風量調節閥的製作方法

2023-06-03 18:54:46

專利名稱：風量調節閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥爐窯的熟料冷卻裝置中使用的調節闊，尤其是一種 幹法水泥爐窯使用的使熟料快速冷卻的與篦板相連的風量調節閥，具體地說 是一種風量調節閥。
技術背景隨著水泥工藝的發展成熟，水泥熟料的冷卻設備也在不斷地改進，由最 初的單冷機，第二代低阻力推動篦冷機發展到目前應用比較廣泛的第三代高 阻力推動篦冷機和第四代節能型推桿冷卻機。在第三代和第四代冷卻機中均 設有篦床，篦床上安裝有篦板，冷卻風從篦板下部的進風口進入通過篦板上 部的出風口向熟料內部強制吹風，實現快速冷卻，為了實現對從出風口送出 的冷卻風能根據料層的厚度調整進風量， 一般在篦板的下部風量調節閥，但 現有的風量調節閥不是結構複雜，就是可調性能較差，尤其是靈活性很難滿 足使用要求，因此出現熟料量大時冷卻慢，成品質量差，熟料少時，冷卻快， 浪費能源，以致於同一爐窯生產出的水泥品質相差較大，不利於產品質量的 穩定。 發明內容本發明的目的是針對現有的水泥爐窯熟料冷卻篦板下部的風量調節閥存 在的結構複雜、靈活性差的問題，設計一種結構簡單、穩定可靠的風量調節 閥。本發明的技術方案是一種風量調節闊，其特徵是它主要由鋼板風管3、空心閥板8、弧形孔板4、小筋板5和配重塊6組成，鋼板風管3的出風口端與篦板1相連，其下端 為進風口，所述的空心閥板8鉸裝在穿過鋼板風管3的樞軸9上且靠近鋼板風管3的內壁，二者之伺設有一小的通風間隙10，在空心閥板8的下端位置 處設有通風孔7;弧形孔板4的一端固定安裝在空心閥板8的下端、通風孔7 的下部位置處，其另一端略伸出鋼板風管3的側壁外，在所述的弧形孔板4 上至少開有八排通風小孔2;所述的小筋板5位於弧形孔板4與空心閥板8之 間並分別與它們相連，配重塊6安裝在空心閥板8上、小筋板5的下部。 是所述的通風間隙10的大小為1 3毫米。所述弧形孔板4上的通風小孔2呈倒三角形布置，且越靠近弧形孔板4 懸臂端，每排上的通風小孔2的數量越多，相鄰孔排中心線之間的距離越小。 本發明具有以下優點1、 本發明通過在每個迷宮式防漏料託盤下部的導風管中增加能自動根據 作用與反作用力調節開度的閥板，實現了風量的自動調節，使之能根據熟料 床上熟料的量自動調整進風口的開啟度，使冷卻風量始終控制在最佳範圍內， 有利於提高水泥品質和出品的穩定性。2、 本發明的閥板結構簡單，重量輕，製造方便，所開設的通風孔數量、 排列形式是根據理論計算和大量實驗所得的。3、 調節閥安裝在篦板上，篦板的通風面積一定，因此篦板的通風量大小 是由調節閥來控制。而調節閥上空心閥板的通孔及固定間隙通風面積是固定 的，只有空心閥板上的弧形孔板面積是變化的。弧形孔板通風面積除與空心 閥板擺動角度有關更與弧形孔板上孔的分布和孔的大小有關，本發明通過理 論計算和實測結果得到了主體呈三角形布置的最佳通風孔排列結構。4、 節能效果明顯。單臺篦冷機可年節標煤3370噸以上。5、 應用範圍廣，可用於各類高、中、低壓送風系統中。


圖l是本發明的結構示意圖。 圖2是圖1的左視圖。 圖3是圖1的俯視圖。圖4是本發明的弧形孔板上的通風孔的排列角度位置示意圖。圖5是圖4的反映通風孔布局情況的A向視圖。 圖6是本發明的風量調節計算示意圖。
具體實施方式
下面結構附圖和實施例對本發明作進一步的說明。 如圖1 5所示。一種風量調節閥，是它主要由鋼板風管3、空心閥板8、弧形孔板4、小 筋板5和配重塊6組成，如圖1所示，鋼板風管3的出風口端與篦板1相連 (篦板l的俯視圖如圖3所示)，其下端為進風口，所述的空心閥板8鉸裝在 穿過鋼板風管3的樞軸9上且靠近鋼板風管3的內壁(如圖2)， 二者之間設 有一小的通風間隙10，該間隙的大小在1 3毫米之間，圖1中的間隙為2毫 米，在空心閥板8的下端位置處設有通風孔7;弧形孔板4的一端固定安裝在 空心閥板8的下端、通風孔7的下部位置處，其另一端略伸出鋼板風管3的 側壁外，也就是說在與空心閥板8正面所對應的鋼板風管3上設有一個能讓 弧形孔板4向外轉動的缺口，而弧形孔板4與鋼板風管3的缺口壁之間設有2 毫米左右的間隙，使保證弧形孔板4的靈活轉動，鋼板風管3的夾在缺口兩 邊的側壁則正好形成一個類似於限位導槽的結構，防止弧形孔板4作圖1所 示前後方向的移動，使其只能作圖1所示的左右方向的轉動。在所述的弧形 孔板4上至少開有八排通風小孔2 (如圖5所法)，通風小孔2呈倒三角形布 置，且越靠近弧形孔板4懸臂端，每排上的通風小孔2的數量越多，相鄰孔 排中心線之間的距離越小，如圖4、 5;所述的小筋板5位於弧形孔板4與空 心閥板8之間並分別與它們相連，配重塊6安裝在空心閥板8上、小筋板5 的下部。與本發明的風量調節閥相配的第四代節能型推桿冷卻機的篦床都是由固 定篦板1組成的，每塊篦板大小為300mmx300mm，見圖1所示。每塊篦板1 的下面裝有一個本發明的風量調節閥，每塊篦板1的通風量就由本發明的風 量調節閥來控制。本發明的風量調節閥可以有效靈活的自動控制篦板通風量，從而使由於料層厚薄顆粒大小引起的熟料床局部差異得以自動均衡。該閥的結構如前所 述。在鋼板風管3處的機械能平衡可以由伯努力方程來描述2dP+2 P gdz十P dv2=0 (1 )式中P為壓力P為空氣密度 g為重力加速度 z為直角坐標v為空氣線速度在鋼板風管3內兩給定點之間，例如在任意兩點(點l和點2)之間，通過對上述方程積分得2P2+2PgZ2+PV2^2P,+2PgZ,+ P V|2 (2) 考慮氣流摩擦及損失對流體斷面作簡單計算情況下，經簡化得pv2/2 (3)式中 c為損失係數圖6為作用在單個空心閥體8上的力，經過該閥體的壓力差產生一個繞迴轉中心O的力矩Afo:Mo《WLAPdL=WL2AP/2 (4)式中W為空心閥體8的寬度L為弧形孔板4到樞軸9中心的距離空心閥板8上設計有通風孔7，即使空心閥板8處於關閉狀態也有一定 的冷卻風通過篦板l。通風孔7確保設計風量能通過調節閥，因此上面力矩公 式可以修正如下Mo= WL2AP/2-jtD通L通APM (5) 式中D皿為通風孔直徑Lia見上圖所示(請將下標和附圖上的下標標清楚) 通過調節閥的壓力差引起的力矩使其活動的範圍內向對於閥體重力的反作用力處於平衡。因此Mo二Fg丄加57w cr (6)式中Fg為閥體重力Lmc為閥體質心到迴轉中心O的距離a為閥體與垂直方向的角度 通過(5)和(6)兩個公式相結合，當風量調節閥的空心閥板8的寬度 和厚度給定後其總長則確定了該閥的工作壓力範圍。通過風量調節閥的壓降AP作為a角的函數，a角由任何時間的空心閥 板8的位置來確定△P=F ( a ) (7) 由(3)式得因為AP二； Pv2/2=; P (Q/A) 2/2 所以A =Q# P/2Ap 式中A為通流面積 Q為體積流量這樣就要獲得通過調節閥的氣體流量Q和空心閥板8的位置角度a (如 圖4所示)，就可以計算出通流面積。本發明的流量調節閥安裝在篦板1上，篦板1的通風面積是一定的，因 此篦板的通風量大小是由調節閥來控制。而調節閥上空心閥板8的通孔及固 定間隙通風面積是固定的，只有空心閥板8上的弧形孔板4的面積是變化的。 弧形孔板4通風面積除與空心閥板8擺動角度有關更與弧形孔板4上孔的分 布和孔的大小有關。通過以上公式設計計算，就可以得到本發明的閥門擺動 範圍內的設計要求風量。本發明的風量調節閥工作原理是基於簡單的定律，不要其他外力來控制， 調節閥的空心閥板8根據鋼板風管3內的壓力大小而打開或關閉。鋼板風管3 內的壓力取決於料層的阻力大小。料層厚、細，那麼阻力大則鋼板風管3內 壓力大，空心閥板8處於打開狀；料層薄、粗，阻力小，則鋼板風管3內壓 力小，空心閥板8處於關閉狀。這樣每塊篦板1都有一個風量控制裝置，根 據篦板1上的熟料層情況給定冷卻風量，達到了冷卻風按需分配，提高了單位冷卻風利用效率，使篦冷機在配風上大大減小，有效地降低了篦冷機的電 耗。由於冷卻風按需分配，孰料的冷卻效果比較好，孰料大量的熱量被冷卻 風帶走， 一部分回收入窯，一部分被三次風管抽走，還有一部分被抽到煤磨進行煤粉烘乾，熱回收效率大大提高，可以高達80%以上。未安裝本發明的 風理調節閥的篦冷機熱回收率只有65%，如果按熱耗為412Kcal/Kg孰料，日 產1000噸熟料生產線計算使用本發明的風量調節閥後一年可節約煤 412Kcal/Kg孰料X (80°/。-65%) =61.8 Kcal/Kg孰料 61.8 Kcal/Kg孰料X 1000噸X 300天/5500 Kcal /Kg煤=3370噸 煤以市場價400元/噸計算，則年可節省燃煤支出 3370X400=1348000元即每年可以節約134.8萬元煤耗。
權利要求
1. 一種風量調節閥，其特徵是它主要由鋼板風管(3)、空心閥板(8)、弧形孔板(4)、小筋板(5)和配重塊(6)組成，鋼板風管(3)的出風口端與篦板(1)相連，其下端為進風口，所述的空心閥板(8)鉸裝在穿過鋼板風管(3)的樞軸(9)上且靠近鋼板風管(3)的內壁，二者之間設有一小的通風間隙(10)，在空心閥板(8)的下端位置處設有通風孔(7)；弧形孔板(4)的一端固定安裝在空心閥板(8)的下端、通風孔(7)的下部位置處，其另一端略伸出鋼板風管(3)的側壁外，在所述的弧形孔板(4)上至少開有八排通風小孔(2)；所述的小筋板(5)位於弧形孔板(4)與空心閥板(8)之間並分別與它們相連，配重塊(6)安裝在空心閥板(8)上、小筋板(5)的下部。
2、 根據權利要求l所述的風量調節閥，其特徵是所述的通風間隙(10)的大 小為1 3毫米。
3、 根據權利要求1所述的風量調節閥，其特徵是所述弧形孔板(4)上的通 風小孔(2)呈倒三角形布置，且越靠近弧形孔板(4)懸臂端，每排上的通 風小孔(2)的數量越多，相鄰孔排中心線之間的距離越小。
全文摘要
本發明針對現有的水泥爐窯熟料冷卻裝置存在的冷卻風量難以控制的問題，公開了一種風量調節閥，其特徵是它主要由鋼板風管(3)、空心閥板(8)、弧形孔板(4)、小筋板(5)和配重塊(6)組成，鋼板風管(3)的出風口端與篦板(1)相連，所述的空心閥板(8)在樞軸(9)上且靠近鋼板風管(3)的內壁，在空心閥板(8)上設有通風孔(7)；弧形孔板(4)的一端固定安裝在空心閥板(8)的下端，其另一端略伸出鋼板風管(3)的側壁外，在所述的弧形孔板(4)上至少開有八排通風小孔(2)；所述的小筋板(5)位於弧形孔板(4)與空心閥板(8)之間並分別與它們相連，配重塊(6)安裝在空心閥板(8)上、小筋板(5)的下部。具有結構簡單，安裝方便，能根據熟料層厚度自適應調節進風量，節能效果明顯的優點。
文檔編號F16K31/44GK101260947SQ20081002378
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月28日 優先權日2008年4月28日
發明者萬大龍 申請人:萬大龍