卸灰陶瓷雙閘板閘閥堵塞怎么辦？
點(diǎn)擊次數：1453 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，取消了中間灰倉，布袋除塵器灰倉與輸灰管道，中間的連接管道安裝一臺手動(dòng)球閥、卸灰閥（氣動(dòng)球閥）和一臺手動(dòng)球閥。在煤氣干法除塵系統中，操作人員一般把位于灰倉下部在卸灰操作過(guò)程中每次都需要打開(kāi)或關(guān)閉的閥門(mén)稱(chēng)為卸灰閥。雖然各家鋼鐵企業(yè)干法除塵裝置的具體結構存在差異，但所有的系統中每個(gè)灰倉下面都有一個(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。陶瓷雙閘板閘閥結構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構陶瓷。陶瓷雙閘板閘閥在火力發(fā)電廠(chǎng)氣力輸灰系統中應用廣泛。然而在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統中，在卸灰閥這個(gè)工位上，陶瓷雙閘板閘閥的使用效果較差。主要故障表現在閥門(mén)開(kāi)關(guān)不到位，一般的兩到三天就會(huì )出現這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)解體后發(fā)現，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)閥板不能到達設定的位置。初步分析故障原因，是在高爐煤氣干法除塵系統中，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)處轉移。
為了尋找灰塵積聚的真正原因，決定利用計算流體力學(xué)軟件對含塵氣體流經(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)化結果，對閘閥的結構進(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(chǎng)實(shí)際應用較多的DN50PN1.0型號的陶瓷雙閘板閘閥為例。
模擬結果分析及討論
上述圖案是CFD軟件對在不同條件下的閥門(mén)體腔流場(chǎng)模擬的部分結果。對結果進(jìn)行對比分析，可以得出如下結論：
1閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內部流場(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)體腔內部流場(chǎng)穩定，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。當閥門(mén)在垂直管道水平放置時(shí)，落在閥門(mén)下側閥體的灰塵無(wú)法被轉移，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。這與現場(chǎng)發(fā)生的情況是一致的。
解決方案：從模擬分析的結果來(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，只有設法讓落在體腔的灰塵及時(shí)地被轉移?；谶@個(gè)思路，決定對閥門(mén)進(jìn)行改造，引入氣體對落下的灰塵進(jìn)行定時(shí)吹掃。為此，對閥體結構進(jìn)行了改造，在閥門(mén)體腔內側設置吹掃管，同時(shí)閥門(mén)外接一套氣體管路系統。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，閥體外部設置氣管接頭。吹掃管正對閥門(mén)關(guān)閉時(shí)下側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。氣體管路系統由氣管、止回閥、電磁閥組成。氣體管路系統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。
當閥門(mén)開(kāi)啟后，電磁閥接受動(dòng)作信號開(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)程持續一秒鐘后，電磁閥接受動(dòng)作信號關(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。陶瓷雙閘板閘閥結構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構陶瓷。陶瓷雙閘板閘閥在火力發(fā)電廠(chǎng)氣力輸灰系統中應用廣泛。然而在高爐煤氣干法除塵卸灰輸送系統中，在卸灰閥這個(gè)工位上，陶瓷雙閘板閘閥的使用效果較差。主要故障表現在閥門(mén)開(kāi)關(guān)不到位，一般的兩到三天就會(huì )出現這個(gè)問(wèn)題。經(jīng)解體后發(fā)現，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)閥板不能到達設定的位置。初步分析故障原因，是在高爐煤氣干法除塵系統中，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)處轉移。
為了尋找灰塵積聚的真正原因，決定利用計算流體力學(xué)軟件對含塵氣體流經(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)化結果，對閘閥的結構進(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(chǎng)實(shí)際應用較多的DN50PN1.0型號的陶瓷雙閘板閘閥為例。
模擬結果分析及討論
上述圖案是CFD軟件對在不同條件下的閥門(mén)體腔流場(chǎng)模擬的部分結果。對結果進(jìn)行對比分析，可以得出如下結論：
1閥板部分遮擋閥門(mén)入口端時(shí)，閥門(mén)體腔內部流場(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)體腔內部流場(chǎng)穩定，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。當閥門(mén)在垂直管道水平放置時(shí)，落在閥門(mén)下側閥體的灰塵無(wú)法被轉移，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。這與現場(chǎng)發(fā)生的情況是一致的。
解決方案：從模擬分析的結果來(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，只有設法讓落在體腔的灰塵及時(shí)地被轉移?；谶@個(gè)思路，決定對閥門(mén)進(jìn)行改造，引入氣體對落下的灰塵進(jìn)行定時(shí)吹掃。為此，對閥體結構進(jìn)行了改造，在閥門(mén)體腔內側設置吹掃管，同時(shí)閥門(mén)外接一套氣體管路系統。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，閥體外部設置氣管接頭。吹掃管正對閥門(mén)關(guān)閉時(shí)下側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。氣體管路系統由氣管、止回閥、電磁閥組成。氣體管路系統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。
當閥門(mén)開(kāi)啟后，電磁閥接受動(dòng)作信號開(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)程持續一秒鐘后，電磁閥接受動(dòng)作信號關(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，阻止體腔內的含塵氣體反向進(jìn)入氣管。
