产生的产品气体可能是不达标的甚至是不可利用的，故现有生物质处理系统的出口管线上一般设置有三通阀(或分别在不同管线上均安装一个阀门)，以上三通阀中，其中一个阀口作为进气口，另外两个阀口作为出气口，通过相应阀芯，调整进气口与具体出气口的连通状态，以实现根据产品气体的品质，利用不同的阀口输出的形式，实现流体分管线输送。

现有技术中，相应阀门采用三通阀、截止阀、闸阀等均可达到所需目的，但这些现有阀门存在购买成本高，使用时容易发生粉尘沉积。

技术实现要素：

针对上述提出的用于流体分管线输送的相应阀门，虽然采用三通阀、截止阀、闸阀等均可达到所需目的，但这些现有阀门存在购买成本高，使用时容易发生粉尘沉积，本发明提供了一种用于生物质炉出口管线上的三通阀。本三通阀不仅结构简单、加工制造成本低、可有效避免粉尘在阀门内沉积而造成流体路径堵塞，同时结构稳定性好。

针对上述问题，本发明提供的一种用于生物质炉出口管线上的三通阀通过以下技术要点来解决问题：一种用于生物质炉出口管线上的三通阀，包括阀体及安装在阀体内的阀板，所述阀体包括盲管段及两根出口管，所述出口管的入口端均连接在盲管段的侧面上，且在盲管段的周向方向上，两出口管连接在所述周向方向上的相同位置；

所述阀板呈盲管状，阀板嵌入盲管段内，且阀板与盲管段同轴；

阀板的侧壁与盲管段的孔道侧壁相贴，盲管段的开口端与阀板的开口端朝向相同；

还包括设置在阀板侧壁上的连通孔，所述连通孔贯通阀板的内外侧，且连通孔的边缘与阀板的底板相接；

还包括用于驱动阀板沿着盲管段轴线方向滑动的驱动机构，两出口管中，靠近盲管段封口端的出口管为管a，另一出口管为管b，在连通孔处于导通管a与盲管段的状态时，阀板靠近盲管段管口的一端封闭管b；在连通孔处于导通管b与盲管段的状态时，阀板的底板位于管a靠近盲管段管口的一侧。

本方案中，所述盲管段及阀板的开口端分别作为流体流入各自的流体流入端，两出口管作为本三通阀上的不同流体流出管，且具体与盲管段接通的出口管受所述阀板的控制：由于阀板的侧壁与盲管段的孔道侧壁相贴，通过所述驱动机构驱动阀板运动，当阀板上的连通孔处于连通阀板内孔与某一出口管的位置时，即连通孔与对应出口管的入口端对接时，对应出口管可输出流体；阀板的侧壁覆盖出口管的入口端时，该出口管与盲管段的入口端被截断。这样，采用本方案，即可根据生物质处理系统的具体工作状态，如定义所产生气体包括达标的产品气以及不达标的初始气，控制所产生产品气以及初始气的具体管线走向，以实现所生成气体区别输送。

本方案中，在具体制备阀体时，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段，即本方案具有在现有管线上经过简单改造即可获得的特点；针对作为阀芯的阀板，可采用直管段焊接底板并钻制连通孔获得。故从成本上讲，本方案不仅提供了一种可对流体进行分管路输送的三通阀，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门，制造成本和制造难度更低。

本方案中，通过对所述阀板上出口管的限定，这样，流体由盲管段的开口端进入本三通阀，流经阀板时，均是由阀板的开口端流入，再由封口端的连通孔处流出，由于不存在死角，故本方案还具有可有效避免三通阀内因为沉积粉尘而造成堵塞的特点。

由于本三通阀输送的流体一般情况下相较于环境温度更高，同时正常情况下，由于产气量和废热利用等因素，流经本三通阀的流体温度是波动的，以上将阀板设置为为盲管段，旨在使得通过增大阀板与盲管段的配合面，以使得本三通阀各部件在热变形时，使得盲管段与出口管仍然具有良好的配合精度。

优选的，设置为：当阀板的底板与盲管段的底板相贴时，连通孔与靠近盲管段底部的出口管入口端呈正对关系，且连通孔的孔径与出口管入口端孔径一致，这样，可有效避免阀板底板与盲管段底板之间存在与流体流通路径相通的间隙而出现集尘；考虑到盲管段与阀板配合面之间的密封性能，可设置为：阀板的外径与盲管段的内径相等，但优选设置为阀板的外径小于盲管段的内径0.1-0.5mm，这样，可利用本三通阀运用领域的流体特点，通过三通阀在使用一段时间后，在盲管段与阀板之间形成稳定的积碳层，以上积碳层不仅可作为热变形缓冲层、盲管段与阀板配合面之间的密封层，亦可作为阀板沿着盲管段滑动的润滑层。

更进一步的技术方案为：

作为一种结构简单的驱动机构实现方案，所述驱动机构包括螺纹杆及手轮，所述螺纹杆的轴线与盲管段的轴线共线，螺纹杆螺纹连接在盲管段的封口端上；

螺纹杆的一端位于盲管段的内侧，螺纹杆的另一端位于盲管段的外侧，阀板的底板与螺纹杆伸入盲管段的一端可转动连接，手轮与螺纹杆位于盲管段外侧的一端固定连接。本方案中，通过利用手轮转动螺纹杆，根据螺纹杆的旋转方向调整，控制阀板在盲管段内的运动方向，实现阀板及连通孔位置调整。

为避免阀板随螺纹杆转动，设置为：还包括设置于所述阀板与盲管段之间的导向机构，所述导向机构通过受剪，阻止阀板随螺纹杆转动。

作为导向机构的具体实现方式，设置为：所述导向机构包括导向槽和导向棱条，导向槽与导向棱条两者中，其中一者设置在阀板上，另一者设置在盲管段上，导向棱条嵌入导向槽中。作为本领域技术人员，以上两者中，任意一者为长度方向沿着盲管段轴线方向的长条形均可。

为实现盲管段封口端密封，设置为：还包括用于密封盲管段与螺纹杆配合位置的密封装置。

作为一种结构简单、制造成本低、易于维护的密封装置实现方案，所述密封装置为包括压板与密封填料的填料密封机构。

作为螺纹杆与阀板的具体可转动连接方式，设置为：所述可转动连接为铰接连接：阀板的底板上设置有铰接孔，所述螺纹杆的端部与所述铰接孔间隙配合，所述螺纹杆上还设置有用于限定阀板的底板在螺纹杆轴线上位置的限位装置。本方案中，所述限位装置可采用至少两个轴用弹性挡圈，且阀板底板各侧均设置有至少一个轴用弹性挡圈；亦可采用螺纹杆上本身具有一个限位凸台，再采用一个轴用弹性挡圈实现限位凸台对侧阀板底板定位的方案等。优选的，设置为螺纹杆与阀板底板之间还安装有可承受轴向力的轴承，这样，通过提高阀板底板与螺纹杆的配合精度，达到利用盲管段对阀板的约束，优化盲管段与螺纹杆螺纹连接位置的受力的目的。

为方便本三通阀装配，设置为：所述手轮与螺纹杆的连接关系为可拆卸连接关系；

螺纹杆用于与手轮相连的一端为外径小于螺纹杆上螺纹段外径的光杆，且所述光杆的长度数值大于盲管段封口端的厚度数值。采用本方案，可在盲管段外部完成螺纹杆、阀板的连接后，由盲管段的开口端插入螺纹杆，螺纹杆穿过盲管段封口端上的螺纹孔后，再在盲管段的外侧连接手轮。

为尽可能减少阀板向盲管段开口端侧运动的阻力，同时尽可能避免阀板与盲管段之间夹持粉尘，导致阀板变形，损害其封闭出口管的能力以及阀板运动的顺畅性，设置为：所述阀板的开口端为具有坡面的尖端，所述坡面使得阀板的入口端孔壁呈圆锥形，且在圆锥形段落上，直径最大位置位于阀板的入口端端部。所述尖端即为阀板前端的刃口，用于使得附着在盲管段内侧阀板运动轨迹上的粉尘在刃口的作用下被剥离后，尽可能向阀板的内侧运动。

为方便本三通阀与相应管道的连接，设置为：所述盲管段的管口位置、两出口管的出口端均安装有连接法兰。

本发明具有以下有益效果：

本方案中，所述盲管段及阀板的开口端分别作为流体流入各自的流体流入端，两出口管作为本三通阀上的不同流体流出管，且具体与盲管段接通的出口管受所述阀板的控制：由于阀板的侧壁与盲管段的孔道侧壁相贴，通过所述驱动机构驱动阀板运动，当阀板上的连通孔处于连通阀板内孔与某一出口管的位置时，即连通孔与对应出口管的入口端对接时，对应出口管可输出流体；阀板的侧壁覆盖出口管的入口端时，该出口管与盲管段的入口端被截断。这样，采用本方案，即可根据生物质处理系统的具体工作状态，如定义所产生气体包括达标的产品气以及不达标的初始气，控制所产生产品气以及初始气的具体管线走向，以实现所生成气体区别输送。

本方案中，在具体制备阀体时，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段，即本方案具有在现有管线上经过简单改造即可获得的特点；针对作为阀芯的阀板，可采用直管段焊接底板并钻制连通孔获得。故从成本上讲，本方案不仅提供了一种可对流体进行分管路输送的三通阀，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门，制造成本和制造难度更低。

本方案中，通过对所述阀板上出口管的限定，这样，流体由盲管段的开口端进入本三通阀，流经阀板时，均是由阀板的开口端流入，再由封口端的连通孔处流出，由于不存在死角，故本方案还具有可有效避免三通阀内因为沉积粉尘而造成堵塞的特点。

由于本三通阀输送的流体一般情况下相较于环境温度更高，同时正常情况下，由于产气量和废热利用等因素，流经本三通阀的流体温度是波动的，以上将阀板设置为为盲管段，旨在使得通过增大阀板与盲管段的配合面，以使得本三通阀各部件在热变形时，使得盲管段与出口管仍然具有良好的配合精度。

附图说明

图1为本发明所述的一种用于生物质炉出口管线上的三通阀一个具体实施例的结构示意图，该示意图为剖视图；

图2为本发明所述的一种用于生物质炉出口管线上的三通阀一个具体实施例的局部结构示意图，该示意图为阀板的结构示意图。

图中标记分别为：1、盲管段，2、连通孔，3、出口管，4、阀板，5、导向槽，6、螺纹杆，7、密封装置，8、手轮，9、坡面，10、导向棱条。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但是本发明不仅限于以下实施例：

实施例1：

如图1和图2所示，一种用于生物质炉出口管线上的三通阀，包括阀体及安装在阀体内的阀板4，所述阀体包括盲管段1及两根出口管3，所述出口管3的入口端均连接在盲管段1的侧面上，且在盲管段1的周向方向上，两出口管3连接在所述周向方向上的相同位置；

所述阀板4呈盲管状，阀板4嵌入盲管段1内，且阀板4与盲管段1同轴；

阀板4的侧壁与盲管段1的孔道侧壁相贴，盲管段1的开口端与阀板4的开口端朝向相同；

还包括设置在阀板4侧壁上的连通孔2，所述连通孔2贯通阀板4的内外侧，且连通孔2的边缘与阀板4的底板相接；

还包括用于驱动阀板4沿着盲管段1轴线方向滑动的驱动机构，两出口管3中，靠近盲管段1封口端的出口管3为管a，另一出口管3为管b，在连通孔2处于导通管a与盲管段1的状态时，阀板4靠近盲管段1管口的一端封闭管b；在连通孔2处于导通管b与盲管段1的状态时，阀板4的底板位于管a靠近盲管段1管口的一侧。

本方案中，所述盲管段1及阀板4的开口端分别作为流体流入各自的流体流入端，两出口管3作为本三通阀上的不同流体流出管，且具体与盲管段1接通的出口管3受所述阀板4的控制：由于阀板4的侧壁与盲管段1的孔道侧壁相贴，通过所述驱动机构驱动阀板4运动，当阀板4上的连通孔2处于连通阀板4内孔与某一出口管3的位置时，即连通孔2与对应出口管3的入口端对接时，对应出口管3可输出流体；阀板4的侧壁覆盖出口管3的入口端时，该出口管3与盲管段1的入口端被截断。这样，采用本方案，即可根据生物质处理系统的具体工作状态，如定义所产生气体包括达标的产品气以及不达标的初始气，控制所产生产品气以及初始气的具体管线走向，以实现所生成气体区别输送。

本方案中，在具体制备阀体时，采用三根直管段即可轻易获得：其中一根直管段端部焊接作为盲管段1封口端的底板，在该直管段侧面上开设两个管孔后，在各对应管孔位置均焊接一根直管作为所述出口管3即可；所述的三根直管段亦可利用现有流体管线上的直管段，即本方案具有在现有管线上经过简单改造即可获得的特点；针对作为阀芯的阀板4，可采用直管段焊接底板并钻制连通孔2获得。故从成本上讲，本方案不仅提供了一种可对流体进行分管路输送的三通阀，同时在阀体和阀芯的制造成本上，相较于现有阀门，制造成本和制造难度更低。

本方案中，通过对所述阀板4上出口管3的限定，这样，流体由盲管段1的开口端进入本三通阀，流经阀板4时，均是由阀板4的开口端流入，再由封口端的连通孔2处流出，由于不存在死角，故本方案还具有可有效避免三通阀内因为沉积粉尘而造成堵塞的特点。

由于本三通阀输送的流体一般情况下相较于环境温度更高，同时正常情况下，由于产气量和废热利用等因素，流经本三通阀的流体温度是波动的，以上将阀板4设置为为盲管段1，旨在使得通过增大阀板4与盲管段1的配合面，以使得本三通阀各部件在热变形时，使得盲管段1与出口管3仍然具有良好的配合精度。

优选的，设置为：当阀板4的底板与盲管段1的底板相贴时，连通孔2与靠近盲管段1底部的出口管3入口端呈正对关系，且连通孔2的孔径与出口管3入口端孔径一致，这样，可有效避免阀板4底板与盲管段1底板之间存在与流体流通路径相通的间隙而出现集尘；考虑到盲管段1与阀板4配合面之间的密封性能，可设置为：阀板4的外径与盲管段1的内径相等，但优选设置为阀板4的外径小于盲管段1的内径0.1-0.5mm，这样，可利用本三通阀运用领域的流体特点，通过三通阀在使用一段时间后，在盲管段1与阀板4之间形成稳定的积碳层，以上积碳层不仅可作为热变形缓冲层、盲管段1与阀板4配合面之间的密封层，亦可作为阀板4沿着盲管段1滑动的润滑层。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1和图2所示，作为一种结构简单的驱动机构实现方案，所述驱动机构包括螺纹杆6及手轮8，所述螺纹杆6的轴线与盲管段1的轴线共线，螺纹杆6螺纹连接在盲管段1的封口端上；

螺纹杆6的一端位于盲管段1的内侧，螺纹杆6的另一端位于盲管段1的外侧，阀板4的底板与螺纹杆6伸入盲管段1的一端可转动连接，手轮8与螺纹杆6位于盲管段1外侧的一端固定连接。本方案中，通过利用手轮8转动螺纹杆6，根据螺纹杆6的旋转方向调整，控制阀板4在盲管段1内的运动方向，实现阀板4及连通孔2位置调整。

为避免阀板4随螺纹杆6转动，设置为：还包括设置于所述阀板4与盲管段1之间的导向机构，所述导向机构通过受剪，阻止阀板4随螺纹杆6转动。

作为导向机构的具体实现方式，设置为：所述导向机构包括导向槽5和导向棱条10，导向槽5与导向棱条10两者中，其中一者设置在阀板4上，另一者设置在盲管段1上，导向棱条10嵌入导向槽5中。作为本领域技术人员，以上两者中，任意一者为长度方向沿着盲管段1轴线方向的长条形均可。

为实现盲管段1封口端密封，设置为：还包括用于密封盲管段1与螺纹杆6配合位置的密封装置7。

作为一种结构简单、制造成本低、易于维护的密封装置7实现方案，所述密封装置7为包括压板与密封填料的填料密封机构。

作为螺纹杆6与阀板4的具体可转动连接方式，设置为：所述可转动连接为铰接连接：阀板4的底板上设置有铰接孔，所述螺纹杆6的端部与所述铰接孔间隙配合，所述螺纹杆6上还设置有用于限定阀板4的底板在螺纹杆6轴线上位置的限位装置。本方案中，所述限位装置可采用至少两个轴用弹性挡圈，且阀板4底板各侧均设置有至少一个轴用弹性挡圈；亦可采用螺纹杆6上本身具有一个限位凸台，再采用一个轴用弹性挡圈实现限位凸台对侧阀板4底板定位的方案等。优选的，设置为螺纹杆6与阀板4底板之间还安装有可承受轴向力的轴承，这样，通过提高阀板4底板与螺纹杆6的配合精度，达到利用盲管段1对阀板4的约束，优化盲管段1与螺纹杆6螺纹连接位置的受力的目的。

为方便本三通阀装配，设置为：所述手轮8与螺纹杆6的连接关系为可拆卸连接关系；

螺纹杆6用于与手轮8相连的一端为外径小于螺纹杆6上螺纹段外径的光杆，且所述光杆的长度数值大于盲管段1封口端的厚度数值。采用本方案，可在盲管段1外部完成螺纹杆6、阀板4的连接后，由盲管段1的开口端插入螺纹杆6，螺纹杆6穿过盲管段1封口端上的螺纹孔后，再在盲管段1的外侧连接手轮8。

为尽可能减少阀板4向盲管段1开口端侧运动的阻力，同时尽可能避免阀板4与盲管段1之间夹持粉尘，导致阀板4变形，损害其封闭出口管3的能力以及阀板4运动的顺畅性，设置为：所述阀板4的开口端为具有坡面9的尖端，所述坡面9使得阀板4的入口端孔壁呈圆锥形，且在圆锥形段落上，直径最大位置位于阀板4的入口端端部。所述尖端即为阀板4前端的刃口，用于使得附着在盲管段1内侧阀板4运动轨迹上的粉尘在刃口的作用下被剥离后，尽可能向阀板4的内侧运动。

为方便本三通阀与相应管道的连接，设置为：所述盲管段1的管口位置、两出口管3的出口端均安装有连接法兰。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本发明的保护范围内。