乙炔發(fā)生器卸料閥的結構形式與應用

2013-07-01 董志強 唐山三友氯堿有限責任公司

  概述了卸料閥在濕式乙炔發(fā)生器中的作用,重點介紹了氣缸支撐式卸料閥及杠桿式卸料閥的結構及性能,并分析了卸料閥與生產能力的關系。

1、卸料閥的作用

  濕式乙炔發(fā)生器是一種用來生產乙炔氣體的反應容器,工作原理是電石由加料皮帶傳送到開放斗,然后通過卸料閥1進入上儲斗,再由上儲斗通過卸料閥2進入下儲斗,然后將電石送入發(fā)生器;電石與水在發(fā)生器內進行水解反應,反應后的電石渣漿經氣動排渣閥門排出。發(fā)生器儲斗與卸料閥結構示意圖見圖1。卸料閥實際上就是控制電石進入發(fā)生器的一個開關,當卸料閥處于關閉狀態(tài)時,要能夠保持良好的密封狀態(tài)。但在實際生產過程中多種因素可引起卸料閥密封狀態(tài)不好、泄漏率超標。由于乙炔氣體是易燃易爆的氣體,因此在發(fā)生器的運行過程中,保持良好的密封狀態(tài)是非常重要的。

  濕式乙炔發(fā)生器卸料閥設計和改造的前提是進料的順暢和密封的安全可靠。卸料閥只有在發(fā)生器進料時是開啟狀態(tài),其余時間靠配重的重力或氣缸的拉力保持密封狀態(tài),這樣就能保證良好的安全性能。

  目前,乙炔發(fā)生器卸料閥的結構形式有氣缸支撐式和杠桿式兩種。

乙炔發(fā)生器卸料閥的結構形式與應用

圖1 發(fā)生器儲斗與卸料閥結構示意圖

2、氣缸支撐式卸料閥

  氣缸支撐式卸料閥結構如圖2所示,主要是由圓錐形狀的鐘帽和圓形密封鋼圈相接觸,保證良好的密封性,并將上下儲斗分開。圓形密封鋼圈固定在儲斗上,圓錐形狀的鐘帽依靠兩個氣缸的拉動做上下往復運動,也就是鐘帽到最上端是完全關閉的狀態(tài),到最下端是完全打開的狀態(tài)。鐘帽外表面一般采用橡膠或PU等材質,這樣密封性更加良好。但是氣缸支撐式卸料閥在突發(fā)情況下(如,氣源突然消失或氣源壓力不足),就不能進行開關和保證良好的密封性;同時,如果操作人員操作不當很容易造成易燃易爆氣體的泄漏,造成很大的危險性;另外,在卸料閥完全打開時,物料進入儲斗,不可避免地使物料直接砸到鐘帽,造成鐘帽一定程度的磨損。在鐘帽磨損嚴重、不能保證密封性的時候,就需要更換鐘帽。在更換鐘帽的過程中,需要向上吊動儲斗或將笨重的鐘帽從人孔中取出,非常不便。

乙炔發(fā)生器卸料閥的結構形式與應用

圖2 氣缸支撐式卸料閥結構示意圖

3、杠桿式卸料閥

3.1、杠桿式卸料閥的結構

  杠桿式卸料閥結構示意圖見圖3。

乙炔發(fā)生器卸料閥的結構形式與應用

圖3 杠桿式卸料閥結構示意圖

  杠桿式卸料閥的結構一般選用橡膠圓弧形膠餅和固定密封法蘭結合擠壓,將上下儲斗分開,并保證易燃易爆氣體不泄漏。卸料閥膠餅固定在旋轉軸上,在開關的時候做固定角度的旋轉。在卸料閥完全打開的時候,膠餅基本和進料口保持垂直狀態(tài),并隱藏在儲斗中,避免被物料砸壞。

3.2、杠桿式卸料閥的開關形式

  杠桿式卸料閥的開關是由膠餅固定在旋轉軸上,依靠旋轉軸做90°左右的旋轉進行開關。旋轉軸的動力輸入端與杠桿中間部位連接,杠桿一端連接配重,依靠配重的重力保持長期關閉狀態(tài);杠桿的另一端是用鋼絲繩與氣缸連接,依靠氣缸的拉力使卸料閥保持打開狀態(tài)。

3.3、杠桿式卸料閥工作特點和安全性能

  杠桿式卸料閥通過一端加配重等方式拉動卸料閥膠餅進行關閉。卸料閥靠配重的自身重力保持關閉狀態(tài);當使用卸料閥進行卸料的時候,可以依靠氣缸的拉力拉動卸料閥及配重,并一直依靠拉力保持打開狀態(tài)進行卸料,卸料完成后,氣缸反向運動并在配重自身重力下相互配合,平穩(wěn)、勻速地關閉,切實地保證了安全。在卸料閥打開的時候,如果遇到突發(fā)情況(如,氣源中斷,氣缸不能工作),配重也要靠自身重力拉動卸料閥到關閉狀態(tài),并一直保持良好關閉狀態(tài),這樣就能體現(xiàn)出杠桿式卸料閥的優(yōu)越性。

  發(fā)生器一般采用2個卸料閥上下安裝,雙重保險,順序使用氮氣置換儲斗,置換合格后開關卸料閥進行卸料,這樣就更能保證卸料閥使用的安全性能。

4、卸料閥和生產能力的關系

  目前乙炔發(fā)生器的外形尺寸大多數為Φ3200mm×7890mm,最高工作壓力0.015MPa,設計溫度90℃,全容積約48m3,實際生產過程中,1t電石發(fā)氣量約為280m3,每次電石加入量2~2.5t,每斗料可以使用15~20min。結合以上發(fā)生器的各種情況,可以將進料電石粒度控制在50~80mm,卸料閥進料口直徑也可選取350~400mm,這樣可以保證單臺乙炔發(fā)生器的生產能力為2500m3/h左右。

5、結語

  發(fā)生器卸料閥的設計和改造必須以安全為前提,依托儲斗和卸料閥合理的結構特征,綜合考慮順暢進料、方便檢修等各種因素,最大限度地把卸料閥改造得更安全、更合理、更實用,最終實現(xiàn)提高發(fā)生系統(tǒng)的安全系數、延長卸料閥的使用壽命。