爐頂流體管道用三通球閥如何實現氣動控制

昨天一位銷售部的同事接到一位江蘇啟東的客戶咨詢，據其描述該客戶爐頂流體管道上的三通球閥由直通式浮動球閥與套筒式止回閥組合而成，型號Q44F-40，公稱壓力4.0MPa，用于4.3m焦爐、6m焦爐和7m焦爐的公稱通徑為25mm，閥長為180mm，用于5.5m搗固焦爐和6.25m搗固焦爐的公稱通徑為32mm，閥長為210mm。三通球閥切換高壓流體和低壓流體的動作是通過旋轉閥桿實現的。三通球閥的切換動作就是將閥桿旋轉90°。

早期焦爐三通球閥的切換動作由人工操作完成，某些大型焦爐三通球閥的切換動作由切換機構配合爐頂車輛（包括裝煤車、消煙車和導煙車等）自動完成，屬于機械控制。該切換機構的主體可以近似看作是平面四連桿機構，它能配合爐頂車輛按順序完成上升管水封蓋開閉、水封閥開閉和三通球閥切換的動作。爐頂車輛上的液壓缸推動曲柄帶動拉桿旋轉，能完成三通球閥的切換動作；液壓缸停用時，可通過人工操縱手柄來完成。

三通球閥和切換機構安裝在相鄰兩個上升管的間隙中，切換機構固定在上升管外壁上。焦爐砌筑和上升管安裝存在公差，焦爐投產后繼續膨脹，使每套切換機構的安裝位置變化較大，造成車輛上的液壓缸與切換機構對位操作非常困難；切換機構被撞變形后較難維修，這種機械控制方式在許多焦化廠停止使用。因此，尋求其它控制方式是需要解決的問題。

除了機械控制，可以選擇氣動、液壓和電氣等控制方式，如何選擇主要考慮工作環境。三通球閥安裝在焦爐爐頂，工作環境粉塵大、有明火、容易濺水。液壓控制的液壓油易泄露而燃燒，會造成危險事故并污染環境，不宜選用。電氣控制抗振性能較弱，與其它導體接觸可能造成重大事故，需要隔離保護措施，不宜選用。氣動控制不污染環境，具有防火防爆的特點，不需要隔離保護措施，適應三通球閥的工作環境，可以選用。

采用氣動控制時，三通球閥安裝在集氣管操作臺欄桿外側。現場可見控制設備有氣動執行器和氣控柜。氣動執行器固定在三通球閥上，帶限位開關。氣控柜掛裝于集氣管操作臺欄桿外側的立柱上，每5孔炭化室設置一個氣控柜。柜體是雙層門結構，采用不銹鋼制作，防護等級為IP65。氣控柜內有過濾器、減壓閥、電磁換向閥、調速閥、繼電器和旋鈕等元件。

氣動控制系統的組成見圖。氣動控制系統以儲氣罐為氣源，用電磁換向閥和繼電器做控制元件，用氣動執行器做執行元件，以中控室為指令部將三通球閥的切換動作融入裝煤操作中。工作介質可用壓縮空氣或氮氣，氣源壓力為0.4～0.7MPa。