卸灰陶瓷雙閘板閘閥堵塞怎么辦？
點(diǎn)擊次數(shù)：1609 更新時(shí)間：2014-01-06
一般來(lái)說(shuō)，各家鋼鐵企業(yè)的具體系統(tǒng)流程與上述流程有些差異。比如，某家鋼鐵企業(yè)的干法除塵系統(tǒng)，取消了中間灰倉(cāng)，布袋除塵器灰倉(cāng)與輸灰管道，中間的連接管道安裝一臺(tái)手動(dòng)球閥、卸灰閥（氣動(dòng)球閥）和一臺(tái)手動(dòng)球閥。在煤氣干法除塵系統(tǒng)中，操作人員一般把位于灰倉(cāng)下部在卸灰操作過(guò)程中每次都需要打開(kāi)或關(guān)閉的閥門(mén)稱為卸灰閥。雖然各家鋼鐵企業(yè)干法除塵裝置的具體結(jié)構(gòu)存在差異，但所有的系統(tǒng)中每個(gè)灰倉(cāng)下面都有一個(gè)卸灰閥。
為了解決卸灰閥故障頻繁的問(wèn)題，部分企業(yè)引入了陶瓷雙閘板閘閥。陶瓷雙閘板閘閥結(jié)構(gòu)與一般的平行式雙閘板閘閥相同，不同的是陶瓷雙閘板閘閥閥座密封圈和閥板的密封部位鑲裝了結(jié)構(gòu)陶瓷。陶瓷雙閘板閘閥在火力發(fā)電廠氣力輸灰系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。然而在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統(tǒng)中，在卸灰閥這個(gè)工位上，陶瓷雙閘板閘閥的使用效果較差。主要故障表現(xiàn)在閥門(mén)開(kāi)關(guān)不到位，一般的兩到三天就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)解體后發(fā)現(xiàn)，閥體腔體積聚了較多的灰塵，灰塵阻礙了閥板的滑動(dòng)，使得閥門(mén)要關(guān)閉時(shí)閥板不能到達(dá)設(shè)定的位置。初步分析故障原因，是在高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)中，陶瓷雙閘板閘閥處于垂直管道水平放置狀態(tài)，積聚在體腔的灰塵無(wú)處轉(zhuǎn)移。
為了尋找灰塵積聚的真正原因，決定利用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)含塵氣體流經(jīng)閥門(mén)的流場(chǎng)進(jìn)行模擬。利用軟件SOLIDWORKS制作了雙閘板陶瓷閘閥的立體視圖，同時(shí)，為了簡(jiǎn)化結(jié)果，對(duì)閘閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，主要是忽略了閥桿與閥板的連接件。得到了雙閘板閘閥的立體視圖后，利用SOLIDWORKS軟件自帶的CFD模塊FLOWSIMULATION，對(duì)流經(jīng)閥門(mén)的氣體的流場(chǎng)進(jìn)行了分析。模擬分析的閥門(mén)以工廠實(shí)際應(yīng)用較多的DN50PN1.0型號(hào)的陶瓷雙閘板閘閥為例。
模擬結(jié)果分析及討論
上述圖案是CFD軟件對(duì)在不同條件下的閥門(mén)體腔流場(chǎng)模擬的部分結(jié)果。對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，可以得出如下結(jié)論：
1閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)紊亂，從入口端進(jìn)入的流體部分繞過(guò)閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分，流體速度減小。閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，從入口端進(jìn)入的流體速度越快，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)紊亂程度越高，從入口端進(jìn)入且繞過(guò)閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分越多，流體速度減小。
2閥板部分不遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)穩(wěn)定，沒(méi)有流體進(jìn)入進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分。
3在現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中，閥門(mén)體腔集聚灰塵是閥門(mén)在啟閉過(guò)程中造成的。閥門(mén)在啟閉時(shí)，閥板部分遮擋閥門(mén)入口端，部分含塵氣體繞過(guò)閥板進(jìn)入到閥體靠近閥體上段的部位這部分的含塵氣體速度減小，攜塵能力減弱，從而部分灰塵落在了閥門(mén)下側(cè)的閥體。閥門(mén)*開(kāi)啟后，含塵氣體不會(huì)進(jìn)入積聚灰塵的部位。當(dāng)閥門(mén)在水平管道垂直放置時(shí)，落在閥體的灰塵在重力的作用下會(huì)自然滑落到閥體底部；當(dāng)下一次閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，存在底部的灰塵會(huì)被氣體帶出底部。當(dāng)閥門(mén)在垂直管道水平放置時(shí)，落在閥門(mén)下側(cè)閥體的灰塵無(wú)法被轉(zhuǎn)移，只能逐漸增多。而且閥門(mén)啟閉越頻繁，灰塵積聚的速度越快。這與現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況是一致的。
解決方案：從模擬分析的結(jié)果來(lái)看，卸灰閥體腔進(jìn)入灰塵的情況無(wú)法避免。要*解決這個(gè)問(wèn)題，只有設(shè)法讓落在體腔的灰塵及時(shí)地被轉(zhuǎn)移?；谶@個(gè)思路，決定對(duì)閥門(mén)進(jìn)行改造，引入氣體對(duì)落下的灰塵進(jìn)行定時(shí)吹掃。為此，對(duì)閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，在閥門(mén)體腔內(nèi)側(cè)設(shè)置吹掃管，同時(shí)閥門(mén)外接一套氣體管路系統(tǒng)。吹掃管由氣管、膠套、接頭組成。氣管開(kāi)孔，兩端開(kāi)口的膠套緊箍氣管且覆蓋住氣管上的開(kāi)孔，閥體外部設(shè)置氣管接頭。吹掃管正對(duì)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)下側(cè)閥板頂端所在的位置，這個(gè)位置也是灰塵積聚較多的位置。氣體管路系統(tǒng)由氣管、止回閥、電磁閥組成。氣體管路系統(tǒng)一頭連接在閥體的吹掃管接頭，一頭連接氣源，電磁閥接收控制信號(hào)。
當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟后，電磁閥接受動(dòng)作信號(hào)開(kāi)啟，氣源通過(guò)止回閥、氣管、氣管開(kāi)孔進(jìn)入膠套，氣體的壓力撐開(kāi)膠套進(jìn)入閥門(mén)體腔，吹開(kāi)閥門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中積聚的灰塵。這個(gè)吹掃過(guò)程持續(xù)一秒鐘后，電磁閥接受動(dòng)作信號(hào)關(guān)閉，氣源停止進(jìn)入體腔，被撐開(kāi)的膠套由于氣管失壓而自動(dòng)回縮緊閉氣管上的開(kāi)孔，阻止體腔內(nèi)的含塵氣體反向進(jìn)入氣管。
為了解決卸灰閥故障頻繁的問(wèn)題，部分企業(yè)引入了陶瓷雙閘板閘閥。陶瓷雙閘板閘閥結(jié)構(gòu)與一般的平行式雙閘板閘閥相同，不同的是陶瓷雙閘板閘閥閥座密封圈和閥板的密封部位鑲裝了結(jié)構(gòu)陶瓷。陶瓷雙閘板閘閥在火力發(fā)電廠氣力輸灰系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。然而在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統(tǒng)中，在卸灰閥這個(gè)工位上，陶瓷雙閘板閘閥的使用效果較差。主要故障表現(xiàn)在閥門(mén)開(kāi)關(guān)不到位，一般的兩到三天就會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)解體后發(fā)現(xiàn)，閥體腔體積聚了較多的灰塵，灰塵阻礙了閥板的滑動(dòng)，使得閥門(mén)要關(guān)閉時(shí)閥板不能到達(dá)設(shè)定的位置。初步分析故障原因，是在高爐煤氣干法除塵系統(tǒng)中，陶瓷雙閘板閘閥處于垂直管道水平放置狀態(tài)，積聚在體腔的灰塵無(wú)處轉(zhuǎn)移。
為了尋找灰塵積聚的真正原因，決定利用計(jì)算流體力學(xué)軟件對(duì)含塵氣體流經(jīng)閥門(mén)的流場(chǎng)進(jìn)行模擬。利用軟件SOLIDWORKS制作了雙閘板陶瓷閘閥的立體視圖，同時(shí)，為了簡(jiǎn)化結(jié)果，對(duì)閘閥的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，主要是忽略了閥桿與閥板的連接件。得到了雙閘板閘閥的立體視圖后，利用SOLIDWORKS軟件自帶的CFD模塊FLOWSIMULATION，對(duì)流經(jīng)閥門(mén)的氣體的流場(chǎng)進(jìn)行了分析。模擬分析的閥門(mén)以工廠實(shí)際應(yīng)用較多的DN50PN1.0型號(hào)的陶瓷雙閘板閘閥為例。
模擬結(jié)果分析及討論
上述圖案是CFD軟件對(duì)在不同條件下的閥門(mén)體腔流場(chǎng)模擬的部分結(jié)果。對(duì)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，可以得出如下結(jié)論：
1閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)紊亂，從入口端進(jìn)入的流體部分繞過(guò)閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分，流體速度減小。閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，從入口端進(jìn)入的流體速度越快，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)紊亂程度越高，從入口端進(jìn)入且繞過(guò)閥板進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分越多，流體速度減小。
2閥板部分不遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內(nèi)部流場(chǎng)穩(wěn)定，沒(méi)有流體進(jìn)入進(jìn)入到了閥體腔靠近閥體上端的部分。
3在現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境中，閥門(mén)體腔集聚灰塵是閥門(mén)在啟閉過(guò)程中造成的。閥門(mén)在啟閉時(shí)，閥板部分遮擋閥門(mén)入口端，部分含塵氣體繞過(guò)閥板進(jìn)入到閥體靠近閥體上段的部位這部分的含塵氣體速度減小，攜塵能力減弱，從而部分灰塵落在了閥門(mén)下側(cè)的閥體。閥門(mén)*開(kāi)啟后，含塵氣體不會(huì)進(jìn)入積聚灰塵的部位。當(dāng)閥門(mén)在水平管道垂直放置時(shí)，落在閥體的灰塵在重力的作用下會(huì)自然滑落到閥體底部；當(dāng)下一次閥門(mén)開(kāi)啟時(shí)，存在底部的灰塵會(huì)被氣體帶出底部。當(dāng)閥門(mén)在垂直管道水平放置時(shí)，落在閥門(mén)下側(cè)閥體的灰塵無(wú)法被轉(zhuǎn)移，只能逐漸增多。而且閥門(mén)啟閉越頻繁，灰塵積聚的速度越快。這與現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的情況是一致的。
解決方案：從模擬分析的結(jié)果來(lái)看，卸灰閥體腔進(jìn)入灰塵的情況無(wú)法避免。要*解決這個(gè)問(wèn)題，只有設(shè)法讓落在體腔的灰塵及時(shí)地被轉(zhuǎn)移?；谶@個(gè)思路，決定對(duì)閥門(mén)進(jìn)行改造，引入氣體對(duì)落下的灰塵進(jìn)行定時(shí)吹掃。為此，對(duì)閥體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造，在閥門(mén)體腔內(nèi)側(cè)設(shè)置吹掃管，同時(shí)閥門(mén)外接一套氣體管路系統(tǒng)。吹掃管由氣管、膠套、接頭組成。氣管開(kāi)孔，兩端開(kāi)口的膠套緊箍氣管且覆蓋住氣管上的開(kāi)孔，閥體外部設(shè)置氣管接頭。吹掃管正對(duì)閥門(mén)關(guān)閉時(shí)下側(cè)閥板頂端所在的位置，這個(gè)位置也是灰塵積聚較多的位置。氣體管路系統(tǒng)由氣管、止回閥、電磁閥組成。氣體管路系統(tǒng)一頭連接在閥體的吹掃管接頭，一頭連接氣源，電磁閥接收控制信號(hào)。
當(dāng)閥門(mén)開(kāi)啟后，電磁閥接受動(dòng)作信號(hào)開(kāi)啟，氣源通過(guò)止回閥、氣管、氣管開(kāi)孔進(jìn)入膠套，氣體的壓力撐開(kāi)膠套進(jìn)入閥門(mén)體腔，吹開(kāi)閥門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中積聚的灰塵。這個(gè)吹掃過(guò)程持續(xù)一秒鐘后，電磁閥接受動(dòng)作信號(hào)關(guān)閉，氣源停止進(jìn)入體腔，被撐開(kāi)的膠套由于氣管失壓而自動(dòng)回縮緊閉氣管上的開(kāi)孔，阻止體腔內(nèi)的含塵氣體反向進(jìn)入氣管。
