干灰输送系统落料圆顶阀故障分析

1 干灰输送系统圆顶阀的作用、构造及原理
圆顶阀是世界上最有效、能迅速开闭的物料输送阀,也是目前国际上燃煤电厂输灰系统使用数量最多、使用效果最佳的关键性阀门,在系统运行中用于隔断和接通电除尘灰斗与仓泵之间的下料、用作仓泵排气门、用于单元仓泵的输送出料门、灰库切换圆顶阀、灰库卸料圆顶阀等等(图1)。

落料圆顶阀使得灰斗里的积灰定时定量的落入到仓泵内,每一个灰斗的仓泵配备一台落料圆顶阀。

一旦圆顶阀出现故障,如果处理不及时,积灰输不出去,灰斗里的料位越来越高,越过料位计后会报警,严重的可以把灰斗撑裂或把电场顶掉,甚至可能造成机组停运事故。

例如大唐国际托克托发电公司#1机组在2012年3月的B 级检修中发现一电场B侧#3仓泵圆顶阀执行器曲臂圆柱销失效,使得阀门无法正常开启,
调整螺钉压住二位三通电磁阀的顶杆,压缩空气对密封圈充气。

压力表显示出作用在密封圈上的压力。

打开状态:直行程气缸开始动作的瞬间,转臂上的调整螺栓脱离二位三通电磁阀的顶杆,其密封圈内的气从快速排气阀的排气孔排出,此时阀芯开始转动,在转动过程中,阀芯与密封圈之间不接触(图4)。

关闭状态:在关闭的指令下,气缸开始反向动作,阀芯反向转动,当转至关闭状态时,转臂上的调整螺栓压住二位三通电磁阀的顶杆,气源对密封圈供气。

(关闭到位—充气之间的时间通过调整螺钉来完成。

(图5))
2 圆顶阀在运行过程中经常发现的故障、原因及对应解决方法
2.1阀门开关不灵活
发生原因:①半球阀芯两端各有一根驱动轴,靠近阀门内部的轴端装有密封环,如果密封环老化,无法严密密封,在落料或输送时,灰进入轴与轴套之间导致开关不灵活。

②半球阀芯与密封圈之间的间隙过小,阀门开关时两者之间的摩擦力过大,导致不能灵活开关。

解决办法:①拆下半球阀芯,清理轴套,更换驱动轴密封环。

②通过增加或减小顶盖和阀体之间的调整垫厚度来调整密封圈与半球阀芯间的间隙,该间隙值需控制在一定范围内,如果小于最小值阀门会出现开关不灵活、不到位的故障,如果大于最大值会出现密封圈密封不严密的故障。

一般来讲,D N200圆顶阀的该间隙值控制范围是0.25-0.5mm,DN300圆顶阀的该间隙值控制范围是0.8-1.2mm。

2.2圆顶阀密封圈泄漏密封不严。

这是圆顶阀较为常见的故障(图6)
发生原因:①输送粉煤灰中夹杂异物,划伤密封圈。

②密封圈超过使用寿命。

③密封气源压力不足,使密封圈和半球阀芯之间进入灰粒,磨损密封圈和球面,长时间受磨损的密封圈会破裂,顺着破损部位喷入的灰气混合气流把球阀吹成沟,严重时将球体吹漏。

气源压力很重要,一旦气压达不到,吹扫过程中形成不了密封作用的密封圈必定受损。

④密封圈与半球阀芯之间间隙过大,密封压力同样不足,使得两者之间进入灰粒,磨损密封圈和阀芯。

解决办法:①电除尘检修时将灰斗内杂物清理干净,焊接部分保证牢固。

②使用超过一年的密封圈进行更换。

③检查密封气源管的漏点并进行处理。

④调整密封圈
图1 圆顶阀在系统中的位置图2 圆顶阀外观
干灰输送系统落料圆顶阀故障分析
张郑
(河北省唐山市陡河发电厂检修公司除灰队 河北唐山 063000)
摘 要:本文主要对陡河发电厂干灰输送系统圆顶阀发故障信号原因进行分析、归类、总结。

通过总结设备缺陷消除过程中的经验,探寻缺陷发生原因,寻找设备缺陷处理方法和防范措施,以供同行参考。

关键词:干灰输送系统 圆顶阀 故障 原因分析
处理措施中图分类号:T H 132文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)08(c)-0073-02
阀门关闭 阀门开启
阀芯关闭→密封圈充气→密封圈排气→阀芯转动→阀芯开启→阀门打开,完成一个循环。

灰斗内积灰不能正常落下、输送,灰斗内积灰高度已达阳打运转层2m以上,不仅使#1机组电除尘器一右二电场掉闸退出运行,还给设备和人身安全造成威胁,所以圆顶阀故障极为敏感,也备受重视。

圆顶阀由气缸、拉杆、顶盖、托盘、密封圈、气源管、接触点电磁阀及半球阀芯组成(图2)。

圆顶阀阀芯是一个球面圆顶,圆顶阀在开关过程中,阀芯与橡胶密封圈间保持有约2m m的间隙,使阀芯和橡胶密封圈可以以无接触的方式运动,目的是使阀芯与橡胶密封圈之间不产生摩擦,减少磨损。

阀门开启时,料口全流通无阻挡,避免了物料对阀芯的直接冲刷。

圆顶阀的气动执行元件为直行程双作用气缸,直接驱动圆顶阀转动,有效的防止了灰尘进入其中造成磨损、泄漏等现象的发生。

当圆顶阀处于关闭状态时,橡胶密封圈充气、膨胀,紧紧的压在球面圆顶阀芯上,从而形成一个非常可靠的密封环带,阻止了管道内物料的流动。

阀门的工作过程为图3。

常态:阀芯处于关闭位置时,转臂上的
图3
密封圈泄压收缩
图4 圆顶阀开启示意图
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与半球阀芯间的间隙至合格值。

2.3阀门开关不到位。

发生原因:①半球阀芯与
密封圈之间的间隙过小,阀门开关时两者之间的摩擦
密封圈充气膨胀
图5 圆顶阀关闭示意图
. 破损的密封圈 完好的密封圈 磨损的半球阀芯
图6
力过大,导致开关不到位。

②半球阀芯与阀体轴套见的圆柱销或气缸执行机构与曲臂之间的圆柱销出现故障,不能起到良好的定位作用,上文中的托电公司出现的问题原因就在此。

③执行器曲臂的调整螺栓与
二位三通电磁阀顶杆之间的限位位置调整不合适。

④执行器气缸故障,较为常见的是曲臂断裂,例如陡河发电厂#4干除灰一单元#1仓泵发生过曲臂断裂从而导致阀门开关不到位。

除此之外,气缸漏气或活塞不灵活也有可能造成开关不到位。

解决方法:①调整密封圈与半球阀芯间的间隙至合格值。

②更换圆柱销。

③重新调整限位位置。

④检查曲臂、气缸、活塞是存在缺陷,进行更换或检修。

3 圆顶阀使用中应注意问题
(1)阀芯与密封圈的间隙为0.3～0.5mm,密封圈充气压力应保证在0.50～0.60MPa,且高于输送压力0.15MPa,气缸工作压力0.45～0.65MPa,使用洁净、干燥、无油压缩空气。

(2)运行人员加强巡检,检修利用二五检查时间,及时发现问题。

多观察设备,并且定期对轴端进行加油。

圆顶阀旋转轴部位,每周加注一次润滑脂。

(3)圆顶阀的密封压力信号应作为系统运行的必要条件。

(4)当密封压力不能达到0.5MPa时,要马上检查气路,如系密封圈损坏所致,要立即更换密封圈。

(5)当圆顶阀作为入口阀\出口阀使用时,在气缸进气侧供气管路和密封气路中均应使用快速排气阀。

所允许的值。

系统工作介质的黏温特性会影响到过滤器流量压差特性。

随着温度的变化,工作介质的黏度会产生变化,过滤器的流量压差特性也随之发生变化。

在选择过滤器时应遵循以下原则:
(1)工作介质黏度高、温度低、过滤精度要求高的液压系统,应选择非金属深度型滤芯。

而系统过滤精度要求低的液压系统,大多选择金属表面型滤材制作的过滤元件。

(2)介质温度高、黏度稍大、过滤精度要求高的液压系统,大多选
用金属深度型过滤器,如金属丝烧结网式过滤器、金属粉末烧结过滤器等。

(3)温度高、黏度大、过滤精度要求低的
液压系统,可选择金属表面型滤材制作的
滤芯,如平纹方孔网状滤芯、特种平纹网状滤芯等。

(4)介质温度低、黏度小、过滤精度要求高的系统,可选择非金属深度型过滤材料制作的滤芯,如木浆纸质滤芯、化纤纸质滤芯、玻璃纤维滤芯等。

5 滤芯的强度
滤芯材料的强度选择应充分考虑工作介质黏度、温度、流量、工作压力、过滤器所处位置等因素。

低压、低温、小流量的系统可以选择纸质滤芯等强度比较低的滤芯,而高压、高温、大流量的系统,为了保证滤芯的使用寿命和过滤效果,应该选用有滤芯骨架或经过固化的高强度滤芯。

图1 液压油路过滤器流量增大倍数图2 回油路过滤器流量增大倍数
6 结语
合理地选择过滤器,可以最大限度地
发挥过滤器的功能,控制液压系统的污染,提高系统及元件的可靠性和工作寿命。

在实际选用时,应该根据实际使用的工况特点,综合考虑各项指标要求,才能更好地选用过滤器。

参考文献
[1]程素萍.过滤器的选择[J].机械管理开
发,2003(3).
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册
[M].北京:机械工业出版社,2007.
[3]黄志坚.图解液压元件使用与维修[M].
北京:中国电力出版社,2008.
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