創(chuàng)作者:陳旺生幸福堂劉紅黃新發(fā)
引言:運用多孔結(jié)構(gòu)水射流蔓延及水射流疊加原理,選用雙重疊排架結(jié)構(gòu),研發(fā)出一種耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥??梢蕴娲F(xiàn)階段除灰管道網(wǎng)中普遍使用的節(jié)流閥管及電動調(diào)節(jié)閥來均衡管道網(wǎng)摩擦阻力,具備不錯的耐磨性,使用期限長,組裝部位 不受到限制,調(diào)整十分便捷。
關(guān)鍵詞:電動調(diào)節(jié)閥節(jié)流閥管水射流
1除塵系統(tǒng)節(jié)流閥管存在的不足及剖析
為均衡除灰管道網(wǎng)的壓力及調(diào)整排風(fēng)量,現(xiàn)階段在除塵系統(tǒng)中普遍選用節(jié)流閥管及電動調(diào)節(jié)閥。
節(jié)流閥管通常安裝在管線中相對性很短的立管上,它的阻力系數(shù)一般都非常大。節(jié)流閥管的構(gòu)造如下圖1所顯示,其開孔率是穩(wěn)定一致的,沒法開展調(diào)整。
設(shè)節(jié)流閥管的打孔率是φ,管路中風(fēng)力為v0,則正中間芯管出入口的風(fēng)量為
(1)
式中,φ=A/A0,在其中A為芯管總面積,A0為外管面積。
一般地,節(jié)流閥管的開孔率在0.2~0.5中間,故由式(1)得知,正中間芯管出入口的風(fēng)力v=(2~5)v0。當(dāng)管線中的效率為16m/s時,芯管出入口的風(fēng)力最大將超過80m/s。假如節(jié)流閥管組裝部位不太好(出入口與彎管、三通等管材的間距低于5~10倍的管經(jīng)),如此高的效率可能大大的加速煙塵對節(jié)流閥管后的彎管、三通等管材的損壞。由于速率對破損的危害的程度較大,磨損率與效率的3次方正相關(guān)[1]。在武漢鋼鐵煉鐵廠當(dāng)場觀查得知,節(jié)流閥管出入口周邊6mm厚的彎管及三通,在一兩周的時間內(nèi)就被煙塵磨壞。
根據(jù)以上研究得知,節(jié)流閥管盡管可合理地用于均衡管道網(wǎng)摩擦阻力,但也有著一定的局限:一是節(jié)流閥管開孔率不能調(diào)整,二是節(jié)流閥管出入口的快速氣旋可能造成后來的管材損壞加重。
除塵系統(tǒng)中通常用電動調(diào)節(jié)閥來調(diào)整支系管和除塵點的排風(fēng)量。一般情形下,系統(tǒng)軟件的每一個除塵點均應(yīng)組裝電動調(diào)節(jié)閥,即使是在裝配有節(jié)流閥管的支系管路上也應(yīng)如此。現(xiàn)階段運用于工業(yè)除塵系統(tǒng)軟件中的電動調(diào)節(jié)閥關(guān)鍵形式有插座型及蝶型。
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若氣旋中粉塵濃度大,磨損性強,而電動調(diào)節(jié)閥的開啟度又較為鐘頭,閘板閥及碟閥都具有著一個相同的弊端便是油路板、閥心非常容易損壞,乃至使與之相接的接管道都導(dǎo)致明顯的損壞。電動調(diào)節(jié)閥易被損壞的首要因素是由于閥構(gòu)造不科學(xué),造成勢流大幅度轉(zhuǎn)變、氣旋遍布不勻稱,進而造成煙塵對閥及管材的破損加重,如下圖2所顯示。在冶金工業(yè)公司中,這樣的事情經(jīng)??梢钥吹剑陆M裝的電動調(diào)節(jié)閥,快的一兩周就被磨壞,導(dǎo)致很大的財產(chǎn)損失。
材料說明,現(xiàn)階段中國未有低成本、耐磨性優(yōu)良的電動調(diào)節(jié)閥。目前的電動調(diào)節(jié)閥有的選用加厚型厚鋼板制做,有的選用價格昂貴的金屬復(fù)合材料制做,這類處于被動防腐蝕,不但不會從本質(zhì)上處理損壞問題,并且造成成本費大大增加。
文中講解的耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥具備節(jié)流閥管及電動調(diào)節(jié)閥的作用,可將二者合二為一。
2節(jié)流閥耐磨損電動調(diào)節(jié)閥的構(gòu)造及基本原理
耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥的構(gòu)造如下圖3所顯示。它由油路板、主題活動多孔結(jié)構(gòu)板、固定不動多孔結(jié)構(gòu)板及開啟度調(diào)整設(shè)備所構(gòu)成。主題活動多孔結(jié)構(gòu)板與固定不動多孔結(jié)構(gòu)板的打孔狀況可徹底一樣,打孔方式具體有2種,即條型孔和環(huán)形孔,如下圖4所顯示。
開啟度調(diào)整設(shè)備與煙塵氣旋是防護的,而且選用雙傳動齒輪及蝸桿傳動系統(tǒng),那樣的構(gòu)造不但可以避免 因為灰塵的阻塞而使開啟度調(diào)整設(shè)備失效,并且不容易銹死。根據(jù)旋轉(zhuǎn)開啟度調(diào)整設(shè)備上的調(diào)整搖桿,就可以推動主題活動多孔結(jié)構(gòu)板上下挪動,進而做到均衡摩擦阻力及調(diào)整排風(fēng)量的目地。當(dāng)主題活動多孔結(jié)構(gòu)板的打孔與固定不動多孔結(jié)構(gòu)板上的打孔徹底重疊時,開啟度為較大;當(dāng)主題活動多孔結(jié)構(gòu)板的打孔與固定不動多孔結(jié)構(gòu)板上的打孔徹底移位時,閥的開啟度做到最少。在開啟度調(diào)整設(shè)備上用配有開啟度指示儀,根據(jù)它可迅速而精確地讀取現(xiàn)階段閥的開啟度。
該閥運用小圓孔(條型孔、環(huán)形孔)水射流蔓延及疊加原理,使氣體在很短的間距內(nèi)勻稱混和。
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當(dāng)氣旋根據(jù)固定不動多孔結(jié)構(gòu)板及主題活動多孔結(jié)構(gòu)板后,在受限空間內(nèi),平行面水射流互相累加、復(fù)混肥。圖5以2股平行面水射流互相累加為例子:當(dāng)2股平行面水射流間距較近時,水射流的發(fā)展趨勢將相互之間危害。在匯聚以前,每一股水射流單獨發(fā)展趨勢。匯聚以后,水射流界限交叉,相互之間影響重合,慢慢產(chǎn)生1股總水射流,總射流充足發(fā)展趨勢后,就可以在很短的間距內(nèi)勻稱混和,進而使速率沿油路板橫斷面分布均勻。
一般地,條型孔的間距或環(huán)形孔的直徑均取10mm,孔橋的間距也取10mm,水射流的傳播角θ一般在2°~16°中間[2],則可估算出水射流較充足混和的地方離管口的間距為:
x=b/tanθ(2)
將b=15mm,θ=12°帶入式(2)可獲得x=71mm。這說明,選用多孔材料,運用小圓孔水射流蔓延、疊加原理,氣旋根據(jù)耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥后,在還不到100mm的間距內(nèi)就可以勻稱混和,那樣就可防止快速氣旋對油路板及閥后管材導(dǎo)致明顯的損壞。
次之,因為選用多孔材料,在油路板與微孔板的交匯處不容易產(chǎn)生漩渦,進而極大降低了煙塵對油路板的損壞。
此外,煙塵與閥心(多孔結(jié)構(gòu)板)的撞擊視角繞開了易損壞的范疇。煙塵的傾斜角對損壞具備很大的危害,當(dāng)傾斜角在20°~30°時,磨損性較大[3]。
3結(jié)果
耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥可替代節(jié)流閥管及一般的電動調(diào)節(jié)閥,并可普遍地運用于除塵系統(tǒng)中。它的取得成功研發(fā),可能產(chǎn)生很大的社會經(jīng)濟效益和社會效益,具備非常好的應(yīng)用前景。與節(jié)流閥管及傳統(tǒng)式的電動調(diào)節(jié)閥(閘板閥、碟閥)對比,耐磨損節(jié)流閥電動調(diào)節(jié)閥具備顯著的優(yōu)勢:
(1)構(gòu)造十分簡易,低成本。
(2)耐磨性好,使用期限長,一般使用壽命能延長3~5倍以上。
(3)組裝部位不受到限制,對其之后的管材無一切不良危害。
(4)該閥選用雙傳動齒輪及蝸桿傳動系統(tǒng),不容易銹死,而傳統(tǒng)化的插座型電動調(diào)節(jié)閥選用的是擠出機螺桿傳動系統(tǒng),易銹死。
(5)實際操作便捷,易做到排風(fēng)量控制的目地,并能快速而又精準(zhǔn)地獲得現(xiàn)階段閥的開孔率。
論文參考文獻
[1]姚群等.除灰管路損壞與防腐蝕對策.工程建筑熱量通風(fēng)空調(diào)工程,2000,1
[2]譚天佑,梁鳳珍.工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)除塵技術(shù)性.北京市:中國建筑業(yè)工業(yè)生產(chǎn)出版社出版.1988.130
[3]陳旺生等.武漢鋼鐵四燒除塵系統(tǒng)排風(fēng)量均衡調(diào)節(jié).工業(yè)安全與環(huán)境保護.2001,8
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