朱德生

(上海尚泰環(huán)保配件有限公司，上海 200241)

新型電磁脈沖閥的性能特點(diǎn)及應(yīng)用

朱德生

(上海尚泰環(huán)保配件有限公司，上海 200241)

闡述了袋式除塵器的配件新型電磁脈沖閥的工作原理及性能特點(diǎn)，它突破了脈沖閥沿用了幾十年橡膠膜片的傳統(tǒng)，并介紹了新型電磁脈沖閥的試用情況。

開(kāi)關(guān)元件;膜片;滑動(dòng)閥片;新型電磁脈沖閥

1 前言

近年來(lái)，袋式除塵技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)外的袋式除塵器已向耐高溫、耐腐蝕、大型、長(zhǎng)袋、高效和低阻方向發(fā)展，除了主機(jī)、濾料方面的相關(guān)技術(shù)需要突破外，在配件方面應(yīng)研發(fā)高效清灰技術(shù)，開(kāi)發(fā)3”（76）以上的大口徑脈沖閥，且閥的體積能適應(yīng)濾袋間距布置，具有高性能和長(zhǎng)壽命的新型電磁脈沖閥。

半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，脈沖閥依靠閥的前后兩個(gè)氣室的壓力變化，使橡膠膜片曲撓變形實(shí)現(xiàn)脈沖閥的開(kāi)啟和關(guān)閉，因此橡膠膜片是脈沖閥的開(kāi)關(guān)元件，也是決定脈沖閥性能和壽命的關(guān)鍵元件。

脈沖閥的通徑越大，要求橡膠膜片在閥開(kāi)啟時(shí)動(dòng)作的行程越大，膜片動(dòng)作的行程也稱為閥的開(kāi)度。脈沖閥的通徑與開(kāi)度可用下列公式計(jì)算。其中，H：開(kāi)度；S：通徑面積；L：通徑周長(zhǎng)。

橡膠膜片的直徑?jīng)Q定橡膠膜片的行程大小及開(kāi)啟和關(guān)閉的速度，膜片直徑越大其行程也大，噴吹性能也越好。而膜片的直徑又決定了脈沖閥的體積大小，顯然采用橡膠膜片作為脈沖閥的開(kāi)關(guān)元件，要擴(kuò)大閥的通徑和縮小閥的體積不能同時(shí)兼得。

因此，不能拘泥于橡膠膜片作為脈沖閥開(kāi)關(guān)元件的唯一選擇，要研制開(kāi)發(fā)通徑大、體積小、性能好、壽命長(zhǎng)的新型電磁脈沖閥，應(yīng)該用創(chuàng)新的理念，研制一種新的脈沖閥開(kāi)關(guān)元件。目前，在研制成功新的開(kāi)關(guān)元件—滑動(dòng)閥板的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)企業(yè)已研發(fā)出一種新的電磁脈沖閥—“袋式除塵器用滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥”。突破了脈沖閥沿用了幾十年橡膠膜片的傳統(tǒng)。為我國(guó)袋式除塵器配件行業(yè)自主開(kāi)發(fā)新一代電磁脈沖閥進(jìn)行了一次成功的探索。

2 STF-Y型滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥工作原理

STF-Y型電磁脈沖閥的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示?；瑒?dòng)閥片⑦把電磁脈沖閥的氣腔分成前氣室⑨和后氣室⑥，當(dāng)接通壓縮空氣時(shí)，壓縮空氣通過(guò)滑動(dòng)閥片⑦上的節(jié)流孔⑧進(jìn)入后氣室⑥，其壓力將滑動(dòng)閥片⑦緊貼閥的輸出口，電磁脈沖閥處于“關(guān)閉”狀態(tài)。

脈沖噴吹控制儀的電信號(hào)使電磁脈沖閥動(dòng)鐵芯①移動(dòng)，放氣孔A②打開(kāi)，小氣室③迅速失壓，小閥片④后移，放氣孔B⑤打開(kāi)，后氣室⑥迅速失壓，前氣室⑨的氣壓使滑動(dòng)閥片⑦后移，壓縮空氣通過(guò)閥的輸出口噴出，電磁脈沖閥處于“開(kāi)啟”狀態(tài)。

脈沖噴吹控制儀的電信號(hào)消失，電磁脈沖閥動(dòng)鐵芯①?gòu)?fù)位，小氣室③壓力上升使小閥片④封堵放氣孔B⑤，后氣室⑥壓力上升。使滑動(dòng)閥片⑦緊貼閥輸出口，電磁脈沖閥處于“關(guān)閉”狀態(tài)。

圖1 STF-Y型電磁脈沖閥結(jié)構(gòu)和工作原理示意

3 滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥的性能特點(diǎn)

3.1 噴吹性能優(yōu)良

采用滑動(dòng)閥片作為電磁脈沖閥的開(kāi)關(guān)元件，其將橡膠膜片柔性元件改為滑動(dòng)閥片剛性元件，并將橡膠膜片通過(guò)曲繞變形實(shí)現(xiàn)閥的開(kāi)啟與關(guān)閉，改為通過(guò)閥片在氣腔內(nèi)的滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脈沖閥的開(kāi)啟與關(guān)閉。

因此，采用滑動(dòng)閥片的電磁脈沖閥具有更高的噴吹峰值壓力和上升速率（見(jiàn)表1），并由此生成沖擊波。

表1 3”閥片閥、膜片閥的“壓力比”及“上升速率”比較

3.2 結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，更適合袋式除塵器濾袋間距布置

滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥結(jié)構(gòu)緊湊。外形尺寸比膜片式電磁脈沖閥小，其通徑4”（102）閥的外形尺寸與膜片式通徑3”（76）閥一樣大小，更適合袋式除塵器濾袋間距布置（見(jiàn)圖2）。不必因電磁脈沖閥安裝尺寸大于濾袋間距而采用高低布置（見(jiàn)圖3）。

圖2 不同開(kāi)關(guān)元件的電磁脈沖閥安裝圖

圖3 因電磁脈沖閥安裝尺寸大于濾袋間距而采用的高低布置圖

3.3 耐溫、耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)

滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥與膜片式電磁脈沖閥相比，滑動(dòng)閥片比橡膠膜片具有更高的工作溫度和耐腐蝕能力，從而擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，延長(zhǎng)了使用壽命（見(jiàn)表2）。

表2 滑動(dòng)閥片與橡膠膜片的性能對(duì)比

滑動(dòng)閥片壽命試驗(yàn)：200萬(wàn)次無(wú)故障，滑動(dòng)閥片磨損試驗(yàn)50萬(wàn)次，直線軸承銅套內(nèi)壁磨損0.02mm。

3.4 與膜片式（Y型）電磁脈沖閥互換方便

用戶如需將原使用的Y型通徑3”（76mm）或外徑4”（102mm）的橡膠膜片電磁脈沖閥改用Y型通徑3”（76mm）或3?”（89mm）的滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥，采用 “安裝電磁脈沖閥用過(guò)渡板”，無(wú)需對(duì)原使用的分氣箱（氣包）作任何改動(dòng)（見(jiàn)圖4）。

圖4 STF-Y-76電磁脈沖閥采用過(guò)渡板安裝形式圖

4 滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥產(chǎn)品檢測(cè)及試用情況

4.1 檢測(cè)情況

（1）經(jīng)東北大學(xué)濾料檢測(cè)中心于2009年12月按照國(guó)家環(huán)保產(chǎn)品認(rèn)定技術(shù)條件HJ/T284-2006“袋式除塵器用電磁脈沖閥”進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)果全部合格[1]。

（2）上海市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總站于2010年4月按照J(rèn)B/T5916-2004“袋式除塵器用電磁脈沖閥”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果全部合格[2]。

4.2 試用情況

2009年5月23日在上海浦東水泥廠安裝使用5只STF-Y型滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥。設(shè)定25分鐘噴吹一次的周期連續(xù)工作。無(wú)任何停噴、漏氣等故障或異常情況，在氣源壓力降低到0.1MPa時(shí)，閥仍能可靠關(guān)閉[3]。目前仍在正常使用中。

上海浦東水泥廠窯尾使用的由50m2電除塵器改的電袋脈沖噴吹袋式除塵器于2003年投入使用，除塵器出口濃度≤30mg/m3。該廠使用進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的電磁脈沖閥；也使用進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)的覆膜濾料，對(duì)于袋式除塵器使用和維護(hù)具有相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)。 該廠滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥的試用現(xiàn)場(chǎng)及試用現(xiàn)場(chǎng)除塵器濾袋外壁積灰狀況分別見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 試用現(xiàn)場(chǎng)

圖6 濾袋外壁積灰狀況

5 結(jié)語(yǔ)

目前，Y型滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥已成系列，共有1”（25mm）、1?”(40mm）、2”(50mm) 、2?”(62mm）、3”(76mm）、3? ”(89mm）、4”(102mm）七種規(guī)格產(chǎn)品?，F(xiàn)正在進(jìn)行Z型系列產(chǎn)品的生產(chǎn)準(zhǔn)備。不久將有更多的系列和規(guī)格的產(chǎn)品投入市場(chǎng)。滿足袋式除塵裝備發(fā)展的配套需要。

滑動(dòng)閥片式電磁脈沖閥突破了電磁脈沖閥沿用了幾十年橡膠膜片的傳統(tǒng)。為我國(guó)電磁脈沖閥的研制開(kāi)發(fā)走出了一條新路。從“中國(guó)制造” 邁向“中國(guó)創(chuàng)造”。為我國(guó)袋式除塵技術(shù)發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。

[1]東北大學(xué)濾料檢測(cè)中心.檢測(cè)報(bào)告（東大濾檢字（091202）號(hào)）[R].2009-12-12.

[2]上海市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)總站.檢測(cè)報(bào)告[R].2010-1-20，35-884084、2010-1-20，35-884087、2010-1-20，35-884088、2010-4-19.

[3]上海浦東水泥廠.用戶意見(jiàn)[Z].2010-6-28.

[4]中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì).環(huán)?？萍汲晒b定證書(shū)、環(huán)保科技產(chǎn)品鑒定證書(shū)，中環(huán)科鑒字（2010）第61號(hào)[R].2010-9-2.

Performance Characteristic and Application of New Electric Magnetic Pulse Valve

ZHU De-sheng
(Shanghai Shangtai Environmental Components Co., Ltd, Shanghai 200241, China)

The paper explicates the working principle and performance characteristic of new electric magnetic pulse valve.It breaks out the tradition of rubber diaphragm of pulse valve which has been used for several decades. The paper introduces the trial use of new electric magnetic pulse valve.

switching element; diaphragm; slide valve slice; new electric magnetic pulse valve

X701

A

1006-5377（2012）05-0021-03