煙道蝶閥的概述及結構特性

在鎳熔煉系統及配套的煙氣化工產品管網中, 煙道蝶閥主要用于調節處理來自火法冶煉產生的煙 氣(如閃速爐、轉爐、銅合成爐、富氧頂吹熔煉爐 或貧化爐產生的煙氣) 。精礦干燥是熔煉系統中物 料制備的主要工序之一, 該工藝流程是將來自選礦 含水8 %～10 %的濕精礦和煤粉燃燒產生的熱煤氣 混合, 經過“三段式”氣流干燥至含水≤013 %的 干精礦。煙氣制酸裝置主要包括凈化、轉化、干吸 和酸庫等單元。熔煉產生的煙氣和制酸所用煙氣溫 度較高且催化劑粉塵較大, 對管道閥門有腐蝕和阻 滯作用。熔煉和制酸管網用煙道蝶閥應根據其使用 工況條件進行結構設計, 避免由于熱變形和閥門管 壁粉塵粘結及管道灰堵使得煙道蝶閥不能正常啟 閉, 影響冶煉化工設備的正常運行。

煙道蝶閥結構特性

從標準規定和實際使用情況分析, 煙道蝶閥用 于介質的截斷或者調節時, 其密封性能要求與金屬 密封蝶閥有一定的差別。作為管網含塵煙氣控制設 備, 處于關閉位置仍留有一定間隙不會影響管路開 度調節達到爐壓的自動控制。煙道蝶閥與金屬密封 蝶閥流體特性相似, 蝶閥開度與流量之間的關系基 本上呈線性比例關系。如果用以控制流量, 其流量 特性與配套管路的流阻系數有密切關系。如兩條管 道安裝閥門口徑和形式完全相同, 而管道損失系數 不同, 閥門的流量差別就會相差很大。如果閥門處 于節流幅度較大的狀態, 蝶板處于中間開度時, 關 閉過程中, 蝶板上下兩側可以形成完全不同的狀 態, 一側蝶板前端順介質流向而動, 另一側則逆介 質流向而動。因此, 一側閥體與蝶板形成似噴嘴形 開口, 另一側則類似節流孔形開口, 噴嘴側比節流 側流速快的多, 而節流側一面往往會產生負壓, 所 以煙道蝶閥水平安裝時應將噴嘴側放在管道的下 部, 可以避免管道閥門連接處灰堵現象的發生。

煙道蝶閥主要起截流和調節流量的作用, 特別 是大口徑蝶閥, 工況條件影響閥門的變形因素較多 且變形量不易控制, 所以結構設計應考慮環境因素 的影響。煙道蝶閥徑向密封與金屬密封蝶閥結構相 似, 應用過程中受溫度影響易產生熱卡阻, 影響閥 門的啟閉。

煙道蝶閥密封形式以平面密封較為理 想, 可以設計成垂直板或斜板式結構(如上圖 ) , 閥 體、蝶板以側平面為密封副。蝶板外徑可以小于閥 體通徑, 即使閥門內腔管壁有粘結也能方便開啟。 管道變形對閥門主體密封性能影響沒有徑向密封效 果明顯。該結構閥體密封面的對稱度要求較高, 特 別是斜板式結構其閥體密封側平面在普通機械設備 上難以加工, 必須安排合理的工藝才能使裝配精度 達到理想的密封效果。平面密封結構如果采用杠桿 式, 無論垂直板還是斜板結構都可解決密封平面在 加工過程中存在的問題。該結構有許多優點, 杠桿 結構閥門密封面為側平面密封, 不會產生徑向卡 阻。另外, 閥體和蝶板密封側平面為連續的平面整 體加工, 蝶板外徑設計小于閥體通徑。蝶板關閉過 程先轉動后平動密封面越壓越緊, 開啟過程蝶板先 平動后轉動, 也不會產生卡阻。煙道蝶閥一般在壓 力低、溫度高的環境條件下工作, 不會影響閥門啟 閉。

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