炉顶流体管道用三通球阀如何实现气动控制

昨天一位销售部的同事接到一位江苏启东的客户咨询，据其描述该客户炉顶流体管道上的三通球阀由直通式浮动球阀与套筒式止回阀组合而成，型号Q44F-40，公称压力4.0MPa，用于4.3m焦炉、6m焦炉和7m焦炉的公称通径为25mm，阀长为180mm，用于5.5m捣固焦炉和6.25m捣固焦炉的公称通径为32mm，阀长为210mm。三通球阀切换高压流体和低压流体的动作是通过旋转阀杆实现的。三通球阀的切换动作就是将阀杆旋转90°。

早期焦炉三通球阀的切换动作由人工操作完成，某些大型焦炉三通球阀的切换动作由切换机构配合炉顶车辆（包括装煤车、消烟车和导烟车等）自动完成，属于机械控制。该切换机构的主体可以近似看作是平面四连杆机构，它能配合炉顶车辆按顺序完成上升管水封盖开闭、水封阀开闭和三通球阀切换的动作。炉顶车辆上的液压缸推动曲柄带动拉杆旋转，能完成三通球阀的切换动作；液压缸停用时，可通过人工操纵手柄来完成。

三通球阀和切换机构安装在相邻两个上升管的间隙中，切换机构固定在上升管外壁上。焦炉砌筑和上升管安装存在公差，焦炉投产后继续膨胀，使每套切换机构的安装位置变化较大，造成车辆上的液压缸与切换机构对位操作非常困难；切换机构被撞变形后较难维修，这种机械控制方式在许多焦化厂停止使用。因此，寻求其它控制方式是需要解决的问题。

除了机械控制，可以选择气动、液压和电气等控制方式，如何选择主要考虑工作环境。三通球阀安装在焦炉炉顶，工作环境粉尘大、有明火、容易溅水。液压控制的液压油易泄露而燃烧，会造成危险事故并污染环境，不宜选用。电气控制抗振性能较弱，与其它导体接触可能造成重大事故，需要隔离保护措施，不宜选用。气动控制不污染环境，具有防火防爆的特点，不需要隔离保护措施，适应三通球阀的工作环境，可以选用。

采用气动控制时，三通球阀安装在集气管操作台栏杆外侧。现场可见控制设备有气动执行器和气控柜。气动执行器固定在三通球阀上，带限位开关。气控柜挂装于集气管操作台栏杆外侧的立柱上，每5孔炭化室设置一个气控柜。柜体是双层门结构，采用不锈钢制作，防护等级为IP65。气控柜内有过滤器、减压阀、电磁换向阀、调速阀、继电器和旋钮等元件。

气动控制系统的组成见图。气动控制系统以储气罐为气源，用电磁换向阀和继电器做控制元件，用气动执行器做执行元件，以中控室为指令部将三通球阀的切换动作融入装煤操作中。工作介质可用压缩空气或氮气，气源压力为0.4～0.7MPa。