新型電磁脈沖閥的性能特點及應用

朱德生

(上海尚泰環保配件有限公司，上海 200241)

新型電磁脈沖閥的性能特點及應用

朱德生

(上海尚泰環保配件有限公司，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，它突破了脈沖閥沿用了幾十年橡膠膜片的傳統，并介紹了新型電磁脈沖閥的試用情況。

開關元件;膜片;滑動閥片;新型電磁脈沖閥

1 前言

近年來，袋式除塵技術得到迅速發展和廣泛應用，目前國內外的袋式除塵器已向耐高溫、耐腐蝕、大型、長袋、高效和低阻方向發展，除了主機、濾料方面的相關技術需要突破外，在配件方面應研發高效清灰技術，開發3”（76）以上的大口徑脈沖閥，且閥的體積能適應濾袋間距布置，具有高性能和長壽命的新型電磁脈沖閥。

半個世紀以來，脈沖閥依靠閥的前后兩個氣室的壓力變化，使橡膠膜片曲撓變形實現脈沖閥的開啟和關閉，因此橡膠膜片是脈沖閥的開關元件，也是決定脈沖閥性能和壽命的關鍵元件。

脈沖閥的通徑越大，要求橡膠膜片在閥開啟時動作的行程越大，膜片動作的行程也稱為閥的開度。脈沖閥的通徑與開度可用下列公式計算。其中，H：開度；S：通徑面積；L：通徑周長。

橡膠膜片的直徑決定橡膠膜片的行程大小及開啟和關閉的速度，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關元件，要擴大閥的通徑和縮小閥的體積不能同時兼得。

因此，不能拘泥于橡膠膜片作為脈沖閥開關元件的唯一選擇，要研制開發通徑大、體積小、性能好、壽命長的新型電磁脈沖閥，應該用創新的理念，研制一種新的脈沖閥開關元件。目前，在研制成功新的開關元件—滑動閥板的基礎上，國內企業已研發出一種新的電磁脈沖閥—“袋式除塵器用滑動閥片式電磁脈沖閥”。突破了脈沖閥沿用了幾十年橡膠膜片的傳統。為我國袋式除塵器配件行業自主開發新一代電磁脈沖閥進行了一次成功的探索。

2 STF-Y型滑動閥片式電磁脈沖閥工作原理

STF-Y型電磁脈沖閥的結構和工作原理如圖1所示。滑動閥片⑦把電磁脈沖閥的氣腔分成前氣室⑨和后氣室⑥，當接通壓縮空氣時，壓縮空氣通過滑動閥片⑦上的節流孔⑧進入后氣室⑥，其壓力將滑動閥片⑦緊貼閥的輸出口，電磁脈沖閥處于“關閉”狀態。

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

脈沖噴吹控制儀的電信號消失，電磁脈沖閥動鐵芯①復位，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。使滑動閥片⑦緊貼閥輸出口，電磁脈沖閥處于“關閉”狀態。

圖1 STF-Y型電磁脈沖閥結構和工作原理示意

3 滑動閥片式電磁脈沖閥的性能特點

3.1 噴吹性能優良

采用滑動閥片作為電磁脈沖閥的開關元件，其將橡膠膜片柔性元件改為滑動閥片剛性元件，并將橡膠膜片通過曲繞變形實現閥的開啟與關閉，改為通過閥片在氣腔內的滑動，實現脈沖閥的開啟與關閉。

因此，采用滑動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 結構緊湊，外形尺寸小，更適合袋式除塵器濾袋間距布置

滑動閥片式電磁脈沖閥結構緊湊。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（見圖3）。

圖2 不同開關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

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

表2 滑動閥片與橡膠膜片的性能對比

滑動閥片壽命試驗：200萬次無故障，滑動閥片磨損試驗50萬次，直線軸承銅套內壁磨損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）的滑動閥片式電磁脈沖閥，采用 “安裝電磁脈沖閥用過渡板”，無需對原使用的分氣箱（氣包）作任何改動（見圖4）。

圖4 STF-Y-76電磁脈沖閥采用過渡板安裝形式圖

4 滑動閥片式電磁脈沖閥產品檢測及試用情況

4.1 檢測情況

（1）經東北大學濾料檢測中心于2009年12月按照國家環保產品認定技術條件HJ/T284-2006“袋式除塵器用電磁脈沖閥”進行檢測，檢測項目結果全部合格[1]。

（2）上海市環境保護產品質量監督檢驗總站于2010年4月按照JB/T5916-2004“袋式除塵器用電磁脈沖閥”行業標準進行檢測，結果全部合格[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型滑動閥片式電磁脈沖閥。設定25分鐘噴吹一次的周期連續工作。無任何停噴、漏氣等故障或異常情況，在氣源壓力降低到0.1MPa時，閥仍能可靠關閉[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。該廠使用進口和國產的電磁脈沖閥；也使用進口和國產的覆膜濾料，對于袋式除塵器使用和維護具有相當的經驗。 該廠滑動閥片式電磁脈沖閥的試用現場及試用現場除塵器濾袋外壁積灰狀況分別見圖5、圖6。

圖5 試用現場

圖6 濾袋外壁積灰狀況

5 結語

目前，Y型滑動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）七種規格產品。現正在進行Z型系列產品的生產準備。不久將有更多的系列和規格的產品投入市場。滿足袋式除塵裝備發展的配套需要。

滑動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。為我國電磁脈沖閥的研制開發走出了一條新路。從“中國制造” 邁向“中國創造”。為我國袋式除塵技術發展作出了貢獻。

[1]東北大學濾料檢測中心.檢測報告（東大濾檢字（091202）號）[R].2009-12-12.

[2]上海市環境保護產品質量監督檢驗總站.檢測報告[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[Z].2010-6-28.

[4]中國環境科學學會.環保科技成果鑒定證書、環保科技產品鑒定證書，中環科鑒字（2010）第61號[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