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气动蝶阀-新型的气动双位蝶阀形式和特点
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近几年,随着我国装备制造业的迅猛发展,尤其是热处理方面的要求不断提高,在冶金、机械等行业中,为了提高燃气台车式热处理炉温度的均匀性,多采用脉冲控制的方式控制燃烧。为了控制烧嘴的大火和小火状态,需要在烧嘴前空气管道中设置一种阀门,这种阀门的特点为:开关位置可调、动作速度迅速可调、工作可靠稳定、耐高温达300℃。根据上述要求开发了新型的气动双位蝶阀。
   1 现有双位蝶阀存在的问题
   阀门的两个位置即开位和关位是可调的,且动作频繁,要求使用寿命在100万次以上。目前这种阀门主要有三位式的气动蝶阀和电动的双位蝶阀两种。三位式的气动蝶阀以国产为主,其气缸的机构复杂,通过两个气源管的通断实现阀门的三个位置,因为要实现三个位置,所以气缸里安装了弹簧。现场使用发现该阀门故障率高,首先是汽缸本身质量问题,另外由于弹簧在温度较高的情况下工作不理想,也使这种双位蝶阀的可靠性受到了限制。电动的双位蝶阀为两个位置,采用电动的驱动机构控制阀门动作,价格相对较贵,以进口为主。由于其力矩较小,而且电动执行器也不适合快速正反转动作,为了调节速度还需要加一个阻尼器来调节阀门动作速度,结构相对较复杂。
   2 新开发双位蝶阀的形式和特点
   设计新阀门要求:动作迅速可调、阀门开关位置可调、使用寿命长和耐高温等特点。结合上述要求该阀门开发的重点在于阀门的驱动执行部件和动作部分的材质选择。
   气动双位蝶阀采用特殊的气动装置,完成阀门自动开关、速度调节和大小火位置的调节。同时气动元件采用耐高温材料,可实现阀门耐300℃高温。这种气动元件一般规格比较小,所以价格非常便宜。采用球磨铸铁作为支架和连接套,因该材质本身就有润滑作用,无需额外添加润滑剂就可以保证使用寿命。
   气动执行器采用双向输出轴,双向调节型,用于解决双位蝶阀大小火位置调节的问题。采用氟橡胶密封环,汽缸本身可耐150℃高温。
   采用石墨为填料,耐高温,润滑性能好。选用阀杆的材质为2Cr13,耐温和防锈性能都能满足要求。选择连接套和支架的材质为球磨铸铁,保证强度的情况下,还能起一定的润滑作用。
   该阀门具有动作速度快并且速度可调,耐高温,适合频繁动作,使用寿命长,造价低廉的优点,适用介质为高温空气。设计阀门采用三维制图技术,使阀门变得更加美观。
   3 新型双位蝶阀的应用
   新阀门在2010年应用于某特钢基地初轧厂10号台车式热处理炉中,现场实用效果良好。
   新阀门在炉前管道按大小火布置,煤气布置两个气动快速截止阀,空气布置一台双位蝶阀
   现在这个阀门已经工作将近1年的时间,工作十分稳定,反应迅速。现场的维护量很少,相对于原来的双位蝶阀又降低了成本,收效显著。
   4 结论
   新阀门相对原有双位蝶阀减少一个控制点,降低了成本。并且采用了耐高温无弹簧双位调节型的气动推杆,汽缸本身质量可靠,并且汽缸能耐150℃的高温。虽然阀门内空气温度最高可达300℃左右,但到汽缸所处位置温度一般都在100℃以下。汽缸动作速度迅速,再加上调速功能,有效地避免了空气阀门速度过快引起在大小火变换时对烧嘴的冲击。配备这样的阀门使燃烧系统既平稳又反应迅速,可以说该阀门集合了耐高温、长寿命、动作迅速可调和成本低等多重优点于一身。随着我国对火焰热处理炉的要求越来越高,新阀门一定会得到广泛的应用。

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