在玻璃熔窯天然氣燃燒器雙側(cè)對置、輪換燃燒的狀態(tài)下，換向控制的本質(zhì)是通過閥門在管路中切斷、分配和改變介質(zhì)的流動(dòng)方向，讓天然氣有規(guī)律的輪流從2個(gè)管道輸出。所以選擇結(jié)構(gòu)相對簡單的L型流道的三通四面閥座的球閥，作為玻璃熔窯天然氣換向室的換向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主閥門是可以滿足工況需要的。如圖1所示。

圖1

將三通球閥的正交向接口作為天然氣進(jìn)口1，將兩個(gè)水平向接口2和3作為天然氣出口，通過控制L型三通球閥的L型閥芯有規(guī)律地作順時(shí)針和逆時(shí)針的90°旋轉(zhuǎn)，即可輪流接通其中一側(cè)管道，并同時(shí)關(guān)閉另一側(cè)管道。其工作原理如下：

開啟過程：①在關(guān)閉位置，球體受閥桿的機(jī)械施壓作用，緊壓在閥座上。②當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥桿則反向運(yùn)動(dòng)，其底部 角形平面使球體脫開閥座。③閥桿繼續(xù)提升，并與閥桿螺旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷相互作用，使球體開始無摩擦地旋轉(zhuǎn)。④直至全開位置，閥桿提升到極限位置，球體旋轉(zhuǎn)到全開位置。

關(guān)閉過程：①關(guān)閉時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，閥桿開始下降并使球體離開閥座開始旋轉(zhuǎn)。②繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手輪，閥桿受到嵌于其上螺 旋槽內(nèi)的導(dǎo)銷的作用，使閥桿和球體同時(shí)旋轉(zhuǎn)90°。③快要關(guān)閉時(shí)，球體已在與閥座無接觸的情況下旋轉(zhuǎn)了90°。④手輪轉(zhuǎn)動(dòng)的最后幾圈，閥桿底部的角形平面 機(jī)械地楔向壓迫球體，使其緊密地壓在閥座上，達(dá)到完全密封。其控制流程如圖2。

圖2 換向控制單元工藝流程（采用L型三通球閥的設(shè)計(jì)方案）