1 系統(tǒng)的組成及工藝流程
我公司散裝水泥氣力輸送上船系統(tǒng)由水泥出庫設(shè)備、水泥計量設(shè)備、DB倉式氣力輸送泵、水泥輸送管道及碼頭上船設(shè)備等五部分組成。而水泥計量設(shè)備又由放置在稱重傳感器上的容積為12m3的計量倉、氣動刀型進料、卸料閘板閥、荷重傳感器、計量控制儀表等組成，其中氣動刀型閘板閥的結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1 氣動刀型閘板閥的結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)工藝流程是：水泥出庫設(shè)備把水泥送入計量倉內(nèi)，當(dāng)倉內(nèi)水泥質(zhì)量達到10t左右時，進料閘板閥關(guān)閉，計量倉停止進水泥；接著延時打開卸料閘板閥及DB倉頂部的氣動錐閥，水泥進入DB倉內(nèi)，當(dāng)計量倉內(nèi)的水泥全部放完后，關(guān)閉卸料閘板閥及氣動錐閥。隨后DB倉泵把倉內(nèi)的水泥送到碼頭上船設(shè)備，裝入水泥船內(nèi)。
從以上流程可見，水泥計量設(shè)備是保證散裝水泥出廠計量準(zhǔn)確性的最重要環(huán)節(jié)，而其中的進料、卸料閘板閥及DB倉的氣動錐閥則是確保其計量穩(wěn)定性及精確度的最重要部件。
2 存在的問題及原因
該系統(tǒng)自2005年4月完成安裝至2006年10月初，一直不能正常運行。存在的問題是：
1）當(dāng)DB倉頂部的氣動錐閥關(guān)閉開始向碼頭送水泥時，計量倉的顯示質(zhì)量變小。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生的原因是由于DB倉頂部的氣動錐閥因推動其動作的氣缸的行程不夠，致使閥芯與閥體之間不能緊密擠壓，出現(xiàn)微小縫隙而導(dǎo)致漏氣。這股氣壓作用到卸料閘板閥上，對計量倉產(chǎn)生一個向上的推力，導(dǎo)致計量倉的稱重顯示儀表的顯示值變小。另外，漏氣同時導(dǎo)致了卸料閘板閥及氣動錐閥閥芯表面很快被0.6MPa的壓縮空氣沖刷而造成不規(guī)則的損壞面，從而使得卸料閘板閥損壞很快，并導(dǎo)致水泥從此處泄漏，進一步影響計量倉稱重儀表的顯示值。
2）當(dāng)計量倉的進料、卸料閘板閥均關(guān)閉而DB倉內(nèi)并無壓縮空氣時，計量倉的顯示質(zhì)量仍然會隨時間發(fā)生變化。產(chǎn)生的原因是，卸料閘板閥無法完全關(guān)閉，水泥從計量倉內(nèi)泄漏進入DB倉內(nèi)，導(dǎo)致計量倉的顯示質(zhì)量變小。以上問題致使上船系統(tǒng)的計量精度非常之差及卸料閘板閥使用壽命極其短暫，并最終導(dǎo)致上船系統(tǒng)無法正常使用。
3 解決方案
1）調(diào)整DB倉頂部的氣動錐閥（其結(jié)構(gòu)見圖2），確保其絕對不漏氣。方法是反復(fù)調(diào)整驅(qū)動錐閥動作的氣缸的行程，使錐閥的動作行程變大，其閥芯與閥體四周能緊密擠壓后，用塞尺測量閥芯與閥體四周結(jié)合面的間隙，確保調(diào)整嚴(yán)格到位。調(diào)整完后反復(fù)十幾次開關(guān)錐閥，以測試錐閥在每次關(guān)閉時是否能嚴(yán)格關(guān)閉，這樣才能保證在實際使用過程中錐閥每次關(guān)閉后能絕對不漏氣。
圖2 氣動錐閥結(jié)構(gòu)
2）卸料閘板閥無法關(guān)嚴(yán)也可能是原先推動閘板閥的Φ160mm的氣缸推力太小（經(jīng)計算其產(chǎn)生的推力可達12kN）所致。因此，將其更換為推力更大的Φ250mm的氣缸（經(jīng)計算其產(chǎn)生的推力可達28kN）。并在安裝前調(diào)整好閘板與閥體間的位置關(guān)系，以確保每次關(guān)閉都能嚴(yán)格到位、完全密封。但使用中，卸料閘板閥仍無法完全關(guān)閉。后經(jīng)更細(xì)致的觀察發(fā)現(xiàn)，其真正的原因是閥體內(nèi)圈處有積灰，當(dāng)閥關(guān)閉時這些積灰阻止了閘板，使其無法完全插入，從而使閥無法完全關(guān)閉。對此，我們在閥體頂端外部并排對稱地割了3個相距20mm左右的洞，并各焊一根風(fēng)管，3根管子連到一根總風(fēng)管上，而后在總風(fēng)管上安裝一電磁脈沖閥，從而構(gòu)成自動清灰裝置，在閘板閥每次關(guān)閉之前由閘板閥關(guān)信號接通一延時繼電器，交流220V電壓通過延時繼電器的延時分?jǐn)嘤|點加到電磁脈沖閥上，對閥體內(nèi)圈處進行一次脈寬為1s的自動脈沖清灰，以徹底清除閥體內(nèi)圈處的積灰，確保閘板在汽缸驅(qū)動的方向上能自由活動、不受阻礙。經(jīng)以上改進后，卸料閘板閥無法完全關(guān)閉的問題得到了徹底解決。
4 效果
通過以上措施的實施，散裝水泥氣力輸送上船系統(tǒng)原先存在的問題得到了最終解決。由于DB倉沒有漏氣、計量倉沒有漏料，計量的每個環(huán)節(jié)都滿足了確保計量倉精度的條件，計量精度達到了0.5%以內(nèi)，完全達到了用于貿(mào)易結(jié)算的計量器具的計量要求。系統(tǒng)自2006年12月改造完成到目前為止，已無故障運行一年多。
【作者：李大慶】