预热器分料阀的研究进展

范道荣 吴秀华 唐新宇

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

预热器分料阀是水泥厂预热器系统中常见的分料设备，可以对生料粉在分叉的两个下料管间进行定量的分配。预热器分料阀最多见于四级筒下料进分解炉的分料，可以通过调节不同的分配量来控制分解炉的温度。由于目前进行低氮燃烧改造的分解炉越来越多，而分料阀又是调节分解炉温度的重要手段[1-2]，因此能够精确控制下料分配比例的分料阀是水泥生产稳定进行的保障。

1 分料阀现状

目前在我国应用较多的分料阀基本都是丹麦史密斯公司的分料器类型，其基本特点是物料在阀体上部进入，而在阀体中心有阀板，阀板的轴位于左右分料管道的中间，通过阀板的左右翻动来调整左右分料管道的分料量。这种分料阀的主要优点有以下几个:①只有一个阀板是活动件，结构简单，造价低；②工作原理简单，利用内部阀板的左右翻动，通过调节下料面积的方法来控制分料，有利于理解和维修；③定位准确，仅需要角行程定位器就可以实现阀板的精确翻动；④对工作环境没有过多的要求。 但是这种分料阀也存在一些缺点:最大的缺点就是分料非常不准确，无法把分料阀的角行程与分料比例严格对应起来；阀板制作要求高，阀板上一旦粘附物料将会导致分配比例发生较大变化，一旦调整阀门定位则会产生角度累计偏差；故障率高，维护频率较高等。

2 传统分料阀的改进

孙铁军[3]较先在国内研究分料阀，早在1994 年就研究了史密斯分料阀的分料特性曲线，发现缩短分料阀下料口与阀板之间的距离，可以有效减少史密斯分料阀阀板两侧的漏料，提高实际分料特性曲线与理想分料特性曲线的重合度。

张克军[4]针对分料阀使用较长时间后出现的阀体内部结皮严重、阀板发生变形失去调节能力等问题进行分析，认为由于经过高温分料的长期冲刷，同时阀体浇筑料与耐热钢的膨胀系数不同，造成浇筑料脱落，进而导致阀板变形，因此分料阀改进的关键是提高阀板的整体强度。 在强化阀板的耐热钢与浇筑料的同时，设置清除结皮的捅灰孔，显著提升分料阀的使用效果。

姚丽英[5]将分料阀的支撑装置改为外置滚筒轴承支撑，在可以实现阀板轴灵活转动的同时避免了高温物料对轴承组的影响，提高了使用寿命；还设置了双层密封结构，减少由于低温气体渗入分料阀而造成的结皮；另外还用曲柄连杆结构替代原有的角行程机构，设备构造更加简单，容易维护。

3 新类型分料阀

成都建筑材料工业设计研究院宋谦[6]针对分料阀的阀板轴在中间，整个阀板、阀板轴、密封均正对下料方向，密封容易损坏、阀板轴容易卡住、阀板磨蚀严重的问题，在原阀板轴位置设置分料锥，同时在左右分料口上方设置2 个阀板，2 个阀板也有各自的驱动机构，彻底解决磨蚀、阀板转动不灵活、密封损坏漏料的问题。

由于史密斯类型分料阀只能粗略地实现物料分配，成都建筑材料工业设计研究院程宏伟[7-8]提出了一种回转型定比分料阀，其基本结构是从上到下依次连接的上壳体、中壳体、下壳体，而中壳体含有挡板且可以转动，下壳体连接2 个分料管。 由于中壳体自转会遮挡下壳体分料管的面积，从而实现精确的定比例分料。 该分料阀控制精度比史密斯类型分料阀要高，但是结构非常复杂，造成设备成本、运行维护难度提高。

4 结语

预热器分料阀是预热器系统中的常见设备，分料比例准确、运行可靠、维护方便的分料阀是水泥生产的有效保障。 传统分料阀的故障率较高、分料比例不准确，研究者针对这些问题提出了很多解决方案，未来一定会出现更加精确可靠的预热器分料阀。