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新型的氣動雙位蝶閥形式和特點

    近幾年，隨著我國裝備制造業的迅猛發展，尤其是熱處理方面的要求不斷提高，在冶金、機械等行業中，為了提高燃氣臺車式熱處理爐溫度的均勻性，多采用脈沖控制的方式控制燃燒。為了控制燒嘴的大火和小火狀態，需要在燒嘴前空氣管道中設置一種閥門，這種閥門的特點為：開關位置可調、動作速度迅速可調、工作可靠穩定、耐高溫達300℃。根據上述要求開發了新型的氣動雙位蝶閥。

　　1 現有雙位蝶閥存在的問題

　　閥門的兩個位置即開位和關位是可調的，且動作頻繁，要求使用壽命在100萬次以上。目前這種閥門主要有三位式的氣動蝶閥和電動的雙位蝶閥兩種。三位式的氣動蝶閥以國產為主，其氣缸的機構復雜，通過兩個氣源管的通斷實現閥門的三個位置，因為要實現三個位置，所以氣缸里安裝了彈簧。現場使用發現該閥門故障率高，首先是汽缸本身質量問題，另外由于彈簧在溫度較高的情況下工作不理想，也使這種雙位蝶閥的可靠性受到了限制。電動的雙位蝶閥為兩個位置，采用電動的驅動機構控制閥門動作，價格相對較貴，以進口為主。由于其力矩較小，而且電動執行器也不適合快速正反轉動作，為了調節速度還需要加一個阻尼器來調節閥門動作速度，結構相對較復雜。

　　2 新開發雙位蝶閥的形式和特點

　　設計新閥門要求：動作迅速可調、閥門開關位置可調、使用壽命長和耐高溫等特點。結合上述要求該閥門開發的重點在于閥門的驅動執行部件和動作部分的材質選擇。

　　氣動雙位蝶閥采用特殊的氣動裝置，完成閥門自動開關、速度調節和大小火位置的調節。同時氣動元件采用耐高溫材料，可實現閥門耐300℃高溫。這種氣動元件一般規格比較小，所以價格非常便宜。采用球磨鑄鐵作為支架和連接套，因該材質本身就有潤滑作用，無需額外添加潤滑劑就可以保證使用壽命。

　　氣動執行器采用雙向輸出軸，雙向調節型，用于解決雙位蝶閥大小火位置調節的問題。采用氟橡膠密封環，汽缸本身可耐150℃高溫。

　　采用石墨為填料，耐高溫，潤滑性能好。選用閥桿的材質為2Cr13，耐溫和防銹性能都能滿足要求。選擇連接套和支架的材質為球磨鑄鐵，保證強度的情況下，還能起一定的潤滑作用。

　　該閥門具有動作速度快并且速度可調，耐高溫，適合頻繁動作，使用壽命長，造價低廉的優點，適用介質為高溫空氣。設計閥門采用三維制圖技術，使閥門變得更加美觀。

　　3 新型雙位蝶閥的應用

　　新閥門在2010年應用于某特鋼基地初軋廠10號臺車式熱處理爐中，現場實用效果良好。

　　新閥門在爐前管道按大小火布置，煤氣布置兩個氣動快速截止閥，空氣布置一臺雙位蝶閥

　　現在這個閥門已經工作將近1年的時間，工作十分穩定，反應迅速。現場的維護量很少，相對于原來的雙位蝶閥又降低了成本，收效顯著。

　　4 結論

　　新閥門相對原有雙位蝶閥減少一個控制點，降低了成本。并且采用了耐高溫無彈簧雙位調節型的氣動推桿，汽缸本身質量可靠，并且汽缸能耐150℃的高溫。雖然閥門內空氣溫度最高可達300℃左右，但到汽缸所處位置溫度一般都在100℃以下。汽缸動作速度迅速，再加上調速功能，有效地避免了空氣閥門速度過快引起在大小火變換時對燒嘴的沖擊。配備這樣的閥門使燃燒系統既平穩又反應迅速，可以說該閥門集合了耐高溫、長壽命、動作迅速可調和成本低等多重優點于一身。隨著我國對火焰熱處理爐的要求越來越高，新閥門一定會得到廣泛的應用。