马钢2250热轧高压水除鳞阀的改进

    0 前言

    除鳞阀主要用于冶金行业热轧除鳞系统，安装在除鳞系统的控制终端，在控制系统气源压力的作用下，阀门处于常闭状态。当钢板或钢坯进入预定工位，控制系统得到除鳞信号，二位五通电磁阀得电换向，阀门打开，除鳞系统开始喷射高压水，除去钢坯表面氧化皮。当钢板或钢坯离开预定工位，控制系统得到结束除鳞信号，二位五通电磁阀断电换向，阀门关闭，除鳞系统停止喷射高压水，除鳞结束。除鳞阀要求寿命长、抗污染能力强、密封性好、动作灵活可靠。

    1 DR.BREIT除鳞阀基本结构

    除鳞喷射阀主要由主阀、驱动部分和控制部分组成。德国DR.BREIT除鳞阀主阀为阀瓣截止式低进高出结构（见图一），主要包括阀芯、阀套、阀座、阀杆及密封件；驱动部分采用双作用气缸，主要由气缸、活塞、气缸上盖、气缸下盖等组成；控制部分采用气动控制，主要由气动三联件、单向节流阀、二位五通电磁阀等元件组成。

图1

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    2 DR.BREIT除鳞阀工作原理

    DR.BREIT除鳞阀工作原理如图2所示。

    阀关闭时压缩空气通过5/2通电磁换向阀（失电状态）进入主阀气缸上部，同时将气缸下部的空气排出，将主阀芯向阀座位（向下）推动，主阀关闭。

    阀开启时气动5/2通电磁换向阀得电时并换向至使压缩空气进入主阀气缸下部同时将气缸上部的空气排出，将主阀芯向上推动离开阀座位，主阀开启。

图2 DR.BREIT除鳞阀工作原理

    3 DR.BREIT除鳞阀特点

    DR.BREIT除鳞阀主阀的阀芯为锻造的圆柱形实心体，向下运行时关闭，向上运行时打开，由于通过一个三通控制阀使高压水到达气缸上部的一个平衡腔，形成平衡作用，使得该阀快速打开和相对性的慢速关闭易于实现；同时该阀的开关过程依靠阀芯与阀座之间密封的严密程度来保证。由于其阀口密封采用软密封形式，对水质的纯净度有着比较高的要求且易受杂质损害，而且密封在阀芯上，受压后外凸，在开关过程中时易蹭磨受损，一旦损伤，渗漏的高压水会很快通过气蚀和冲刷作用侵蚀掉其后的阀芯和阀套，造成阀门失效。

    4 DR.BREIT除鳞阀的改进

    由于该阀的自身结构限制，国内水质使用条件（浊环水）无法满足其工作性能要求，造成其密封件损坏、阀芯和阀套冲蚀严重，寿命差，导致备件量大、维修费用高，为此我们对其结构进行了改进，改进后阀芯阀套结构图如图3所示。

图3 改进后阀芯阀套结构图

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    首先，将其阀瓣截止式低进高出结构改为柱塞升降式低进高出结构，即阀芯由实心体改为非实心形式（类似于带端盖的阀套）从而改变高压水通流方式；其次，阀内密封由安装在阀芯上改为安装在阀套上，这样可以延长密封使用，降低高压水对阀体的侵蚀程度；同时柱塞上通水槽错落布置，使得阀门启闭时水流通过时是渐变的，从而可以减轻甚至是消除“水锤”现象。

    5 改进效果

    （1）阀动作灵活，运行稳定，减少了水流冲击，同时没有发现明显水锤现象。

    （2）密封使用寿命明显延长，原先两周换一次，现在平均一个月才换一次。

    （3）阀芯寿命延长，阀芯、阀套冲刷痕迹明显减轻。      

    6 使用和检修注意事项

    喷射阀在使用前首先保证阀前管道内无施工遗留物如：焊渣、焊条头、气焊切割物及其他杂物。阀平衡缸的三通控制阀应保证在开启状态。压缩空气大于0.5MPa，气动三联件油雾器供油正常。

    在除鳞阀工作时注意观察阀的动作是否灵活准确、有无向外漏水、漏气，阀内有无窜水等现象。在系统高压状态除鳞阀在关闭时发现有窜水现象应在最近的一个检修时间段内及时更换阀芯密封（有条件时应及时处理），以防将阀芯及阀套冲刷坏。

    手动阀在进行开启或关闭的操作时应随时注意阀门的状态指示器所显示的位置，当显示器接近阀门开启或关闭的位置时，应缓慢扳动阀门手轮直至将阀门关闭或打开。严禁依靠阀门手轮的惯性将阀门开启或关闭。

    阀解体后可根据阀在运行时检查到的问题有针对性地重点检查相关的密封件、支承环等与此同时对阀的所有部件都进行细致的检查，检查其磨损程度、密封面是否有被高压水冲刷的沟槽或被杂物拉损的痕迹，视其损坏程度决定是否更换。安装前在合套阀的零部件时要注意保护阀套、阀芯、阀杆的各部不得有划伤、磕碰，因阀的密封件为软材质，所以在安装时要特别的注意防止划伤、磕碰，即使小的损坏也会造成阀在高压运行时窜水，从而影响阀芯密封的使用寿命，进而损坏阀芯阀套。除鳞阀在安装时其各部密封件、支承环及其他零件必须正确安装到位，对阀盖、阀套的O型圈在装入阀体时要注意保护防止阀体口的边缘将其剪切造成损坏，必要时在O圈处涂润滑剂。

    整台阀安装完毕后进行低压水实验，阀在开闭时动作平稳无阻滞，若检测阀芯是否窜水，应将预充水手动阀关闭，除鳞阀在关闭位，看阀管道上的流量开关有无流量通过，若此时如显示有流量通过则表明除鳞阀关闭不严，需重新将阀解体检查并排除问题。