散装水泥气力输送上船系统存在的问题及解决方法

　　1 系统的组成及工艺流程

　　我公司散装水泥气力输送上船系统由水泥出库设备、水泥计量设备、DB仓式气力输送泵、水泥输送管道及码头上船设备等五部分组成。而水泥计量设备又由放置在称重传感器上的容积为12m³的计量仓、气动刀型进料、卸料闸板阀、荷重传感器、计量控制仪表等组成，其中气动刀型闸板阀的结构见图1。

图1 气动刀型闸板阀的结构

　　系统工艺流程是：水泥出库设备把水泥送入计量仓内，当仓内水泥质量达到10t左右时，进料闸板阀关闭，计量仓停止进水泥；接着延时打开卸料闸板阀及DB仓顶部的气动锥阀，水泥进入DB仓内，当计量仓内的水泥全部放完后，关闭卸料闸板阀及气动锥阀。随后DB仓泵把仓内的水泥送到码头上船设备，装入水泥船内。

　　从以上流程可见，水泥计量设备是保证散装水泥出厂计量准确性的最重要环节，而其中的进料、卸料闸板阀及DB仓的气动锥阀则是确保其计量稳定性及精确度的最重要部件。

　　2 存在的问题及原因
　　该系统自2005年4月完成安装至2006年10月初，一直不能正常运行。存在的问题是：
　　1）当DB仓顶部的气动锥阀关闭开始向码头送水泥时，计量仓的显示质量变小。经过观察发现，产生的原因是由于DB仓顶部的气动锥阀因推动其动作的气缸的行程不够，致使阀芯与阀体之间不能紧密挤压，出现微小缝隙而导致漏气。这股气压作用到卸料闸板阀上，对计量仓产生一个向上的推力，导致计量仓的称重显示仪表的显示值变小。另外，漏气同时导致了卸料闸板阀及气动锥阀阀芯表面很快被0.6MPa的压缩空气冲刷而造成不规则的损坏面，从而使得卸料闸板阀损坏很快，并导致水泥从此处泄漏，进一步影响计量仓称重仪表的显示值。

　　2）当计量仓的进料、卸料闸板阀均关闭而DB仓内并无压缩空气时，计量仓的显示质量仍然会随时间发生变化。产生的原因是，卸料闸板阀无法完全关闭，水泥从计量仓内泄漏进入DB仓内，导致计量仓的显示质量变小。以上问题致使上船系统的计量精度非常之差及卸料闸板阀使用寿命极其短暂，并最终导致上船系统无法正常使用。

　　3 解决方案
　　1）调整DB仓顶部的气动锥阀（其结构见图2），确保其绝对不漏气。方法是反复调整驱动锥阀动作的气缸的行程，使锥阀的动作行程变大，其阀芯与阀体四周能紧密挤压后，用塞尺测量阀芯与阀体四周结合面的间隙，确保调整严格到位。调整完后反复十几次开关锥阀，以测试锥阀在每次关闭时是否能严格关闭，这样才能保证在实际使用过程中锥阀每次关闭后能绝对不漏气。

图2 气动锥阀结构

　　2）卸料闸板阀无法关严也可能是原先推动闸板阀的Φ160mm的气缸推力太小（经计算其产生的推力可达12kN）所致。因此，将其更换为推力更大的Φ250mm的气缸（经计算其产生的推力可达28kN）。并在安装前调整好闸板与阀体间的位置关系，以确保每次关闭都能严格到位、完全密封。但使用中，卸料闸板阀仍无法完全关闭。后经更细致的观察发现，其真正的原因是阀体内圈处有积灰，当阀关闭时这些积灰阻止了闸板，使其无法完全插入，从而使阀无法完全关闭。对此，我们在阀体顶端外部并排对称地割了3个相距20mm左右的洞，并各焊一根风管，3根管子连到一根总风管上，而后在总风管上安装一电磁脉冲阀，从而构成自动清灰装置，在闸板阀每次关闭之前由闸板阀关信号接通一延时继电器，交流220V电压通过延时继电器的延时分断触点加到电磁脉冲阀上，对阀体内圈处进行一次脉宽为1s的自动脉冲清灰，以彻底清除阀体内圈处的积灰，确保闸板在汽缸驱动的方向上能自由活动、不受阻碍。经以上改进后，卸料闸板阀无法完全关闭的问题得到了彻底解决。

　　4 效果
　　通过以上措施的实施，散装水泥气力输送上船系统原先存在的问题得到了最终解决。由于DB仓没有漏气、计量仓没有漏料，计量的每个环节都满足了确保计量仓精度的条件，计量精度达到了0.5%以内，完全达到了用于贸易结算的计量器具的计量要求。系统自2006年12月改造完成到目前为止，已无故障运行一年多。