一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀
阅读说明：本技术 一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀 (Novel heat accumulation formula heating power burns burning furnace poppet valve ) 是由 朱磊 李明 任春晓 樊魁 周儒昌 吕正林 汪涛 于 2021-02-09 设计创作，主要内容包括：本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀,设计了具有良好密封性能的阀杆密封组件,特别设计了气封环的结构,能够有效阻隔灰尘,有效阻止废气外泄漏,且能延缓阀杆密封组件失效。同时,设计了具有良好密封性能的密封法兰组件,通过两道高度及硬度不同密封圈结构,使提升阀关闭时形成有效密封,防止高温废气内泄漏。另外气缸活塞与阀杆一端连接处的气缸浮动球头结构,以及阀杆另一端的调整支撑滑轮组组件均使提升阀整体有一定的安装偏差补偿能力,阀杆支撑套筒和支撑滑轮组组件共同作用能够使阀杆在两端均能得到有效支撑,提高提升阀的运行寿命与运行平顺性,耐用性强。(According to the novel heat accumulating type thermal incinerator poppet valve, the valve rod sealing assembly with good sealing performance is designed, and the structure of the air seal ring is particularly designed, so that dust can be effectively separated, waste gas can be effectively prevented from leaking outside, and the failure of the valve rod sealing assembly can be delayed. Meanwhile, a sealing flange assembly with good sealing performance is designed, and effective sealing is formed when the lifting valve is closed through two sealing ring structures with different heights and hardness, so that high-temperature waste gas is prevented from leaking. In addition, the floating ball head structure of the cylinder at the joint of the cylinder piston and one end of the valve rod and the adjusting support pulley block assembly at the other end of the valve rod enable the whole poppet valve to have certain installation deviation compensation capacity, the valve rod can be effectively supported at both ends under the combined action of the valve rod support sleeve and the support pulley block assembly, the service life and the running smoothness of the poppet valve are prolonged, and the durability is high.)
技术领域
本发明属于废气焚烧处理领域，特别涉及一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀。
背景技术
蓄热式热力焚烧炉(RTO)，是一种高效的有机废气处理设备，其工作原理是：首先，有机废气通过蓄热体被加热到接近热氧化温度，而后进入燃烧室进行热氧化，使废气中的挥发性有机物(VOCs)氧化分解为二氧化碳和水；净化后的气体，经过另一蓄热体，温度下降，达到排放标准后可以排放。不同蓄热体通过切换阀，随着时间进行转换，分别进行吸热和放热。
上述焚烧炉中，为使得废气在各蓄热室中顺利切换，需要一种非标阀门，使进气或排气通道能够顺利的打开或关闭，并确保避免烟气向炉外泄漏(称为外泄漏)或向炉内各焚烧室内泄漏(称为内泄漏)。
专利CN 109882602A中提出的一种提升阀密封结构方案，通过轴套外筒和轴套内筒围成的轴向空间内设有PTFE盘根缠绕在提升阀轴上，通过阀杆与PTFE盘根的摩擦接触实现烟气的密封。
专利CN 209495337U中提出了一种RTO提升阀的连接结构，通过气缸与阀杆之间的连接头及支撑拖轮组，解决气缸活塞杆与连接杆不同轴的问题，增长气缸的使用寿命。
专利CN 203614806U中提出了一种用于RTO系统的水平提升阀，能够节省占地面积，避免阀杆过度磨损。
现有的提升阀的设计方案，难以同时解决阀杆、阀板长期使用发生损坏，阀杆、阀板运行过程密封不严，密封件替换困难，长期运行易发生噪声与异响等问题，以上问题均会导致提升阀的内泄漏或外泄露。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，采用全新的阀杆密封组件及密封法兰组件，保证了阀杆运行过程中，以及提升关闭时具有良好密封性，防止废气发生内泄漏与外泄漏。
为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，其特征在于，包括阀杆组件，阀杆密封组件，支撑滑轮组组件和密封法兰组件；
阀杆组件包括第一阀杆、第二阀杆和阀板；第一阀杆一端与外部气缸活塞连接，另一端连接阀板一侧；第二阀杆一端穿过密封法兰组件，并通过支撑滑轮组组件支撑，另一端连接阀板另一侧；气缸活塞运动带动第一阀杆沿轴向运动，进而带动阀板与密封法兰组件配合，实现提升阀打开或关闭；
阀杆密封组件设于第一阀杆外侧，包括定位组件和气封环；所述气封环通过定位组件与第一阀杆间隙配合，内表面设有环向凹槽，使烟气在此处形成涡流，避免向外界泄漏。
进一步的，阀杆密封组件还包括密封气接头；气封环外侧沿环向方向上开有通气孔；所述密封气接头一端与所述通气孔连通，另一端连接外部压缩空气供给装置，将压缩空气通入气封环与第一阀杆的间隙中，形成局部正压，延缓气封环磨损。
进一步的，定位组件包括密封函主体，密封函端盖，轴承和定位套；所述密封函主体与炉体固定连接，两端设有密封函端盖；轴承和定位套设于密封函主体内且位于气封环两侧，通过密封函主体和密封函端盖卡紧气封环实现对气封环的定位。
进一步的，阀杆密封组件还包括橡胶密封环；橡胶密封环设于密封函主体内部且贴紧密封函端盖，用于阻挡异物进入密封函主体内部。
进一步的，所述轴承和定位套(206)与第一阀杆之间为间隙配合，配合公差小于气封环与第一阀杆之间的配合公差。
进一步的，气封环内表面环向凹槽的数量为5～15，凹槽深度1～5mm。
进一步的，气封环外侧通气孔的数量为8～12个，孔径1～3mm。
进一步的，密封法兰组件包括外密封圈，内密封圈和阀板密封法兰；阀板密封法兰设有以阀板密封法兰中心为圆心的环形外密封圈和环形内密封圈；所述外密封圈直径大于内密封圈直径。
进一步的，内密封圈比外密封圈高1～3mm；内密封圈材料硬度低于外密封圈，此处内密封圈和外密封圈的高度指凸出阀板密封法兰的距离。
进一步的，支撑滑轮组组件包括三个呈Y字型布置于第二阀杆周围的导向滑轮。
进一步的，第一阀杆一端通过气缸浮动球头与外部气缸活塞连接，补偿气缸活塞在安装时与第一阀杆产生的轴线偏差。
进一步的，一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，还包括阀杆支撑套筒；第一阀杆通过阀杆支撑套筒与炉体固定连接。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，设计了具有良好密封性能的阀杆密封组件，特别设计了气封环的结构，能够有效阻隔灰尘，有效阻止废气外泄漏，且能延缓阀杆密封组件失效。
(2)本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，设计了具有良好密封性能的密封法兰组件，通过两道高度及硬度不同密封圈结构，使提升阀关闭时形成有效密封，防止高温废气内泄漏。
(3)本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，提升阀整体结构简单，便于零件的拆装与替换。
(4)本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，采用阀杆支撑套筒和支撑滑轮组组件共同作用能够使阀杆在两端均能得到有效支撑，提高提升阀的运行寿命与运行平顺性，耐用性强。
(5)本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，气缸活塞与阀杆一端连接处的气缸浮动球头结构，以及阀杆另一端的调整支撑滑轮组组件均使提升阀整体有一定的安装偏差补偿能力，简化了提升阀的安装过程。
附图说明
图1为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀结构示意图；
图2为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀的阀杆组件示意图；
图3为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀的阀杆密封组件示意图；
图4为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀的支撑滑轮组示意图；
图5为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀的密封法兰组件示意图；
图6为本发明一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀的气封环示意图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
一种新型蓄热式热力焚烧炉提升阀，如图1所示，包括阀杆组件10，阀杆密封组件20，支撑滑轮组组件30和密封法兰组件40；
如图2所示，阀杆组件10包括第一阀杆101、第二阀杆102和阀板104；第一阀杆101一端与外部气缸1活塞连接，另一端连接阀板104一侧；第二阀杆102一端穿过密封法兰组件40，并通过支撑滑轮组组件30支撑，另一端连接阀板104另一侧；气缸1活塞运动带动第一阀杆101沿轴向运动，进而带动阀板104与密封法兰组件40配合，实现提升阀打开或关闭；阀板104与第一阀杆101以及第二阀杆102之间通过两个法兰连接结构及阀板连接板103组合到一起。
进一步的，阀板104的厚度一般不小于4mm，阀门关断时阀板104不产生明显的形变。
阀杆密封组件20设于第一阀杆101外侧，包括定位组件和气封环205，如图3所示；所述气封环205通过定位组件与第一阀杆101间隙配合，内表面设有环向凹槽，使烟气在此处形成涡流，避免向外界泄漏，如图6所示；
进一步的，阀杆密封组件20还包括密封气接头207；气封环205外侧沿环向方向上开有通气孔，如图6所示；所述密封气接头207一端与所述通气孔连通，另一端连接外部压缩空气供给装置，将压缩空气通入气封环205与第一阀杆101的间隙中，形成局部正压，延缓气封环205磨损。阀杆密封组件20在阀杆前后动作时，避免烟气外泄漏，即图1所示由蓄热室外向设备外泄露。
进一步的，如图3所示，定位组件包括密封函主体202，密封函端盖201，轴承204和定位套206；所述密封函主体202与炉体3固定连接，固定连接的方式为：密封函法兰通过螺栓固定在炉体3上，再将密封函主体202焊在密封函法兰上；密封函主体202两端设有密封函端盖201，密封函端盖201与密封函主体202之间通过螺栓固定；轴承204和定位套206设于密封函主体202内且位于气封环205两侧，通过密封函主体202和密封函端盖201卡紧气封环205实现对气封环205的定位。
进一步的，所述阀杆密封组件20还包括橡胶密封环203；橡胶密封环203设于密封函主体202内部且贴紧密封函端盖201，用于阻挡异物进入密封函主体202内部。优选的，橡胶密封环203为Y型密封环。
进一步的，所述轴承204和定位套206与第一阀杆101之间为间隙配合，配合公差应小于气封环205与第一阀杆101之间的配合公差；此配合精度既用于保证第一阀杆101与气封环205的同轴度，又可避免第一阀杆101与气封环205之间的接触；优选的，所述轴承204为自润滑轴承。
综上，阀杆密封组件沿阀杆轴向包含的部件依次为橡胶密封环203、定位套206、气封环205、轴承204、橡胶密封环203，阀杆密封组件两端有由螺栓固定的密封函端盖201。
进一步的，气封环205内表面环向凹槽的数量为数十个，优选的为5～15个；凹槽深度1～5mm。
进一步的，气封环205外侧通气孔的数量为8～12个，孔径1～3mm。
进一步的，如图5所示，密封法兰组件40包括外密封圈401，内密封圈402和阀板密封法兰403；阀板密封法兰403设有两个沟槽，分别安装以阀板密封法兰403中心为圆心，沿圆周方向的外密封圈401和内密封圈402；所述外密封圈(401)直径大于内密封圈(402)直径；优选的，直径差值为10～20mm。密封法兰组件40能够使阀板闭合时，避免烟气内泄漏，即图1所示蓄热室外向蓄热式内泄露，原理为：当提升阀闭合时，气缸1的活塞伸长，带动阀杆组件10移动，使得阀板104首先与内密封圈402接触，此时内密封圈402发生形变，阀杆组件10继续移动，直至到达限定位置，使得阀板104与外密封圈401接触，此时阀板104与外密封圈401、内密封圈402形成迷宫密封结构，能有效阻止烟气泄漏。
进一步的，内密封圈402比外密封圈401高1～3mm；内密封圈402材料硬度低于外密封圈401。
进一步的，如图4所示，支撑滑轮组组件30包括三个呈Y字型布置于第二阀杆102周围的导向滑轮，滑轮内安装有滑动轴承303。
进一步的，第一阀杆101一端通过气缸浮动球头2与外部气缸1活塞连接，补偿气缸1活塞在安装时与第一阀杆101产生的轴线偏差。
进一步的，还包括阀杆支撑套筒4；第一阀杆101通过阀杆支撑套筒4与炉体3固定连接。阀杆支撑套筒4和支撑滑轮组组件30共同作用能够使阀杆在两端均能得到有效支撑，提高提升阀的运行寿命与运行平顺性。
进一步的，为了有更好的耐高温密封效果，内密封圈402材料为弹性四氟材料、外密封圈401材料为柔性石墨材料。
进一步的，为了能够耐受烟气腐蚀，阀杆材料为316不锈钢。
进一步的，为了更好的保护阀杆材料，定位套206与气封环205材料为锡青铜。
进一步的，为了使滑轮具有更好的耐用性，导向滑轮的材料为40Cr。
实施例1
阀杆组件10在炉体3内先穿过阀杆密封组件20内的Y形橡胶密封环203、自润滑轴承204、气封环205、定位套206和Y形橡胶密封环203；支撑滑轮组组件30包括两个位于下方的窄滑轮304和一个位于上方的宽滑轮302，通过调整支撑滑轮组组件30的安装高度，使两个窄滑轮304与第二阀杆102紧密接触，并通过顶丝固定。
气缸1活塞杆与阀杆组件10的轴线安装误差通过气缸浮动球头2进行补偿。支撑滑轮组组件30的窄滑轮304和宽滑轮302，可以约束阀杆组件10在运行过程中的翘动，使得阀杆组件10保持被支撑的状态，同时保证至少一个滑轮与阀杆组件10之间在一定的活动间隙，避免运行卡瑟。
阀杆密封组件20为提升阀提供了良好的运行密封性。第一阀杆101通过定位套206与自润滑轴承204保证与气封环205的同轴度，气封环205内表面加工有数十条环向凹槽，烟气在此处会形成涡流，难以向外界泄漏。同时，在气封环205的外表面沿环向方向上开有数个通气孔，由密封气接头207可通入压缩空气，当提升阀运行一段时间后，如气封环205的密封效果下降，可在此处通入少量压缩空气，形成局部微正压，即可延长密封寿命。
当提升阀闭合时，气缸1的活塞伸长，带动阀杆组件10移动，使得阀板104首先与内密封圈402接触，此时内密封圈402发生形变，阀杆组件10继续移动，直至到达限定位置，使得阀板104与外密封圈401接触，此时阀板104与外密封圈401、内密封圈402形成迷宫密封结构，能有效阻止烟气泄漏。
为了有更好的耐高温密封效果，内密封圈402材料为弹性四氟材料、外密封圈401材料为柔性石墨材料；为了能够耐受烟气腐蚀，阀杆材料为316不锈钢；为了更好的保护阀杆材料，定位套与气封环材料为锡青铜；为了使滑轮具有更好的耐用性，导向滑轮的材料为40Cr。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
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