[发明专利]双流质同步换向阀及其预热节能装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业上流体物料的流向切换设备，更具体地说，本发明尤其涉及一种工业上可燃流质与助燃流质的流向切换阀门设备。

背景技术

工业上经常要用到两种不同却又可以互相作用的流体物料（即流质），为了使得两种流质有规律地进入某种特定装置中相互作用而获得某种能量或者制得某种产物，通常会采用流向切换设备即切换阀门。例如：经常用到的二种相关流质是可燃流质与助燃流质，其中可燃流质进入某种炉具中，在助燃流质的参与和适当温度下，即可释放热能；而为了节能减排，通常由排放流体余热来加热某种预热装置，再采用换向阀使得新鲜的可燃流质与助燃流质周期性地通过该预热装置来实施预热，然后再进入相应炉具中进行相互作用、释放储能，从而实现节能减排。

典型的如目前的蓄热式工业炉，即利用蓄热式高温空气燃烧技术实现节能减排的目标，其主要包括：蓄热式烟气预热回收装置即蓄热室，其为内部装有蓄热体的室状箱体结构，通过换向阀交替切换引入余热含烟尾气、空气或气体燃料，使上述流质周期性交替地流经蓄热室，从而在最大程度上回收高温烟尾气的显热，使得排烟温度可降到130-180℃，而将燃料气、空气预热到800℃至1000℃以上的温度水平。据相关研究，蓄热式高温空气燃烧技术市场容量可能高达2500亿元以上，涵盖火力发电行业，石油、化工行业，冶金、机械、有色行业，陶瓷、玻璃行业等行业的工业炉窑。

蓄热式工业炉中，换向阀是核心设备之一，其承担了流质的周期性换向运行。传统换向阀有三通、四通、五通等不同种类，阀芯运动形式主要有垂直运动和旋转运动两种，阀芯直径根据不同流质流量确定。目前，用于蓄热式工业炉周期性供热与排烟的换向装置一般采用三通或四通阀，而用于双流质预热，一般需要采用两个阀分别换向。而为要保证完全燃烧、避免爆炸，必须要求两个阀对参与燃烧的空气与燃气实现同步切换，且要保证换向阀芯到位可靠、不能发生燃气泄漏；总之，两个换向阀的同步性、可靠性是蓄热式工业炉实现安全高效生产的重要必备条件。

但是，传统的分离式双阀切换运行双流质预热燃烧的缺点是：1）双流质换向不同步，2）阀芯依靠外力平衡，换向时受外力的影响大，直接影响换向阀芯到位的可靠性。

由上可见：传统的分离式双阀切换对于蓄热式工业炉的运行埋下了巨大的安全隐患、严重妨害了蓄热式工业炉的正常高效运行。

发明内容

针对现有技术的上述缺点，本发明的目的是要提供一种双流质同步换向阀及其预热节能装置，其具有如下优点：能保证双流质同步切换、切换到位可靠，且具有自平衡性能，从而有效克服传统双流质预热换向阀换向不同步和换向可靠性差的缺点，显著提高蓄热式工业炉运行安全性和节能减排效益。

为此，本发明的技术解决方案之一是一种双流质同步换向阀，其包括分别控制流质X1与流质X2流向的换向阀体V1、V2，而所述换向阀体V1、V2都包括引入流质的总入口、排放物的总出口、和2个换向口；而各换向阀体的2个换向口各具独自的阀腔，各阀腔都具有通向其总入口的1个阀入孔、和通向其总出口的1个阀出孔，在各阀腔的阀入孔、阀出孔中都活动配合有1个可对其阀入孔、阀出孔进行通断二选一的阀芯；并且，各换向阀体2个阀腔中的二选一阀芯相互连接联动、从而轮流选择2个换向口与其总入口或总出口之间的通路；而所述双流质同步换向阀为所述换向阀体V1、V2二者一体化整合而成，换向阀体V1的2个二选一阀芯与换向阀体V2的2个二选一阀芯都具有相同的通断行程，并且，换向阀体V1的2个阀芯分别对应地与换向阀体V2的2个阀芯同步地运行通断行程。