HJ新型翻板閥應(yīng)對(duì)漏風(fēng)問題的探討

摘要：本文通過對(duì)常規(guī)翻板閥結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(duì)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(duì)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(duì)翻板閥系統(tǒng)密封造成影響，需要認(rèn)真對(duì)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(yǔ)

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(duì)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