[实用新型]超压自开式高炉炉顶煤气放散阀

说明书

本实用新型是属于煤气放散设备。

高炉炉顶煤气放散阀，是在以下三种情况下放散高炉煤气之用：第一种情况是正常放散，即在高炉开炉时，或在生产过程中正常短期休风和复风时使用，这时可由手动按钮操纵开启或关闭放散阀；第二种情况是超压自动放散，即在高炉炉顶压力短期超过正常工作压力时，为保证煤气余压透平的正常工作，可通过压敏元件发出电信号，使阀自动开启和关闭，以稳定炉顶煤气压力；第三种情况是紧急放散，即高炉操作异常    （如大崩料）或事故（煤气爆炸）时，炉顶压力突然猛升，为了保护高炉结构和设备，放散阀必须能自动冲开泄压。

基于上述，常规设计采用大力臂和重锤系统来压紧阀盖（如宝钢一、二号高炉和武钢新三号高炉等），以便突然产生高压时，能自动冲开泄压，由于高炉的现代化和大型化，炉顶压力越来越高（现已达0.25MPa），阀径也越来越大（φ650mm或更大），特别是为了阀盖不漏气（因为这里是带有大量坚硬微粒粉尘的浊煤气，如有泄漏，阀盖及阀唇很快磨损），必需超过工作压力50％的压力压紧阀盖，使放散阀变得很庞大，一座高炉一般有2～4个放散阀（宝钢和武钢新三号高炉均为3个），因此感到很累赘。

经检索及查阅找到了对比文献：卢森堡PW公司最近产品，并自誉为《Allround    Bleeder    Valves》（万能放散阀），取消了重锤系统，代之以弹簧（第二代产品）和液压（第三代产品），使设备有较大改进。但是，它的弱点仍旧逃不出常规设计中存在的矛盾，即：仍旧没有解决压紧阀盖力要求大和冲开力要求小的矛盾，而且取消重锤系统，只是偏向了减轻和简化设备的一面，但带来一个突出不利因素，即：冲开阀盖时须过压缩弹簧，或液压缸须超压力向蓄势器排油，需要比重锤压紧机构更大得多的炉顶超压力，才能冲开泄压，不但未缓解原来设计中存在的矛盾，反而加剧了这一矛盾。

本实用新型针对上述放散阀存在的缺点，设计了超压自开式高炉炉顶煤气放散阀，见图1

全阀由阀体1、阀盖2、斜杆3、联杆4、弹簧5、横梁6、杠杆7、气顶装置8、气缸（或液压缸）9和气枕装置10等十部份组成。

设置在炉顶放散管顶端的阀体1，是一个下部为圆锥体、上部为圆柱体并带有若干翅板的稳固构件，它也是连接阀的其它构件的机座，园柱上口设有带软——硬密封环的阀唇；阀盖2设在阀体1的上端，它带有擒持臂，可绕D铰轴迴转使阀盖开启或关闭，阀盖2与阀体1的阀唇紧密吻合，使放散阀严密不漏气；斜杆3设在阀体的右侧，是一个多方传递力的杆件，它既要轴向传递巨大的张力，又要横向传递迴转力矩，因此，它是一个力传递的关键部件；联杆4设在阀盖2擒持臂和斜杆3之间，是一根单纯压杆，斜杆3的张力就是通过B铰轴经联杆4和C铰轴传至阀盖2的；弹簧5固定在阀体1的左侧，是一组普通螺簧，是压紧阀盖力的来源，它带有可调螺钉，可根据需要调节阀盖2的压紧力；横梁6设在弹簧5的下面，是传递弹簧力的中间构件，它和弹簧5接触点，设有可调螺钉，以调整在组装中出现的误差；杠杆7设在斜杆3和横梁6之间，是一种省力型杠杆，一端设F铰轴固定于阀体1上，另一端与横梁6相联，接受弹簧5所给与的力，通过FG：FA力臂比将弹簧力放大，并由A铰轴将力传至斜杆3和联杆4而压紧阀盖2，这是根据阀整体机构的特点，使弹簧压紧机构可以适应于高压、大型高炉放散阀；气顶装置8设在阀体1的圆柱体与斜杆3之间，它是一个一端封闭而另一端为敞开的金属波纹管组合件，当煤气压力升高后，封闭端有盲板推力，使波纹管变形且带有巨大的推力向外推出，使斜杆3绕A铰轴向顺时针方向迴转，阀盖2就可以自动冲开，这就是冲开压力小、泄压快的关键，也是本阀的核心部份；气缸9（炉顶工作压力＞0.15MPa时用液压缸）固定在阀体1的右侧，是阀开闭的传动机构。此缸有三特点：第一特点是气缸中的活塞杆端的叉不是一个园销孔，而是一个两端为园弧的滑槽，滑槽长度等于斜杆3从阀的关闭状态至全开状态E轴的位移量；第二特点是缸内在有活塞杆的一边，设有一压簧，它可使在阀关闭后将活塞推回，其推回的距离恰好等于滑槽长度，以便留有阀自动冲开时E轴自由滑行的空间；第三特点是缸内活塞行程为滑槽长度的二倍；气枕装置10设在横梁6的下面，是一个两端封闭的波纹管，有小孔可送入或排出压缩空气（如用液压缸时则为压力油），当有压力时气枕装置膨起，托住弹簧5后，斜杆3即成为自由杆；当无压时气枕下落，弹簧压下，使斜杆3处于全负荷状态，从而使阀盖压紧。

图1中的实线表示气缸推斜杆使阀关闭时的状态；假想线表示的是阀盖全开时的状态。