上海滬工閥門廠(集團)有限公司
造氣系統(tǒng)的油壓網(wǎng)絡(luò)是造氣的中樞神經(jīng),它嚴格執(zhí)行著微機發(fā)出的信號指令、并傳遞動力驅(qū)動油壓閥門切換氣體流向,完成循環(huán)工作。
而作為執(zhí)行機構(gòu)的油壓閥門啟、閉到位的動作準確性、關(guān)閉的嚴密性、開啟的通徑利用率,啟閉的到位速度以及可靠性和運行效率。都直接影響到煤氣爐運行的安全性和運行效率。要保證和提高,油壓閥門的性能和質(zhì)量,要求在閥門的設(shè)計上作改進、制作和選材等方面都要提檔次、上等級。
油壓閥門從造氣應(yīng)用角度講,稱之工藝閥門,屬于全開、全閉式閥門、要求開啟要貫通,關(guān)閉要嚴密。其作用在于切換氣體,走向?qū)崿F(xiàn)階段的轉(zhuǎn)換連接,形成循環(huán)制氣。隨著煤氣爐連續(xù)運行能力的提高,新的生產(chǎn)特點已經(jīng)對閥門的性能和質(zhì)量提出了更高的要求。因此每一個廠家,都應(yīng)該對油壓閥門的性能和質(zhì)量倍加重視。以往人們只重視閥門是否能關(guān)嚴和使用壽命。而新的理念看這個問題則以為,以上兩個問題固然重要,而只強調(diào)以上兩個方面還是不夠的,還要注重閥門的開啟度,即有效通徑利用率。這一點,是造氣技術(shù)發(fā)展過程中,總結(jié)發(fā)現(xiàn)的又一制約煤氣爐運行效率的生產(chǎn)能力的新問題。近 10 年的造氣技術(shù)改造,一直側(cè)重煤氣爐擴大直徑和改造高徑比,以及簡化流程加粗管道。旨在提高制氣效率,提高單爐生產(chǎn)能力從而適應(yīng)不斷擴大的系統(tǒng)生產(chǎn)能力,消除小爐子成排,熱效率低的局面。然而,一些廠家工藝管道擴大后,由于油壓閥門選配不正確。致使阻力沒能按設(shè)計要求降低,投資的效益沒能完全發(fā)揮。原因在于選配的油壓閥門設(shè)計存在不足使其開度不夠,因此閥板占用一定通道面積,產(chǎn)生阻力形成卡脖子現(xiàn)象。解決這一問題,必須從設(shè)計方案的改進入手。以提高有效通經(jīng)利用率、降低阻力、提高運行可靠性、降低故障率為目標。對油壓閘板閥、座板閥、蝶閥進行了一系列改進。
1、油壓閘板閥的改進(以下簡稱閘板閥)
當今,閘板閥在小氮肥行業(yè)造氣系統(tǒng)的應(yīng)用依然比較多。
應(yīng)用最多的位置當屬吹風閥,近 70% 的單爐系統(tǒng)都是采用 1 臺閘板閥,加 1 臺油壓蝶閥為一閥組用于入爐風閥位置。因閘板閥在風管上呈直線連接不會因閥門安裝產(chǎn)生彎角,吹風阻力應(yīng)該不會產(chǎn)生。然而,吹風阻力是否就小了呢?原設(shè)計的閘板閥存在有兩個方面的不足,一是內(nèi)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜易脫落故障率高,維修費高。二是閘板行程不夠,開啟時閘板有 20%~25% 懸于閥口處,提不上去產(chǎn)生阻力。
改進方法:
(1)內(nèi)件改進,原設(shè)計內(nèi)件數(shù)量多,結(jié)構(gòu)繁瑣,聯(lián)接和緊固方法不合理。實際生產(chǎn)中因吹風閘板閥出故障影響生產(chǎn)的機率最高,老式閘板閥內(nèi)件共 12 件:閘板兩片、閥芯一件、下楔一件、漲鐵塊兩件、聯(lián)接耳環(huán)二件、緊固螺栓四顆,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,拆,裝都十分困難。
改進后,內(nèi)件分為六件,減少一半。由兩片自帶子、母爪扣的閘板和一件上楔、一件下楔組成。四件通過巧妙的相互鉤、掛聯(lián)為一套。啟閉時漲、縮靈活可靠。
(2)閥桿與上楔聯(lián)結(jié)方式改進,原聯(lián)接方式為,原設(shè)計閥桿下端為“T”字形結(jié)構(gòu),與閥芯上端的“。”形扣槽勾掛聯(lián)接,該機構(gòu)活動余隙打,易脫落。
改進方法:
上楔上部設(shè)內(nèi)螺紋孔。閥桿去掉“T”字形頭,下端改為外螺絲頭與上楔緊固為一體,再防脫銷。改進后特點:結(jié)構(gòu)簡單、不易脫落、使用周期長,故障率減少 60% 以上。
(3)閥板行程改進,閥板提高高度不夠直接影響吹風流量,等于該處縮小了通徑。使吹風效率下降,吹風時間延長。
改進后的的設(shè)計既能使閥板全部打開又增設(shè),防過位措施,使老式設(shè)計方案存在的問題得到有效解決。
2、新型油壓座板閥(以下簡稱座板閥)
座板閥目前在煤氣系統(tǒng)應(yīng)用最廣、用量最大,大至 DN1000,小至 DN20。規(guī)格多,處安全蝶閥位置外,其他閥位均能使用座板閥。因此,座板閥改進的意義更大。
改進方法:
(1)座板閥的第一項改進:將上封蓋由“平板”形,改為“凸”形。
為閥板設(shè)計了一個“藏身之處”閥板打開時全部縮入閥蓋上的空腔內(nèi)。一是讓開通道增大了流通面積,二是避免了氣體夾帶灰塵的沖刷。而原設(shè)計閥板打開是懸于閥體的氣體通道內(nèi),占有有效通徑 20% 左右。增加氣體阻力、影響制氣效率、改進后通徑利用率 100%。
(2)改進密封形式:
斜面密封已使用多年,總結(jié)得知,密封上易粘連異物、常有垢類物質(zhì)出現(xiàn)在局部范圍內(nèi),而且易片狀脫落影響密封性能。改為線密形式后密封面縮小、密封面受力增大。
不易產(chǎn)生異物粘連開,關(guān)撞擊產(chǎn)生自研磨、自修復(fù)效果。使用時間延長后密封面自動增寬,密封效果保持長久。
3、油壓蝶閥的改進方式(以下簡稱蝶閥)
油壓蝶閥早些年稱“安全擋板”,蝶閥實際上是個聯(lián)動的組合閥,其結(jié)構(gòu)是一個蝶板閥加一個小放空閥。
作用在于風閥關(guān)閉后,兩閥之間的帶壓余氣能通過放空放掉,起到保證安全的作用。
由于其具有特殊的重要性,現(xiàn)在稱之“安全蝶閥”,該閥的可靠性直接影響安全生產(chǎn)。要求必需具有密封性和可靠性,原設(shè)計存在缺陷故障率高。
主要是易脫銷、斷銷、行程不夠,關(guān)不嚴等。問題在于原設(shè)計的主蝶板軸為兩節(jié)“半軸”分別固定在蝶板兩側(cè),結(jié)構(gòu)強度不夠造成故障率高。常出現(xiàn)外部部分工作正常,而蝶板不動無空氣入爐,原因還不易查找。
改進方法:
將主軸改為由一條加粗的整軸貫穿蝶板中心,結(jié)構(gòu)強度高,定位準確,密封性能好,可靠性提高,故障率同比降低 70% 以上。從而對安全生產(chǎn)起到有力的保證作用。
4、選材質(zhì)量要提高
為適應(yīng)當今強化生產(chǎn)的條件下,風速快,沖刷力大和劣質(zhì)煤氣化時上、下行溫度高的特點。延長油壓閥門的使用壽命,提高連續(xù)長周期運行的水平。油壓閥門各主要部件的材質(zhì)需要提高檔次。提高抗裂、耐磨能力。
目前,為油壓閥門配套的緩沖型油壓缸已在部分廠家應(yīng)用。因緩沖油缸能在閥門將近關(guān)到位時,突然減慢活塞桿的吐伸速度,使閥板與閥口撞擊減少,從而減緩密封面磨損。
同時也減輕了十字頭等聯(lián)接部件的撞擊力,從而降低了故障率延長了使用周期。
另外,油壓缸內(nèi)密封填料也有較大改進,聚四氟乙烯填料使用壽命比原來填料增加幾倍,同樣也是在向著延長使用周期、減少故障率方向邁進。
這兩項改進應(yīng)用價值極高,推廣速度較快,今后將發(fā)展為廣泛應(yīng)用。閥體部分原來基本采用 HT-Zo 普通鑄鐵,改為 H 下 250 耐熱鑄鐵就能滿足需要。部分廠將關(guān)鍵部位如除塵前位置使用的上行閥、熱回收閥等的閥板、閥圈、閥桿改為不銹鋼材質(zhì)。更加延長了使用壽命,這一點是十分有益的。一般位置的座板閥密封件采用球墨鑄鐵就能滿足需要,但不宜再使用普通鑄鐵件。
5、結(jié)束語
對油壓閥門性能、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)的改進,主要體現(xiàn)了以下兩個方面的重大意義。
(1)通過改進閥板打開時的提升高度,使有效通徑全部利用。從而消除存在多少年來的閥門阻力問題,系統(tǒng)阻力相應(yīng)降低。使煤氣爐吹風和制氣效率相應(yīng)提高。相當于將管道家杜了 100 咖左右的通徑。
(2)改進后,油壓閥門可靠性提高,故障率明顯下降,煤氣爐安全性能提高,連續(xù)運行能力增強。特別適合當今要求提高連續(xù)性生產(chǎn)水平的形勢。
油壓閥門在煤氣系統(tǒng)所占份額比較小,在選配時更應(yīng)該比性能,比質(zhì)量,比可靠性。否則,如生產(chǎn)中一個油壓閥門出故障,整臺爐則不能工作。更易造成氧含量高、局部爆炸或惡性事故,煤氣系統(tǒng)每一個油壓閥門都是關(guān)鍵部件。
可見,油壓閥門的性能、質(zhì)量和可靠性,直接而又很大程度的影響著煤氣系統(tǒng)的生產(chǎn)效率以及安全和節(jié)能。各f企業(yè)應(yīng)慎重對待該問題。