乙炔发生器卸料阀的结构形式与应用

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)唐山三友氯碱有限责任公司 作者:董志强

  概述了卸料阀在湿式乙炔发生器中的作用,重点介绍了气缸支撑式卸料阀及杠杆式卸料阀的结构及性能,并分析了卸料阀与生产能力的关系。

1、卸料阀的作用

  湿式乙炔发生器是一种用来生产乙炔气体的反应容器,工作原理是电石由加料皮带传送到开放斗,然后通过卸料阀1进入上储斗,再由上储斗通过卸料阀2进入下储斗,然后将电石送入发生器;电石与水在发生器内进行水解反应,反应后的电石渣浆经气动排渣阀门排出。发生器储斗与卸料阀结构示意图见图1。卸料阀实际上就是控制电石进入发生器的一个开关,当卸料阀处于关闭状态时,要能够保持良好的密封状态。但在实际生产过程中多种因素可引起卸料阀密封状态不好、泄漏率超标。由于乙炔气体是易燃易爆的气体,因此在发生器的运行过程中,保持良好的密封状态是非常重要的。

  湿式乙炔发生器卸料阀设计和改造的前提是进料的顺畅和密封的安全可靠。卸料阀只有在发生器进料时是开启状态,其余时间靠配重的重力或气缸的拉力保持密封状态,这样就能保证良好的安全性能。

  目前,乙炔发生器卸料阀的结构形式有气缸支撑式和杠杆式两种。

乙炔发生器卸料阀的结构形式与应用

图1 发生器储斗与卸料阀结构示意图

2、气缸支撑式卸料阀

  气缸支撑式卸料阀结构如图2所示,主要是由圆锥形状的钟帽和圆形密封钢圈相接触,保证良好的密封性,并将上下储斗分开。圆形密封钢圈固定在储斗上,圆锥形状的钟帽依靠两个气缸的拉动做上下往复运动,也就是钟帽到最上端是完全关闭的状态,到最下端是完全打开的状态。钟帽外表面一般采用橡胶或PU等材质,这样密封性更加良好。但是气缸支撑式卸料阀在突发情况下(如,气源突然消失或气源压力不足),就不能进行开关和保证良好的密封性;同时,如果操作人员操作不当很容易造成易燃易爆气体的泄漏,造成很大的危险性;另外,在卸料阀完全打开时,物料进入储斗,不可避免地使物料直接砸到钟帽,造成钟帽一定程度的磨损。在钟帽磨损严重、不能保证密封性的时候,就需要更换钟帽。在更换钟帽的过程中,需要向上吊动储斗或将笨重的钟帽从人孔中取出,非常不便。

乙炔发生器卸料阀的结构形式与应用

图2 气缸支撑式卸料阀结构示意图

3、杠杆式卸料阀

3.1、杠杆式卸料阀的结构

  杠杆式卸料阀结构示意图见图3。

乙炔发生器卸料阀的结构形式与应用

图3 杠杆式卸料阀结构示意图

  杠杆式卸料阀的结构一般选用橡胶圆弧形胶饼和固定密封法兰结合挤压,将上下储斗分开,并保证易燃易爆气体不泄漏。卸料阀胶饼固定在旋转轴上,在开关的时候做固定角度的旋转。在卸料阀完全打开的时候,胶饼基本和进料口保持垂直状态,并隐藏在储斗中,避免被物料砸坏。

3.2、杠杆式卸料阀的开关形式

  杠杆式卸料阀的开关是由胶饼固定在旋转轴上,依靠旋转轴做90°左右的旋转进行开关。旋转轴的动力输入端与杠杆中间部位连接,杠杆一端连接配重,依靠配重的重力保持长期关闭状态;杠杆的另一端是用钢丝绳与气缸连接,依靠气缸的拉力使卸料阀保持打开状态。

3.3、杠杆式卸料阀工作特点和安全性能

  杠杆式卸料阀通过一端加配重等方式拉动卸料阀胶饼进行关闭。卸料阀靠配重的自身重力保持关闭状态;当使用卸料阀进行卸料的时候,可以依靠气缸的拉力拉动卸料阀及配重,并一直依靠拉力保持打开状态进行卸料,卸料完成后,气缸反向运动并在配重自身重力下相互配合,平稳、匀速地关闭,切实地保证了安全。在卸料阀打开的时候,如果遇到突发情况(如,气源中断,气缸不能工作),配重也要靠自身重力拉动卸料阀到关闭状态,并一直保持良好关闭状态,这样就能体现出杠杆式卸料阀的优越性。

  发生器一般采用2个卸料阀上下安装,双重保险,顺序使用氮气置换储斗,置换合格后开关卸料阀进行卸料,这样就更能保证卸料阀使用的安全性能。

4、卸料阀和生产能力的关系

  目前乙炔发生器的外形尺寸大多数为Φ3200mm×7890mm,最高工作压力0.015MPa,设计温度90℃,全容积约48m3,实际生产过程中,1t电石发气量约为280m3,每次电石加入量2~2.5t,每斗料可以使用15~20min。结合以上发生器的各种情况,可以将进料电石粒度控制在50~80mm,卸料阀进料口直径也可选取350~400mm,这样可以保证单台乙炔发生器的生产能力为2500m3/h左右。

5、结语

  发生器卸料阀的设计和改造必须以安全为前提,依托储斗和卸料阀合理的结构特征,综合考虑顺畅进料、方便检修等各种因素,最大限度地把卸料阀改造得更安全、更合理、更实用,最终实现提高发生系统的安全系数、延长卸料阀的使用寿命。

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