1．研制的意義

80年以來(lái)，國(guó)家經(jīng)濟(jì)的全面復(fù)興推動(dòng)國(guó)內(nèi)建材工業(yè)的高速發(fā)展，從而為干灰在建工、建材等領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了前所未有的市場(chǎng)。由于傳統(tǒng)的水力除灰技術(shù)存在耗水量高、水體污染嚴(yán)重、灰場(chǎng)占地面積大、濕灰利用效率低等缺陷。隨著我國(guó)的水資源、土地資源的日益緊缺。對(duì)干除灰技術(shù)前景看好。同時(shí)也能提高鍋爐效率和灰渣的利用價(jià)值，節(jié)約大量煤炭、減少維修資金和水力排渣造成的污染。對(duì)于干除灰閥門也有了更高的要求，因此研制干灰閘閥也具有更高的要求，是我們當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題，也是今后閥門的發(fā)展方向。研制干灰閥門能夠滿足干除灰系統(tǒng)的需要。這對(duì)應(yīng)用于除灰技術(shù)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保和灰渣資源再利用，推進(jìn)我國(guó)氣力除灰系統(tǒng)用閥門的技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

2．調(diào)研國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品及對(duì)比

(1)走訪調(diào)研情況

為了研制順利進(jìn)行，我們收集到國(guó)內(nèi)外干灰閥門有關(guān)資料，走訪一些電廠，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研了解到，國(guó)內(nèi)干灰系列閥門是引進(jìn)美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)的干灰閥門，主要應(yīng)用于干灰系列倉(cāng)式泵的裝料和出料控制閥。卸料閥公稱壓力為1.0MPa以下，公稱通徑DN250以下的應(yīng)急手動(dòng)干灰閥和氣動(dòng)干灰閥門。有些卸料閥在使用過(guò)程中閥門密封墊圈磨損，使上、中、下三個(gè)室之間串氣，對(duì)旋風(fēng)收塵器除灰效益下降。使干灰閥閘板磨透又進(jìn)一步降低除灰效益，從而加大風(fēng)機(jī)的外殼和葉輪的間隙造成系統(tǒng)出力下降，這都因干灰閘閥關(guān)閉不嚴(yán)所造成的損失。干式除灰的專用閥門主要包括插板閥、卸料三通閥、出料閥、分路閥、圓頂閥以及物料輸送閥。

(2)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)情況

張家港華宇電廠氣鎖閥低壓氣力除灰系統(tǒng)由江蘇電力設(shè)計(jì)院與鎮(zhèn)江電站輔機(jī)總廠合作開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，在投產(chǎn)使用過(guò)程中，由于氣鎖閥當(dāng)中個(gè)別出料、進(jìn)料對(duì)閥所配置的氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)器，由于內(nèi)部密封圈的磨損，到位性能差，引起進(jìn)出料閥門關(guān)不死，造成球體磨損。

姚孟電廠在2000年6月進(jìn)行除灰系統(tǒng)的改造，增加干除灰系統(tǒng)，該項(xiàng)目采用流態(tài)化濃相氣力除灰技術(shù)。

安順電廠采用天沃正壓濃縮相氣力除灰系統(tǒng)，采用英國(guó)CCYDE公司正濃相輸送齊備，特點(diǎn)輸送灰氣比大，速度高。

克萊德所用除灰閥均為圓頂閥，由于該閥工作可靠、事故維修少，因此允許啟閉次數(shù)多，密封圈壽命一年以上，每小時(shí)開(kāi)啟次數(shù)可達(dá)30次。

邯峰電廠干灰輸送系統(tǒng)采用Hamon技術(shù)應(yīng)用手動(dòng)閘閥現(xiàn)象比較嚴(yán)重，進(jìn)料閥密封不嚴(yán)，常常卡塞，更換新閥門，工人需要搶修爬到泵體上，勞動(dòng)強(qiáng)度大，給維修帶來(lái)許多麻煩，難以保證生產(chǎn)正常運(yùn)行。使得搶修次數(shù)多，灰塵彌漫，危及廠區(qū)群眾生產(chǎn)生活環(huán)境，給文明生產(chǎn)造成極大不變。有的干灰閥門垂直安裝在管道上，閥體積灰。水平安裝時(shí)隨著多次開(kāi)關(guān)閥體中腔也會(huì)越積越多，造成開(kāi)啟沉重，最終無(wú)法開(kāi)啟，使得閥門長(zhǎng)期處于節(jié)流狀態(tài)，閘板磨損嚴(yán)重，造成閥門報(bào)廢，從而影響正常生產(chǎn)和運(yùn)行。

3．方案確定及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀調(diào)研、收集分析結(jié)合我廠的實(shí)際情況，生產(chǎn)耐磨干灰閘閥是我們亟待解決的問(wèn)題，也是當(dāng)前干灰系統(tǒng)用閥的發(fā)展需要。經(jīng)過(guò)論證，確定改進(jìn)干灰閥門結(jié)構(gòu)，使閥門內(nèi)腔的介質(zhì)流速暢通無(wú)阻，減少阻力為原則，在這樣的思想的指導(dǎo)下，我們對(duì)現(xiàn)有的干灰閥門的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。

新設(shè)計(jì)的耐磨干灰閘閥(如圖1所示)主要由入口短節(jié)、閥體中腹板、出口短節(jié)、出入口鑄石管耐磨材料、調(diào)節(jié)螺母兩位五通
電磁換向閥、磁性感應(yīng)器和汽缸組成。

(1)當(dāng)垂直安裝時(shí)耐磨干灰閘閥出口短節(jié)底部開(kāi)有一個(gè)排灰槽(如圖1B所示)閥門的上密封外設(shè)計(jì)有兩個(gè)透式孔。閥體底部設(shè)計(jì)了可拆卸的透式孔，當(dāng)閥體底腔內(nèi)積聚到一定程度時(shí)，打開(kāi)所有透式蓋，只要定期清理，就可解決閥腔內(nèi)積灰的問(wèn)題。

(2)當(dāng)水平安裝時(shí)，耐磨干灰閘閥出口短節(jié)設(shè)計(jì)成漸縮形如圖lA所示，同時(shí)設(shè)計(jì)了許多排渣槽，漏斗形狀，使得干灰沒(méi)有阻力，排渣順利。

(3)閘板采用KmTBCrl5M03耐磨鑄鐵材料，適應(yīng)特定的抗磨失效的能力。其硬度、組織、成份工藝試驗(yàn)確定如表1、表2、表3所示，閘板為雙閘板結(jié)構(gòu)，而且在兩閘板之間設(shè)計(jì)有連接軸蝶彈簧或彈簧、O形密封圈、連接塊。由于蝶簧或彈簧的作用使閘板與閥座之間可以保持所需的比壓。閘板與閥座之間為硬密封結(jié)構(gòu)，平行式的每次開(kāi)關(guān)時(shí)，利用其邊緣對(duì)閥座密封面進(jìn)行刮削，實(shí)現(xiàn)閘板和閥座的有效密封，同時(shí)達(dá)到防垢作用。為了彌補(bǔ)因閥體剛度不均勻，在閥體側(cè)腹板上焊王字型加強(qiáng)筋(如圖3所示)．以保證閥體剛度。

4．工作原理

電磁換向閥A工作口通電后，氣泵同時(shí)起動(dòng)升壓，氣缸活塞向上運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)閥桿上升，閥桿與閘板為螺栓連接，從而帶動(dòng)閘板運(yùn)動(dòng)，達(dá)到開(kāi)啟可手動(dòng)操作。

5．主要設(shè)計(jì)參數(shù)

工作壓力：P_工=1.0-6.4MPa，這時(shí)磁性感應(yīng)器給指揮臺(tái)發(fā)出反饋信號(hào)，閥門開(kāi)啟。電磁換向閥B工作口通電后，氣泵同時(shí)起動(dòng)升壓，氣缸活塞向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)閥桿下降，從而帶動(dòng)閘板運(yùn)動(dòng)，達(dá)到開(kāi)啟高度，這時(shí)磁性感應(yīng)器給指揮臺(tái)發(fā)出反饋信號(hào)，閥門關(guān)閉。調(diào)試時(shí)設(shè)計(jì)壓力：

工作介質(zhì)：干灰、水泥、煤粉

6．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)金屬與金屬作為密封副，耐磨適用溫度范圍廣。

(2)全通道閥門對(duì)干灰無(wú)阻礙壓力降小。

(3)體腔的設(shè)計(jì)使物料在動(dòng)力作用下能夠自排，泄功能腔內(nèi)無(wú)停滯堵塞現(xiàn)象。

(4)加載彈簧使閘板在熱脹冷縮時(shí)能進(jìn)行磨損調(diào)整，以保持閉合并抵抗背壓。

7．附件

閥體是閥門的主要部件，其密封槽加工質(zhì)量的好壞將直接影響閥門的整體質(zhì)量，過(guò)去的加工方法不合理，密封槽加工不規(guī)則，圓弧段與直段接口處有錯(cuò)口現(xiàn)象，焊后成形很不美觀。其原工藝方法：先卷制圓環(huán)(如圖4)平兩端面及車兩端密封槽尺寸，深度比設(shè)計(jì)尺寸大1mm，之后從圓環(huán)中間鋸開(kāi)并與側(cè)腹板焊接，再上銑床銑直密封槽尺寸。

現(xiàn)把工藝方法改為：卷制圓環(huán)并從圓環(huán)中間鋸開(kāi)，之后與側(cè)腹板焊接(如圖5)平兩端面并磨兩端面，保證兩端面平行度。在再鏜床車削密封槽尺寸并鏜好直段密封槽尺寸，焊好并修磨好缺口。這樣加工出的密封槽尺寸，成型美觀，其基準(zhǔn)面一致，深淺也一致，滿足了設(shè)計(jì)要求。

8．結(jié)束語(yǔ)

新型干灰閘閥，具有耐磨、耐腐蝕、防結(jié)垢的閥門，經(jīng)過(guò)一些電廠實(shí)際運(yùn)行使用證明，它制造工藝簡(jiǎn)單，密封好，使用壽命長(zhǎng)，在干除灰系統(tǒng)中可廣泛替代進(jìn)口干灰閥門，使得干灰系列閥門國(guó)內(nèi)生產(chǎn)就可滿足要求。

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