一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥的制作方法
【專利摘要】一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，屬于蓄熱式加熱爐設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，用于提高密封圈的使用壽命，使密封圈更換更加方便。其技術(shù)方案是：將上閥板與下閥臺(tái)之間的密封圈設(shè)置到上閥板上，在氣缸和上閥板之間設(shè)立了連接桿。本發(fā)明采用這種結(jié)構(gòu)后，降低了密封圈的工作溫度，提高了密封圈的使用壽命，使得蓄熱式加熱爐三通閥的運(yùn)行更換可靠，同時(shí)在更換損壞的密封圈時(shí)，只需更換拆除舊閥板，安裝新閥板即可，縮短了損壞密封圈的在線更換時(shí)間，并能夠保證線下密封圈的更換質(zhì)量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、密封圈使用壽命長(zhǎng)、更換密封圈快捷方便的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了檢修時(shí)的工作效率，減少了煤氣和空氣的泄漏，消除了安全隱患。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種軋鋼生產(chǎn)線上蓄熱式加熱爐蓄熱燃燒時(shí)使用的空氣和煤氣三通 換向閥，屬于蓄熱式加熱爐設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥

【背景技術(shù)】
[0002] 蓄熱式燃燒技術(shù)在冶金企業(yè)中的軋鋼加熱爐上得到了普遍的應(yīng)用，蓄熱式燃燒的 技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于能夠高效利用高溫?zé)煔庵械挠酂?，并將燃燒所需的空氣和煤氣分別蓄熱至 1000°C以上，從而極大地提高加熱爐的熱效率。蓄熱式技術(shù)的基本工作原理是，將蓄熱式燒 嘴設(shè)置成為一個(gè)高效的熱交換器，燃燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庠谛顭崾綗靸?nèi)與蓄熱體進(jìn)行熱 交換，使蓄熱體的溫度提升至1000°C以上，而廢氣的溫度則降低至150°C左右，排出爐外。 隨后進(jìn)行狀態(tài)切換，冷空氣或者冷煤氣進(jìn)入蓄熱式燒嘴內(nèi)部，與高溫的蓄熱體進(jìn)行熱交換， 最終將冷空氣或者冷煤氣加熱至1000°C以上，進(jìn)入爐膛燃燒，提高燃燒的熱效率。蓄熱式的 燃燒過程是一個(gè)不斷循環(huán)的蓄熱和放熱的周期性過程，目前軋鋼加熱爐的蓄熱和放熱周期 一般控制在45?60秒左右，隨蓄熱式燒嘴供熱能力的不同而有所調(diào)整。
[0003] 在蓄熱式燃燒技術(shù)中，蓄熱式燒嘴的蓄熱和放熱狀態(tài)切換是由三通換向閥完成 的。三通換向閥一般由氣缸、上閥板、下閥臺(tái)以及閥體等組成，分成進(jìn)氣端和排氣端，三通換 向閥連接煤氣的一端為進(jìn)氣端，連接煙氣的一端為排氣端。在換向機(jī)構(gòu)中，在三通閥氣缸的 作用下，換向閥的上閥板與下閥臺(tái)緊密接觸后，就能夠?qū)崿F(xiàn)可靠隔斷，安裝在下閥臺(tái)上的橡 月父圈為念'封兀件。
[0004] 在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的蓄熱式加熱爐的三通換向閥存在如下缺點(diǎn)：一是由于 熱煙氣和冷空氣或者冷煤氣的頻繁換向使得密封圈承受著周期性的熱脹冷縮，所以，現(xiàn)有 結(jié)構(gòu)的三通換向閥密封圈的壽命很短，難以達(dá)到一年或者一年以上的使用周期，經(jīng)常由于 橡膠密封圈的損壞，而造成煤氣或空氣的泄漏；二是三通換向閥密封圈安裝在三通閥體的 內(nèi)部，損壞后不能直接檢查，而很難發(fā)現(xiàn)；三是現(xiàn)有的密封圈安裝在下閥臺(tái)預(yù)先設(shè)置的卡槽 內(nèi)，更換損壞的密封圈也非常困難，必須安排在加熱爐的檢修期間進(jìn)行，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。由于一 座蓄熱式加熱爐往往在有數(shù)十臺(tái)煤氣或者空氣的三通換向閥，密封圈損壞后，會(huì)造成燃燒 系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差，影響燃燒效果，同時(shí)泄漏的煤氣直接接入煙氣，形成安全隱患， 并造成環(huán)境污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向 閥，這種三通換向閥能夠有效的提高三通換向閥密封圈的使用壽命，使得蓄熱式加熱爐三 通換向閥的運(yùn)行更加可靠，縮短更換密封圈的時(shí)間，減少煤氣的泄漏，提高加熱爐的燃燒效 率，同時(shí)減少安全隱患，降低對(duì)環(huán)境的污染。
[0006] 解決上述技術(shù)問題的方案是： 一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，它由氣缸、上閥板、下閥臺(tái)、閥體、密封 圈組成，在閥體上有煙氣連接口、空氣或煤氣連接口，其改進(jìn)之處是，密封圈安裝在上閥板 的下底面上，密封圈的下表面與下閥臺(tái)的上表面密封接觸。
[0007] 上述改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，所述密封圈為圓環(huán)形，密封圈的 圓環(huán)外邊緣有向下的環(huán)形凸起，環(huán)形凸起的下表面與下閥臺(tái)的上表面密封接觸，密封圈與 上閥板由壓板連接，壓板為圓環(huán)形板，壓板壓在密封圈的圓環(huán)形凸起的內(nèi)側(cè)圓環(huán)下表面上， 壓板由壓板螺栓與上閥板的底面連接緊固。
[0008] 上述改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，所述氣缸的缸桿與上閥板之間由 連接桿連接，連接桿的上端與氣缸的缸桿下端由銷軸連接，連接桿的下端與上閥板連接法 蘭由螺栓相連接。
[0009] 上述改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，所述三通換向閥的空氣腔室和煤 氣腔室一側(cè)分別設(shè)置空氣或煤氣檢修窗口和煙氣檢修窗口，空氣或煤氣檢修窗口和煙氣檢 修窗口的高度和寬度大于上閥板的高度和寬度。
[0010] 上述改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，所述在空氣或煤氣檢修窗口和煙 氣檢修窗口上分別有觀察孔，觀察孔為法蘭加法蘭蓋結(jié)構(gòu)。
[0011] 上述改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，所述上閥板的外圓周為環(huán)形的上 閥板密封臺(tái)，上閥板密封臺(tái)的下底面上有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽的寬度與密封圈和壓板結(jié)構(gòu) 的寬度相匹配，固定壓板的壓板螺栓長(zhǎng)度小于上閥板的厚度。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明的密封圈安裝在上閥板的底面上與下閥臺(tái)的上表面實(shí)現(xiàn)密封，由于上閥板的溫 度遠(yuǎn)低于下閥臺(tái)的溫度，能夠減緩橡膠密封圈的老化程度，延長(zhǎng)密封圈的使用壽命；在密封 圈需要更換時(shí)，只要更換上閥板即完成密封檢修，無(wú)需在線更換損壞的密封圈，能夠大大提 高密封圈的更換速度，同時(shí)還能夠保證密封圈的更換質(zhì)量；在氣缸的缸桿與上閥板之間設(shè) 立了連接桿，采用銷軸和法蘭結(jié)構(gòu)的連接桿更換時(shí)方便快捷，可以方便上閥板的拆卸；更換 上閥板和連接桿可以從檢修窗口取出和更換，非常方便，縮短了三通換向閥的檢修時(shí)間，通 過觀察孔可以了解上閥板上密封圈的狀況，不用打開閥體，從而提高了檢查的效率。
[0013] 本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封可靠、密封圈使用壽命長(zhǎng)、更換密封圈快捷方便的優(yōu) 點(diǎn)，大大提高了檢修時(shí)的工作效率，減少了三通換向閥使用中煤氣和空氣的泄漏，消除了安 全隱患，具有極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明的主視圖； 圖2是圖1的左視圖； 圖3是圖1的后視圖； 圖4是上閥板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是壓板的平面示圖。
[0015] 圖中標(biāo)記如下：氣缸1、銷軸2、連接桿3、上閥板4、下閥臺(tái)5、閥體6、空氣或煤氣檢 修窗口 7、煙氣檢修窗口 8、燒嘴連接口 9、觀察孔10、煙氣連接口 11、空氣或煤氣連接口 12、 上閥板連接法蘭13、上閥板密封臺(tái)14、密封圈15、壓板16、壓板螺栓17。

【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明由氣缸1、連接桿3、上閥板4、下閥臺(tái)5、閥體6、密封圈15組成。氣缸1、上 閥板4、下閥臺(tái)5和閥體6采用垂直的上下結(jié)構(gòu)，在閥體6上有煙氣連接口 11、空氣或煤氣 連接口 12， 圖中顯示，本發(fā)明的密封圈15安裝在上閥板4的下底面上，密封圈15的下表面與下閥 臺(tái)5的上表面密封接觸。將密封圈15安裝在上閥板4上，由于在排煙時(shí)，煙氣只從上閥板 4的下方穿過，進(jìn)入排煙管道，上閥板4的工作溫度遠(yuǎn)低于下閥臺(tái)5,能夠減緩密封圈15的 老化程度，密封圈15的使用壽命大大延長(zhǎng)。
[0017] 圖中顯示，密封圈為15圓環(huán)形，密封圈15的圓環(huán)外邊緣有向下的環(huán)形凸起，環(huán)形 凸起的下表面與下閥臺(tái)5的上表面密封接觸。密封圈15與上閥板4由壓板16連接，壓板 16為圓環(huán)形板，壓板16壓在密封圈15的圓環(huán)形凸起的內(nèi)側(cè)圓環(huán)下表面上，壓板16由壓板 螺栓17與上閥板4的底面連接緊固。這種結(jié)構(gòu)能夠確保上閥板4在頻繁切換時(shí)，密封圈15 不會(huì)因振動(dòng)而脫落。
[0018] 圖中顯示，與密封圈15配合連接的上閥板4的外圓周為環(huán)形的上閥板密封臺(tái)14， 上閥板密封臺(tái)14的下底面上有環(huán)形凹槽，密封圈15和壓板16嵌在環(huán)形凹槽內(nèi)，固定壓板 16的壓板螺栓17長(zhǎng)度小于上閥板4的厚度。
[0019] 在密封圈15需要更換時(shí)，只要更換上閥板4即完成密封檢修，無(wú)需在線更換損壞 的密封圈15。由于更換上閥板4非常方便，因此能夠大大提高密封圈15的更換速度，同時(shí) 采用了線下更換密封圈15的方式，還能夠保證密封圈15的更換質(zhì)量。
[0020] 圖中顯示，為了快速更換上閥板4,在氣缸1的缸桿與上閥板4之間采用連接桿3 連接，連接桿3的上端與氣缸1的缸桿下端由銷軸2連接，連接桿3的下端與上閥板連接法 蘭13由螺栓相連接。連接桿3的作用是便于拆卸上閥板4,在檢修拆除上閥板4時(shí)，只要 拆除連接桿3上的銷軸2和上閥板連接法蘭13上的螺栓，即可拆除上閥板4,縮短上閥板4 的檢修時(shí)間，大大提高了工作效率。
[0021] 同時(shí)，在箱體內(nèi)的連接桿3受到煙氣的腐蝕，易磨損，屬于易損件，需要經(jīng)常更換， 而氣缸1的缸桿只在箱體外運(yùn)行，不會(huì)受到煙氣的腐蝕，因此只需更換連接桿3,而無(wú)需更 換昂貴的氣缸1等部件。
[0022] 圖中顯示，三通換向閥的空氣腔室和煤氣腔室一側(cè)分別設(shè)置空氣或煤氣檢修窗口 7和煙氣檢修窗口 8,空氣或煤氣檢修窗口 7和煙氣檢修窗口 8的高度和寬度大于上閥板4 的高度和寬度，可以從閥體6內(nèi)取出連接桿3和上閥板4，非常方便，縮短了三通換向閥的檢 修時(shí)間。
[0023] 圖中顯示，在空氣或煤氣檢修窗口 7和煙氣檢修窗口 8上分別有觀察孔10,觀察孔 10為法蘭加法蘭蓋結(jié)構(gòu)。通過觀察孔10可以了解上閥板4上密封圈15的狀況，提高事故 判斷效率，不用打開閥體6,從而提高了檢查的效率。
[0024] 本發(fā)明的工作過程如下： 本發(fā)明采用上下結(jié)構(gòu)，通過上閥板4上下動(dòng)作實(shí)現(xiàn)蓄熱式燒嘴的蓄熱和放熱過程。
[0025] 在蓄熱式燒嘴進(jìn)行蓄熱操作時(shí)，三通換向閥的空氣或煤氣側(cè)的上閥板4到達(dá)關(guān)閉 位，即在氣缸1的作用下，空氣或煤氣側(cè)的上閥板4壓在下閥臺(tái)5上。為了防止空氣或煤氣 泄漏，在上閥板4上安裝有密封圈15,由于密封圈15與下閥臺(tái)5緊密接觸，能夠有效的減少 空氣或煤氣的泄漏。與此同時(shí)，三通換向閥另一側(cè)煙氣側(cè)的上閥板4打開，在加熱爐排煙系 統(tǒng)的作用下，加熱爐內(nèi)的高溫?zé)煔?，從爐膛內(nèi)被抽到蓄熱式燒嘴內(nèi)，與蓄熱式燒嘴內(nèi)的蜂窩 體進(jìn)行換熱，之后廢氣的溫度降至150°C左右，從燒嘴連接口 9進(jìn)入三通換向閥，并從煙氣 側(cè)的煙氣連接口 11排出。
[0026] 蓄熱式燒嘴的放熱過程相反，即在放熱操作時(shí)，三通換向閥的空氣或煙氣側(cè)的上 閥板4打開到位，而煙氣側(cè)的上閥板4關(guān)閉到位，密封圈15在上閥板4與下閥臺(tái)5之間起 到有效的隔斷作用。而燃燒所需的空氣或煤氣從三通換向閥的空氣或煤氣連接口 12最終 進(jìn)入蓄熱式燒嘴內(nèi)，與熾熱的蓄熱體進(jìn)行熱交換，空氣或煤氣的溫度能夠達(dá)到l〇〇〇°C以上， 進(jìn)入爐膛燃燒。在三通換向閥的作用下，蓄熱式燒嘴的換向燃燒能夠穩(wěn)定進(jìn)行。
[0027] 檢查上閥板4上密封圈15的工作狀況時(shí)，打開空氣或煤氣檢修窗口 7、煙氣檢修窗 口 8上的觀察孔10,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，觀察孔10的直徑為Φ108_，法蘭和法蘭蓋 的連接螺栓為4個(gè)，打開法蘭蓋后，即能觀察到閥體6內(nèi)密封圈15以及連接桿3的使用情 況，如果發(fā)現(xiàn)密封圈15或者連接桿3出現(xiàn)故障需要更換，松開連接桿3上的銷軸2和上閥 板連接法蘭13的螺栓即可。將連接桿3或上閥板4從閥體6中取出，并更換新的連接桿3 或者上閥板4。
[0028] 上閥板4上的密封圈15損壞后，將整個(gè)上閥板4取出，另外安排處理更換密封圈 15,這樣不會(huì)影響上閥板4的更換時(shí)間，同時(shí)在線下專用設(shè)備上更換密封圈15,可以保證更 換質(zhì)量。
【權(quán)利要求】
1. 一種改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，它由氣缸（1 )、上閥板（4)、下閥臺(tái) (5)、閥體（6)、密封圈（15)組成，在閥體（6)上有煙氣連接口（11)、空氣或煤氣連接口（12)， 其特征在于：密封圈（15)安裝在上閥板（4)的下底面上，密封圈（15)的下表面與下閥臺(tái)（5) 的上表面密封接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，其特征在于：所 述密封圈（15)為圓環(huán)形，密封圈（15)的圓環(huán)外邊緣有向下的環(huán)形凸起，環(huán)形凸起的下表面 與下閥臺(tái)（5)的上表面密封接觸，密封圈（15)與上閥板（4)由壓板（16)連接，壓板（16)為 圓環(huán)形板，壓板（16)壓在密封圈（15)的圓環(huán)形凸起的內(nèi)側(cè)圓環(huán)下表面上，壓板（16)由壓板 螺栓（17)與上閥板（4)的底面連接緊固。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，其特征在于： 所述氣缸（1)的缸桿與上閥板（4)之間由連接桿（3)連接，連接桿（3)的上端與氣缸（1)的 缸桿下端由銷軸（2)連接，連接桿（3)的下端與上閥板連接法蘭（13)由螺栓相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，其特征在于：所 述三通換向閥的空氣腔室和煤氣腔室一側(cè)分別設(shè)置空氣或煤氣檢修窗口（7)和煙氣檢修窗 口（8)，空氣或煤氣檢修窗口（7)和煙氣檢修窗口（8)的高度和寬度大于上閥板（4)的高度 和寬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，其特征在于：所 述在空氣或煤氣檢修窗口（7)和煙氣檢修窗口（8)上分別有觀察孔（10)，觀察孔（10)為法 蘭加法蘭蓋結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進(jìn)密封結(jié)構(gòu)的蓄熱式加熱爐三通換向閥，其特征在于：所 述上閥板（4)的外圓周為環(huán)形的上閥板密封臺(tái)（14)，上閥板密封臺(tái)（14)的下底面上有環(huán)形 凹槽，環(huán)形凹槽的寬度與密封圈（15)和壓板（16)結(jié)構(gòu)的寬度相匹配，固定壓板（16)的壓板 螺栓（17)長(zhǎng)度小于上閥板（4)的厚度。
【文檔編號(hào)】F16K11/10GK104121409SQ201410332983
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】丁國(guó)偉, 張兆利, 張艷龍, 馬中杰, 楊森, 鄭婷婷 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司