鑒于氣力輸送系統(tǒng)閥門普遍存在的因磨損而導(dǎo)致密封失效的問題，國(guó)內(nèi)外有針對(duì)性地設(shè)計(jì)生產(chǎn)多種氣力輸送系統(tǒng)閥門
，根據(jù)具體使用的場(chǎng)合和輸送物料的不同，各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。目前主要從耐磨損或減少受磨損機(jī)會(huì)這兩個(gè)角度進(jìn)行研究。在提高耐
磨損方面，閥門密封副一般采用“硬對(duì)硬”的形式，即通過不同的熱處理加工方式，獲得高硬度表面或直接選用高硬度、耐磨材料，
以提高閥門壽命。此外，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度，減少受磨損的機(jī)會(huì)，閥門密封副一般采用“硬對(duì)軟”的形式，即通過對(duì)閥門密封副的結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)，讓閥門在打開時(shí)，密封副的密封表面不在物料的運(yùn)行通道上，以減少受磨損的機(jī)會(huì)，從而提高閥門的使用壽命。
對(duì)此，根據(jù)國(guó)內(nèi)火電氣力輸灰的特殊工況（針對(duì)堵塞、磨損關(guān)鍵問題），我們做了以下研制工作。
1 主要技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)
1.1 面向氣力輸送閘閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
現(xiàn)有技術(shù)的閘閥，在開啟過程中，由于閥腔與輸送管道是連通的，因此，管道中的固體顆粒或粉末就有機(jī)會(huì)進(jìn)入閥腔內(nèi)沉積，
沉積物少或多，再被閥腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)零件碰撞壓實(shí)，進(jìn)而堵塞整個(gè)閥腔，導(dǎo)致閘閥無法動(dòng)作。
現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置在上述場(chǎng)合的閘閥，有不設(shè)吹掃裝置或者設(shè)有吹掃裝置兩種形式。前者在使用過程中，閥腔內(nèi)很容易被沉積物
堵塞，時(shí)間短的只能正常使用數(shù)天；后者在吹掃用氣的安排和吹掃孔的布置上存在缺陷，如有些閘閥吹掃用氣用的是氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)
的排氣，氣量少且不連續(xù)，起不到吹掃的作用。如有些閘閥雖然在閥體上設(shè)有吹掃孔，但是由于存在一些吹掃不到的死角，致使閘閥
關(guān)閉后，輸送物料在一些位置沉積下來，然后被閥腔內(nèi)運(yùn)動(dòng)零件壓實(shí)，時(shí)間一長(zhǎng)，閥腔也將被堵塞，導(dǎo)致閘閥無法動(dòng)作而使輸送系統(tǒng)
停止運(yùn)行，影響整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常工作。
在原有氣動(dòng)閘閥結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，在閥門上增加了一種閥腔內(nèi)沉積物吹掃裝置，保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)揮系統(tǒng)的環(huán)保功能。
圖1 改造過的氣動(dòng)閘閥結(jié)構(gòu)
2.2 納米增韌陶瓷在閥門密封副上的應(yīng)用
其核心技術(shù)是：
（1）分析氣力輸灰工況，獲得陶瓷件的受力和失效的基本數(shù)據(jù)，確定研發(fā)陶瓷件的性能要求；
（2）優(yōu)選納米技術(shù)增韌陶瓷，確定其韌性、硬度、模量、耐磨性的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，精密加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)；
（3）完成陶瓷件與金屬件的配合、裝配設(shè)計(jì)；
（4）提出改進(jìn)閥門整體結(jié)構(gòu)建議并設(shè)計(jì)、試制、現(xiàn)場(chǎng)使用。
采用此技術(shù)，使閥門使用壽命提高1倍以上。
2.3 硬質(zhì)合金密封副閥門的研發(fā)
核心技術(shù)為：
（1）分析氣力輸灰工況，獲得硬質(zhì)合金件的受力和失效的基本數(shù)據(jù)，確定研發(fā)硬質(zhì)合金的性能要求（強(qiáng)度、韌性、硬度、耐磨性）；
（2）優(yōu)選硬質(zhì)合金以及精密加工工藝及精度；
（3）開展配合和裝配設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝流程、中試研究；
（4）試制和現(xiàn)場(chǎng)使用。
1.2 面向閥門密封副耐磨損方向的研究
閥門密封副采用“硬對(duì)硬”的形式，即通過不同的熱處理加工方式，獲得高硬度表面或直接選用高硬度、耐磨材料，以提高閥門
壽命。主要措施有：
（1）普通金屬材料通過不同的熱處理方式，以獲得較高硬度的密封表面；
（2）采用高硬度合金加工；
（3）普通金屬材料作基體，堆焊；
（4）噴涂高硬度材料；
（5）采用耐磨陶瓷作為密封材料。
2 技術(shù)解決方案
2.1 帶有自動(dòng)吹掃裝置閘閥的優(yōu)化設(shè)計(jì)
該閥門在原有氣動(dòng)閘閥結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，在閥門上增加了一種閥腔內(nèi)沉積物吹掃裝置（見圖1）。其是在閥體的周邊對(duì)稱
設(shè)置有若干個(gè)吹掃孔，管路通過三通接頭和直角接頭連通閥腔，管路通過單向閥與控制組件相連，控制組件與壓縮空氣相連。
閥門開啟時(shí)，經(jīng)過控制組件控制，控制組件內(nèi)壓縮空氣通過單向閥、管路、三通接頭、直角接頭進(jìn)入閥腔內(nèi)，將閥腔內(nèi)的沉積物
吹到管道通道上，與管內(nèi)介質(zhì)一道流動(dòng)，避免了閥腔內(nèi)沉積物的堆積、積塊進(jìn)而堵塞整個(gè)閥腔，使閥腔內(nèi)零件運(yùn)動(dòng)通暢，保證了閥門
正常使用。閥門關(guān)閉時(shí)，管路中無吹掃壓縮空氣，管路中若有從閥腔內(nèi)來的逆向流體則受到單向閥的作用不能通到控制組件，避免了
控制組件因物料進(jìn)入而不能工作，從而使整個(gè)閥門正常工作。
其創(chuàng)新點(diǎn)，一是閥門密封圈采用硬質(zhì)合金，二是填料自壓緊裝置，三是填料函可更換技術(shù)。
2.4 噴涂高硬度材料在閥門密封副中的應(yīng)用
核心技術(shù)是利用某種熱源，將合金熱噴涂材料加熱到熔融狀態(tài)，然后借助高速氣流霧化成微粒，并噴射到工件表面形成牢固
涂層，使工件獲得耐磨、抗高溫氧化、不變形等性能。
其創(chuàng)新點(diǎn)，一是噴涂高硬度材料密封副的閥門；二是填料自壓緊裝置；三是填料函可更換技術(shù)。
3 結(jié)束語(yǔ)
大型火電機(jī)組粉煤灰會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。因此，對(duì)粉煤灰輸送過程密封性，具有很高的要求，物料氣力輸送系統(tǒng)全密封輸送，無
任何泄漏，對(duì)環(huán)境無污染，系統(tǒng)工作可靠性強(qiáng)，全部自動(dòng)化無人控制，運(yùn)行成本低，是一種理想的輸送設(shè)備，對(duì)環(huán)境保護(hù)有重要作用
。閥門是氣力輸送系統(tǒng)關(guān)鍵部件，特種閘閥很好地保證了粉煤灰輸送的安全可靠。
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