阅读说明：本技术 一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀 (Gas-material shared reversing valve for double-chamber shaft kiln ) 是由 徐大鹏 刘淳 刘爽 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀,包括阀体、双向阀机构及单向阀机构；阀体的顶部一侧设废气出口,靠近废气出口的阀体侧壁上设助燃空气入口；与助燃空气入口相对的阀体一侧设倾斜的下料口,阀体的底部设出料口；双向阀机构安装在靠近废气出口及助燃空气入口一侧,双向阀板能够将废气出口或助燃空气入口封闭；单向阀机构安装在靠近下料口一侧,能够将下料口封闭。本发明利用窑体的进料口,既可完成下料,也可完成双膛窑的气流换向,无需在耐火材料上开孔,从而降低了耐火材料砌筑的复杂程度,优化了耐火材料的整体受力状态,提高耐火材料的使用寿命,进而提高双膛竖窑的生产率。(The invention relates to a gas-material shared reversing valve for a double-chamber shaft kiln, which comprises a valve body, a two-way valve mechanism and a one-way valve mechanism, wherein the valve body is provided with a valve body hole; a waste gas outlet is formed in one side of the top of the valve body, and a combustion air inlet is formed in the side wall, close to the waste gas outlet, of the valve body; an inclined feed opening is formed in one side of the valve body opposite to the combustion air inlet, and a discharge opening is formed in the bottom of the valve body; the two-way valve mechanism is arranged at one side close to the waste gas outlet and the combustion air inlet, and the two-way valve plate can seal the waste gas outlet or the combustion air inlet; the check valve mechanism is installed on one side close to the feed opening and can seal the feed opening. The invention utilizes the feed inlet of the kiln body, can finish blanking and airflow reversing of the double-chamber kiln, and does not need to open holes on the refractory material, thereby reducing the complexity of building the refractory material, optimizing the integral stress state of the refractory material, prolonging the service life of the refractory material and further improving the productivity of the double-chamber vertical kiln.)

一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀

技术领域

本发明涉及双膛竖窑技术领域，尤其涉及一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀。

背景技术

双膛竖窑是一种重要的热工窑炉，主要用于石灰及白云石的煅烧。该窑型的突出优点是热耗低于其它窑型，工作方式是两个窑膛彼此连通，交替加热。当工作窑膛加热时，所产生的大量热烟气通过连接通道流入预热窑膛，为预热窑膛内的物料进行预热，如此交替反复，达到废气余热利用的目的，提高燃料的使用效率。

双膛竖窑2个窑膛之间的换向主要由助燃空气管道、废气管道以及中间连接通道来完成。与助燃空气管道、废气管道连接时，一般需要在竖窑上部耐火材料处开孔。对于大型双膛竖窑，由于开孔面积相对于总面积占比较小，不会对耐火材料的砌筑造成大的影响，对耐火材料砌体的整体受力影响也不大。但对于小型双膛竖窑来说，开孔结构会对耐火材料的砌筑及整体受力造成较大影响。

发明内容

本发明提供了一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀，利用窑体的进料口，既可完成下料，也可完成双膛窑的气流换向，无需在耐火材料上开孔，从而降低了耐火材料砌筑的复杂程度，优化了耐火材料的整体受力状态，提高耐火材料的使用寿命，进而提高双膛竖窑的生产率。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀，包括阀体、双向阀机构及单向阀机构；所述阀体的顶部一侧设废气出口与外部的废气管道相连，靠近废气出口的阀体侧壁上设助燃空气入口与外部的助燃空气管道相连；与助燃空气入口相对的阀体一侧设倾斜的下料口与外部下料装置相接，阀体的底部设出料口与窑膛连接；所述双向阀机构安装在靠近废气出口及助燃空气入口一侧，双向阀机构中的双向阀板位于阀体内部，且双向阀板由双向阀驱动装置驱动在2个工作位之间转换，双向阀板在其中一个工作位时能够将废气出口密封封闭，在另一个工作位时能够将助燃空气入口密封封闭；所述单向阀机构安装在靠近下料口一侧，单向阀机构中的单向阀板位于阀体内部，且单向阀板由单向阀驱动装置驱动在2个工作位之间转换，单向阀板在其中一个工作位时能够将下料口密封封闭，在另一个工作位时与下料口的夹角大于40°；阀体上设有气压平衡接管。

所述下料口的轴线与水平面的夹角大于40°。

所述双向阀机构由双向阀驱动装置及双向阀板组成，其中双向阀驱动装置由双向阀油缸、双向阀摆杆、双向阀轴及双向阀摆臂组成，双向阀油缸的固定端通过油缸支座一与阀体固定连接，双向阀油缸的伸出端与双向阀摆杆的一端连接，双向阀摆杆的另一端与双向阀轴通过键一连接，双向阀摆臂的一端与双向阀轴固定连接，另一端连接双向阀板；在双向阀油缸的驱动下，双向阀摆杆通过双向阀轴及双向阀摆臂带动双向阀板绕双向阀轴的轴线转动。

所述双向阀板的两侧分别设有密封圈一、密封圈二，废气出口内侧及助燃空气入口内侧的阀体内分别设密封口一、密封口二，密封圈一、密封圈二与对应侧的密封口一、密封口二配合实现阀体上对应接口的密封。

所述密封口一、密封口二均采用耐热不锈钢材质制作。

所述单向阀机构由单向阀驱动装置及单向阀板组成，其中单向阀驱动装置由单向阀油缸、单向阀摆杆、单向阀轴及单向阀摆臂组成，单向阀油缸的固定端通过油缸支座二与阀体固定连接，单向阀油缸的伸出端与单向阀摆杆的一端连接，单向阀摆杆的另一端与单向阀轴通过键二连接，单向阀摆臂的一端与单向阀轴固定连接，另一端连接单向阀板；在单向阀油缸的驱动下，单向阀摆杆通过单向阀轴及单向阀摆臂带动单向阀板绕单向阀轴的轴线转动。

所述下料口处设下料溜管，下料溜管向阀体内延伸一段距离；延伸段的下料溜管外侧设密封圈座，密封圈座内设有密封圈三，密封圈三的下边缘高于下料溜管的下沿；单向阀板朝向下料口的一侧设密封口三，密封口三为碗状结构，碗口采用不锈钢材质制成，且碗口内径大于下料溜管的外径；通过密封口三与密封圈三配合实现下料口的密封。

所述下料溜管的轴线与水平面的夹角为45°。

所述废气出口与助燃空气入口的中心线相互垂直，双向阀板、单向阀板的工作行程均为90°。

所述气压平衡接管通过气压平衡管道与双膛竖窑的中间储料仓相连，气压平衡管道上设电磁阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用本发明所述气料共用换向阀，可以实现不在窑膛上部耐火材料处开孔的目的，从而降低耐火材料砌筑的复杂程度，优化该处耐火材料砌体的受力状态，提高耐火材料的使用寿命；

2)采用本发明所述气料共用换向阀，可以在窑膛加压时进行下料操作，有效提高了竖窑加料的可操作时间；

3)采用本发明所述气料共用换向阀，换向和下料可同时完成，减少了所需设备的数量和重量，降低工程投资成本；

4)本发明所述气料共用换向阀具有结构简单紧凑、便于操作等特点，能够减少窑顶加料和换向设备在厂房内占用的面积，改善窑顶的工作环境；

5)本发明所述气料共用换向阀密封性好，操作过程中无粉尘外泄。

附图说明

图1是本发明所述气料共用换向阀的安装位置示意图。

图2是图1的前视图。

图3是本发明所述气料共用换向阀的主视图。

图4是图3中的B部放大图(为避免图面混乱，只示出一种工作状态)。

图5是图3中的A-A视图。

图中：1.助燃空气入口 2.双向阀摆杆 3.整体轴承座 4.双向阀油缸 5.废气出口6.检修门一 7.油缸支座一 8.下料口 9.单向阀轴10.单向阀摆杆 11.单向阀油缸 12.阀体 13.油缸支座二 14.出料口 15.密封口一 16.密封圈一 17.密封圈二 18.密封口二19.气压平衡接管 20.单向阀摆臂 21.单向阀板 22.下料溜管 23.密封圈三 24.密封圈座25.检修门二 26.双向阀轴 27.双向阀摆臂 28.双向阀板

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图5所示，本发明所述一种用于双膛竖窑的气料共用换向阀，包括阀体12、双向阀机构及单向阀机构；所述阀体12的顶部一侧设废气出口5与外部的废气管道相连，靠近废气出口5的阀体12侧壁上设助燃空气入口1与外部的助燃空气管道相连；与助燃空气入口1相对的阀体12一侧设倾斜的下料口8与外部下料装置相接，阀体12的底部设出料口14与窑膛连接；所述双向阀机构安装在靠近废气出口5及助燃空气入口1一侧，双向阀机构中的双向阀板28位于阀体12内部，且双向阀板28由双向阀驱动装置驱动在2个工作位之间转换，双向阀板28在其中一个工作位时能够将废气出口5密封封闭，在另一个工作位时能够将助燃空气入口1密封封闭；所述单向阀机构安装在靠近下料口14一侧，单向阀机构中的单向阀板21位于阀体12内部，且单向阀板21由单向阀驱动装置驱动在2个工作位之间转换，单向阀板21在其中一个工作位时能够将下料口8密封封闭，在另一个工作位时与下料口8的夹角大于40°；阀体12上设有气压平衡接管19。

所述下料口8的轴线与水平面的夹角大于40°。

如图2、图3、图5所示，所述双向阀机构由双向阀驱动装置及双向阀板28组成，其中双向阀驱动装置由双向阀油缸4、双向阀摆杆2、双向阀轴26及双向阀摆臂27组成，双向阀油缸4的固定端通过油缸支座一7与阀体12固定连接，双向阀油缸4的伸出端与双向阀摆杆2的一端连接，双向阀摆杆2的另一端与双向阀轴26通过键一连接，双向阀摆臂27的一端与双向阀轴26固定连接，另一端连接双向阀板28；在双向阀油缸4的驱动下，双向阀摆杆2通过双向阀轴26及双向阀摆臂27带动双向阀板28绕双向阀轴4的轴线转动。

所述双向阀板28的两侧分别设有密封圈一16、密封圈二17，废气出口5内侧及助燃空气入口1内侧的阀体12内分别设密封口一15、密封口二18，密封圈一16、密封圈二17与对应侧的密封口一15、密封口二18配合实现阀体12上对应接口的密封。

所述密封口一15、密封口二18均采用耐热不锈钢材质制作。

如图3、图4所示，所述单向阀机构由单向阀驱动装置及单向阀板21组成，其中单向阀驱动装置由单向阀油缸11、单向阀摆杆10、单向阀轴9及单向阀摆臂20组成，单向阀油缸11的固定端通过油缸支座二13与阀体12固定连接，单向阀油缸11的伸出端与单向阀摆杆10的一端连接，单向阀摆杆10的另一端与单向阀轴9通过键二连接，单向阀摆臂20的一端与单向阀轴9固定连接，另一端连接单向阀板21；在单向阀油缸11的驱动下，单向阀摆杆10通过单向阀轴9及单向阀摆臂20带动单向阀板21绕单向阀轴9的轴线转动。

所述下料口8处设下料溜管22，下料溜管22向阀体12内延伸一段距离；延伸段的下料溜管22外侧设密封圈座24，密封圈座24内设有密封圈三23，密封圈三23的下边缘高于下料溜管22的下沿；单向阀板21朝向下料口8的一侧设密封口三，密封口三为碗状结构，碗口采用不锈钢材质制成，且碗口内径大于下料溜管22的外径；通过密封口三与密封圈三23配合实现下料口8的密封。

所述下料溜管22的轴线与水平面的夹角为45°。

所述废气出口5与助燃空气入口1的中心线相互垂直，双向阀板28、单向阀板21的工作行程均为90°。

所述气压平衡接管19通过气压平衡管道与双膛竖窑的中间储料仓相连，气压平衡管道上设电磁阀。

本发明所述一种双膛竖窑用气料共用换向阀的阀体12上共有4个接口，分别是助燃空气入口1、废气出口5、下料口8、出料口14。

根据热工工艺要求，气料共用换向阀需要实现的第一个动作是：加热窑膛上的气料共用换向阀的助燃空气入口1打开、废气出口5关闭，空气导入，从出料口14进入窑膛向下流动，经2个窑膛之间的连接通道横向进入预热窑膛后向上流动，经预热窑膛上的气料共用换向阀的出料口14导入对应阀体12内，预热窑膛上的气料共用换向阀的废气出口5打开、助燃空气入口1关闭，换热后的废气从对应废气出口5去往除尘器与烟囱。

本发明具体通过以下方式来实现上述动作：

双向阀机构：油缸支座一7焊接在阀体12上，双向阀油缸4的固定端连接油缸支座7，伸出端连接双向阀摆杆2。双向阀摆杆2与双向阀轴25通过键一连接。双向阀轴25上焊接双向阀摆臂26，双向阀摆臂26与双向阀板27固定连接。当助燃空气入口1需要封闭时，双向阀油缸4伸出，带动双向阀摆杆2与双向阀轴25动作，使双向阀板28向下摆动。由双向阀板对应侧的密封圈一16与助燃空气入口1处的密封口一15接触形成密封效果。为了使密封效果长期稳定，密封口一15、密封口二18采用耐热不锈钢材料制作。当废气出口5需要封闭时，双向阀油缸4缩回，带动双向阀摆杆2与双向阀轴25动作，使双向阀板28向上摆动，双向阀板28对应侧的密封圈二17与废气出口5处的密封口二18接触形成密封效果。双向阀板28的工作行程(摆动角度)优选为90°。靠近双向阀机构的阀体上设检修门一。

根据热工工艺要求，气料共用换向阀需要实现的第二个动作是：下料口8打开，物料经由阀体12溜下，通过出料口14进入对应窑膛。其设计难点是下料口8只能在阀体12侧向开口，原因是由于气、料通过的接口都是出料口14，而出料口14需要与窑膛顶部开口对接，因此出料口14必须开设在换向阀底部，且轴线为竖直方向。而完成气流换向的双向阀机构需要设置转动的双向阀板28，因此废气出口5与助燃空气入口1这2个接口必须相邻设置，受双向阀板28的转动角度所限，2个接口采用一个侧向开口一个顶部开口的形式，最终下料口8只能是侧部开口。为了不积料，下料口8的倾斜角度需要大于40°。双膛竖窑工作时需要密封效果非常好才能形成工作气流，所以该处也采用密封圈压紧形式密封。倾斜的下料口8容易积留部分尾料，直接用密封圈压住下料口8的方式难以实现有效密封。本发明通过以下方式实现上述动作并达到预期的密封效果：

单向阀机构：油缸支座二13焊接在阀体12上，单向阀油缸11的固定端连接油缸支座二13，伸出端连接单向阀摆杆10。单向阀摆杆10与单向阀轴9通过键二连接。单向阀轴9上焊接单向阀摆臂20，单向阀摆臂20上与单向阀板21固定连接。当需要下料时，单向阀油缸11伸出，带动单向阀摆杆10与单向阀轴9动作，使单向阀板21向阀体12内侧摆动，实现开启下料口8的动作。当需要关闭下料口8时，单向阀油缸11缩回，带动单向阀摆杆10与单向阀轴9动作，使单向阀板21向阀体12外侧摆动，单向阀板21的阀口与下料溜管22密封圈座24上的密封圈三23接触实现密封关闭。下料溜管22设置为与水平面夹角45°，避免下料溜管22内部积料。单向阀板21的工作行程(摆动角度)优选为90°，单向阀板21的阀口内如有积料，旋转后可以把积料清除。下料溜管22仅用于溜料，不起密封作用。在下料溜管22外侧焊接密封圈座24，密封圈座24安装密封圈三23，密封圈三23的下边缘要高于下料溜管22下沿一段距离，以避免物料对密封圈三23的密封产生影响，破坏密封效果，或者磨损密封圈三23。配合下料溜管22的延伸段，单向阀板21做成碗状结构，碗口采用不锈钢材质，以便长期稳定密封。碗口内径大于下料溜管22的外径，与安装在密封圈座24内的密封圈三23共同实现密封。靠近单向阀机构的阀体上设检修门二25。

由于气料共用换向阀同时走气的原因，在窑膛加热状态加料时，气料共用换向阀内为正压，在窑膛蓄热状态加料时，气料共用换向阀内是负压，为了使压力变化不影响单向阀板的正常开启。阀体12上设有气压平衡接管19，气压平衡接管19通过气压平衡管道与双膛竖窑的中间储料仓相连，气压平衡管道上设电磁阀。当需要开启单向阀板时，先开启电磁阀使两侧气压平衡。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。