CN107923549B

CN107923549B - 阀

Info

Publication number: CN107923549B
Application number: CN201680047750.1A
Authority: CN
Inventors: A.B.库特彻里
Original assignee: General Electric Technology GmbH
Current assignee: Andritz Aktiebor AG
Priority date: 2015-08-12
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2036-08-03
Also published as: KR20180036785A; CN107923549A; EP3130829A1; JP2018532078A; PL3130829T3; WO2017025407A1; US20180231140A1; JP6885926B2; US10234052B2; EP3130829B1

Abstract

阀(1)包括：外壳(5)，所述外壳(5)限定具有侧壁(7)、顶板(8)和开放末端(9)的腔体(6)；柱塞(11)，所述柱塞(11)可在所述腔体(6)内滑动；控制装置，所述控制装置用于使得所述柱塞(11)移动。所述腔体(6)在所述侧壁(7)上具有至少一个狭槽(20)。

Description

阀

技术领域

本发明涉及阀(valve)；明确地说，所述阀为通常经提供以控制清洁织物过滤器(fabric filters)的过滤袋的类型，所述织物过滤器例如用于清洁发电厂或工业工厂的烟道气的大织物过滤器。这些阀位于压力罐与过滤袋之间，用于控制引导穿过所述过滤袋的压缩空气流以便清洁所述过滤袋且去除聚集在所述过滤袋的外表面处的尘饼。

背景技术

织物过滤器通常具有外壳，其中布置多个过滤袋(高达数百或数千个)。待清洁气体进入所述外壳且通过所述过滤袋，从而使灰尘沉积在过滤袋的外表面上；清洁气体通过过滤袋且因此被排出。

为了通过去除尘饼来清洁过滤袋，提供连接到具有喷嘴的歧管的压力罐；提供阀以便控制压缩空气从压力罐的排出。

在必须清洁过滤袋时，打开阀(通常处于闭合配置以防止压缩空气从压力罐排出)，且压缩空气从压力罐传递到阀，从而到达过滤袋、清洁过滤袋，且引起尘饼从过滤袋的去除。

阀具有限定腔体的外壳，其中柱塞可在所述腔体内滑动。提供控制装置，以使阀从闭合配置转到打开配置(由柱塞的位置限定)，且反之亦然。EP 2 816 269公开这种类型的阀。

在柱塞与外壳的表面之间，限定间隙，以允许压缩气体(例如，空气)从柱塞的一侧传递到另一侧。

需要环形间隙的大小为小的，因为这有助于柱塞的快速移动且因此有助于阀的快速打开。

此外，间隙的大小既不应过小，因为这将使得阀的闭合有缺陷(例如，阀闭合不了)，也不应过大，因为这将防止阀由于泄漏而打开。

在实践中，间隙大小在给定范围内。举例来说，给定范围可以介于0.15毫米到0.35毫米之间。

发明内容

本发明的一方面包括提供一种阀，所述阀允许柱塞的快速移动(例如，比传统阀快)，而没有有缺陷的闭合问题。

通过提供根据所附权利要求书的阀而获得这些和进一步方面。

有利地，根据本发明的实施例的阀能够降低可能例如在阀脉动期间(duringpulsing of the valve)发生的过滤袋处的突然压降。

附图说明

进一步特性和优点将从附图中作为非限制性实例说明的阀的优选但非排它性实施例的描述将更显而易见，其中：

图1和2示出连接到压力罐的阀的实例；

图3示出阀的实例的透视截面图；

图4示出穿过图5的阀的线IV-IV的横截面；

图5和6示出不同截平面上处于闭合配置的阀的截面；

图7和8示出不同截平面上处于部分打开配置的阀的截面；

图9和10示出不同截平面上处于打开配置的阀的截面；

图11示出阀打开时的阀出口处的压力与时间之间的关系；

图12为图5的一部分的放大视图；

图13为图7的一部分的放大视图；

图14为图9的一部分的放大视图。

具体实施方式

参考诸图，这些图示出连接到压力罐2的阀1，所述阀具备管3用于排出包括于压力罐2中的压缩气体，例如空气。

阀1包括外壳5，所述外壳可以例如制成两段或更多段且限定具有侧壁7、顶板8和开放末端9的腔体6。

阀1具有可在腔体6内滑动的柱塞(plunge)11。在优选实施例中，外壳5限定到腔体6中的突起27，以便减小腔体的容积；这允许柱塞11的更快移动和噪声减小。此外，优选地，柱塞11与腔体6的壁7可滑动地接触。在此情况下，柱塞可以具有杯形状，其外表面抵靠壁7而滑动。

间隙12、13限定于柱塞11与外壳5之间，特别地，柱塞11的各部分与外壳5之间往复滑动接触。

柱塞11具有开口14。

阀1进一步具有用于使得柱塞移动的控制装置；所述控制装置包括可在外壳5中滑动且与开口14对准的活塞15；在所示出的实例中，提供圆柱形引导件17以引导活塞15；但在不同实例中，可以不提供引导件17。

控制装置15进一步具有控制阀18，例如电动阀，所述控制阀可以打开或闭合以使得空气从外部环境进入外壳5中或从所述外壳排出到外部环境。

附图5到6示出处于闭合位置的阀，其中柱塞11紧靠管3的末端，从而防止气体从压力罐2的内部传递到管3中；图7到8和9到10示出处于部分打开配置(图7到8)和打开配置(图9到10)的阀1；在这些配置中，柱塞11距管3的末端一定距离，使得气体有可能从压力罐2的内部传递到管3中(见箭头F4)。

腔体6在其侧壁7上具有一个或多个狭槽20。举例来说，狭槽20的数目可以是三个，且可以沿圆周隔开120度。不同数目个狭槽和不同角距离自然是可能的，例如，一个、两个或多于三个狭槽是可能的。

狭槽20从侧壁7的中间部分延伸，优选地一直延伸到顶板8。

此外，即使狭槽20的任何定向是可能的，但优选地，狭槽20大体上平行于阀1的纵向轴线21。

在优选实施例中，在外壳5的第一段与第二段之间，限定底座，且这一底座容纳阻尼元件24，例如橡胶圈。所述底座允许固持阻尼元件24，从而防止其意外拔除。

此外，外壳5具有部分地闭合开放末端9的突出边界25，且柱塞11具有与外壳5的突出边界25重叠的突出边界26；这种配置允许阀成为一个元件，使得柱塞11在阀不连接到压力罐2时不能从外壳脱出。此外，突出边界25具有刚性以抵抗外壳变形。

在一个实施例中，间隙13可以是限定在操作期间从柱塞11的一侧传递到另一侧的气体量的间隙。举例来说，间隙13可以具有小于0.15毫米的尺寸，例如在0.05-0.15毫米的范围内且优选地为约0.075毫米。间隙12可以是大的以便允许气体容易地通过其中、且仅防止柱塞11移出腔体6；例如，间隙12可以具有在0.3毫米到0.6毫米的范围内且优选地为约0.4毫米的大小/尺寸。在下文中，参考这一实施例。

柱塞11与顶板8限定体积6a，且与边界25限定体积6b。体积6a与6b处于柱塞11的相对侧。

可以使柱塞11与外壳5之间的间隙13为小的，且特别地，小于根据现有技术所需的大小，因为狭槽20允许气体在体积6a与体积6b之间通过，因而允许阀闭合而没有问题。相比之下，在现有技术中，柱塞11会由于跨越柱塞的流动受到抑制而被卡住。

阀的操作从所描述和所说明的操作而显而易见，且大体上如下。

打开

在闭合配置(图5和6)中，阀1使柱塞11紧靠管3的末端；体积6a内部的压力与压力罐2内的压力相同(由于通过并非气密的间隙12和13的泄漏)；阀18闭合(防止气体经其出去)，且活塞15上的压力按压柱塞11上的活塞15并闭合开口14。

为了打开阀1，打开阀18；这使得气体经由阀18离开且因此引起活塞的移动，如由箭头F1所指示。

开口14因此打开，且包括于体积6a中的气体经由开口14和管3移出体积6a，如由箭头F2所指示。

因为体积6a中的压力减小，因此柱塞11在压力罐2和体积6b内的压力的推动下移动，如由箭头F3所指示。

在柱塞11从管3的末端移开时，包括于压力罐2中的压缩气体直接移动到管3中，如由箭头F4所指示。

因为间隙13小，因此柱塞11的移动在阀打开期间是快速的。这归功于经由间隙13的泄漏减少。

柱塞11的移动是快速的，直到柱塞11到达狭槽20。

在柱塞11到达狭槽20时，气体可以另外经由间隙13、还经由狭槽20从柱塞的一侧传递到另一侧(即在体积6a与6b之间)；这与没有狭槽20的情况相比引起体积6a与6b之间大得多的气体泄漏。后果为柱塞11的速度的降低。这由于较低应力碰撞而有助于获得增大的柱塞寿命。

因此，柱塞11如由箭头F3所指示而进一步移动，直到其边界26到达阻尼元件24。

闭合

在打开配置(图9和10)中，压缩气体(例如，空气)经由阀18供应到引导件17内；这使得活塞15移动，如由箭头F5所指示。活塞15闭合开口14且如由箭头F5所指示而推动柱塞11，从而使阀从打开位置变为闭合位置，其中柱塞11紧靠管3的末端。

因为气体可以通过间隙13和狭槽20，因此在柱塞11的闭合期间的初始移动是快速的。接着，在柱塞11越过狭槽20的末端时(见图8)，从柱塞的一侧到另一侧(即，在体积6a与6b之间)的气体泄漏减少，使得柱塞移动变得较慢，且管3的末端的闭合因此为缓慢的。这导致柱塞的软停靠(soft-landing)。

曲线A示出快速阀脉动(例如，不具有狭槽且壳体壁与柱塞之间的间隙介于0.15到0.35之间的阀的操作)情况下的压力的进展。

此图示出压力在曲线A中经受突然压降D，这对于过滤袋可能是危险的且可能造成其断裂和较高排放。

曲线B示出在与用来绘制曲线A的阀相同的阀脉动达较长持续时间时的压力随时间推移的进展；这避免突然的压降D，但其发生是以释放到环境的压缩空气或气体为代价。

曲线C示出在阀具备狭槽20时的压力随时间推移的进展。在此情况下，在压力峰值E之后，压力更平滑地减小(曲线C中的压降D)，且特别地，突然的压降(如曲线A的压降D)并不出现。这种情况发生是因为柱塞11一旦越过狭槽20就缓慢地闭合(见图8)。在越过狭槽20之后，体积6a与6b之间的气体流动减少(流动仅经由间隙13发生)，且柱塞11缓慢地闭合。

在曲线C中，峰值E高于其它曲线A和B的峰值，这是由于在打开期间在柱塞11到达狭槽20之前，柱塞11的速度较高。

此外，脉冲在50ms到70ms由于跨越狭槽20的较高流动而较快地下降，且曲线C的斜率在70ms之后减小。

因此，本发明的阀对过滤袋的应力范围较低，且过滤袋的寿命可以增大。

此外，图11示出，在具有狭槽20的本发明的阀闭合(在打开之后)时，管3内的压力高，且特别地，高于柱塞11快速移动但不具有狭槽20的阀的情况。因此，可以节省压缩空气，且不用于清洁过滤袋的压缩空气的释放(就此而言，主要与压力峰值相关)得以抵制。

在阀下游的且因此在过滤袋处的低压得以抵制的事实具有允许减少排放的额外优点，这可以例如通过归因于过滤袋处的低压使灰尘再循环而引起。

自然，可以彼此独立地提供所描述的特征。

在实践中，可以根据要求和现有技术水平来随意地选择所用材料和尺寸。

参考数字

1 阀

2 压力罐

3 管

5 外壳

6 腔体

6a、6b 体积

7 侧壁

8 顶板

9 开放末端

11 柱塞

12 间隙

13 间隙

14 开口

15 活塞

17 圆柱形引导件

18 阀

20 狭槽

21 纵向轴线

24 阻尼元件

25 突出边界

26 突出边界

27 突起

F1 活塞15在阀打开期间的移动

F2 空气经由管3逸出

F3 柱塞11在打开期间的移动

F4 气体从压力罐2的内部传递到管3中

F5 活塞15在闭合期间的移动

A 在打开期间在不具有狭槽20的阀下游的压力进展

B 在打开期间在不具有狭槽20且脉动达比曲线A的情况长的持续时间的阀下游的压力进展

C 在打开期间在具有狭槽20的阀下游的压力进展

D 压降

E 压力峰值

Claims

1.一种阀（1），包括

外壳（5），所述外壳（5）限定具有侧壁（7）、顶板（8）和开放末端（9）的腔体（6），

柱塞（11），所述柱塞（11）能在所述腔体（6）内滑动，

控制装置，所述控制装置用于使得所述柱塞（11）移动，

其特征在于

所述腔体（6）在所述侧壁（7）上具有至少一个狭槽（20）；

其中，在所述柱塞（11）移动经过所述至少一个狭槽（20）时，所述至少一个狭槽（20）流通地连接所述腔体（6）的被所述柱塞（11）分隔的两个部分（6a, 6b）。

2.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于：所述至少一个狭槽（20）从所述侧壁（7）的中间部分延伸。

3.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于：所述至少一个狭槽（20）一直延伸到所述顶板（8）。

4. 根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于：所述至少一个狭槽（20）大体上平行于所述阀（1）的纵向轴线（21）。

5.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于

所述外壳（5）制成至少两段，

在第一段与第二段之间，限定底座，

阻尼元件（24）提供于所述底座中。

6.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于

所述外壳（5）具有部分地闭合所述开放末端（9）的突出边界（25），

所述柱塞（11）具有与所述外壳（5）的所述突出边界（25）重叠的突出边界（26）。

7.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于：所述外壳（5）限定到所述腔体（6）中的突起（27）。

8.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于：至少一间隙（13）限定于所述侧壁（7）与所述柱塞（11）之间，其中所述至少一间隙（13）具有小于0.15毫米的大小。

9.根据权利要求8所述的阀（1），其特征在于：所述至少一间隙（13）具有在0.05毫米到0.15毫米的范围内的大小。

10.根据权利要求9所述的阀（1），其特征在于：所述至少一间隙（13）具有为0.075毫米的大小。