双活塞电磁脉冲阀的开发研究
电磁脉冲阀是脉冲袋式除尘器清灰机构的核心部件，其性能指标的优劣直接影响着脉冲袋式除尘器的整体性能。随着我国环保标准的提高，脉冲袋式除尘器的应用已愈加广泛，据统计，2011 年袋式除尘行业产值约为 166 亿元，其中电磁脉冲阀的份额约占7 ～8 亿元。因此，鉴于电磁脉冲阀在行业内较大的市场需求，实现其国产化尤显重要和迫切。
脉冲袋式除尘器常用的电磁脉冲阀有“双膜片式”和“膜片 + 活塞式”2 种形式。目前，我国具有自主知识产权的国产双膜片阀种类较多，而具有自主知识产权的国产活塞阀基本没有。本文介绍的是一种新开发的具有自主知识产权的 3 吋无膜片双活塞电磁脉冲阀，该阀的成功研发实现了国产活塞式脉冲阀的新突破。
1、结构及工作原理
1.1 结构
新型双活塞电磁脉冲阀(简称 B 阀)，突破传统的膜片式结构，阀体内无需膜片，采用“两级活塞”替代传统的“双膜片”或“膜片 + 活塞”的结构，如图1所示。
1.2 工作原理
B 阀开启过程:电磁线圈 B 通电，产生电磁力，吸起动铁芯，同时带动阀杆上移离开小活塞的先导孔端，先导孔开启，腔室 B 泄压，小活塞受压差影响上移，从而开启大活塞泄压孔 G，腔室 E 联通泄压通道 D，腔室 E 内气体经 D 处由 G 孔排出，致使大活塞内外压差失衡，大活塞上移，脉冲阀开启。B 阀关闭过程:电磁线圈 B 失电，电磁力消失，复位弹簧 B 推动动铁芯下行复位，阀杆端头关闭小活塞先导孔，腔室 B 补气，小活塞下行，从而关闭泄压孔 G，气包中高压气体通过大活塞与阀体间间隙往腔室 E 中补气，复位弹簧 A 推动大活塞复位，脉冲阀关闭。
1.3 结构特点
该阀的上述_结构使其具有以下优点。
(1)结构新颖简洁，使用方便可靠。
国外某知名品牌的 3 吋活塞式电磁脉冲阀(简称 A 阀)是“膜片 + 活塞”结构，上部膜片控制上部腔体的排气和补气过程来实现下部大活塞的来回运动。但是由于A 阀结构原因，其上部电磁阀部分需带有一节气管，通过气管为膜片上部腔体补气。这节气管不仅给现场安装带来不便，同时也增加了一个故障点。通常活塞式脉冲阀要比膜片式脉冲阀易损度低，因为活塞仅由一种构件组成，而膜片则是由橡胶膜、垫片、螺栓、垫圈和螺母所组成。膜片式脉冲阀的失效或损坏，98% 以上是由于膜片损坏以及先导孔堵塞所致。
B 阀采用较大的先导孔结构，同时小活塞、大活塞均采用新型改性工程塑料制作，耐酸碱腐蚀，使用温度 －40 ℃ ～ 120 ℃，因此，在使用过程中_稳定可靠。
(2)结构紧凑、体积小、节约占地。
与膜片式电磁脉冲阀相同流通截面积的条件下，B 阀的大活塞结构使其较膜片阀的体积_小。B 阀的安装法兰面大外径为Φ152． 5 mm，而 3 吋膜片式电磁脉冲阀的安装法兰面外径为Φ218 mm。因此，两相邻 B 阀的中心间距可做到 160 mm，而两相邻 3 吋膜片式电磁脉冲阀的中心间距一般在 230 mm 左右。这_意味着在条件许可的前提下，滤袋行距可显著缩小，同等条件下节约占地可达 30%左右。
2、性能参数比对试验与分析
通过喷吹试验，以检验 B 阀的喷吹性能;通过比对试验，来评价 B 阀的性能。在脉冲试验台的气包和喷吹管出口分别设置压力传感器，用于检测脉冲喷吹过程中气包和喷吹管出口气体压力的变化，采用电脑进行试验操作、参数记录、存储和试验数据的处理。
脉冲阀喷吹试验系统如图 2 所示。
2.1 比对试验样品的选取
比对试验样品共选取了 2 种目前国内外应用较为广泛、且阀型结构各不相同但其性能指标均较优异的国外知名品牌，与 B 阀进行比对试验。A 阀:国外某知名品牌的 3 吋膜片活塞式电磁脉冲阀;B 阀:新型 3 吋无膜片双活塞式电磁脉冲阀;C 阀:国外某知名品牌的 3 吋淹没式双膜片电磁脉冲阀。
2.2 试验参数与结果分析
比对试验样品的喷吹性能数据详见表 1、表 2。
对比分析表 1、表 2 试验结果得出:①喷吹气量:同种条件下，B 阀略高于 A 阀;较 C 阀优，为 C阀的 1． 09 ～ 1． 36 倍。②出口压力峰值:同种条件下，B 阀与 A 阀相当;较 C 阀优，为 C 阀的 1． 08 ～1．16 倍。③出口压力平均上升速率:同种条件下，B阀同 A 阀相当;较 C 阀优，为 C 阀的 1． 13 ～ 1． 21倍。④阀体阻力:同种条件下，B 阀与 A 阀相当;较C 阀优，仅为 C 阀的 66% ～78%。由此可见，_脉冲阀整体喷吹性能而言，B 阀与A 阀相当，较 C 阀优。
3、经济性分析
3.1 价格低、配套_方便经济
A 阀、C 阀的主要易损件为膜片，两阀所使用的膜片均为进口膜片，其价格一般占阀总成价格的1/6 左右。而目前国产膜片虽较进口膜片价廉，但其性能、质量却相差很大。B 阀没有膜片，所有部件均为国产，不仅使用性能与 A 阀相当，且价格_，因而配套_换_方便与经济。
3.2 _少的阀数量和_小的占地面积
同等使用条件下，单个 B 阀较单个 C 阀能带_多的滤袋，因此，在相同的过滤面积下，所需的 B 阀数量较 C 阀_少;由于 B 阀的结构较 C 阀_紧凑，因而，在相同过滤面积下，使用 B 阀所需的占地面积较 C 阀的_小。
4、结论
(1)该阀采用“无膜片双活塞”形式，结构新颖，构思巧妙，具有国内自主知识产权，实现了国产纯活塞式脉冲阀的新突破。
(2)性能对比试验表明，同等条件下，该阀性能与国外膜片活塞阀性能相当，而价格显著降低;与国外纯膜片阀相比，其整体喷吹清灰性能以及节约占地或减少阀门数量等方面具有_显著的_性。
(3)该阀结构简单，性价比高，安装和使用方便，运行稳定可靠，具有很强的市场竞争力。
