預熱器分料閥的研究進展

范道榮 吳秀華 唐新宇

1天津中材工程研究中心有限公司（300400） 2 湖州白峴南方水泥有限公司（313117）

預熱器分料閥是水泥廠預熱器系統中常見的分料設備，可以對生料粉在分叉的兩個下料管間進行定量的分配。預熱器分料閥最多見于四級筒下料進分解爐的分料，可以通過調節不同的分配量來控制分解爐的溫度。由于目前進行低氮燃燒改造的分解爐越來越多，而分料閥又是調節分解爐溫度的重要手段[1-2]，因此能夠精確控制下料分配比例的分料閥是水泥生產穩定進行的保障。

1 分料閥現狀

目前在我國應用較多的分料閥基本都是丹麥史密斯公司的分料器類型，其基本特點是物料在閥體上部進入，而在閥體中心有閥板，閥板的軸位于左右分料管道的中間，通過閥板的左右翻動來調整左右分料管道的分料量。這種分料閥的主要優點有以下幾個:①只有一個閥板是活動件，結構簡單，造價低；②工作原理簡單，利用內部閥板的左右翻動，通過調節下料面積的方法來控制分料，有利于理解和維修；③定位準確，僅需要角行程定位器就可以實現閥板的精確翻動；④對工作環境沒有過多的要求。 但是這種分料閥也存在一些缺點:最大的缺點就是分料非常不準確，無法把分料閥的角行程與分料比例嚴格對應起來；閥板制作要求高，閥板上一旦粘附物料將會導致分配比例發生較大變化，一旦調整閥門定位則會產生角度累計偏差；故障率高，維護頻率較高等。

2 傳統分料閥的改進

孫鐵軍[3]較先在國內研究分料閥，早在1994 年就研究了史密斯分料閥的分料特性曲線，發現縮短分料閥下料口與閥板之間的距離，可以有效減少史密斯分料閥閥板兩側的漏料，提高實際分料特性曲線與理想分料特性曲線的重合度。

張克軍[4]針對分料閥使用較長時間后出現的閥體內部結皮嚴重、閥板發生變形失去調節能力等問題進行分析，認為由于經過高溫分料的長期沖刷，同時閥體澆筑料與耐熱鋼的膨脹系數不同，造成澆筑料脫落，進而導致閥板變形，因此分料閥改進的關鍵是提高閥板的整體強度。 在強化閥板的耐熱鋼與澆筑料的同時，設置清除結皮的捅灰孔，顯著提升分料閥的使用效果。

姚麗英[5]將分料閥的支撐裝置改為外置滾筒軸承支撐，在可以實現閥板軸靈活轉動的同時避免了高溫物料對軸承組的影響，提高了使用壽命；還設置了雙層密封結構，減少由于低溫氣體滲入分料閥而造成的結皮；另外還用曲柄連桿結構替代原有的角行程機構，設備構造更加簡單，容易維護。

3 新類型分料閥

成都建筑材料工業設計研究院宋謙[6]針對分料閥的閥板軸在中間，整個閥板、閥板軸、密封均正對下料方向，密封容易損壞、閥板軸容易卡住、閥板磨蝕嚴重的問題，在原閥板軸位置設置分料錐，同時在左右分料口上方設置2 個閥板，2 個閥板也有各自的驅動機構，徹底解決磨蝕、閥板轉動不靈活、密封損壞漏料的問題。

由于史密斯類型分料閥只能粗略地實現物料分配，成都建筑材料工業設計研究院程宏偉[7-8]提出了一種回轉型定比分料閥，其基本結構是從上到下依次連接的上殼體、中殼體、下殼體，而中殼體含有擋板且可以轉動，下殼體連接2 個分料管。 由于中殼體自轉會遮擋下殼體分料管的面積，從而實現精確的定比例分料。 該分料閥控制精度比史密斯類型分料閥要高，但是結構非常復雜，造成設備成本、運行維護難度提高。

4 結語

預熱器分料閥是預熱器系統中的常見設備，分料比例準確、運行可靠、維護方便的分料閥是水泥生產的有效保障。 傳統分料閥的故障率較高、分料比例不準確，研究者針對這些問題提出了很多解決方案，未來一定會出現更加精確可靠的預熱器分料閥。