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向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥在造氣油壓系統(tǒng)中的應(yīng)
發(fā)布時(shí)間:2023/4/13
摘要：使用造氣爐的企業(yè)為了降低造氣成本，提高企業(yè)競爭力，都對(duì)煤氣爐及其配套設(shè)施進(jìn)行了一系列的改造，如擴(kuò)大煤氣爐直徑、提高煤氣爐高徑比、管線加粗與閥門直徑加大等，但油壓系統(tǒng)的配套改造卻沒有跟上，使生產(chǎn)運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一些問題，如閥門動(dòng)作速度慢等。根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，簡單的說一下雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥在造氣油壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：造氣 油壓 雙向電磁 電磁閥
一、工藝閥門變向速度慢（甚至不變向）
1.三通閥動(dòng)作速度慢的危害
三通閥上提時(shí)（上吹變下吹）動(dòng)作慢，此時(shí)上吹蒸汽閥關(guān)閉，下吹蒸汽閥打開，由于三通閥動(dòng)作速度慢，部分蒸汽走短路，直接從上氣道送入洗氣塔，相對(duì)的入爐蒸汽量減少，蒸汽壓力低，煤氣短時(shí)間內(nèi)送不出洗氣塔系統(tǒng)，而此時(shí)蒸汽和塊煤均有不同程度的消耗。還易引起上氣道溫度超高，熱損失增大，使原料消耗又相應(yīng)增加。而三通閥下落時(shí)（下吹變二次上吹）動(dòng)作慢，此時(shí)下吹蒸汽閥關(guān)閉，上吹蒸汽閥打開，由于三通閥動(dòng)作慢，部分蒸汽走短路，直接從下氣道送入洗氣塔，結(jié)果與三通閥上提時(shí)類似。此外，如二次上吹時(shí)間較短或上吹蒸汽用量較低，爐底煤氣不足已吹凈，空氣吹凈、吹風(fēng)階段均易引起爐下爆鳴。
2.工藝閥門變向速度慢的原因及措施
工藝閥門的變向速度，即油壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度 (單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離)，可用下式表示：V=Q／（A×103）m／min，當(dāng)活塞桿伸出時(shí)V=4Qη／（πD2×103）m／min，當(dāng)活塞桿縮回時(shí)V=4Qη／（π（D2-d2）×103）m／min，式中：Q為流量，L／min；A為活塞的有效工作面積，m2；D為液壓缸內(nèi)徑，m；d為活塞桿直徑，m；V為活塞桿運(yùn)動(dòng)速度，m／min；η為液壓缸容積效率，當(dāng)活塞密封為彈性密封材料時(shí)η=1，當(dāng)活塞密封為金屬環(huán)時(shí)η=0．98。由上式可知，工藝閥門的變向速度主要取決于 Q，即液壓油的流量，而與液壓油的壓力無關(guān)。也就是說，油壓的高低只決定工藝閥門能否運(yùn)動(dòng)，流量的大小卻決定工藝閥門的運(yùn)動(dòng)速度。有些廠家誤認(rèn)為提高壓力可提高閥門的運(yùn)動(dòng)速度。其實(shí)不然，提高液壓油的壓力，必然增加液壓元件及油壓缸的內(nèi)泄量，有時(shí)可能適得其反。
工藝閥門變向速度慢的原因：①、蓄能器的配置不合理或安裝位置不當(dāng)，不能及時(shí)補(bǔ)充系統(tǒng)所需液壓油量；②、油管安裝不規(guī)范，系統(tǒng)阻力大；③、工藝閥門油壓缸配置不合理，油壓缸上下油口、連接軟管、接頭等口徑小，液壓油流量小；④、工藝閥門配套的電磁換向閥配置不合理，流通口徑��；⑤、油泵實(shí)際排量比額定流量�。虎�、油溫變化大（夏天或冬天）。
措施：①電磁換向閥改成雙向電磁驅(qū)動(dòng)的電磁換向閥
②增加鼓風(fēng)機(jī)電流與微機(jī)聯(lián)鎖，確保系統(tǒng)安全性。工藝閥門變向速度慢甚至不變向，易造成鼓風(fēng)機(jī)電流增大。
③增加油壓閥門的閥位檢測(cè)開關(guān)與微機(jī)聯(lián)鎖，確保系統(tǒng)安全性。
④電磁閥動(dòng)力油管加粗，油壓缸接頭內(nèi)徑增大。
⑤更換流量較大的動(dòng)力泵，使其與造氣系統(tǒng)相匹配。
⑥定期更換濾網(wǎng)、清洗濾芯，確保動(dòng)力油的油質(zhì)良好。
⑦定期檢測(cè)油壓閥門的動(dòng)作速度，每周記錄一次，定期檢測(cè)油壓缸有無內(nèi)漏現(xiàn)象。 二、雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥在造氣油壓系統(tǒng)的應(yīng)用造氣油壓系統(tǒng)使用的電磁閥全是一端帶電磁線圈驅(qū)動(dòng)，另一端靠復(fù)位彈簧驅(qū)動(dòng)�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：同一個(gè)電磁閥二端帶同樣規(guī)格的工藝液壓閥，靠電磁線圈驅(qū)動(dòng)的工藝液壓閥開或關(guān)時(shí)間3-4s，靠復(fù)位彈簧驅(qū)動(dòng)的工藝液壓閥開或關(guān)時(shí)間5-6s；同一個(gè)工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間規(guī)律，與上面所測(cè)時(shí)間相同。就是說：按電磁線圈驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，每個(gè)工藝液壓閥開關(guān)一次浪費(fèi)1-2s的制氣時(shí)間。原因是復(fù)位彈簧的驅(qū)動(dòng)力與自身強(qiáng)度、彈性、本身質(zhì)量、使用時(shí)間、供油壓力等因素相關(guān)，電磁閥使用一段時(shí)間，復(fù)位彈簧的驅(qū)動(dòng)力就會(huì)慢慢減弱。于是就想能否在復(fù)位彈簧一側(cè)也用電磁線圈驅(qū)動(dòng)---形成雙向電磁驅(qū)動(dòng)的電磁閥。這時(shí)我們找來一個(gè)更換下來的電磁閥，另外拆卸一個(gè)報(bào)廢電磁閥的電磁線圈開始組裝，組裝完成后，在實(shí)驗(yàn)室用24v直流電源測(cè)試，達(dá)到預(yù)期效果，再經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥的測(cè)試結(jié)果：同一個(gè)雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥二端帶同樣規(guī)格的工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間都是3-4s；同一個(gè)工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間也是3-4s。
二、結(jié)束語
工藝液壓閥門動(dòng)作慢對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的分析
工藝液壓閥門動(dòng)作慢將直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)每個(gè)閥門動(dòng)作開關(guān)一次快1s，焦炭價(jià)格1800元/t,一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐日耗焦炭45t，每個(gè)循環(huán)180s，全年生產(chǎn)300天，每天生產(chǎn)18h，每個(gè)循環(huán)影響制氣包括上吹階段、下吹階段、二次上吹階段、吹風(fēng)階段（吹風(fēng)階段閥門動(dòng)作快可適當(dāng)減少吹風(fēng)時(shí)間,增加制氣時(shí)間）共四個(gè)階段。則每個(gè)循環(huán)因閥門動(dòng)作快節(jié)約的時(shí)間為：4（制氣階段數(shù)）×1s=4s，年節(jié)約時(shí)間為：4×20（每小時(shí)20個(gè)循環(huán)）×18×300=432000s，一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐全年節(jié)省焦炭的價(jià)值為：（432000/18×3600）×45×1800元=540000元=54萬元。通過以上計(jì)算得知：一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐將閥門動(dòng)作速度提高1s,全年可獲利54萬元，如公司有四臺(tái)Φ2610mm煤氣爐全年可獲利216萬元。
關(guān)鍵詞：造氣 油壓 雙向電磁 電磁閥
一、工藝閥門變向速度慢（甚至不變向）
1.三通閥動(dòng)作速度慢的危害
三通閥上提時(shí)（上吹變下吹）動(dòng)作慢，此時(shí)上吹蒸汽閥關(guān)閉，下吹蒸汽閥打開，由于三通閥動(dòng)作速度慢，部分蒸汽走短路，直接從上氣道送入洗氣塔，相對(duì)的入爐蒸汽量減少，蒸汽壓力低，煤氣短時(shí)間內(nèi)送不出洗氣塔系統(tǒng)，而此時(shí)蒸汽和塊煤均有不同程度的消耗。還易引起上氣道溫度超高，熱損失增大，使原料消耗又相應(yīng)增加。而三通閥下落時(shí)（下吹變二次上吹）動(dòng)作慢，此時(shí)下吹蒸汽閥關(guān)閉，上吹蒸汽閥打開，由于三通閥動(dòng)作慢，部分蒸汽走短路，直接從下氣道送入洗氣塔，結(jié)果與三通閥上提時(shí)類似。此外，如二次上吹時(shí)間較短或上吹蒸汽用量較低，爐底煤氣不足已吹凈，空氣吹凈、吹風(fēng)階段均易引起爐下爆鳴。
2.工藝閥門變向速度慢的原因及措施
工藝閥門的變向速度，即油壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度 (單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離)，可用下式表示：V=Q／（A×103）m／min，當(dāng)活塞桿伸出時(shí)V=4Qη／（πD2×103）m／min，當(dāng)活塞桿縮回時(shí)V=4Qη／（π（D2-d2）×103）m／min，式中：Q為流量，L／min；A為活塞的有效工作面積，m2；D為液壓缸內(nèi)徑，m；d為活塞桿直徑，m；V為活塞桿運(yùn)動(dòng)速度，m／min；η為液壓缸容積效率，當(dāng)活塞密封為彈性密封材料時(shí)η=1，當(dāng)活塞密封為金屬環(huán)時(shí)η=0．98。由上式可知，工藝閥門的變向速度主要取決于 Q，即液壓油的流量，而與液壓油的壓力無關(guān)。也就是說，油壓的高低只決定工藝閥門能否運(yùn)動(dòng)，流量的大小卻決定工藝閥門的運(yùn)動(dòng)速度。有些廠家誤認(rèn)為提高壓力可提高閥門的運(yùn)動(dòng)速度。其實(shí)不然，提高液壓油的壓力，必然增加液壓元件及油壓缸的內(nèi)泄量，有時(shí)可能適得其反。
工藝閥門變向速度慢的原因：①、蓄能器的配置不合理或安裝位置不當(dāng)，不能及時(shí)補(bǔ)充系統(tǒng)所需液壓油量；②、油管安裝不規(guī)范，系統(tǒng)阻力大；③、工藝閥門油壓缸配置不合理，油壓缸上下油口、連接軟管、接頭等口徑小，液壓油流量小；④、工藝閥門配套的電磁換向閥配置不合理，流通口徑��；⑤、油泵實(shí)際排量比額定流量�。虎�、油溫變化大（夏天或冬天）。
措施：①電磁換向閥改成雙向電磁驅(qū)動(dòng)的電磁換向閥
②增加鼓風(fēng)機(jī)電流與微機(jī)聯(lián)鎖，確保系統(tǒng)安全性。工藝閥門變向速度慢甚至不變向，易造成鼓風(fēng)機(jī)電流增大。
③增加油壓閥門的閥位檢測(cè)開關(guān)與微機(jī)聯(lián)鎖，確保系統(tǒng)安全性。
④電磁閥動(dòng)力油管加粗，油壓缸接頭內(nèi)徑增大。
⑤更換流量較大的動(dòng)力泵，使其與造氣系統(tǒng)相匹配。
⑥定期更換濾網(wǎng)、清洗濾芯，確保動(dòng)力油的油質(zhì)良好。
⑦定期檢測(cè)油壓閥門的動(dòng)作速度，每周記錄一次，定期檢測(cè)油壓缸有無內(nèi)漏現(xiàn)象。 二、雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥在造氣油壓系統(tǒng)的應(yīng)用造氣油壓系統(tǒng)使用的電磁閥全是一端帶電磁線圈驅(qū)動(dòng)，另一端靠復(fù)位彈簧驅(qū)動(dòng)�，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：同一個(gè)電磁閥二端帶同樣規(guī)格的工藝液壓閥，靠電磁線圈驅(qū)動(dòng)的工藝液壓閥開或關(guān)時(shí)間3-4s，靠復(fù)位彈簧驅(qū)動(dòng)的工藝液壓閥開或關(guān)時(shí)間5-6s；同一個(gè)工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間規(guī)律，與上面所測(cè)時(shí)間相同。就是說：按電磁線圈驅(qū)動(dòng)時(shí)間計(jì)算，每個(gè)工藝液壓閥開關(guān)一次浪費(fèi)1-2s的制氣時(shí)間。原因是復(fù)位彈簧的驅(qū)動(dòng)力與自身強(qiáng)度、彈性、本身質(zhì)量、使用時(shí)間、供油壓力等因素相關(guān)，電磁閥使用一段時(shí)間，復(fù)位彈簧的驅(qū)動(dòng)力就會(huì)慢慢減弱。于是就想能否在復(fù)位彈簧一側(cè)也用電磁線圈驅(qū)動(dòng)---形成雙向電磁驅(qū)動(dòng)的電磁閥。這時(shí)我們找來一個(gè)更換下來的電磁閥，另外拆卸一個(gè)報(bào)廢電磁閥的電磁線圈開始組裝，組裝完成后，在實(shí)驗(yàn)室用24v直流電源測(cè)試，達(dá)到預(yù)期效果，再經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥的測(cè)試結(jié)果：同一個(gè)雙向電磁驅(qū)動(dòng)電磁閥二端帶同樣規(guī)格的工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間都是3-4s；同一個(gè)工藝液壓閥開和關(guān)時(shí)間也是3-4s。
二、結(jié)束語
工藝液壓閥門動(dòng)作慢對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的分析
工藝液壓閥門動(dòng)作慢將直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)每個(gè)閥門動(dòng)作開關(guān)一次快1s，焦炭價(jià)格1800元/t,一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐日耗焦炭45t，每個(gè)循環(huán)180s，全年生產(chǎn)300天，每天生產(chǎn)18h，每個(gè)循環(huán)影響制氣包括上吹階段、下吹階段、二次上吹階段、吹風(fēng)階段（吹風(fēng)階段閥門動(dòng)作快可適當(dāng)減少吹風(fēng)時(shí)間,增加制氣時(shí)間）共四個(gè)階段。則每個(gè)循環(huán)因閥門動(dòng)作快節(jié)約的時(shí)間為：4（制氣階段數(shù)）×1s=4s，年節(jié)約時(shí)間為：4×20（每小時(shí)20個(gè)循環(huán)）×18×300=432000s，一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐全年節(jié)省焦炭的價(jià)值為：（432000/18×3600）×45×1800元=540000元=54萬元。通過以上計(jì)算得知：一臺(tái)Φ2610mm煤氣爐將閥門動(dòng)作速度提高1s,全年可獲利54萬元，如公司有四臺(tái)Φ2610mm煤氣爐全年可獲利216萬元。
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