[实用新型]节能节水长寿型热风阀

说明书

技术领域

本实用新型属于高炉热风炉系统阀门，特别涉及一种节能节水长寿型热风阀。

背景技术

热风阀是高炉热风炉管道中必不可少的设备。在高炉炼铁中，所有送往高炉的热风都要经过热风阀。在热风炉送风期，热风阀打开，在热风炉燃烧期，热风阀关闭，使热风炉和热风管道隔离开。阀门长期承受热对流、热辐射，温度高达1200℃～1450℃，是高炉设备中工作环境最恶劣的设备之一，超高的温度使得阀门必须通过冷却才能正常工作。特殊的工作环境导致阀门结构体积大、重量大，需要消耗大量的冷却水，冷却水道的布置直接影响阀门的寿命。同时，冷却水冷却阀门会带走大量热量，造成能源浪费。因此如何降低冷却水量，节省资源，提高阀门寿命，对于能源节约、高炉系统的发展来说，尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于避免上述现有技术的不足，提供一种节能节水长寿型热风阀。

传统的热风阀门，阀体、阀盖一般都为两层结构，中间为冷却水，通过冷却水带走热量，保证阀门钢构体的正常工作，这样冷却水势必带走大量的热量。按照本实用新型，阀门除了密封面因直接暴露在热风中而采用水冷却外，其余位置都采用保温隔热材料保护阀门钢构体，具体是在阀门的内壁除了耐火材料外，耐火材料与钢构体间增加一层高热阻的绝热材料，这样减少了以前单靠水冷却，造成的严重的能源损失；同时，因为取消了原来的夹层结构，阀门设计中有足够的空间以加强阀体、阀盖的刚度，而耐火材料与钢构体间柔软的绝热材料，除了能隔断内部的高温外，还可以有效的缓冲内部耐火材料的变形，以防止耐火材料的挤压变形脱落。阀体的冷却水道的设置，采用密封位置环形长条截面水道，一方面阀门通风位置得到了有效的冷却，另一方面阀体的刚度得到了加强，且冷却水量大大的减少。

按照本实用新型，热风阀阀板的结构也做了较大的改变，阀板主要由板芯和两个水道组焊而成，为了加强耐火材料的作用，阀板的整体厚度增加，板芯与耐火材料间增加一层高热阻的绝热材料，取消以前的“盘香式”冷却水道，在板芯上开出截面面积较小的冷却水道，阀板的冷却水先进入密封侧的水圈，再经过非密封侧，最后从板芯中环绕“N形”圈从出水口排除。这样的设计优点在于，阀板的结构比以前简单，避免了因为焊接等其它原因造成阀板失效的机率，同时，减少冷却水量，加强耐火绝热材料的作用，使得能源损失得到了有效的控制。

本实用新型中，对于阀杆密封装置也做了较大程度的改进，由于取消了阀盖上密封装置的水冷却，将密封装置尽可能的露在大气中，因为阀杆为中空结构，中间通冷却水，可由此带走密封装置的热量，使密封装置长期处于接近大气温度的气氛中，保证密封装置的安全可靠。密封装置内部结构方面，下部的硬密封，实现阀门的部分密封及阀杆的浮动，上部的软密封，实现阀门的全部密封和浮动，外压盖与密封箱间的螺纹连接方式，方便软填料的更换。

对于本实用新型，均采用ANSYS软件进行了有限元分析，分析结果显示，改进后的新设计，阀门的外表温度可控制在150℃以内，阀门的热量损失比以前传统结构大大减少(以前热风通过时，由于水冷的原因，风温降低约为8℃；新结构中可使风温降低控制在2℃以内)，对于阀门的冷却水量的消耗可控制在以前的1/3以内。

本实用新型具有节能、节水、长寿的特点。

附图说明

图1是本热风阀结构主视图；

图2是图1的左视图；

图3是本热风阀的阀体部件图；

图4是图3的局部放大图；

图5是本热风阀的阀板部件图；

图6是图5的左视剖视图；

图7是本热风阀的阀盖部件图；

图8是本热风阀阀杆密封装置装配图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。

附图1、附图2给出了本实用新型热风阀的整体结构形式，其主要由阀体〔1〕、阀板〔2〕、阀盖〔3〕以及阀杆密封装置〔4〕四部分组成。

如图3、图4显示的，本热风阀阀体〔1〕的钢构体为单层结构，主要由锻件制成的冷却水腔〔5〕和铸件法兰〔6〕及钢壳外套〔7〕组焊而成，在其内表面设置有绝热材料层〔9〕，在绝热材料层〔9〕的内表面设置耐火材料层〔8〕。

如图5、图6显示的，本热风阀阀板〔2〕的钢构体主要由板芯〔11〕和两个锻件水腔〔12〕组焊而成，在板芯表面设置有绝热材料层〔14〕，在绝热材料层的外表面设置有耐火材料层〔13〕。

如图7显示的，本热风阀阀盖〔3〕的钢构体由单层的钢件外套〔15〕构成，在其内表面设置有绝热材料层〔17〕，在绝热材料层的内表面设置耐火材料层〔16〕。