防冲击耐磨角阀

　　分析了灰锁泄压系统角阀的工况要求及存在的问题，介绍了防冲击耐磨角阀的工作原理、结构特点及其使用性能。

1、概述

　　鲁奇加压气化技术是将煤燃烧气化以生产城市煤气和合成氨原料气的一种方法，该技术适应的煤种广﹑气化强度大﹑气化效率高﹑粗煤气无需再加压即可远距离输送。鲁奇加压气化装置主要由气化炉与煤锁﹑灰锁构成。气化炉在运行过程中，排灰泄压系统里的角阀损坏率较高，角阀大部分依赖进口且价格非常昂贵，国产角阀使用寿命较短，制约了气化炉的长周期安全稳定运行。

2、问题分析

　　灰锁直接连接在气化炉的底部法兰上，连续不断的接收气化炉旋转炉篦的排灰。正常情况与气化炉相通并压力相等，排灰时灰锁泄压至常压。在灰锁排灰之前，角阀将灰锁泄压系统内的气体压力泄至大气压后排灰，以减少刮板机的负荷。由于气化炉的生产负荷增加，原料煤质较差，灰分高，由原设计灰分26%普遍达到30%以上，甚至达到40%以上。致使气化炉的加煤、排灰等工艺操作时间间隔小于设计值，增多排灰次数并提高泄压频率，导致角阀动作频繁。灰锁蒸气温度约为350℃，气体中夹带着煤灰介质，流速很高，造成对角阀密封面的冲蚀，而形成了沟痕，破坏了角阀的密封性。另外，阀瓣和阀座密封面受到轴向力的冲击也将引起密封面变形或损坏。

3、工作原理

　　根据灰锁泄压系统工况的要求及其角阀在运行中出现的问题，研制设计的防冲击耐磨角阀主要由阀体、阀座、阀瓣、缓冲弹簧、阀杆、阀盖和气动执行机构组成(图1)。防冲击耐磨角阀通过直行程气缸输出轴的输出力推动阀杆作上下直线运动。直行程气缸的开关速度快，输出轴的输出力直接快速推动阀杆向下直运动。阀杆与阀瓣采用弹簧衬套预紧结构。阀杆将快速关闭的力传递给弹簧和缓冲盖。弹簧具有蓄力和释放力，使阀瓣在较快速关闭情况下与阀座直接碰撞有缓冲作用，能有效解决阀门密封面受到轴向力的冲击引起密封面变形或损坏的问题，延长截止阀密封副的使用寿命。阀杆与阀瓣连接采用弹簧夹套预紧结构。在阀门的关闭过程中，阀座与阀瓣间的密封比压能迅速增加，从而使密封副形成合理的密封比压，保证阀门的密封性能。

4、结构特点

　　(1)阀杆与阀瓣采用弹簧衬套预紧结构，因弹簧具有蓄力和释放力的本身特性，阀瓣在较快速关闭情况下与阀座直接碰撞有缓冲作用，能有效解决阀门密封面受到轴向力的冲击引起密封面变形或损坏的问题，延长截止阀密封副的使用寿命。

1.阀体 2.阀座 3.阀瓣 4.耐磨垫片 5.缓冲盖 6.缓冲弹簧 7.阀杆 8.锁紧螺母 9.上密封座 10.阀盖 11.填料 12.填料压盖 13.连接块 14.气动执行机构 15.防灰密封圈 16、17.密封垫片

图1 防冲击耐磨角阀

　　(2)阀杆与阀瓣连接采用弹簧夹套预紧结构，在阀门的关闭过程中，阀座与阀瓣间的密封比压能迅速增加，从而保证密封副形成可靠的密封比压。

　　(3)阀体的内阀腔为自上而下的直角型结构，达到最有效的自上而下的压力密封效果。阀杆刚性合理。减少介质转弯次数与介质在阀体内的残留，解决介质堆积在腔体内阀门开关不到位的问题。

　　(4)阀瓣、阀杆、阀体内腔、上密封座、阀座及阀座通道表面喷涂有耐磨合金层，能有效提高内腔和流道耐磨耐冲刷能力，延长阀门使用寿命。

　　(5)阀座为衬套外置式，维修更换时不需要阀门解体，阀座维修更换方便。

5、结语

　　防冲击耐磨角阀具有良好的密封性能，耐腐蚀和磨损，防冲击，维修方便，使用寿命长，解决了阀门密封面受到轴向力的冲击引起密封面变形或损坏的问题。阀门已成功地应用于多套气化炉灰锁泄压系统。完全替代进口产品，满足工况使用条件要求。该阀已经获得了2项国家专利(专利号:ZL201320183239.8和ZL201320181967.5)。