1 現有雙位蝶閥存在的問(wèn)題
閥門(mén)的兩個(gè)位置即開(kāi)位和關(guān)位是可調的,且動(dòng)作頻繁,要求使用壽命在100萬(wàn)次以上。目前這種閥門(mén)主要有三位式的氣動(dòng)蝶閥和電動(dòng)的雙位蝶閥兩種。三位式的氣動(dòng)蝶閥以國產(chǎn)為主,其氣缸的機構復雜,通過(guò)兩個(gè)氣源管的通斷實(shí)現閥門(mén)的三個(gè)位置,因為要實(shí)現三個(gè)位置,所以氣缸里安裝了彈簧。現場(chǎng)使用發(fā)現該閥門(mén)故障率高,首先是汽缸本身質(zhì)量問(wèn)題,另外由于彈簧在溫度較高的情況下工作不理想,也使這種雙位蝶閥的可靠性受到了限制。電動(dòng)的雙位蝶閥為兩個(gè)位置,采用電動(dòng)的驅動(dòng)機構控制閥門(mén)動(dòng)作,價(jià)格相對較貴,以進(jìn)口為主。由于其力矩較小,而且電動(dòng)執行器也不適合快速正反轉動(dòng)作,為了調節速度還需要加一個(gè)阻尼器來(lái)調節閥門(mén)動(dòng)作速度,結構相對較復雜。
2 新開(kāi)發(fā)雙位蝶閥的形式和特點(diǎn)
設計新閥門(mén)要求:動(dòng)作迅速可調、閥門(mén)開(kāi)關(guān)位置可調、使用壽命長(cháng)和耐高溫等特點(diǎn)。結合上述要求該閥門(mén)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)在于閥門(mén)的驅動(dòng)執行部件和動(dòng)作部分的材質(zhì)選擇。
氣動(dòng)雙位蝶閥采用特殊的氣動(dòng)裝置,完成閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)關(guān)、速度調節和大小火位置的調節。同時(shí)氣動(dòng)元件采用耐高溫材料,可實(shí)現閥門(mén)耐300℃高溫。這種氣動(dòng)元件一般規格比較小,所以?xún)r(jià)格非常便宜。采用球磨鑄鐵作為支架和連接套,因該材質(zhì)本身就有潤滑作用,無(wú)需額外添加潤滑劑就可以保證使用壽命。
氣動(dòng)執行器采用雙向輸出軸,雙向調節型,用于解決雙位蝶閥大小火位置調節的問(wèn)題。采用氟橡膠密封環(huán),汽缸本身可耐150℃高溫。
采用石墨為填料,耐高溫,潤滑性能好。選用閥桿的材質(zhì)為2Cr13,耐溫和防銹性能都能滿(mǎn)足要求。選擇連接套和支架的材質(zhì)為球磨鑄鐵,保證強度的情況下,還能起一定的潤滑作用。
該閥門(mén)具有動(dòng)作速度快并且速度可調,耐高溫,適合頻繁動(dòng)作,使用壽命長(cháng),造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn),適用介質(zhì)為高溫空氣。設計閥門(mén)采用三維制圖技術(shù),使閥門(mén)變得更加美觀(guān)。
3 新型雙位蝶閥的應用
新閥門(mén)在2010年應用于某特鋼基地初軋廠(chǎng)10號臺車(chē)式熱處理爐中,現場(chǎng)實(shí)用效果良好。
新閥門(mén)在爐前管道按大小火布置,煤氣布置兩個(gè)氣動(dòng)快速截止閥,空氣布置一臺雙位蝶閥,安裝如圖1所示。
圖1 新型雙位蝶閥的安裝
現在這個(gè)閥門(mén)已經(jīng)工作將近1年的時(shí)間,工作十分穩定,反應迅速。現場(chǎng)的維護量很少,相對于原來(lái)的雙位蝶閥又降低了成本,收效顯著(zhù)。
4 結論
新閥門(mén)相對原有雙位蝶閥減少一個(gè)控制點(diǎn),降低了成本。并且采用了耐高溫無(wú)彈簧雙位調節型的氣動(dòng)推桿,汽缸本身質(zhì)量可靠,并且汽缸能耐150℃的高溫。雖然閥門(mén)內空氣溫度最高可達300℃左右,但到汽缸所處位置溫度一般都在100℃以下。汽缸動(dòng)作速度迅速,再加上調速功能,有效地避免了空氣閥門(mén)速度過(guò)快引起在大小火變換時(shí)對燒嘴的沖擊。配備這樣的閥門(mén)使燃燒系統既平穩又反應迅速,可以說(shuō)該閥門(mén)集合了耐高溫、長(cháng)壽命、動(dòng)作迅速可調和成本低等多重優(yōu)點(diǎn)于一身。隨著(zhù)我國對火焰熱處理爐的要求越來(lái)越高,新閥門(mén)一定會(huì )得到廣泛的應用。