礦用比例減壓閥的應用
煤礦井下消防灑水管道的減壓方式一般有兩種:一種是采用降壓水池減壓,另一種是采用減壓閥減壓。但多年來由于國內減壓閥產品的研制、開發大多數針對建筑工程,而通過行業鑒定、真正能使設計人員及用戶放心選用的國產礦用減壓閥幾乎是空白,如果采用國外同類產品從設計選型到用戶訂貨、施工安裝、維修服務等方面有諸多不便。因此,在煤礦井下消防灑水管道上普遍采用的仍是降壓水池的減壓方式。
近幾年來,我院在進行煤礦井下消防灑水管道設計時遇到下列幾個問題:(1)礦井瓦斯濃度高,井下所有電氣設施必須采用防爆型。如華晉焦煤公司呂梁公司沙曲礦井,晉城礦務局寺河礦井等高瓦斯礦井采用降壓水池其進水電動閥及水位控制裝置必須采用防爆型;(2)巷道沿著煤層布置,有起伏變化,如寺河礦井在井筒采用降壓水池減壓后,井底車場至采區的巷道均處于上坡,減壓后的管道又需增壓才能滿足采區用水的要求。(3)煤層開采深度大,需多處設置降壓水池,如新汶礦務局潘西礦井,井筒垂高900多米,在井筒設置了6處降壓水池進行減壓;(4)為了使降壓水池設置在合適的位置,增加了消防灑水管道的長度,如韓城礦務局象山礦井,其井下消防灑水管道從回風立井進入,為了滿足巷道及采區的用水壓力要求,降壓水池不能設置在井底附近,需設置在斜井,這樣增加了往返管路1000多米。上述遇到的幾種情況如采用減壓閥減壓,則簡單方便,可根據不同的壓力要求隨意在干管上、支管上設置減壓閥,使整個消防灑水管路簡單、靈活、節水、節電,并可大大節省基建投資。鑒于這些情況,設計人員迫切希望能選到性能優良、質量可靠、能適應國情的減壓閥來解決這些問題。
1996年4月,我院與上海申弘閥門有限公司經過廣泛接觸,達成共識,決定聯合研制、開發礦用比例減壓閥產品,來滿足煤礦井下消防灑水管道的減壓需要。該項目被列入煤炭工業部5九七年度煤炭工業設計科研項目計劃6,經過課題小組的不懈努力,已經完成了全部工作,并于1998年6月15日通過了煤炭部鑒定。2礦用比例減壓閥2.1
工作原理及性能特點
礦用比例減壓閥利用液壓原理進行減壓,當閥后用水時,減壓閥內的活塞下移,閥門開啟,達到平衡位置時活塞停止下移;當閥后不用水時,減壓閥內的活塞上移,閥門關閉。由于活塞進水口端面積較出水口端面積按比例減小,故出口端壓力與進口端壓力相比,可按定比例降低。
礦用比例減壓閥結構簡單,減壓比例穩定可靠,可減動壓和靜壓,開關平穩,無噪聲及水錘沖擊。
212常用技術規格
煤礦井下消防灑水管道采用減壓閥減壓時,減壓閥工作壓力常在1.6MPa~5.0MPa,公稱直徑干管常在DN80~DN200,支管常在25~DN80,現歸納如下(見表1):
此外,可根據用戶的需要,開發生產5.0MPa以上的礦用比例減壓閥。2.3
減壓裝置組成及安裝維護要求
采用減壓閥減壓時,其整套減壓裝置由過濾器、閥門、減壓閥、壓力表及安全閥等組成,應根據減壓裝置中減壓閥的閥前閥后壓力相應選擇其配套過濾器、閥門、壓力表及安全閥的壓力等級。
礦用比例減壓閥可水平及垂直安裝,更適合于垂直安裝,因為垂直安裝其密封圈磨損比較均勻,而水平安裝由于密封圈受其活塞自重的影響,易單面磨損,因此,對于工作壓力2.5MPa以上及公稱直徑DNE100mm以上的減壓閥應垂直安裝。
為保證減壓裝置安全可靠供水,每處減壓裝置應并聯安裝兩組減壓閥,兩組減壓閥能輪換工作,當一組工作不正常時應及時維修或更換,另一組投入使用,以保證系統仍能正常供水。為便于礦用比例減壓閥的正常維修及保養,法蘭連接的減壓閥后應設置伸縮器、伸縮蝶閥或橡膠軟接頭,螺紋連接的減壓閥則應在減壓閥兩端安裝活接頭。3
礦用比例減壓閥的工業性試驗
Y43X)40C礦用比例減壓閥承壓高、安全可靠性要求高,因此在總結高層比例減壓閥生產技術的基礎上對其進行了改進,主要有
(1)將導流蓋材質由鑄銅改為不銹鋼,進一步提高了靜壓密封作用;
(2)導流角改小,進一步改善了進水口條件,減小了水流阻力;
(3)活塞外壁及襯套內腔噴涂一層四氟乙烯塑料薄膜,減少了活塞與襯套之間相對運動的摩擦力,提高了減壓閥性能;
(4)設計提高了加工精度及配合精度的要求以滿足減壓閥承壓較高對減壓閥高、低壓腔密封要求較高的需要。
1996年12月至1997年4月,Y43X)40CDN1502B1和3B1兩種規格的礦用比例減壓閥試制成功,1997年6月在韓城礦務局象山礦井安裝并投入運行,減壓裝置運行至今工作正常,經課題小組對其裝置的壓力、流量進行測試,表明減壓閥的性能達到了產品設計的要求,能減靜壓及動壓,減壓比例基本準確,并且解決了現場用水的急需,得到了用戶單位的好評。4
礦用比例減壓閥的應用前景
礦用比例減壓閥研制成功后,可以使設計人員、使用單位放心地選用安全可靠、經濟合理的減壓閥,來滿足煤礦井下消防灑水管道的減壓需要。通過對韓城礦務局象山礦井井下消防灑水管道由原來采用降壓水池減壓改為采用
Y43X)40C礦用比例減壓閥減壓所做的技術經濟比較表明,改用減壓閥減壓后節省基建投資31.44萬元,并且維護非常方便,節水、節電效果也明顯,使用非常靈活,根據其使用壓力的不同,既可在干管上安裝又可在支管上安裝,既可并聯安裝也可串聯安裝。該減壓閥新建礦井可以選用,生產礦井消防灑水管道改造及采區延伸需減壓時,采用更具有*性。礦用比例減壓閥雖然是針對煤礦井下消防灑水管道減壓需要來研制的,同時也可以用于類似煤礦的一切金屬與非金屬礦井井下用水的減壓需要。礦用比例減壓閥的研制成功,為我國礦山建設提供了一套新裝置,不僅簡化了施工設計,也為建設單位降低了投資,有著顯著的經濟效益。因此,其應用的前景是十分廣闊的。如還需了解更多減壓閥資料請點擊減壓閥進一步查看。
