烟道蝶阀的概述及结构特性

在镍熔炼系统及配套的烟气化工产品管网中, 烟道蝶阀主要用于调节处理来自火法冶炼产生的烟 气(如闪速炉、转炉、铜合成炉、富氧顶吹熔炼炉 或贫化炉产生的烟气) 。精矿干燥是熔炼系统中物 料制备的主要工序之一, 该工艺流程是将来自选矿 含水8 %～10 %的湿精矿和煤粉燃烧产生的热煤气 混合, 经过“三段式”气流干燥至含水≤013 %的 干精矿。烟气制酸装置主要包括净化、转化、干吸 和酸库等单元。熔炼产生的烟气和制酸所用烟气温 度较高且催化剂粉尘较大, 对管道阀门有腐蚀和阻 滞作用。熔炼和制酸管网用烟道蝶阀应根据其使用 工况条件进行结构设计, 避免由于热变形和阀门管 壁粉尘粘结及管道灰堵使得烟道蝶阀不能正常启 闭, 影响冶炼化工设备的正常运行。

烟道蝶阀结构特性

从标准规定和实际使用情况分析, 烟道蝶阀用 于介质的截断或者调节时, 其密封性能要求与金属 密封蝶阀有一定的差别。作为管网含尘烟气控制设 备, 处于关闭位置仍留有一定间隙不会影响管路开 度调节达到炉压的自动控制。烟道蝶阀与金属密封 蝶阀流体特性相似, 蝶阀开度与流量之间的关系基 本上呈线性比例关系。如果用以控制流量, 其流量 特性与配套管路的流阻系数有密切关系。如两条管 道安装阀门口径和形式完全相同, 而管道损失系数 不同, 阀门的流量差别就会相差很大。如果阀门处 于节流幅度较大的状态, 蝶板处于中间开度时, 关 闭过程中, 蝶板上下两侧可以形成完全不同的状 态, 一侧蝶板前端顺介质流向而动, 另一侧则逆介 质流向而动。因此, 一侧阀体与蝶板形成似喷嘴形 开口, 另一侧则类似节流孔形开口, 喷嘴侧比节流 侧流速快的多, 而节流侧一面往往会产生负压, 所 以烟道蝶阀水平安装时应将喷嘴侧放在管道的下 部, 可以避免管道阀门连接处灰堵现象的发生。

烟道蝶阀主要起截流和调节流量的作用, 特别 是大口径蝶阀, 工况条件影响阀门的变形因素较多 且变形量不易控制, 所以结构设计应考虑环境因素 的影响。烟道蝶阀径向密封与金属密封蝶阀结构相 似, 应用过程中受温度影响易产生热卡阻, 影响阀 门的启闭。

烟道蝶阀密封形式以平面密封较为理 想, 可以设计成垂直板或斜板式结构(如上图 ) , 阀 体、蝶板以侧平面为密封副。蝶板外径可以小于阀 体通径, 即使阀门内腔管壁有粘结也能方便开启。 管道变形对阀门主体密封性能影响没有径向密封效 果明显。该结构阀体密封面的对称度要求较高, 特 别是斜板式结构其阀体密封侧平面在普通机械设备 上难以加工, 必须安排合理的工艺才能使装配精度 达到理想的密封效果。平面密封结构如果采用杠杆 式, 无论垂直板还是斜板结构都可解决密封平面在 加工过程中存在的问题。该结构有许多优点, 杠杆 结构阀门密封面为侧平面密封, 不会产生径向卡 阻。另外, 阀体和蝶板密封侧平面为连续的平面整 体加工, 蝶板外径设计小于阀体通径。蝶板关闭过 程先转动后平动密封面越压越紧, 开启过程蝶板先 平动后转动, 也不会产生卡阻。烟道蝶阀一般在压 力低、温度高的环境条件下工作, 不会影响阀门启 闭。

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