1 简述
以煤化工为基本的电力能源及化工厂系统软件已经变成全世界范畴内高效率、清理、经济发展地研发和运用煤碳的网络热点技术性和主要发展前景。干粉煤汽化的技术性重点在于干粉煤的充压入料，如今一般使用的是粉煤中断变压和充压下持续入料的半回转式加煤加工工艺。粉煤的入料根据自然压料仓和增加压力料仓中间的锁斗阀及静态平衡阀规律性的防护和连通完成。因为锁斗阀技术标准高，部位重要，在我国初期干粉煤充压汽化设备均选用进口的锁斗阀。可是，进口水泵价格不菲，生产制造时间长，零配件供货不立即，产生常见故障会导致单炉泊车，这类闸阀急缺国内生产制造的。
2 工作状况特性
锁斗阀运输的物质为N2 粉煤或CO2 煤粉，该阀电源开关经常，入料周期时间即闸阀电源开关工作频率约30min一次。闸阀规定双重密封性，在正方向和逆向的双重流动性方位，较大压力差时，要做到FCI70-2V级密封性规定。闸阀主件和过流道的资料应考虑到耐固态颗粒物物质的冲击性、浸蚀和磨蚀。闸阀开闭速度更快，从“开全→关完”或“全关→开全”的时长为3~8s，应保证闸阀姿势及时。锁斗阀的公称直径管径一般≥NPS8，磅级≥600磅级。在髙压物质的效果下，对闸阀突面会产生比较大的密封性比压。与此同时，闸阀在超高压下开闭，粉煤物质的摩阻比较大，非常容易导致闸阀卡滞，因而闸阀具体打开扭矩要远超过一般液体物质在同样工作压力下的扭矩。
3 总体设计
锁斗阀一般使用的是全管径金属材料硬密封闸阀移动式阀门，气动执行器推动（图1）。油路板选用全管径两块式，材料为ASTMA216-WCB，里衬高韧性双相钢S31803耐磨损套。高压闸阀为延展性金属材料密封性双高压闸阀，选用阀前高压闸阀密封性，2个高压闸阀均能单独断开进口的端物质，完成双阻隔作用。延展性金属材料高压闸阀为扭簧载入扭矩式设计方案，可以修复和赔偿长期性切断阀门的基本损坏、油路板内部结构的持续高温热力膨胀及超低温变小，工作压力低时确保密封性的稳定性。为使扭簧与粉煤防护，防止粉煤的沉淀使扭簧卡塞无效，保证扭簧长久有效地工作中，设定了软性石墨密封圈与O形圈双向密封性方法。
图1 锁斗阀
阀座选用防污、防喷出来设计方案，而且总体设计保证阀座只承担闸阀开闭扭矩，物质的推动力由上、下支撑点轴担负，使伞齿轮的支承状况获得改进，确保阀座可以长时间靠谱地工作中。圆球及高压闸阀选用自刮削式构造，可对圆球表层完成自清理，避免粘附在曲面上的粉煤置入突面，确保了阀体的密闭性及长期可操作性。采用加吹扫组织的方法避免粉煤在闸阀中腔集聚。防止了闸阀旋转时摩擦阻力扩大及卡死。
圆球和高压闸阀的板材为双相钢ASTMA182-F51。突面和过流道选用喷焊镍基高温合金的方法，覆层表层强度可做到55~60HRC，使闸阀耐磨性能、抗磨蚀和抗压挤工作能力更强。旋盖、固定不动轴除开承担扭曲抗压强度及物质工作压力外，还遭受粉煤的浸蚀，因而在与滚动轴承的接触面积喷焊硬质合金刀具，并适用大弯曲刚度大扭矩的气动执行器。
4 设计方案测算
为了确保闸阀的密闭特性、开闭姿势畅顺和寿命长应用，对锁斗阀的密封性比压、较大打开扭矩和阀座扭曲抗压强度开展测算和强度校核。
（1）密封性比压
密封构造为阀前高压闸阀密封性，双高压闸阀双重密封性。密封比压q为
式中 DJH——高压闸阀与油路板相互配合套筒规格直径，mm
DMN——高压闸阀突面公称直径，mm
DMW——高压闸阀突面直径，mm
R——圆球半经，mm
h——突面投射总宽，mm
φ——突面中心线与安全通道轴反向交角，（°）
qMF——突面务必比压，MPa
[q]——突面许用比压，MPa
p——设计方案工作压力，MPa
qMF<q<[q]，为达标。
（2）较大打开扭矩
锁斗阀处在关掉情况承担较大压力，打开一瞬间扭距较大。其扭距MF为
式中 MF——较大打开扭矩，N•mm
MQG——圆球与高压闸阀突面间的磨擦扭矩，N•mm
MQG1——高压闸阀对圆球的预紧力造成的磨擦扭矩，N•mm
MQG2——物质的压力造成的磨擦扭矩，N•mm
MFT——填充料与阀座间的磨擦扭矩，N•mm
MZC——滚动轴承造成的磨擦扭矩，N•mm
qM——圆球最少扭矩比压，MPa
fM——圆球与高压闸阀突面间的摩擦因数
fZ——滚动轴承摩擦因数
FT——阀座与填充料滑动摩擦力，N
dF——阀座与填充料触碰一部分孔径，mm
ψ——指数
bT——填充料总宽，mm
dQJ——滚动轴承与支撑点轴触碰一部分孔径，mm
（3）阀座扭曲抗压强度
设计方案时阀座截面极小值应在阀座顶端与气动执行器相接处，即对此处孔径d1开展强度校核。
式中 MM——闸阀较大打开扭距MF的2倍或气动执行器的最高輸出扭距，N•mm
[τN]——原材料的许用扭内应力，MPa
ωS——横断面d1的抗转距横断面指数，mm3
5 结束语
锁斗阀在干粉煤汽化设备中采用后，密封性功能优良，开闭畅顺，承受住了严苛工作状况情况的磨练，基本上达到了应用规定。选用国内闸阀，既可以合理地确保设备的平稳运作，又可以减少产品成本，提升生产率。
论文参考文献
[1]陆培文.好用闸阀设计方案指南第2版1M2.北京市：机械工程出版社出版，2007.
[2]许世森，张建军亮，任永强.规模性煤气化技术1M2.北京市：化工出版社出版，2006.
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