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  • 行业动态
  • 德国LIK电动高温调节阀的改进优化
  • 发布日期:2020/10/15      浏览次数:
  • 一、优化前的情况及问题
    电动高温调节阀在烧成系统中通过调节阀板的开度控制烧成系统中三次风的风量、风速来调整回转窑中进料速度、分解炉中煤粉的燃烧速度,控制煤粉在分解炉的停留时间,均匀分解炉内流场、浓度场及温度,提高预热器热效率、减小系统阻力以利于系统稳定运行。有相当部分的工厂使用钢丝绳升降来控制高温调节阀阀板开度,这种装置寿命不长。存在的问题有:高温环境中阀板受热变形后易卡住壳体导致升降失效而无法调节上、下开度,手动钢丝绳升降阀板的方式效率低,电气自动化程度低;风机电动机振动较大易使风机受损,需要工人到现场观察阀板高度位置来调控阀板开度,自动化程度低;其他还有阀体上、下部间有间隙易使上面链条受到高温热辐射而损坏甚至断裂等问题。

    二、改进方案及优化设计
    为改进调节阀的使用性能设计了耐高温的电动调节阀。电动调节阀由传动电机装置、阀板、壳体、风冷装置、位置发生器装置、减振装置、配重装置、观察辅助装置等组成,见1

     

    电动高温调节阀工作结构图

     

    这些装置共同作用使高温调节阀高效、良好的发挥性能。设计特点如下:

    (1)阀板设计为空心结构以放置风冷装置的进、出冷却风管,阀板选择耐热、耐磨损不锈钢,可以耐1000℃以上的高温;阀板周围浇筑耐高温耐火材料,浇筑料厚度在100mm以上,耐强力冲刷,耐高度磨损,可以大大延长阀板使用寿命。

     

    (2)传动装置设计为电动机传动,由电动机、带制动轮的联轴节、减速机、传动小链轮、传动大链轮、轴承与轴承座、传动轴等组成。起吊装置设计由起重链条、吊钩、导轨、滑轮装置等组成。阀板壳体由上部壳体、下部壳体等组成,壳体上设有检修观察门以备每年2次年检和大修使用。阀板的升降调节是通过传动装置来实施的:传动电动机传输转动力矩,经联轴节、制动器、减速机,连接传动小、大链轮;经滑轮装置带动起重链轮上的传动轴,轴上挂有起重链条用吊钩连接高温阀板,这样将电机的转动力矩转换成阀板的直线运动,从而控制阀板的上下升降调节阀板的开度,达到调节风速和风量的目的。这种通过电机传动来调节阀板开度的方式减轻了人工手动旋转阀板的工作量,提高了工业自动化程度。

     

    (3)针对以往的问题设计了风冷装置,由风冷支架、冷却风机、进风管、排风管等组成。调节阀板设计成中空的框架型结构,周围边框是连续实心,中部为空心结构以便冷却风管通入冷风进、出,在阀板壳体上设计风冷支架焊在壳体上,支架上安装冷却风机,风机上部连接冷却进风管,进风管从阀板壳体顶部靠传动装置的支撑架下面进风口进入阀板中心,循环一周再由设计在阀板壳体上部的排风管排出壳体外,这样从内部冷却阀板可以减轻外部高温对阀板的损伤,延长阀板的使用寿命。

     

    (4)为防止风机电动机振动较大易使风机受损问题设计了减振装置,在阀板壳体上设计减振支架焊在壳体上,支架上安装减振垫,减振垫可吸收上下、左右前后等几维空间变形,减震垫上连接定位钢板,定位钢板再连接二次减震垫,减震垫上部连接冷却风机,风机与进风管之间再安装一柔性膨胀节,膨胀节即能起到吸收设备伸缩变形的膨胀量,同时也具有减震作用。

     

    (5)在阀板壳体外部设计了配重装置以减轻传动电机的工作压力。配重装置的实施:起重链条一端连接阀板,链条挂在滑轮装置上,滑轮装置固定在焊接于壳体的支架上,起重链条另一端和配重箱的支耳焊接,这样阀板可与配重箱同步运行,阀板下降时,配重箱上升,反之亦然。这样在电机断电或故障时可平衡阀板的重量,不至于阀板失控快速下降砸坏周边壳体等设备。配重块数量可根据需要配置。

     

    (6)为方便在安装或现场调试时观察阀板开度,设计了观察辅助装置,由标尺和指针等组成,见2。标尺上刻有数字,将标尺焊接在壳体上,配重箱上装有指针,指向壳体上安装好的直线标尺上的数字随指针运动,即可知道阀板的运行位置。

     

                                               图配重装置和行程观察装置示意图

    (7)为进一步实现在中控室显示阀板开度,设计了位置发生器装置,通过电子感应器将电信号传到中控室以便在远程可以显示出闸板的行程开度位置。有拉绳直线位移型传感器和角度位移型位置发生器这两种形式。可根据需要选其中一种或两种。
    直线位移型传感器装置通过在配重装置旁设计传感器,在阀板外部壳体上设计支架、连接杆、接线箱、直线位移型感应器等装置,将感应器触点用螺栓连接在配重箱箱体上,这样感应器即可与配重箱同步运行。配重箱上装有指针,可指向壳体上安装好的直线标尺上的数字,即可知道阀板的运行位置,由电缆线将感应器电信号传到中控室,即可远程控制显示阀板的行程,见3

     

    直线位移发生器示意图


    角度位移型位置发生器装置通过在传动装置旁设计角位移位置发生器,把传动装置的传动轴与位置发生器的输入轴连接起来,输入轴上小齿轮带动大齿轮旋转,输入轴另一端连接角度位移感应器,这样感应器即可与传动轴同步旋转运行,由自动化编程将旋转角度转换为直线数字,由电缆线将信号传到中控室,即可远程控制显示阀板的行程,见4

     

                                                  图角位移位置发生器示意图


     

    (8)针对阀体上、下部之间有间隙易使上面链条受到高温热辐射而损坏甚至断裂的问题,在上、下壳体间增加密封装置,见5。将间隙减到最小量,避免下部壳体的高温气流辐射到上部壳体而损坏甚至烧断链条,大大延长了链条的使用寿命。

     

                                                   图5 密封装置示意图

    三、改进优化后的应用及效果
    优化设计后的电动高温阀构思巧妙,结构合理、紧凑,功能齐全,耐高温、耐磨损,可调控,可控制震动,可控制失重。不仅调节效果好,而且大大减轻工人现场调节的工作量,减小工人在高温、高空等恶劣条件下操作工作的危险性,其实用价值较高。经制造、安装、调试后使用在1000t/d12000t/d水泥生产线工程上,效果良好,工厂业主反馈优化设计的电动高温调节阀较以前的各种单向型、手动型、旋转碟片型等简单调节型效果好,使用寿命长,能较好地满足生产需要。

     

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