[发明专利]一种改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧钢生产线上蓄热式加热炉蓄热燃烧时使用的空气和煤气三通换向阀，属于蓄热式加热炉设备技术领域。

背景技术

蓄热式燃烧技术在冶金企业中的轧钢加热炉上得到了普遍的应用，蓄热式燃烧的技术优势在于能够高效利用高温烟气中的余热，并将燃烧所需的空气和煤气分别蓄热至1000℃以上，从而极大地提高加热炉的热效率。蓄热式技术的基本工作原理是，将蓄热式烧嘴设置成为一个高效的热交换器，燃烧所产生的高温烟气在蓄热式烧嘴内与蓄热体进行热交换，使蓄热体的温度提升至1000℃以上，而废气的温度则降低至150℃左右，排出炉外。随后进行状态切换，冷空气或者冷煤气进入蓄热式烧嘴内部，与高温的蓄热体进行热交换，最终将冷空气或者冷煤气加热至1000℃以上，进入炉膛燃烧，提高燃烧的热效率。蓄热式的燃烧过程是一个不断循环的蓄热和放热的周期性过程，目前轧钢加热炉的蓄热和放热周期一般控制在45～60秒左右，随蓄热式烧嘴供热能力的不同而有所调整。

在蓄热式燃烧技术中，蓄热式烧嘴的蓄热和放热状态切换是由三通换向阀完成的。三通换向阀一般由气缸、上阀板、下阀台以及阀体等组成，分成进气端和排气端，三通换向阀连接煤气的一端为进气端，连接烟气的一端为排气端。在换向机构中，在三通阀气缸的作用下，换向阀的上阀板与下阀台紧密接触后，就能够实现可靠隔断，安装在下阀台上的橡胶圈为密封元件。

在生产实践中发现，现有的蓄热式加热炉的三通换向阀存在如下缺点：一是由于热烟气和冷空气或者冷煤气的频繁换向使得密封圈承受着周期性的热胀冷缩，所以，现有结构的三通换向阀密封圈的寿命很短，难以达到一年或者一年以上的使用周期，经常由于橡胶密封圈的损坏，而造成煤气或空气的泄漏；二是三通换向阀密封圈安装在三通阀体的内部，损坏后不能直接检查，而很难发现；三是现有的密封圈安装在下阀台预先设置的卡槽内，更换损坏的密封圈也非常困难，必须安排在加热炉的检修期间进行，费时费力。由于一座蓄热式加热炉往往在有数十台煤气或者空气的三通换向阀，密封圈损坏后，会造成燃烧系统采集的数据产生偏差，影响燃烧效果，同时泄漏的煤气直接接入烟气，形成安全隐患，并造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，这种三通换向阀能够有效的提高三通换向阀密封圈的使用寿命，使得蓄热式加热炉三通换向阀的运行更加可靠，缩短更换密封圈的时间，减少煤气的泄漏，提高加热炉的燃烧效率，同时减少安全隐患，降低对环境的污染。

解决上述技术问题的方案是：

一种改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，它由气缸、上阀板、下阀台、阀体、密封圈组成，在阀体上有烟气连接口、空气或煤气连接口，其改进之处是，密封圈安装在上阀板的下底面上，密封圈的下表面与下阀台的上表面密封接触。

上述改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，所述密封圈为圆环形，密封圈的圆环外边缘有向下的环形凸起，环形凸起的下表面与下阀台的上表面密封接触，密封圈与上阀板由压板连接，压板为圆环形板，压板压在密封圈的圆环形凸起的内侧圆环下表面上，压板由压板螺栓与上阀板的底面连接紧固。

上述改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，所述气缸的缸杆与上阀板之间由连接杆连接，连接杆的上端与气缸的缸杆下端由销轴连接，连接杆的下端与上阀板连接法兰由螺栓相连接。

上述改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，所述三通换向阀的空气腔室和煤气腔室一侧分别设置空气或煤气检修窗口和烟气检修窗口，空气或煤气检修窗口和烟气检修窗口的高度和宽度大于上阀板的高度和宽度。

上述改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，所述在空气或煤气检修窗口和烟气检修窗口上分别有观察孔，观察孔为法兰加法兰盖结构。

上述改进密封结构的蓄热式加热炉三通换向阀，所述上阀板的外圆周为环形的上阀板密封台，上阀板密封台的下底面上有环形凹槽，环形凹槽的宽度与密封圈和压板结构的宽度相匹配，固定压板的压板螺栓长度小于上阀板的厚度。

本发明的有益效果是：