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和運行。究其原因是充氣梁內不斷產生的積灰堵塞供風管道造成的。如何及時清除風管內的積灰，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，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，閥板始終處于關閉狀態(tài)。當積灰不斷增加，積灰的重量對閥板產生的壓力不斷增加，當積灰的重量和內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，旋轉螺桿端的調節(jié)螺母1即可調整彈簧的預緊力（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為閥板質量），積灰重量G2=ρvg，風室內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、風管風壓對閥門產生的力F1、拉伸彈簧的預緊力F2以及風室內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 結束語

本文提出的這種排灰閥模型結構簡單，安裝方便，可以用于各種充氣梁及供風管道上，能夠實現(xiàn)對充氣梁內積灰的及時清除，保證供風管道通風順暢，不需要電能等其它能量，純機械調節(jié)，經久耐用。由于本人知識有限，該排灰閥模型的結構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中去。

2015-06-05）

TQ172.622.4

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1008-0473(2015)05-0039-02

10.16008/j.cnki.1008-0473.2015.05.012