HJ新型翻板閥應(yīng)對漏風(fēng)問題的探討

摘要：本文通過對常規(guī)翻板閥結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場實(shí)際使用情況的歸納總結(jié)，以HJ新型翻板閥為例，從產(chǎn)品生產(chǎn)、設(shè)計(jì)角度探討了翻板閥在使用過程中的常見漏風(fēng)問題及解決方案。結(jié)果表明，翻板閥常見漏風(fēng)問題主要包含閥殼體漏風(fēng)、轉(zhuǎn)動(dòng)部位漏風(fēng)、閥體內(nèi)部閥板閉合漏風(fēng)。其根本原因是閥體各配合位置的密封結(jié)構(gòu)、密封方式不合理，造成閥體工作過程中因偶然正壓導(dǎo)致風(fēng)、料泄露。

關(guān)鍵詞：漏風(fēng)漏料；夾緊力；三層密封；閥板開合靈敏；定期維護(hù)

0 引言

翻板閥在預(yù)熱器體系中的作用是實(shí)現(xiàn)物料分離、防止氣流短路，所以其在窯尾系統(tǒng)的節(jié)能降耗方面占據(jù)至關(guān)重要的地位。由于翻板閥的工作環(huán)境相對復(fù)雜，常出現(xiàn)各種原因的漏風(fēng)漏料現(xiàn)象，造成翻板閥在使用過程中的穩(wěn)定性普遍較差，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)工藝需要不斷地改進(jìn)和完善。在使用過程中，造成閥板漏風(fēng)漏料的因素比較復(fù)雜，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，常見有以下三種情況。

1 閥殼體跑灰漏料

翻板閥為了便于使用過程中在線觀察內(nèi)部狀況、清理內(nèi)部結(jié)皮，常在殼體上設(shè)置觀察孔、清堵門，為了便于停窯時(shí)期對內(nèi)部閥板、閥軸的維修更換，還設(shè)置有檢修門。觀察孔、清堵門、檢修門是從外部維護(hù)、使用翻板閥必不可少的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是翻板閥跑灰漏料問題最常發(fā)生、最為嚴(yán)重的地方。

目前市場上翻板閥為解決閥體漏料，大多采用在各孔門接觸面上壓裝盤根起到壓緊密封的作用。觀察孔、清堵門由于使用過程中需要頻繁的開合，盤根很難完好的貼合在接觸面上，而且頻繁地更換盤根不僅麻煩且存在一定的危險(xiǎn)因素。檢修門由于接觸面積較大，金屬受熱變形常導(dǎo)致接觸面間夾緊受力不均，部分區(qū)域漏風(fēng)。

針對上述問題，HJ新型翻板閥在接觸面上設(shè)計(jì)特有密封機(jī)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由盤根壓條、盤根槽、密封盤根組成（見圖1、圖2）。盤根壓條上設(shè)計(jì)梯形凸起，即便于接觸面閉合定位，同時(shí)接觸面閉合后梯形凸起還能擠壓盤根，將盤根完全填充進(jìn)盤根槽與盤根壓條間的空腔內(nèi)部，形成迷宮結(jié)構(gòu)，進(jìn)而解決密封面間因夾緊力不夠?qū)е碌呐茱L(fēng)漏料。盤根槽與密封盤根之間采用過盈配合，盤根在外力作用下壓入盤根槽，解決了密封面頻繁開合過程中盤根掉落問題。

圖（1）HJ新型翻板閥密封實(shí)物圖

圖（2）HJ新型翻板閥密封結(jié)構(gòu)示意圖

2轉(zhuǎn)動(dòng)部位漏風(fēng)

閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)部位漏風(fēng)是翻板閥使用過程中最難徹底解決的漏風(fēng)問題，轉(zhuǎn)動(dòng)部位漏風(fēng)，輕則影響現(xiàn)場環(huán)境造成系統(tǒng)能耗增加，重則影響設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，造成設(shè)備卡死，甚至停機(jī)。目前翻板閥大多采用盤根填料密封，其原理是通過對密封填料施加一定的徑向力從而填堵翻板閥殼體與活動(dòng)閥板軸之間的間隙，該密封方式必然會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)軸的密封性與靈活性相互矛盾。填料所受徑向力越大，軸端密封效果越好，但軸的靈活性越差，徑向力過小，軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，但密封效果又不理想。

針對上述問題，HJ新型翻板閥設(shè)計(jì)思路是將密封和轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)相互矛盾問題拆開后分別處理。由內(nèi)而外設(shè)置迷宮、填料、油封三層密封結(jié)構(gòu)（見圖3）。其中迷宮、油封結(jié)構(gòu)不直接與轉(zhuǎn)動(dòng)軸接觸，迷宮結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)置引流環(huán)，可提前大幅度卸去沖擊到填料上面的瞬時(shí)正壓，由于接觸填料的瞬時(shí)正壓變低，填料密封的效果更加顯著。設(shè)置在最外端的油封既可以減少外部粉塵進(jìn)入填料，也可以再次降低漏料機(jī)率。

圖（3）HJ新型翻板閥密封結(jié)構(gòu)

3閥體內(nèi)部閉合漏風(fēng)

正如前文所提到的，翻板閥在預(yù)熱器體系中的主要作用是實(shí)現(xiàn)物料分離、防止氣流短路。翻板閥工藝效果的好壞取決于工作時(shí)閥體上部物料下落閥板開啟過程中下部竄流到上部的煙氣流量，煙氣流量越小，系統(tǒng)熱損耗越低，從而起到節(jié)能降耗的效果。這就要求翻板閥閥板與上部料管間有良好的密閉性，閥板受物料沖擊時(shí)要反應(yīng)靈敏。

HJ新型翻板閥在閥板上部設(shè)置密封環(huán)，密封環(huán)與閥板配合面使用磨床加工，保證閥板密閉時(shí)各部位接觸面光滑、無間隙（見圖4）。閥體轉(zhuǎn)動(dòng)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)借鑒有限元仿真分析，計(jì)算解析運(yùn)動(dòng)副最佳受力點(diǎn)，使物料下落的沖擊力、下級(jí)換熱管道氣流向上的推力，以及配重錘的重力三個(gè)平衡力相互作用后，閥板受到物料沖擊后開合更加靈敏。翻板閥安裝且下料平穩(wěn)后，配重臂可以在一定范圍人工調(diào)整，保證配重臂始終保持在水平15°夾角內(nèi)，從而使翻板處于平衡狀態(tài)并保持小幅度震顫，達(dá)到設(shè)備即能連續(xù)脈動(dòng)給料的同時(shí)又具有良好鎖風(fēng)的功能。

圖（4）HJ新型翻板閥密封面結(jié)構(gòu)

4其他因素

翻板閥漏風(fēng)是一個(gè)系統(tǒng)性問題，除了上述三種因素外，密封填料老化、填料與密封部位壓力不足、盤根壓緊螺栓松動(dòng)、配件形變、生產(chǎn)裝配精度過低等都可能對翻板閥系統(tǒng)密封造成影響，需要認(rèn)真對待翻板閥設(shè)計(jì)、安裝和使用中的每一個(gè)過程，定期檢查維護(hù)。

圖（5）HJ新型翻板閥實(shí)物圖

5結(jié)束語

翻板閥漏風(fēng)的情況復(fù)雜多樣，需要生產(chǎn)者、使用者共同分析探討。經(jīng)過三年的總結(jié)改進(jìn)，HJ新型閥板閥在生產(chǎn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)對各種漏風(fēng)問題的解決方案直觀有效，不僅降低了系統(tǒng)熱耗，也減少了由于翻板閥問題造成的停窯現(xiàn)象。其產(chǎn)品的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性得到了客戶的一致認(rèn)可，為企業(yè)帶來了一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，值得推廣。

作者：江春曉，楊紅旭，袁虎

單位：河南匯金智能裝備有限公司