篦冷機充氣梁設置排灰閥的設想

崔 雷

中建材（合肥）熱工裝備科技有限公司，安徽 合肥 230000

篦冷機充氣梁設置排灰閥的設想

崔 雷

中建材（合肥）熱工裝備科技有限公司，安徽 合肥 230000

第三代篦冷機的前端除采用風室供風外，還采用了冷卻效果更好的充氣梁供風方式，能更好地冷卻熟料。但是，一旦充氣梁和通風管道積灰嚴重，堵塞風道，就會影響通風，使冷卻效果大打折扣。在研究風壓、積灰量以及彈簧三者的基礎(chǔ)上，設計一種簡易的排灰裝置——充氣梁排灰閥，在充氣梁和通風管道內(nèi)積灰到一定程度時，閥板自動打開清灰，清灰完成后閥板自動復位，以此達到及時清灰的目的。

篦冷機 充氣梁 積灰 排灰閥

0 引言

為了提高第三代充氣梁篦冷機對熟料的冷卻效果，我們在一段篦床上采用了充氣梁供風方式。其中固定式充氣梁的供風是通過固定式分配風管實現(xiàn)篦板供風；活動式充氣梁的供風方式多樣，主要通過活套式分配風管、關(guān)節(jié)式活動風管和金屬撓性軟連接風管實現(xiàn)對篦板的供風。不管哪一種供風方式，正確合理的使用都可以有效地改善對熟料的冷卻效果。然而現(xiàn)實普遍存在的情況是多數(shù)充氣梁內(nèi)供風不暢，篦板通風效果差，甚至因為局部高溫，出現(xiàn)充氣梁變形和掉篦板現(xiàn)象，導致設備損壞，停機停窯，嚴重影響了水泥廠的正常生產(chǎn)和運行。究其原因是充氣梁內(nèi)不斷產(chǎn)生的積灰堵塞供風管道造成的。如何及時清除風管內(nèi)的積灰，保證充氣梁的通風效果，這是水泥廠和設計單位亟待解決的問題。本文就此問題，提出了篦冷機充氣梁設置排灰閥的設想。

1 第三代充氣梁篦冷機存在的問題

第三代充氣梁篦冷機前段設置充氣梁，充氣梁的兩端是由鋼板加工成的密閉空間，用于對篦床兩側(cè)的熟料提供高壓風，達到對特定區(qū)域熟料的冷卻目的。由于篦板的相對運動，熟料小顆粒容易從篦縫流入充氣梁的密閉空間內(nèi)，從而堵塞充氣梁和供風管道，影響熟料的冷卻效果。高溫熟料甚至會燒掉充氣梁，使充氣梁扭曲變型，嚴重時將威脅整個活動框架的運行。

由于充氣梁和風管都是密閉的，檢查起來很麻煩，基本上靠敲擊聽聲音，判斷有無積灰。清理積灰必須要停止風機，甚至要停止篦床進入風室，將充氣梁或者風管割開一個口子由人工清灰，如果熟料溫度很高，則危險性很大。雖然問題可以解決，但耗時耗力，經(jīng)濟損失大，且檢修環(huán)境差，不利于工人的健康。因此，如何安全、及時地排出充氣梁中的積灰是保證熟料冷卻效果的關(guān)鍵。

2 充氣梁排灰閥的探討研究

針對這一情況，擬定在充氣梁和通風管道容易積料的地方設置排灰閥，如圖1在充氣梁和風管容易積灰的地方做一個積灰槽。在積灰槽底部開圓孔，在積灰槽中間焊上一根圓鋼作為導向滑桿，其上加一個高強拉伸彈簧（要求耐高溫，彈性系數(shù)大），彈簧外加鋼絲伸縮套管，套管上下口分別于彈簧的上下端栓緊，防止物料進入卡住彈簧。彈簧下方連接一個圓形鋼板作為閥板，正常情況下彈簧拉緊，閥板被彈簧拉緊密封住圓孔，在平時篦床運行和正常風壓下，閥板始終處于關(guān)閉狀態(tài)。當積灰不斷增加，積灰的重量對閥板產(chǎn)生的壓力不斷增加，當積灰的重量和內(nèi)外壓差對閥板的作用力之和大于彈簧的預緊力時，彈簧拉伸，閥板打開，積灰被高壓風吹出，然后閥板在彈簧的拉力下回到原來的位置重新堵住圓孔。

如圖1所示，高壓風通過風管進入充氣梁，物料從篦床上流下來，被高壓風吹到積灰槽中，不斷積累，即使積灰槽完全堵住也不會影響到高壓風的流動，當積灰槽中的積灰達到一定程度時就會排出積灰。因為有了排灰閥的及時清灰，充氣梁和通風管道就不易被堵住，從而達到良好的排灰、通風的目的。

圖1 充氣梁排灰閥

為了使閥板密封良好、清灰順暢，設計排灰閥如圖1。排灰閥有調(diào)節(jié)螺母1、墊片2、導向滑桿3、鋼絲伸縮套管4、拉伸彈簧5、閥板6、殼體7和截止螺母8組成。拉伸彈簧的下端與閥板焊接，上端加工成螺紋形成螺桿，旋轉(zhuǎn)螺桿端的調(diào)節(jié)螺母1即可調(diào)整彈簧的預緊力（預緊力可以用風機向供風管道提供的最大風壓為依據(jù)計算得到）；導向滑桿上端焊在殼體上，下端穿過閥門，末端攻絲擰上一螺母用于截止閥板，防止閥板脫離滑桿。

3 充氣梁排灰閥的受力分析

影響排灰閥設計的因素有很多：風機最大額定壓力P1、風室內(nèi)的壓力P2、閥門的上表面面積S1、閥門的下表面面積S2、拉伸彈簧的彈性系數(shù)、積料槽的容積V、積灰的密度為ρ等。有了這些參數(shù)，我們就可以對閥門進行受力分析，以此來優(yōu)化這些參數(shù)。

我們設定風管內(nèi)風壓對閥門的壓力為F1=P1S1，彈簧預緊力為F2=k△x(△x為彈簧變形量)，閥板自身重量為G1=mg（m為閥板質(zhì)量），積灰重量G2=ρvg，風室內(nèi)的風壓對閥板的壓力為F3=P2S2。在積灰槽沒有灰的時候，閥板承受的力只來自閥板自身重量G1、風管風壓對閥門產(chǎn)生的力F1、拉伸彈簧的預緊力F2以及風室內(nèi)的風壓對閥板的壓力F3，此時應該保證G1+F1＜F2+F3，這樣閥板始終處于閉合狀態(tài)，整個充氣梁不會漏風。在積灰槽內(nèi)填滿積灰時，此時G1+F1+G2＞F2+F3，閥板在風管壓力和積灰的作用下打開清灰。隨即風管壓力F1和積灰重量G2減小，當G1+F1+G2＜F2+F3時，閥板在彈簧拉力下重新閉合。

4 結(jié)束語

本文提出的這種排灰閥模型結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，可以用于各種充氣梁及供風管道上，能夠?qū)崿F(xiàn)對充氣梁內(nèi)積灰的及時清除，保證供風管道通風順暢，不需要電能等其它能量，純機械調(diào)節(jié)，經(jīng)久耐用。由于本人知識有限，該排灰閥模型的結(jié)構(gòu)設計和理論計算還需要通過不斷的實驗加以改進，望各位讀者提出寶貴意見，以期將此排灰閥早日用到實際生產(chǎn)中去。

2015-06-05）

TQ172.622.4

B

1008-0473(2015)05-0039-02

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.012