阀门在气力输送系统中的应用与选择

发布时间:2009-11-22 来源:麦考勃气动输送工程(上海)有限公司

1、概述

  气力输送是以压缩气源为输送动力,将粉状物料在密闭容器中从一端输送到另外一端。气力输送所应用的行业非常广泛,如电厂的煤粉、粉煤灰和炉底渣,化工行业的化工原料,建筑行业的水泥和石灰,食品医药卫生等行业的各种粉料或颗粒物料等。而各种阀门的合理选用在气力输送中是至关重要的。阀门要满足各行业气力输送的需求,应具有耐温、耐腐蚀和耐磨损等各方面的优良性能。

2、阀门分类

  典型的正压气力输送系统如图1所示。根据阀门在系统中的位置及作用,分为进料用阀、排气用阀、进气用阀、出料用阀和切换用阀等。

正压气力输送系统

2.1、进料用阀

  进料用阀在气力输送中是用来切断和接通物料从输送点至输送容器的阀门。合理选择进料阀的口径决定了物料的流量以及整个系统的输送能力。根据输送介质的不同,对其耐温、耐腐蚀和耐磨性能也有不同程度的要求。根据经验,在不同的系统中通常选择闸阀、球阀、圆顶阀等作为进料用阀。

2.2、排气用阀

  排气用阀是当气力输送系统进料时,将输送系统内的空气排到进料仓或者烟道中的阀门,以便于顺畅下料,缩短进料时间。其主要输送介质是带有少量粉状物料的空气。常用的排气阀有闸阀、蝶阀、夹管阀、球阀以及圆顶阀等。

2.3、进气用阀

  常作进气用阀有蝶阀、球阀、角座阀等。进气用阀的输送介质为压缩空气,所以对耐磨蚀性要求不高。

2.4、出料用阀

  当输送设备充满物料后,开启进气阀和出料阀,让物料在压缩空气的驱动下在输送管道系统内输送。所以出料阀的介质为混有压缩空气的粉状物料。作为出料阀的阀门一般有闸阀、球阀、圆顶阀等。

2.5、分路用阀

  分路阀可以起到分流和汇流的作用,将物料从多点汇集到一点或者将物料从一点分散到多点。作为分路阀的有球阀、蝶阀或组合阀等,也有各厂家自制的分路阀。分路阀既可用于管路安装,也可用于库顶安装。一般用于库顶安装时,阀门入口需要连接弯头,库顶需装个小型的卸灰仓,以适当扩大物料通道,减少灰库扬尘。

3、阀门性能

3.1、闸阀

  闸阀(图2)有两个闸板来切断物料,闸板的材料可选用不锈钢或合金钢等,以适用于耐腐蚀和耐磨损等工况。闸阀有手动、气动和电动3种操作方式。通常选用气动或者电动两种自动控制方式。但是由于其结构的原因,闸板的行程较长,对气动或者电动装置的扭矩要求大,动作周期较长,使用不够灵活。气动闸阀是在气缸的带动下闸板开启或关闭阀门,丁字形闸板座采用特殊结构,在带动闸板直线运动的同时沿中心作圆周转动,对阀座密封面起到了一定的自研磨以及抛光清洁作用,从而使密封闸板圆周均匀承受物料的冲击和磨损,避免了闸板在长期运行过程中局部损坏或磨穿,使其寿命大大延长。同时,双闸板在弹簧静压下能保证两面密封不渗漏,当闸板的一面有压力时,另一面通过弹簧的作用能和密封座更紧密的接触,以达到密封的效果。该阀在使用中的主要问题是密封及闸板的冲刷损坏。该阀适合于在全开或全关的状态下工作,如果闸板长期处于半开关的状态下工作,闸板的密封面会因受介质冲刷而变得不严密。因此该阀门在耐冲刷以及耐磨损方面还应进一步改进。

闸阀

3.2 球阀

  球阀(图3)通常是选用自动(气动或电动)控制球阀。球阀有软密封和硬密封2种。软密封球阀的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,其具有摩擦系数小,性能稳定,不易老化和密封性能优良的特点。因为聚四氟乙烯具有较高的膨胀系数、对冷流的敏感性和不良的热传导性,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到影响。而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,只能在小于180℃情况下使用。超过此温度,密封材料就会软化。当长期使用时,温度一般应控制在120℃以下。

球阀

  硬密封球阀作为进料阀一般用于介质温度较高的电厂除灰系统,由于气力输送系统通常24h连续工作,阀门动作频率比较高,一般几分钟,短的甚至几十秒钟就会动作一次。如果硬密封球阀的使用寿命为2~3万次,假设在气力输送系统中,阀门5min动作一次,那么球阀的使用寿命为70~104天,阀门的使用寿命较短。因此,在电厂除灰系统中,需要使用寿命更长的硬密封球阀。

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