分块式电动闸板阀在三次风管中的应用

喻国梁 陶 瑛 李会如

中材建设有限公司（100176）

分块式电动闸板阀在三次风管中的应用

喻国梁 陶 瑛 李会如

中材建设有限公司（100176）

0 引言

在新型干法水泥生产线上，三次风管是为分解炉燃料燃烧提供高温空气而设立的从篦冷机经窑头罩连接至分解炉的专用管道。三次风管风量的分配通常是采用闸板阀的开度控制来实现的。闸板位置、损坏情况和闸板处漏风量直接影响到系统用风量，从而影响到整个生产线工况的稳定和产品的质量。大多数三次风管的闸阀材质难以过关，寿命不长，升降调节困难，成为水泥正常生产中的难题。

我公司设计的分块式电动闸板阀结构可靠，操作安全，经过在总承包项目上的运行使用，证实其可达到使用寿命长、维修方便的目的。

1 结构特点及实施方式

1.1 分块式电动闸板阀的结构特点

该电动闸板阀主要包括上阀体、下阀体、阀板、密封装置、提升架、驱动装置和导向架，其中阀板由多块子阀板组成，安装在下阀体内。所有子阀板都有如下特点：

1）所有子阀板均由耐火浇注料进行预浇筑，阀板的两面加固有龟甲网。

图1 分块式电动闸板阀结构示意图

2）阀板内部开有穿螺杆的孔，孔内安装有螺纹套；螺杆从各子阀板中的孔穿过与螺纹套螺合连接多个子阀板。

3）每一子阀板的一个端面上设有凸槽，另一端面上设有凹槽；一块子阀板的凸槽与另一块子阀板的凹槽相吻合。

分块式电动闸板阀的结构示意图如图1所示。

1.2 分块式电动闸板阀的实施方式

参阅图1,阀体由下阀体1和上阀体4组成。阀板2安装在下阀体1内，通过在下阀体1内的上下运动控制三次风量的大小。密封装置3安装在上阀体4的底部，用于隔绝高温气体进入上阀体。

图2 闸板结构示意图

阀板2是由多块子阀板构成。为便于理解，以三块子阀板为例进行说明。如图2所示（图2表示了阀板的半剖面，该图的左半幅显示三块阀板内部由螺杆和螺纹套相连接的关系）,阀板2包括上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c三块子阀板，每块子阀板分别由耐火浇注料进行预浇筑,并在每块子阀板的两面用龟甲网10加固形成复合结构。对阀板分段进行预浇筑，可以增强阀板的整体凝固力，避免阀板因为膨胀系数的不同产生断裂。从图3中可以看出，分别在上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c两端设凹槽11和凸槽12,通过这些凹槽11和凸槽12之间的相互吻合,将上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c紧密组合成一体。这种组合方式结构简单，具有较好的密封效果，并且便于拆卸，在三次风管管径较大的情况下（如直径大于两米）具有较强优势。

图3 阀两端凸凹槽剖面图

从图4中可以看出，上述上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c内部开有适合螺杆9穿过的孔，并且分别安装有螺纹套8；螺杆9从上阀板2a、中阀板2b以及下阀板2c中的孔穿过，与螺纹套8进行配合（如图3所示），将上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c连接在一起。

上述是以三块阀板（上阀板2a、中阀板2b和下阀板2c）为例进行说明，在实际应用中并不仅限于上述三部分，可以根据具体要求进行不同数量的组合。

驱动装置5安装在上阀体4的上部，主要包括减速电机、升降机和转向装置。两台升降机安装在上阀体4两侧，减速电机通过转向装置驱动两台升降机,升降机的螺杆和提升架通过螺栓连接在一起。工作时通过升降机的螺杆带动提升架6和阀板2作上下运动。升降机的轴端安装有编码器，以便在中控室准确控制阀板的位置。

图4 阀内螺杆剖面图

导向架7安装在上阀体4的上方，工作时提升架6沿着导向架上下移动，防止在升降过程中发生偏斜。

1.3 分块式电动闸板阀的工作过程

工作时，传动装置中的减速电机驱动安装在上阀体两侧的升降机，升降机的螺杆带动提升架和阀板作上下运动，实现阀门的开启和闭合。在升降机的轴端安装有编码器，可以在中控室准确控制阀板的位置。三次风管上的闸板阀起调节系统用风的作用,对窑系统工况的正常与稳定有着直接影响。本新型电动闸板阀改进了阀板的结构形式，增强了阀板的可靠性,并采用升降机和提升架带动阀板的开闭，准确调节三次风量，延长了使用寿命。

2 使用效果

将闸板阀的阀板进行分块处理，主要从以下几个方面对闸板阀的使用效果进行了改进：

1）将阀板分段进行预浇筑，可以增强阀板的整体凝固力,避免阀板因为膨胀系数的不同产生断裂。

2）将龟甲网加固在阀板的两面，明显地增强了浇注料的锚固能力，从而有效地提高了阀板的耐磨性和抗冲击性。

3）阀板分段浇筑再组合成一体的方式，方便更换损坏的部分，延长了阀板的使用寿命，具有较好的经济效益。

4）驱动装置采用减速电机驱动升降机来控制阀门的开启和闭合,在升降机的轴端安装编码器，方便在中控室准确控制阀板的位置,调整三次风量。

该阀板结构简单紧凑，阀门刚性好，操作方便，便于安装维修，使用寿命长，具有很好的使用价值。在我公司总承包承建的阿塞拜疆项目中使用效果优良，在满足工况要求的前提下，达到了规定的使用寿命。

注：本分块式电动闸板阀于2012年7月25日正式获得国家实用新型专利证书，其授权专利号为ZL 201120431168.X。