專利名稱：用于高壓爐的泄放閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及在豎爐中(具體地，在鼓風爐中)應用的用于 控制從加壓豎爐內部向周圍環(huán)境流出的氣體的泄放閥。
背景技術：
取決于爐子的設計，鼓風爐通常在高于大氣壓的1-3 bar范圍內 的工作壓力下運轉。泄放閥(也稱作泄壓閥或防爆閥)通常^皮安裝 在鼓風爐的爐喉上，用于控制從加壓爐內部通過排氣管道流出到周
情況下，這些閥4吏壓力降低。當鼓風爐在低速運轉時，這些閥也可 作為停才幾排氣裝置(shutdown exhaust device),它們用于為鼓風爐通風。
例如US 4 158 367中4皮露的這種泄放閥通常包括與排氣管道 關聯(lián)的閥座；可移動的關閉件，該關閉件具有與閥座相配合的外圍 密封表面；以及致動機構，該致動機構被連接至關閉件以用于在閥 座上的關閉位置與遠離閥座的打開位置之間移動該關閉件。在正常 的才乘作中，對爐喉壓力進行持續(xù)地監(jiān)控，并且在壓力超過容^H直的 情況下，泄方丈閥z借助于其致動才幾構以自動且受控的方式^皮打開。為 了確保操作的安全性并且避免臨界壓力及爆炸的危險(例如，在致 動機構發(fā)生故障的情況下)，泄;改閥典型地被設計為安全閥。為此 目的，該致動才幾構附加地裝配有安全裝置，該安全裝置具有用于偏 壓關閉件而使其抵靠閥座的彈性偏壓工具。當爐內的壓力超過容許
壓力時，該安全裝置允許在不"t喿作致動機構的情況下安全打開關閉 件。在前述受控打開的過程發(fā)生故障的情況下，泄放閥只通過提升 力的作用打開，該提升力是施加于關閉件上以克^^偏壓工具的彈力 的壓力。
在才艮據(jù)US 4 158 367的泄》文閥中，關閉件具有大體呈凹形的中 心閉合表面。然而，近來優(yōu)選地/使用具有大體呈凸形(例如，如在 US 3 601 357中所披露的圓錐帽或球狀帽形狀)的中心閉合表面的 關閉件。大體呈凸形的閉合表面與呈凹形分表面相比在閥的關閉方 面具有空氣動力學上的優(yōu)勢。實際上，在與US 4 158 367中闡明的 凹形閉合表面相比時，凸形閉合表面在關閉閥的過程中將承受減小 的阻力。將理解的是， 一旦已打開泄放閥，為了避免過度的壓力損 失以及所導致的爐子生產過程中的不利后果，要求泄放閥順利且快 速的關閉。
出于安全的原因，在泄;改閥的安全打開過禾呈中，應在給定的時 間內達到給定的壓力降低?？蛇_到的壓力降低顯然是取決于空氣的 通過量。對于鄉(xiāng)會定直徑的閥，除了其他因素外，空氣的通過量還取 決于打開高度，即，在安全打開過程中關閉件與閥座之間的距離。 打開高度由流出的爐氣引起的提升力與彈性偏壓工具產生的關閉 力之間的力平衡確定。盡管已知的具有凸形閉合表面的關閉件由于 它們的空氣動力學構造而在<更于關閉方面是優(yōu)選的，然而僅允許在 這些關閉件上施加有限的提升力并且因此對于給定的閥直徑只能 減小有限的壓力。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種豎爐泄》文閥，該泄i文閥,皮構造為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提出了一種用于控制從加壓爐內通過排
氣管道流出到周圍環(huán)境的氣體的豎爐泄放閥，該泄放閥包括與排 氣管道關聯(lián)的閥座；可移動的關閉件，該關閉件具有中心閉合表面 和與閥座相配合的外圍密封表面。應該注意的是，可大體為凸形或 甚至完全為凸形的該中心閉合表面至少在接近密封表面處包括一
遠離閥座的打開位置之間移動該關閉件。根據(jù)本發(fā)明，該關閉件在 外圍密去于表面的周界處包4舌內彎才克曲告p ( recurved deflection portion),該內彎撓曲部包括撓曲表面，該撓曲表面相對于閉合表面 的外部凸形部分傾斜了 30°至70°范圍內的角度。因此，撓曲部 為在閥座與關閉件之間(即小縫隙處)通過的初始流出氣體提供了 基本的速度分量(沿與關閉件的初始打開運動相反的方向)，而不 影響氣體通過量，特別是在小縫隙處的氣體通過量。
對于給定的閥直徑，借助于內彎撓曲部，增大的提升力通過從 排放管道中并沿著關閉件流出的氣體被傳輸至關閉件。因此，在安 全打開過程中可實現(xiàn)增大的氣體通過量，而不需要增大閥直徑(典 型地在400 mm至1000 mm之間)。換言之，與現(xiàn)有4支術的具有相 同直徑的泄》文閥相比，配備有形成關閉件的邊界的內彎曲部的泄 放閥實現(xiàn)了增大的壓力減小。如果需要的話，可減小根據(jù)本發(fā)明的 泄放閥的直徑，即，構造更加緊湊，并且與現(xiàn)有4支術裝置相比仍保
證了增大的或至少相等的壓力減小。進一步將理解的是，該內彎撓 曲部對具有至少局部呈凸形或大體呈凸形的中心閉合表面的關閉
件的易于關閉的能力無明顯影響。如同將被理解的那樣，相對于閉 合表面的外部凸形部分傾斜了 30°至70° (優(yōu)選的為40°至60°)范 圍內的撓曲表面，關于提升力及氣體通過量方面都實現(xiàn)了最佳結果。
因此，在一個優(yōu)選實施例中，為了獲得增大的提升力，該內彎 撓曲部包括撓曲表面，該撓曲表面相對于大體呈凸形的中心閉合表
面或者至少相對于鄰近密封表面的凸形表面傾殺牛了 40°至60°范圍 中的角度。為了避免尖銳的表面過渡在氣流中導致湍流，該內彎撓 曲部優(yōu)選i也包4舌布置在才克曲表面與閉合表面的凸形部分之間的過 渡表面，該過渡表面在關閉位置中基本上是水平的。
在一個優(yōu)選實施例中，對于給定的打開高度，為了獲得增大的 提升力和增大的氣體通過量，閉合表面的凸形部分基本上是具有 120°-160°范圍內的夾角的圓錐形。在后面的實施例中進一步優(yōu)選的 是，夕卜圍密封表面由表面硬化沉積物制成，表面石更化沉積物從基本 圓錐形的閉合表面上形成較小凸起(例如高達2mm)，并且還優(yōu)選 的是，閥座包括與外圍密封表面相配合的截頭圓錐形座表面。該密 封表面相對于排放管道的中心軸線傾斜的角度為基本呈圓錐形的 閉合表面的夾角的一半。因此可實現(xiàn)可靠的金屬對金屬的密封。可 替換地，當閥座包括與外圍密封表面相配合的截頭圓錐形座表面 時，該外圍密封表面可以與基本呈圓錐形的閉合表面齊平。盡管要 求更好的加工公差，此實施例也可在不需要堆焊及后續(xù)的磨削的情 況下提供圓錐形金屬對金屬的密封。同樣在此實施例中，密封表面 相對于排放管道的中心軸線傾斜的角度為基本呈圓錐形的閉合表 面的夾角的一半。
盡管不必要，但有利地，為了使得提升力最大化，內彎撓曲部 在外圍密封表面的整個周邊上形成關閉件的邊界。
優(yōu)選地，閥座包括與關閉件的外圍密封表面相配合的座表面并 且閥座包括向內嵌入于座表面中的軟密封件，優(yōu)選地嵌入座表面的 最內部。通過向內布置的座表面以及在最內部的容許位置處的軟密 封件，使得在泄放閥中將密封件上的壓力作用面最小化。
為了實現(xiàn)安全閥^殳計，致動4幾構優(yōu)選地包4舌具有彈性偏壓工具 的安全裝置，以用于在關閉位置中將關閉件推壓在閥座上，以使當 加壓爐內部的壓力超過容許值時，允許在不才喿作致動機構的情況下 安全打開關閉件。
在一個有利且緊湊的實施例中，該致動才幾構包括圍繞第一軸可樞轉的支撐臂，用于使關閉件在閥座上的關閉位置與遠離閥座的
打開位置之間樞轉；圍繞第二軸可樞轉的桿，并且該桿具有可才區(qū)專爭 地連接至支撐臂的長臂和可樞轉地連接至致動器的短臂，該致動器 用于使支撐臂樞轉。在此，長臂被構造成可伸長的并且具有彈簧偏 壓工具，該彈簧偏壓工具用于在關閉位置中逆著伸長方向偏壓長 臂，并且因此彈性地將關閉件推壓在閥座上。
將理解的是，才艮據(jù)本發(fā)明的泄放閥特別適用于裝配豎爐，尤其 是鼓風爐。


通過以下參照附圖對非限制性實施例的詳細描述，本發(fā)明進一 步的細節(jié)及優(yōu)勢將顯而易見，在附圖中
圖l是泄放閥的示意性側視圖，其中示出了用于在關閉位置(實 線)與打開位置(虛線)之間移動閥的致動才幾構；
圖2是示出了安全裝置的局部示意圖，該安全裝置是圖l中示 出的致動才幾構的 一部分；
圖3是部分為側視圖以及部分為剖面的組合視圖，其中示出了 用于根據(jù)本發(fā)明的泄放閥的閥座及關閉件；
圖4是才艮據(jù)圖3的閥座的獨立分離4黃截面一見圖5是示出了根據(jù)圖3的關閉件的內彎撓曲表面的獨立橫截面 視圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的泄放閥并且描繪了在安全打開過程 中的氣流流線的局部橫截面視圖7是提升力與安全打開高度的函數(shù)曲線圖，該圖用于比較施 加于根據(jù)本發(fā)明的關閉件上的提升力與施加于現(xiàn)有技術的關閉件 上的提升力；
圖8是流速與安全打開高度的函數(shù)曲線圖，該圖用于比較在給 定的打開高度處利用根據(jù)本發(fā)明的關閉件所達到的流速與利用現(xiàn)
有技術的關閉件所達到的流速。
在這些附圖中，相同的參考數(shù)字始終用于表示相同的部件。
具體實施例方式
圖1示出了泄力文閥(通常用參考凄史字IO表示)，該泄放閥如同 傳統(tǒng)地那樣被設置于諸如鼓風爐(未示出)的加壓豎爐的爐喉處。 該泄;改閥10包括關閉件12和固定的閥座14,該閥座^皮同軸地安裝 在排放管道16上，該排放管道具有400 mm至1000 mm的典型內 徑并且與爐喉相通。泄;改閥10還包括致動才幾構(通常用參考凄史字 18表示)，該致動機構用于在關閉位置(在圖1中用實線表示)與 打開位置(在圖1中用虛線表示)之間移動關閉件12。
該致動^4勾18包括支撐臂20,通過J求窩式連4妄將關閉件12 安裝在該支撐臂的第一端上。支撐臂20的第二端通過軸23可樞轉 地連4妻至固定框架24，以用于〗吏關閉件12在打開位置與關閉位置 之間樞轉。該致動才幾構18還包括致動器26,例如，液壓或氣壓缸，
該致動器在25處可樞轉地連4妄至^I架24并且致動器的活塞28可 樞轉地連4妾至曲桿30,更確切地i兌，該活塞在31處可才區(qū)轉地連4妄 至曲桿30的短桿臂32。曲桿30在其短桿臂32與其長桿臂34之間 的彎曲區(qū)域中通過軸33可樞轉地連4妄至固定的才匡架24。通過連才干 (connecting rods ) 36將桿30的長桿臂34連4妾至支撐臂20。如圖 1中所示，連桿36在37處與支撐臂20的連接以及在39處與桿30 的連4妄均是可才區(qū)壽爭的。戶斤有可才區(qū)專爭的連沖妾23、 25、 31、 33、 37、 39 均具有與圖1的平面相垂直的平行的旋轉軸線。
致動機構18的上述結構在原理上是已知的并且在US 4 158 367中對其進行了更詳細的說明。關于致動才幾構18的操作細節(jié)，我 們也可參考后面的文件(具體是在US 4 158 367中對圖9及圖10 的描述)。除其他以外將理解的是，在正常的操作中，該致動機構 允許通過將關閉件12樞轉至完全位于流出排放管道16的氣體的通 道之外的位置(即，遠離固定的閥座14的位置)而打開泄》丈閥10。
圖2完全示意性i也圖示i兌明了處于關閉^f立置中的泄》文閥10和 部分致動才幾構18。圖2進一步圖示"i兌明了為f丈動積4勾18的一部分 的安全裝置40的構造。該安全裝置40具有彈性偏壓工具，該工具 用于彈性地將關閉件12推壓在閥座14上。這些工具通過曲桿30 的長桿臂34的彈簧偏壓套筒式(telescoping,伸縮式)構造形成。 為此目的，長臂34被構造成可伸長的并且包括活塞桿42和圓柱形 導向件44,活塞桿42相對于圓柱形導向件可滑動地安裝。壓縮彈 簧46 一皮布置于導向件44內部/人而相對于導向件44向內彈性偏壓 活塞才干42，即，乂人而壓縮長才干^, 34。由于i丈動才幾構18在關閉4立置 的連接構造，壓縮彈簧46將關閉件12彈性偏壓在閥座14上，如 圖2中顯然可見。壓縮彈簧46可由任何本身已知的適合裝置構成， 例如，由布置于導向件44內部的多個所謂的"貝氏墊圏(Belleville washers,盤形墊圈)"構成。
參照圖1和圖2，將理解的是，在排放管道16中(即，爐喉處) 的壓力超過容許值(設定壓力)的情況下，安全裝置40允許在不 操作致動器26的情況下安全打開關閉件12。當此設定壓力在關閉 件12上施加了超過由安全裝置40在關閉件12上造成的彈簧偏壓 力的力時，關閉件12會提升離開閥座14并形成安全打開。這種安 全打開的實現(xiàn)是由于支撐臂20可樞轉，并且可克力良壓縮彈簧46的 作用通過連桿36而導致長桿臂34套筒式地伸長。因此對于安全打 開而言不需要操作致動器26。因此，將壓縮彈簧46預拉緊至與設 定壓力相對應的偏壓，設定壓力即關閉件12處的最大容許壓力(由 于機構18應考慮合適的杠桿比)。本領域的技術人員還將理解的是， 致動機構18被設計成在泄放閥10的關閉位置中自鎖。實際上，從 圖2中所示出的關閉位置，泄放閥10只能通過長桿臂34的延伸(即， 克服壓縮彈簧46的作用)被打開。因此，不需要操作致動器26以 保持關閉件12在閥座14上的密封接合。如果沒有超過最大的容許 壓力，則該泄放閥10保持關閉。將理解的是，安全裝置40不必一 定具有上述的構造。只要保證安全打開，其他結構也是可行的，例 如在US 4 158 367和US 3 601 357中所才皮露的構造。
圖3示出了用于裝配圖1中的泄;改閥10的新型關閉ff 12'。圖 3還示出了改進的閥座14'，該閥座凈皮設計成與該新型關閉件12' 相配合。該關閉4牛12'具有中心部50，該中心部具有當閥10關閉 時面向排放管道16內部的下部中心閉合表面52。從圖3中將理解 的是，該中心閉合表面52具有大體呈凸形的形狀。然而它不需要 整體凸起，例^口，它可以在其中心部是平的或凹的，中心閉合表面 52至少在鄰近其周界的外部上應是凸形的，在這里設置有密封表面
(在下文中描述)。實際上，該中心閉合表面52被設計成利用相對 較小的力(該力是克服由流出的爐氣造成的阻力所需的)而使得關 閉件12'朝向閥座14'的快速運動，乂人而促進并加速閥10的關閉
(例如，通過f丈動才幾構18或手動)。4奐言之，中心部50中的中心
閉合表面52被設計成空氣動力學鼻狀部的形式，該流線型鼻狀部 在閥10的關閉運動中受到最小阻力以穿過氣體快速運動。因此將 理解的是，中心部50的下表面不需要整體凸起。還將理解的是，"大 體上凸起"目的在于覆蓋能確保上述空氣動力學優(yōu)勢的任何形狀， 并且因此包括各種可能的形狀，諸如圓錐帽、球狀帽或蔥形官頂 (ogive )形狀的中心閉合表面52 。
在圖3中示出的實施例中，中心閉合表面52基本上是圓錐形 的，并在中心處具有倒圓尖端。將理解的是，圓盤狀關閉件12'具 有回轉體的形狀，即，關閉件12'與中心閉合表面52顯示出圍繞 中心軸線A的旋轉對稱性。將直立圓錐的夾角a (根據(jù)該角形成大 體呈凸形的中心閉合表面52的形狀)選擇為相對較大的，即，夾 角在120°-160°的范圍內，并且優(yōu)選地在130°-150。的范圍內。
如圖3中所示，關閉件12'還包括外圍密封表面54,該外圍 密封表面位于關閉件12'的圓周外部56的下側上并且與閥座14' 的座表面58相配合。外圍密封表面54可以通過獨立的插入物形成 或者與關閉件12'整體地形成，并且可用諸如石更質金屬合金的適合 的材料制造。在這種情況下，外圍密封表面54與中心閉合表面52 齊平，即，在相同的幾何平面上保持水平。
在另一實施例中，表面硬化沉淀物形成密封表面54。在后一種 情況中，該表面硬化沉積物從關閉件12'的圓錐形主表面形成微小 的凸起，這些凸起可突出十分之幾毫米至幾個毫米?？赏ㄟ^為此目 的而設置在關閉件12'內的適當?shù)陌疾凵线M行堆焊而形成足夠厚度 (例如5 mm)的表面石更化沉淀物。通過磨削4吏表面石更化沉淀物成 形，乂人而^f吏該表面硬化沉淀物具有大半徑的(例如500 mm-2000 mm)圓形截面，即，圓弧4侖廓。在附加的軟密封件(下文中說明， 見圖4)失效或不存在的情況下，當密封表面54置于座表面58上 時這種圓弧輪廓提供了可靠的金屬對金屬的接合。
環(huán)形密封表面54相對于垂直線(當泄;改閥10關閉時該垂直線 與軸線A重合)傾斜的角度為限定中心閉合表面52的推體夾角a 的一半。在圖3中進一步示出了，閥座14'包括環(huán)形閥座凸緣60， 該凸緣用于將閥座14'安裝在例如排放管道16上。
圖4示出了閥座14'并且具體地詳細示出了座表面58。將理 角竿的是，該環(huán)形座表面58以相對于外圍密去于表面54共輒的方式成 形，因此環(huán)形座表面是根據(jù)具有相同夾角a (該夾角a限定中心閉 合表面52)的平截頭圓錐體的表面而成形。因此，座表面58相對 于垂直線(或是當泄放閥IO關閉時的軸線A)傾斜了角p，該角|3 等于a/2并在60°-80°的范圍內，優(yōu)選為在65°-75°的范圍內。如圖4 中進一步示出的，閥座14'包括布置于燕尾槽64內的附加的l欠密 封件62,例如用耐熱連接材料制造的環(huán)狀O型密封件。將理解的 是，將軟密封件62嵌入座表面58的最內部，即，嵌入最內部的可 能徑向位置處。此外，如圖4所示，將座表面58布置在閥座凸緣 60的內側上。因此，座表面58處并且特別是軟密封件62處的壓力 作用表面(排放管道16內側)被最小化了。圖4還示出了閥座lf 的4到圓內血彖66。
如圖3中進一步所示以及圖5中詳細示出的，該新型關閉〗牛12' 包括內彎撓曲部70,該內彎撓曲部相對于乂人4非》文管道16 (見圖1) 朝卜出的氣體的初始流動方向向后彎曲或向下彎曲。內彎才克曲部70 被布置于密封表面54的外圍處，即，布置在關閉件12'的外部56 中的密封表面54的徑向外側處。換言之，外部56的一部分徑向伸 出超過邊緣密封表面54并形成內彎撓曲部70。將理解的是，內彎 撓曲部70被成形為用于為穿過閥座14'與關閉件12'之間(即， 在安全打開過程中)的流出氣體提供速度分量，該速度分量與關閉 件12'初始的打開運動相反。后一種方面從以下對圖6的描述中將 更顯而易見。如圖5中所示，內彎撓曲部70包4舌兩個主要的表面 內傾斜過渡表面72以及外傾名+撓曲表面74 。相對于中心閉合表面
52 (和密封表面54)傾斜從而基本上垂直于軸線a (即，在關閉位 置中是水平的)的過渡表面72有助于閉合表面52(和密封表面54) 與撓曲表面74之間相對平滑的表面過渡。內彎l免曲部70的撓曲表 面74相對于閉合表面52傾斜了角y，該角在30。至70。的范圍中， ^旦優(yōu)選地是40。至60°。將理解的是，盡管是優(yōu)選的，j旦內彎撓曲部 70不必非在整個周邊上形成關閉件12'的邊界。如圖5中進一步 所示，外部56還包括在外圍上緊鄰內彎撓曲部70的倒圓外緣76。 另外，表面54、 72、 74之間的過渡也是倒圓的，即，Y吏其無尖4兌 的邊緣。
圖6示出了新型關閉件12'上的內彎凈堯曲部70的作用。圖6 示出了在安全打開過程中在新型關閉件12'與閥座14'之間通過 的流出氣體的流線才莫擬。在安全打開過程中，關閉件12'在閥座 14'上方的打開高度(提起高度，用77標示)通常在幾厘米范圍 內。如圖6中流線78所示的，用箭頭79表示的流出氣體沿著彎曲 的路徑，該路徑最初平行于排;改管道16指向上方，且隨后向側向 并部分地向下。將理解的是，這可借助于為流出氣體79提供速度 分量的內彎才堯曲部70而實玉見，該速度分量與關閉件12'的初始打 開運動相反并且因此與排放管道16中的初始氣流方向相反。因此， 當與現(xiàn)有技術的具有相同直徑的泄放閥中已知的關閉件相比時，通 過流出氣體將增大的提升力(用箭頭80表示)施加在關閉件12' 上。因此實現(xiàn)了增大的打開高度77 (對于由壓縮彈簧46施加的給 定彈形偏壓力)。增大的打開高度77引起氣體通過量的增加，并且
段時間內給定的所需減壓量，與現(xiàn)有技術的泄放閥相比，關閉件12' 并且隨之閥座14'可具有減小的直4圣。
參照圖6，可注意到通過在給定壓力下對目標關閉件12'和閥 座14'進行數(shù)字有限元計算已經(jīng)獲得了流線78。關閉件12'的外
部56，包括內彎撓曲部70 (包含其表面部72、撓曲表面74以及倒 圓夕卜緣76)以及閥座14'(例如具有角(3和倒圓邊緣66)均被成形 為使得流出氣體79中的湍流最小化。同樣應理解的是，進一步將 相應的角a、角p、角Y選擇為使得在給定的打開高度77 (見圖8) 下所能獲得的通過量最大化。
在圖7中，具有內彎l克曲部70的新型關閉4牛12'的進一步伊C 勢將變得明顯。圖7是提升力F (見圖6中80)與安全打開高度h (見圖6中77)的函凄t曲線圖，用于比4交施加于新型關閉件(見圖 3-圖6中12')上的^是升力F與施加于具有相同密封直徑但缺少內 彎撓曲部70的現(xiàn)有技術的關閉件(見圖1-圖2中12)上的提升力。 用于新型關閉件12'的《會圖曲線以三角形進4亍標記，然而用于已知 的關閉件12的繪圖曲線以圓形進行標記。從圖7中顯然的是，與 已知的關閉件12相比，對于新型關閉件12'來說，在打開高度h 的更長區(qū)間內，所獲得的提升力F(見圖6中80)是打開高度h(見 圖6中77)的遞增函數(shù)。由于安全裝置40所產生的彈性偏壓力基 本上與打開高度h成比例，因此對于新型關閉件12'(對于給定的 壓縮彈簧46來說)，在安全打開過程中所達到的打開高度h (圖6 中77)將明顯J也更大。
圖8是流速Q (氣體通過量)與安全打開高度h的函數(shù)曲線圖， 用于比較新型關閉件(見圖3-圖6中12')所實現(xiàn)的流速Q與具有
所實現(xiàn)的流速。用于新型關閉件12'的繪圖曲線以三角形進行標記， 然而用于已知的關閉件12的繪圖曲線以正方形進行標記。除了在 安全打開的過程中通過增大打開高度h而實現(xiàn)的流速Q增加之外， 從圖8中顯然的是，對于任何給定的相同打開高度h，借助于增大 夾角a (和閥座角p)以及^f昔助于新型關閉4牛12'及泄》文閥14'的 卓越等熵效率而實現(xiàn)了流速的進一步提高。將理解的是，可以通過 增大閥直徑實現(xiàn)流速的進一 步提高?？梢宰⒁獾酵ㄟ^有限元模擬已
經(jīng)都在數(shù)字上獲得了圖7和圖8的兩個曲線圖。將理解的是，內彎 撓曲部70的最優(yōu)設計取決于中心閉合表面52本身的設計。因此， 當采用不同i殳計的凸形中心閉合表面(例如^M犬帽形狀)時，可能 要求不同設計的內彎撓曲表面。
最后仍應注意到，現(xiàn)有的泄放閥可相對容易地利用新型關閉件 12'以及相應閥座14'進4亍改進，而無須l多改或更換泄;改閥10的 其他現(xiàn)有部件。
權利要求
1. 一種泄放閥(10)，用于控制從加壓爐內部通過排放管道(16)向周圍環(huán)境流出的氣體，所述泄放閥包括閥座(14′)，與所述排放管道(16)關聯(lián)；可移動的關閉件(12′)，所述關閉件具有中心閉合表面和與所述閥座(14′)相配合的外圍密封表面(54)，所述閉合表面至少在接近所述密封表面(54)處包括凸形表面(52)；以及致動機構(18)，所述致動機構連接至所述關閉件(12′)，用于在所述閥座(14′)上的關閉位置與遠離所述閥座(14′)的打開位置之間移動所述關閉件(12′)；其特征在于，所述關閉件(12′)在所述外圍密封表面(54)的周界處包括內彎撓曲部(70)，所述內彎撓曲部(70)包括相對于所述凸形表面(52)傾斜一范圍在30°至70°內的角度(γ)的撓曲表面(74)，用于向經(jīng)過所述閥座(14′)與所述關閉件(12′)之間的氣流提供速度分量，該速度分量與所述關閉件(12′)的初始打開運動相反。
2. 根據(jù)權利要求1所述的泄放閥，其中，所述內彎撓曲部(70) 包括相對于所述凸形表面(52)傾斜一范圍在40°至60°內的 角度(Y)的撓曲表面(74)。
3. 才艮據(jù)片又利要求2所述的泄方i:閥，其中，所述內彎撓曲部(70) 包括布置在所述撓曲表面(74)與所述凸形表面(52)之間的 過渡表面(72),所述過渡表面(72)在關閉位置是水平的。
4. 根據(jù)權利要求3所述的泄放閥，其中，所述凸形表面(52 )是 具有一范圍在120°至160。內的夾角(a)的圓錐形。
5. 根據(jù)斥又利要求4所述的泄放閥，其中，所述外圍密封表面(54 ) 由從所述圓錐表面(52)處形成突起的表面硬化沉淀物制成， 并且所述閥座(14')包括與所述外圍密封表面(54)相配合 的截頭圓錐形座表面(58),并且所述截頭圓錐形座表面相對 于所述排放管道的中心軸線(A)傾斜的角度為所述圓錐表面(52)的夾角(a)的一半。
6. 根據(jù)權利要求4所述的泄放閥，其中，所述外圍密封表面(54 ) 與所述圓錐表面(52)齊平，并且所述閥座(14')包括與所 述外圍密封表面(54)相配合的截頭圓錐形座表面(58)，并 且所述截頭圓4#形座表面相對于所述排;故管道的中心軸線傾 斜的角度為所述圓錐表面(52)的夾角(a)的一半。
7. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的泄放閥，其中，所述內彎 撓曲部(70)在所述外圍密封表面(54)的整個周邊上形成所 述關閉件(12')的邊界。
8. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的泄放閥，其中，所述閥座(14')包括與所述關閉件(12')的所述外圍密封表面(54) 相配合的座表面(58)，并且所述閥座(14')包括向內嵌入到 所述座表面(58)中的軟密封件(62)。
9. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的泄放閥，其中，所述關閉 件(12')的尺寸:f皮制定為用于密封內徑為400 mm-1000 mm的管道。
10. 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的泄放閥，其中，所述致動機構(18)包括具有彈性偏壓工具的安全裝置(40),以用于 在所述關閉位置時將所述關閉件(12')推壓在所述閥座(14') 上以及用于當所述加壓爐內的壓力超過容許值時4吏所述關閉 件(12')安全打開。
11. 根據(jù)權利要求10所述的泄放閥，其中，所述致動沖幾構(18) 包括支撐臂(20),所述支撐臂圍繞第一軸(23)可樞轉，以 用于使所述關閉件(12')在所述閥座(14')上的關閉位置與 遠離所述閥座的打開位置之間樞轉；桿(30)，所述桿圍繞第二軸(33)可樞轉，并且所述桿 具有可樞轉地連接至所述支撐臂(20 )的長臂(34 )和可樞轉 地連接至致動器(26 )以使所述支撐臂(20 )樞轉的短臂(32 );所述長臂(34)被構造成可伸長并且具有彈簧偏壓工具 (42、 44、 46),以用于在所述關閉位置中逆著伸長方向偏壓 所述長臂(34)并且因此將所述關閉件(12')彈性地推壓在 所述閥座(14')上。
12. —種豎爐，尤其是一種鼓風爐，包括^^艮據(jù)前述權利要求中4壬一 項所述的 一個或多個泄;汶閥。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種豎爐泄放閥，該豎爐泄放閥用于控制從加壓爐內部通過排放管道向周圍環(huán)境流出的氣體。該泄放閥包括與排放管道關聯(lián)的閥座；可移動的關閉件，具有中心閉合表面和與閥座相配合的外圍密封表面，該閉合表面至少在接近密封表面處包括凸形表面。該閥還具有致動機構，該致動機構連接至關閉件以用于在閥座上的關閉位置與遠離閥座的打開位置之間移動該關閉件。根據(jù)本發(fā)明，該關閉件在外圍密封表面的周界處包括內彎撓曲部，該內彎撓曲部包括相對于凸形表面傾斜了角度范圍在30°至70°中的角度的撓曲表面，以用于為在閥座與關閉件之間通過的流出氣體提供速度分量，該速度分量與關閉件的初始打開運動相反。
文檔編號F16K1/54GK101379199SQ200780004777
公開日2009年3月4日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權日2006年2月9日
發(fā)明者利昂內爾·豪斯埃默爾, 盧特溫·弗蘭齊斯庫斯, 埃米爾·洛納爾迪 申請人:保爾伍斯股份有限公司