ASCO脈沖閥標(biāo)識(shí)、膜片配置和選用中的幾個(gè)問題

【資料簡介】

ASCO脈沖閥標(biāo)識(shí)、膜片配置和選用中的幾個(gè)問題

ASCO脈沖閥的標(biāo)識(shí)是由型號(hào)和規(guī)格二部分組成，型號(hào)由各生產(chǎn)廠選擇的字母來表示，反映脈沖閥的控制方式和分類（直角閥、淹沒式閥等）。脈沖閥規(guī)格的表示方法，無論按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是國內(nèi)外生產(chǎn)廠的習(xí)慣，都以脈沖閥輸出口配置的連接管內(nèi)徑表示，單位為英寸或毫米。隨著袋式除塵技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)需求，除塵器向大型和長袋方向發(fā)展，需要噴吹量大、外形尺寸適合濾袋行距布置的大口徑閥與之配套。幾年前市場(chǎng)上出現(xiàn)了外形尺寸大小與3"(76mm)淹沒式閥相同，膜片直徑同為200mm的4"(102mm)脈沖閥。并在許多場(chǎng)合被采用，但其噴吹效果引起疑惑。我們從圖1可以看出該閥所稱4"或102mm是其輸出口的內(nèi)徑而非其配置的連接管內(nèi)徑，因此無論是從脈沖閥規(guī)格表示的依據(jù)，還是從實(shí)際噴吹效果來說它都不是名副其實(shí)的4"(102mm)脈沖閥，從輸出口配置的連接管內(nèi)徑看，至多是3.5"（89mm)脈沖閥。

1、所稱 4"(102mm)脈沖閥結(jié)構(gòu)尺寸

1.2. 只擴(kuò)大ASCO脈沖閥輸出口徑，并不能相應(yīng)增加噴吹氣量 

顯然ASCO脈沖閥噴吹氣量的大小不僅取決于輸出口徑，還取決于氣流流道容積和閥的開度(脈沖閥開啟時(shí)其膜片的行程)，流道容積與開度的增加，使閥自身阻力減小，是增加噴吹氣量和提高噴吹性能的先決條件。從圖1和圖2可以看出所稱“4"”(102mm)閥是將3"（76mm）閥體的輸出口內(nèi)徑擴(kuò)大為4"(102mm)，從而減少了閥體的流道容積；另外，在直徑200mm的膜片中擴(kuò)大了輸出端密封片的直徑（使其能密封外徑102mm的輸出端），從而減少了膜片活動(dòng)范圍，縮小了閥的開度。一個(gè)輸出口內(nèi)徑為4"(102mm)、其配置的連接管內(nèi)徑為3.5"（89mm)的脈沖閥氣體流道容積和膜片活動(dòng)范圍，反而比3"閥的流道容積和膜片活動(dòng)范圍更小，造成脈沖閥本身阻力的增加。雖然內(nèi)徑3.5"（89mm)比3"（76mm)的連接管截面積增加36%，但因閥體阻力上升，在氣流進(jìn)入閥體的源頭就受到制約，其噴吹氣量就不可能相應(yīng)增加。目前市場(chǎng)上將這種脈沖閥稱為“小4"閥”或“假4"閥”，說明用戶已經(jīng)察覺到這不是一個(gè)正常的4"脈沖閥。

2、ASCO脈沖閥結(jié)構(gòu)尺寸

1.3. 擴(kuò)ASCO脈沖閥的輸出口徑與縮小其體積不能同時(shí)兼得。

脈沖閥依靠膜片前后兩個(gè)氣室的壓力變化使膜片繞曲變形實(shí)現(xiàn)脈沖閥的開啟和關(guān)閉（見圖3），要得到更大的噴吹氣量不僅需要擴(kuò)大脈沖閥輸出口配置連接管的內(nèi)徑，同時(shí)需要增加閥的流道容積和開度（行程），這就需要配置更大直徑的膜片。一般地說，脈沖閥輸出口配置的連接管內(nèi)徑每增加1"（25mm），膜片直徑就需要相應(yīng)增加30mm。而膜片直徑又決定脈沖閥的體積，由此可見，擴(kuò)大脈沖閥的輸出口徑與縮小其體積不能同時(shí)兼得。這就要求我們用創(chuàng)新的理念去開發(fā)新一代的脈沖閥。

3、脈沖閥的工作示意圖

2. 關(guān)于ASCO脈沖閥膜片的配置 

2.1. 進(jìn)口ASCO脈沖閥膜片的發(fā)展過程 

膜片是脈沖閥的開關(guān)元件，是決定脈沖閥性能和壽命的重要元件。

國產(chǎn)脈沖閥在進(jìn)口脈沖閥的沖擊之下，十分艱難而又頑強(qiáng)的成長。二十多年前，項(xiàng)目資金充裕的用戶肯定選用進(jìn)口脈沖閥。那些資金困難項(xiàng)目又急需上馬的用戶會(huì)試用國產(chǎn)脈沖閥，正是這些用戶支持了國產(chǎn)脈沖閥的發(fā)展。

在2000年前后，筆者為了增加國產(chǎn)脈沖閥的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并滿足用戶希望使用進(jìn)口產(chǎn)品的心理，在日本同行幫助下進(jìn)口用于制造脈沖閥膜片的橡膠板。當(dāng)時(shí)只有個(gè)別脈沖閥制造企業(yè)能夠進(jìn)口到膜片橡膠板，因此配置“進(jìn)口膜片”的脈沖閥是國產(chǎn)脈沖閥的，成為產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。隨著國內(nèi)袋式除塵技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，國外與袋式除塵產(chǎn)品相關(guān)的企業(yè)紛紛進(jìn)軍國內(nèi)市場(chǎng)，進(jìn)口膜片橡膠板已落下神秘的面紗，國內(nèi)任何一家脈沖閥生產(chǎn)企業(yè)只要愿意采用進(jìn)口膜片橡膠板就可以很方便的買到。主要品牌有美國馬土貝羅孚和卡洛克、德國大陸集團(tuán)康迪泰克、法國埃福貝。配置“進(jìn)口膜片”不再成為少數(shù)企業(yè)獨(dú)享的“優(yōu)勢(shì)”。

2.2. 進(jìn)口的是脈沖閥成品膜片還是膜片材料 

國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)的4"以下脈沖閥，所謂進(jìn)口成品膜片只是進(jìn)口用于制造成品膜片的材料（卡洛克生產(chǎn)的8"以上脈沖閥膜片除外），在進(jìn)口時(shí)的名稱是“橡膠織物”或“橡膠膜片材料”。材料的狀態(tài)是厚0.9~1.27mm、幅寬1520mm（60"）的卷材，到了脈沖閥生產(chǎn)廠再將卷材沖制成不同規(guī)格的膜片。并將輸出端密封片和鋁板或不銹鋼板制成的其他零件固定在橡膠膜片上，按需要設(shè)置節(jié)流孔，這才成了成品膜片，但這時(shí)已裝上了不少國產(chǎn)的零件。除了進(jìn)口脈沖閥廠商提供的用于進(jìn)口脈沖閥的膜片備件外，國內(nèi)沒有進(jìn)口成品膜片的企業(yè)。如果要進(jìn)口成品膜片，那成品膜片的價(jià)格可能就要超過國產(chǎn)脈沖閥的價(jià)格了。

2.3. 脈沖閥膜片的現(xiàn)狀 

橡膠膜片是脈沖閥的重要元件，橡膠膜片制造技術(shù)是脈沖閥制造核心技術(shù)之一。如果我們不會(huì)制造脈沖閥膜片，那說明我們還沒有掌握制造脈沖閥的全部核心技術(shù)。

國產(chǎn)橡膠膜片制造技術(shù)發(fā)展緩慢，除技術(shù)原因外，我國橡膠行業(yè)分工和體制也是一大原因。橡膠行業(yè)中除輪胎、醫(yī)用橡膠、民用橡膠之外，一般企業(yè)主要產(chǎn)品是密封件（o型圈、橡膠管、條）、輸送帶等。橡膠織物是橡膠行業(yè)中另一個(gè)產(chǎn)品，此類產(chǎn)品主要用于制造飛機(jī)副油箱、充氣救生艇，帳篷及儀表或汽車使用的膜片，批量大、產(chǎn)值高。而脈沖閥橡膠膜片批量小、成本高、效益差，橡膠織物企業(yè)沒有開發(fā)的積極性。

但是國產(chǎn)膜片也不乏成功的例子。國內(nèi)最早一種直角閥稱為老六分（2L-B）配MC24—120型除塵器，濾袋規(guī)格為ф120×L2000，從上個(gè)世紀(jì)七十年代開始在國內(nèi)大量應(yīng)用，至今仍有不少保有量。該盆形膜片從一開始就是國產(chǎn)的，沒有一家企業(yè)配套過進(jìn)口膜片，近四十年來一直應(yīng)用得很成功。

3. ASCO脈沖閥選用中的問題 

3.1.ASCO脈沖閥噴吹氣量受到多種因素的制約 

一個(gè)脈沖閥能噴吹多少個(gè)濾袋（過濾面積）？一排濾袋已知濾袋規(guī)格和濾袋數(shù)量，需配幾寸脈沖閥？這類問題經(jīng)常遇到，特別是剛從事袋式除塵器設(shè)計(jì)的人員，這是他首先需要的答案。的確，脈沖閥是脈沖噴吹袋式除塵器清灰系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，一臺(tái)除塵器只有具備了可靠和有效的清灰功能，才能保持其設(shè)定的阻力，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。但是至今沒有一個(gè)能快速確定上述問題答案的方法和途徑，也沒有可供計(jì)算的公式。

ASCO脈沖閥的噴吹氣量是決定能供多少個(gè)濾袋（過濾面積）清灰的關(guān)鍵，但僅從脈沖閥噴吹量來判定它的清灰能力也不科學(xué)。因?yàn)橛械拿}沖閥不能及時(shí)關(guān)閉而多噴吹的氣量，除了增加壓縮氣體的消耗、浪費(fèi)能源外，對(duì)濾袋清灰沒有任何作用。對(duì)于性能和質(zhì)量都很好的脈沖閥而言，其噴吹氣量也要受到清灰系統(tǒng)中很多因素的制約：從脈沖閥的輸入端來說，分氣箱的容積和壓力、分氣箱供氣管的內(nèi)徑和氣源供氣能力直接影響同一個(gè)脈沖閥的噴吹性能和噴吹氣量；而在脈沖閥的輸出端，即它所噴吹的濾袋，其過濾含塵氣體的溫度、濕度、塵粒濃度、比重和粘性，過濾速度、設(shè)備阻力都會(huì)對(duì)噴吹性能和氣量提出不同的要求；噴吹管的噴孔(嘴)數(shù)量和結(jié)構(gòu)、濾袋材質(zhì)、口徑、長度和數(shù)量、清灰形式（在線、離線）、清灰控制（定時(shí)、定壓差）等各種因素，都在不同程度上影響和制約著脈沖閥的噴吹性能和清灰效果。

3.2. 袋式除塵器設(shè)計(jì)人員是脈沖閥選型的主角 

清灰是保證袋式除塵器正常運(yùn)行的重要措施。如果脈沖閥的噴吹性能和氣量不能有效地清除濾袋迎塵面上形成的塵餅，將導(dǎo)致除塵器的阻力（進(jìn)、出口壓差）上升，塵源捕集口負(fù)壓下降，處理風(fēng)量減少，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)的工況惡化。一旦阻力不能被控制而繼續(xù)上升，除塵器將處于癱瘓狀態(tài)。反之，過度清灰會(huì)造成除塵器阻力過低，使顆粒物（特別是微細(xì)顆粒物）排放增加，并影響濾袋的壽命。

既然ASCO脈沖閥的噴吹性能和氣量對(duì)于袋式除塵器的清灰效果十分重要，而它又受清灰系統(tǒng)中各種因素的制約和影響，要讓脈沖閥制造廠來回答一個(gè)脈沖閥能清灰多少個(gè)濾袋（過濾面積）是有困難的。雖然一些脈沖閥制造廠也配置噴吹試驗(yàn)裝置，但由于缺少試驗(yàn)專用粉塵和專用清灰試驗(yàn)裝置，充其量只能測(cè)得有限條件下脈沖閥的噴吹氣量，以及噴吹時(shí)濾袋各點(diǎn)壓力分布。我國的一些大型除塵器骨干企業(yè)（如科林環(huán)保）設(shè)有袋濾實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以確定濾袋的材質(zhì)、口徑、長度及組合數(shù)，能在不同的含塵濃度、排放濃度、過濾速度、不同口徑的脈沖閥以及要求達(dá)到的設(shè)備阻力和排放要求條件下，試驗(yàn)確定脈沖閥清灰能力，為脈沖閥的選用和清灰系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的科學(xué)依據(jù)。

袋式除塵器清灰裝置是一個(gè)系統(tǒng)。脈沖閥釋放了清灰的氣源，清灰氣流還需要經(jīng)過噴吹管的輸送并分配至各條濾袋。從噴吹管上噴孔（嘴）噴出的氣流使濾袋內(nèi)壓力急速上升而抖動(dòng)濾袋，才能剝離濾袋迎塵面聚集的塵餅，各種因素的最佳組合，才能取得最佳的效果。

袋式除塵器的設(shè)計(jì)人員在確定除塵器各項(xiàng)參數(shù)后，根據(jù)清灰要求，通過選型確定所需的脈沖閥。筆者想舉這樣一個(gè)例子來說明：生產(chǎn)藥品的企業(yè)在產(chǎn)品說明書中注明藥物的服用方法和用量，但大多數(shù)病人還是根據(jù)醫(yī)生的決定來服藥，藥雖然是一樣的，每個(gè)病人的情況卻各不相同，因而服藥量也有所差別。藥廠的職責(zé)是保證藥品的質(zhì)量，醫(yī)生的職責(zé)是指導(dǎo)病人正確用藥。在脈沖閥選用中的“醫(yī)生”就是袋式除塵器的設(shè)計(jì)人員。

3.3. 脈沖閥生產(chǎn)企業(yè)的責(zé)任 

ASCO脈沖閥制造企業(yè)應(yīng)該積極配合用戶，提供脈沖閥包括噴吹氣量在內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，以及這些數(shù)據(jù)的測(cè)試方法和測(cè)試裝置，提供應(yīng)用中的成功案例，根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提供一些建議，并且追蹤新用戶、新工況的一些實(shí)際使用情況來補(bǔ)充和豐富自己，提高為用戶服務(wù)的能力和水平。

ASCO脈沖閥制造廠向用戶提供的各種數(shù)據(jù)和信息應(yīng)該是真實(shí)和負(fù)責(zé)的。有的企業(yè)在其產(chǎn)品介紹中標(biāo)出脈沖閥可以噴吹濾袋的面積，如果確有依據(jù)，那是件好事。但仔細(xì)一看：直角式閥、淹沒式閥、直通式閥等不同形式同一規(guī)格的脈沖閥所列的噴吹面積都是同一數(shù)值。不同形式的脈沖閥結(jié)構(gòu)、氣源壓力、噴吹性能和氣量都不同，其噴吹面積就不可能相同。這樣做對(duì)自己、對(duì)用戶、對(duì)行業(yè)的發(fā)展都是有害無益的。

3.4. 袋式除塵是一個(gè)“科學(xué)加藝術(shù)”的行業(yè) 

國外有一位學(xué)者曾經(jīng)描述袋式除塵技術(shù)是“科學(xué)加藝術(shù)”。筆者的理解是要掌握和應(yīng)用這門技術(shù)，不僅要了解和熟悉它的科學(xué)原理，還要不斷在實(shí)踐中積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。今天可以說中國已經(jīng)是袋式除塵應(yīng)用大國了，在鋼鐵、有色、建材、電力、化工、垃圾焚燒等行業(yè)涌現(xiàn)出許多的專家，在袋式除塵器清灰系統(tǒng)選配脈沖閥方面創(chuàng)造出獨(dú)到的經(jīng)驗(yàn)與方法。他們通過已經(jīng)成功的項(xiàng)目案例，判斷已選用脈沖閥噴吹能力是富裕還是不夠，在以后的項(xiàng)目中再增加或減少清灰面積。他們通過試驗(yàn)確定每平方米濾袋清灰所需的噴吹量在4~6升之間。也有學(xué)者通過對(duì)眾多項(xiàng)目的分析有自己獨(dú)到的清灰氣量估算方法。當(dāng)然這些都是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。要運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)首先要有經(jīng)驗(yàn)，自己有了一定的經(jīng)驗(yàn)才能正確的運(yùn)用這些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。相信隨著袋式除塵行業(yè)的發(fā)展和清灰技術(shù)的完善，正確選配脈沖閥的方法將會(huì)被更多的人掌握。