[发明专利]立式煤矿乏风瓦斯氧化装置的气流换向机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种立式煤矿乏风瓦斯氧化装置的气流换向机构，属于超低浓度甲烷热逆流氧化和低密度能量回收技术领域。

背景技术

煤矿乏风中的瓦斯浓度一般小于1％，很难利用传统燃烧器在没有辅助燃料的情况下直接进行燃烧。煤矿乏风热逆流氧化装置可以将乏风中的瓦斯氧化成二氧化碳和水，实现减排，并回收其中的热量。进入氧化装置氧化床的乏风气体从蓄热陶瓷中吸热升温，在氧化床中部高温区氧化放热，并将热量再传递给蜂窝陶瓷后排出。该技术的关键是要将送入氧化床中的气体不断变换流动方向，以保证氧化过程的自维持。由于每套煤矿乏风氧化装置的处理能力一般在数万立方米/小时，目前还未有专用换向阀。以往的煤矿乏风氧化装置采用四个阀门，实现乏风与废气的气流方向切换。但这种换向设备存在体积庞大、密封不好、换向时乏风逃逸量大、工作可靠性差、安装维护不方便等缺点。

发明内容

本发明的目的就是要克服或避免上述现有技术中存在的缺点和不足，提供一种集成的立式煤矿乏风瓦斯氧化装置气流换向机构，将其与氧化装置的上下集箱连接，可靠的交替切换进出氧化床的气流方向。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：

一种立式煤矿乏风瓦斯氧化装置气流换向机构，其特征在于：包括上腔体、下腔体、连接管以及位于上腔体与下腔体之间的排气阀室和进气阀室，其中排气阀室和进气阀室分别经连接管与上腔体和下腔体联通，且连接排气阀室上、下端面的连接管位于同一直线上，连接进气阀室上、下端面的连接管也位于同一直线上，连接管与排气阀室和进气阀室的联通处均设有阀座；上腔体位于连接管中心上方的上端面均设有导向密封套，固定在两气缸座上的两个气缸的活塞杆的下端通过螺纹连接套与阀杆的上端固定连接，两阀杆依次穿过导向密封套、上腔体和连接管，分别探入排气阀室和进气阀室内，底部与阀板固定连接，当阀板随阀杆向上运动时，阀板封堵在排气阀室和进气阀室上端面的阀座上，当阀板随阀杆向下运动时，阀板封堵在排气阀室和进气阀室下端面的阀座上；上腔体、下腔体、排气阀室和进气阀室的侧 壁的开口处均设有法兰，且上腔体、下腔体上的法兰对应的腔体侧壁采用大圆弧过渡。

所述的立式煤矿乏风瓦斯氧化装置气流换向机构，上腔体侧壁的法兰端面、下腔体侧壁的法兰端面、进气阀室侧壁的法兰端面、进气阀室、排气阀室的纵向中心线相互平行且位于同一平面内。

所述的立式煤矿乏风瓦斯氧化装置气流换向机构，在上腔体和下腔体内设有多个纵向的导流板，导流板呈放射状环绕连接进气阀室的连接管的管口朝向法兰侧，导流板的上、下端分别与上腔体和下腔体的上、下内壁固定连接。

其工作原理为：在氧化装置工作时，进气阀室内的阀板和排气阀室内的阀板位置总是相反。如果进气阀室内的阀板处于下位，则排气阀室内的阀板处于上位，两个阀板同时将进气阀室下侧的连接管和排气阀室上侧的连接管关闭。此时，进入进气阀室的煤矿乏风气体经过上侧的连接管进入上腔体内，然后进入氧化装置的上集箱、氧化床，在氧化床内氧化，氧化后的气体经过氧化装置下集箱进入下腔体内，经过下侧的连接管进入排气阀室，最后经排气阀室的法兰排出。当氧化装置需要换向时，在自动控制系统的控制下，两个气缸同时动作，将进气阀室的阀板提到上位、排气阀室的阀板推至下位，使进气阀室与下腔体连通，排气阀室与上腔体连通，进入进气阀室的煤矿乏风气体经过下侧的连接管进入下腔体内，经过氧化装置的下集箱进入氧化床，氧化后的气体经过氧化装置上集箱进入上腔体内，经过上侧的连接管进入排气阀室，最后经排气阀室的法兰排出。如此交替循环工作。

本发明与现有技术相比，主要优点和有益效果是：

1、本发明的立式煤矿乏风瓦斯氧化装置的气流换向机构采用集成结构，结构紧凑，体积较小；上腔体经法兰与氧化装置的上集箱相连通，下腔体通过法兰与氧化装置的下集箱相连通，安装方便。阀板与阀座之间为平面密封，通过调整螺纹连接套可以调节阀板与阀座之间的压紧程度，密封效果好，工作可靠。

2、在进气阀室、排气阀室与上腔体、下腔体之间采用四个连接管连接，进一步减小了阀体内乏风气体流经的容积，因而进一步减小了因换向而导致的未氧化乏风气体的逃逸量。

3、上腔体和下腔体的侧壁面采用大圆弧过渡，并设有导流板，从而使乏风气体经过气流换向机构后，均匀地进入氧化装置的上集箱或下集箱，为乏风瓦斯在氧化床内均匀地氧化创造了条件。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是图1所示实施例的A-A剖视图。

图3是图1所示实施例的B-B剖视图。