1 锅炉烟气脱硫蝶阀结构改进自制烟道蝶阀构思 在锅炉烟气脱硫的施工设计中,由于烟气量非常大,烟气管道的通径小都在Φ1000mm以上。由于烟气管路的阀门一般不进行调节,只起到开启和切断的作用,所以通常都选择使用蝶阀。在实际使用中,手动蝶阀体积大、阀板重、开关费力,而且机械传动或电动、气动的阀门不仅体积更大、质量更重,而且价格十分昂贵。 据了解,1台Dg1000mm规格的蝶阀,质量约为2t,阀芯为普通材质,采用机械传动、法兰联接形式的低压蝶阀,价格约2万元。如果选用特殊材质,气动或电动形式的蝶阀,1台则3万元左右。鉴于此,许多企业纷纷自制蝶阀,大多选择采用钢制的插板式,但由于钢制、插板式蝶阀制做复杂,加之烟气温度较高,自制的蝶阀存在阀板受热容易变形、开关很不灵活等问题。
对烟道蝶阀和金属密封蝶阀的产品标准及其结构特性进行了对比和分析。根据阀门使用的工况条件给出了密封结构的设计方法,并对阀门的安装和使用提出了注意问题和应对措施。在丰喜股份公司复肥分公司25t/h锅炉的氨法烟气脱硫项目中,笔者也同样遇到了这个问题。为了降低脱硫塔的造价,脱硫塔和管道采用的是聚丙烯材质,烟气管道的直径达到Φ1400mm,管路共需要3个蝶阀,通径都是Φ1400mm。为此,3个自制的烟道蝶阀,不仅可以解决质量大、阀板变形、开关不灵活的问题,而且可以解决聚丙烯管道与钢制的蝶阀如何联接的问题。  2 锅炉烟气脱硫蝶阀结构改进设计制作过程 根据蝶阀的结构和原理,参考兄弟厂自制蝶阀的优缺点,要解决阀门的质量和开关灵活的问题,采用插板式的结构肯定不行。鉴于聚丙烯材料耐腐蚀、比重轻的特点,笔者设计制作了聚丙烯与不锈钢材料相结合的管道式蝶阀,具体过程如下。 烟道蝶阀管道通风蝶阀型号齐全,烟道蝶阀俗称通风蝶阀,通风蝶阀是用圆形蝶板作启闭件并随阀杆转动来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。蝶阀不仅结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省,安装尺寸小,而且驱动力矩小,操作简便、迅速,并且还同时具有良好的流量调节功能和关闭密封特性,在大中口径、中低压力的使用领域,蝶阀是主导的阀门形式。随着防腐合成橡胶和聚四氟乙烯的应用,蝶阀的性能得以提高,并满足于不同的工况条件。近十几年来,金属密封蝶阀发展迅速,随着耐高温、耐低温、耐强腐蚀、耐强冲蚀、高强度合金材料在蝶阀中的应用,使金属密封蝶阀在高温、低温、强冲蚀等工况条件下得到广泛的应用,并部分取代了截止阀、闸阀和球阀。

锅炉烟气脱硫蝶阀结构改进结构特点 蝶阀具有结构简单、体积小、重量轻、材料耗用省,安装尺寸小,开关迅速、90°往复回转,驱动力矩小等特点,用于截断、接通、调节管路中的介质,具有良好的流体控制特性和关闭密封性能。 (1)用1块δ=20mm的聚丙烯板,割制、打磨成Φ1398mm左右的圆形板,作为蝶阀的阀板。 (2)用1根Φ20mm、H1600mm的304#不锈钢圆钢作为蝶阀的阀杆。用δ=12mm、304#的不锈钢板割制5条长短不等(80min×1390mm~800mm)的夹板。把阀杆与阀板用不锈钢夹板和螺栓(M12×40mm)连接起来。 (3)割1节Φ1400mm、L1000mm的聚丙烯管,在管道500mm的位置上对角钻2个Φ20mm的孔,然后把组装好的阀杆、阀板安装上去。 (4)在管道内阀板垂直的位置前、后方管壁上,上、下各焊接2道半圆形的δ=20mm聚丙烯材质的限位、密封板,以控制阀板处于关闭时的位置,同时起到限位和密封的作用。 (5)在管道外阀杆的两端焊接聚丙烯材质的填料函,以密封阀柄的漏气。 (6)在阀杆一端焊上阀柄,同时,设置固定装置,以固定阀板的开、关。 (7)把预制好的管道、阀门安装在系统管路上。 自制烟道蝶阀结构示意见图1。采用钢板焊接制造,具有结构尺寸短,重量轻,安装方便等特点。该阀驱动力矩小,启闭灵活,操作方便。阀体上设置油密封挡圈,密封副之间无可见间隙,泄漏率小。蝶板与阀体间的膨胀间隙大,能有效防止因热涨冷缩造成的卡死现象。本阀可配备多种驱动装置,如手动装置、蜗轮传动装置、气动装置、电动装置。通风蝶阀广泛用于治金、师化、电力、建材、矿山等工业管线,对介质气体气控制或调节作用。
 3 锅炉烟气脱硫蝶阀结构改进生产使用效果 (1)操作与运行。自制烟道蝶阀和阀杆、阀板及其他材料的总质量约60kg,远低于常规蝶阀的质量。经过生产运行的检验,人工操作时可以轻快地开启和关闭阀门,效果好于自制的钢制插板式阀门和其他形式的蝶阀。复肥分公司25t/h锅炉氨法烟气脱硫装置,共安装3台自制的蝶阀,运行时间已经超过3年,从未出现任何故障。 (2)制做费用。因为脱硫系统的安装由本单位的建安公司承担,可以利用一些安装材料的边角废料,所以阀门、管道的制做、预制费用较低,1台烟气管道蝶阀的制作费仅为3000元。购买1台同样规格的蝶阀,加上安装材料(法兰、螺栓、螺母、垫片)、安装费,总费用约为在6万元,3台合计约18万元,可节约费用17万元。  4 锅炉烟气脱硫蝶阀结构改进存在问题改进 (1)由于蝶阀的密封效果相对较差,会有轻微的泄漏,但对于整个系统而言,泄漏的这点烟气不会对生产造成影响。如果在阀门的密封面上增加1层耐腐蚀、耐高温的聚四氟密封圈,在限位板上增加1层聚四氟密封圈,阀门关闭时再加上烟气的压力,密封效果应该有所提高。 (2)因聚丙烯材料适宜于≤100℃的环境条件,所以,此阀的安装位置要在冷却后的烟气管道上。 (3)随着锅炉烟气脱硫的普遍应用,大通径的蝶阀使用得越来越多,在暂时没有经济、适用的锅炉烟气管道蝶阀的情况下,自制烟气管道蝶阀应是一项适用的选择。
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