公告:脉冲电磁阀的性能测试!
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作为袋式除尘器关键配件的脉冲电磁阀,其优良性能主要体现在以下几个方面:良好的开关性能,有效的喷吹性能,完美的流通性能及质量的稳定性和一致性.本文将系统阐述这些性能及其测试,并将基于笔者30多年的经验和实验测试结果,对脉冲电磁阀的选型和应用进行一些探讨.
一个优质的脉冲电磁阀不但使用寿命要长,质量要好,更关键的是其使用性能要优越,因为这直接关系到清灰系统的稳定运行.只有具有良好开关性能,流通性能及喷吹性能的脉冲电磁阀,才能称其具有优良品质.
开关性能
脉冲电磁阀的开关性能直接影响到清灰系统的喷吹效果和效率,主要由响应时间,开启时间,喷吹时间,关闭时间,峰值压力等参数来反映.
脉冲电磁阀的开关性能与电磁线圈先导,膜片组件及弹簧的性能密切相关.电磁线圈的性能影响到响应时间,膜片组件及弹簧的性能结合合理的阀门内腔结构影响到其他参数,特别是膜片的性能,膜片的性能不仅是我们通常所说的100万次寿命的关键保证,同时也是影响开启时间和峰值压力的关键因素.
下图为应用较广的橡胶夹布膜片脉冲阀和非橡胶夹布膜片脉冲阀的开关性能曲线.从图中可以看出,橡胶夹布膜片脉冲阀的开启性能,喷吹峰值压力和袋底峰值压力远远大于非橡胶夹布膜片脉冲阀的.图中上面一条曲线为脉冲曲线,中间一条曲线为喷吹管喷嘴出口压力曲线,下面一条曲线为布袋袋底压力曲线.从柔韧度及结构上来说,现在常用的橡胶夹布膜片的各项性能还是优于那些用其他材料代替橡胶膜片的脉冲阀和无膜片结构的脉冲阀.
流通能力是指在一定压差下,单位时间内通过整个脉冲电磁阀(包括先导部分的气体)的体积流量,常用Cv或Kv表示,其关系为Cv=1.167Kv.
阀门的流量系数是衡量阀门流通能力的重要指标,流量系数值越大说明流体流过阀门时的压力损失越小.阀门生产厂家大多把不同压力等级,不同类型和不同公称通径阀门的流量系数值列入样本,供设计部门和使用单位选用.流量系数值随阀门的型式,规格,结构而变化,不同型式,规格的阀门都要通过测试装置的检测,才能确定这种阀门的流量系数值.由于脉冲电磁阀的入口压力是在变化的,要通过Kv系数计算喷吹量太复杂,因此使用单位和设计单位常常直接把Kv,Cv系数作为衡量脉冲电磁阀的流通能力的指标.
影响脉冲电磁阀流量系数的主要因素有流体流过阀门内部的方向,阀门的进出口面积比,阀门开启的帘面积,膜片密封面和阀座的结构,阀门内腔结构等参数.
淹没式脉冲阀的Kv值比其他规格脉冲阀的Kv值大,说明这种结构的脉冲阀流通能力好.流量系数的测定对产品结构的改进有非常重要的指导意义,通过ANSYS等先进软件对电磁脉冲阀进行CFD模拟及有限元分析,针对包括流通性能,应力分布,微变形量,流道的合理化设计等进行计算机辅助设计,有的放矢地提高产品Kv值等各项性能.
喷吹量和出厂性能测试
脉冲电磁阀接受一次脉冲信号后喷吹出的标准状态下的气量即为喷吹量.喷吹量对清灰系统的设计非常重要,现在很多脉冲电磁阀的生产厂家都会提供脉冲电磁阀在不同压力及脉冲宽度下的喷吹量,这些喷吹量数值对清灰面积,气包大小,供气管路及气源等的设计选型都非常重要.表1是上海袋式除尘配件有限公司生产的DMF-Y-76S淹没式脉冲电磁阀的空气喷吹量.
出厂性能测试包括对脉冲电磁阀的密封性能,壳体强度,开关性能,喷吹量及峰值压力等参数的测试.其中包括在0.1MPa压力下阀门必须密封及正常启闭,在0.7MPa压力下阀门无泄露并能正常启闭,在1.0MPa压力下壳体的强度实验.
袋式除尘器中脉冲电磁阀的性能和质量的一致性非常重要.如果在系统中个别脉冲阀的性能和质量出现问题,将造成整个系统喷吹阻力上升或气包压力不能建立等后果,影响终端用户整个生产线的运行,所以出厂检验是至关重要的.
寿命性能测试是指在带压工作的情况下模拟实际现场,对脉冲阀的膜片,弹簧,电磁线圈,开关性能及喷吹性能等综合性能的测试.
脉冲行喷袋式除尘器的清灰系统分为电气部分和气路部分.电气部分主要指电路控制系统,气路部分则包括压缩空气气源,储气罐,气动联件,气包,脉冲电磁阀,喷吹管等.很多用户往往只根据脉冲电磁阀厂商提供的喷吹量设计清灰系统,但在现场实际使用后却达不到设计要求.这是因为整个系统是相关联的,不能单靠一个脉冲电磁阀来保证清灰性能,而是要靠整个系统完美的配比才能达到理想的效果.实验表明,在相同的设定压力和脉冲宽度下,相同的脉冲电磁阀在不同的清灰系统工作所达到的喷吹效果是不一样的.利用喷吹进行清灰的目的是为了在瞬间得到一定质量流量的压缩空气,如果气路部分设计配置不好的话就容易造成喷吹流量不够或者出现堵塞现象,前者是气包容积不够或者气源供气不足造成的,后者则是因为在整个气路中某一部分成为管路的喉部并成为临界截面时,其最大的质量流量就被管路中给定的压力,温度及喉部面积大小所限定,无论气包压力如何提高都无法增大流量,也可能是由于脉冲电磁阀选型不对或是喷吹管或喷吹出口设计不当造成的.总之,如何设计清灰系统,脉冲电磁阀的选型,气包大小,喷吹管开孔,喷吹管到花板距离及喷吹压力的设计选定都非常重要.
我们国内的脉冲电磁阀随着设计研发水平的不断提高,硬件设施的逐步完善及制造经验的增长积累,质量也不断提升.国产阀与进口阀的差距越来越小,有些厂家的产品甚至完全可以替代进口脉冲电磁阀使用.但是由于还有部分厂家根本就不具备质量测试和性能检测的设备及手段,提供给客户的数据没有根据,漏洞百出,有的甚至直接抄袭,给国产脉冲电磁阀的声誉带来极大的损伤.这使一些对质量要求高的设计院所,除尘器制造厂家及终端用户仍然不愿使用国产脉冲阀,有的甚至片面地认为国产阀根本不能使用.
下面是一些通过清灰系统测试装置进行测试得出的结论:合理的清灰系统设计能使产品的应用达到最佳的效果;距离气包最远喷嘴出口压力最先达到峰值,可以通过孔的大小调整气量;含尘状态下清灰袋底压力峰值是无尘状态下的3倍以上.
不同的清灰系统配置达到的效果是不一样的,同样不同的脉冲电磁阀的选型也非常重要,特别是在经济上体现得非常明显.下面以淹没式3"脉冲阀和4"脉冲阀在同一工程中应用的对比数据来说明选型的重要性.这是一个风量为50万m3/h,过滤面积为8000m2的工程设计,分别选用DMF-Y-76S(3")和DMF-Y-102S(4")脉冲阀的配置见表2.
以选用4"脉冲阀作为基准,再以选用3"脉冲阀方案与之对比,在达到同样喷吹效果的情况下,选用4"脉冲阀的方案比3"脉冲阀的方案将节约近20万元,同时能大大降低除尘器的占地面积及安装维护费用,提高除尘器在招投标中的竞争力.
脉冲电磁阀的工作原理,结构特点与生产过程看似简单,但是生产出优质的脉冲电磁阀并不简单,选择脉冲电磁阀的型号及品牌更加不容易,而这些因素对除尘器的稳定性,合理性及经济性十分重要.一个优质脉冲阀的生产厂家要提供质量稳定,性能优良的产品,最关键的是还要提供合理全面的技术服务.

 

 

 

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