1、概述
一般情况下，分室反吹清灰烘干机袋式除尘器在排风管道和反吹风管道上分别设置有排风蝶阀和反吹风蝶阀，滤袋清灰时需要两个蝶阀同时工作。由于排风蝶阀和反吹风蝶阀是依靠阀板和挡圈的刚性接触实现密封的，且在使用过程中，阀板和阀的转动轴变形大，使得蝶阀无法完全密闭，因此蝶阀漏风严重。排风蝶周密封性差，经反吹风蝶阀吹进来的反吹清灰气流将通过排风蝶阀直接排走，起不到应起的反吹清灰的作用；反吹风蝶阀密封性差，气流直接从反吹风蝶阀吸入总排风管道，导致除尘器漏风率升高。
新研制的一个提升切换阀可取代上述两个蝶阀，该阀门空腔内的阀板可分别关闭排风口和反吹风口。由于提升切换阀是依靠阀板和密封橡胶圈的柔性接触实现密封的，且阀门无转动轴，使得提升切换阀密闭性好，阀门漏风小。由于同一台除尘器的阀门减少一半，因此，既减少了除尘器控制点，使除尘器运转更加可靠，又减少除尘器整体重量，降低了除尘器成本。
2、提升切换阀的研究、设计
由于采用一个提升切换阀代替两个蝶阀的工作，该阀门动作次数比原来单个蝶阀动作次数增加1倍。提升切换阀在滤袋每次反吹清灰时，需往返动作4次。当滤袋清灰周期为0.5～1h，提升切换阀每天需往返96～192次，每年3.25～6.5万次，动作极频繁。当阀门频繁动作时，既要保证阀板分别关闭时，阀板密封处不发生内漏，又要保证阀门整体不外漏。提升切换阀的结构如图1。
提升切换阀阀门传动装置主要有电动和气动两种。采用电动推杆传动，快速推杆为6s，慢速推杆为12s。采用气缸传动，在正常的工作压力情况，包括气缸缓冲时间在内约需1～2s故宜采用气动传动装置，这样在阀门切换时，可以迅速关闭排风口的同时开启反吹风口，此时与时间成反比的冲量较大的反吹清灰气流迅速“缩瘪”滤袋，剥离滤袋上附着的粉尘层。当提升切换阀向上运动，较大冲量的含尘气体重新涌入小袋室，使滤袋急剧膨胀而产生脉动，再次抖落滤袋上附着的粉尘层，清灰效果良好。
气缸的行程L和直径d根据公式(1)、(2)和(3)的计算来确定：
(1)气缸行程的确定
在确定气缸行程L之前，首先要确定提升切换阀阀板的直径D，阀板的直径D可根据通过袋式除尘器每个小袋室的风量q和通过阀门的风速v来确定即：
Q=vπ/·D
2
式中，Q为每个小袋室处理的风量，m3 ls,
V为通过阀门的风速，m/s;
D为阀门的直径，m。
阀门截面的直径确定后，因在单位时间内通过圆柱体表面积芯}L和提升切换阀开口截面积的风量应相等（设二者的截面风速相等），即：
πDL·V=0.25·πD
2v
式中，q-每个小袋室处理的的风量，m3/s,
v——通过阀门的风速∞，m/s;
L-气缸行程，m;
D-阀门的直径，mo
所以，气缸行程为L= D/4。
(2)气缸直径的确定
气缸的作用力F需克服提升切换阀阀板的重量Ⅳ和气体负压Pg所产生的作用力Pg·A
(A为阀板的面积)，即：
式中，F-气缸的作用力，N;
d-气缸直径，m;
d1-活塞杆直径，m;
P1 -压缩空气的压力(一般在0,25—0,45MPa)，Pa。
根掘计算出的d，选择标准气缸。
(3)提升切换阀工作过程
提升切换阀在HKD型烘干机袋除尘器中工作情况，如图2所示。过滤状态时，阀板处于上位闭合状态，与上部密封橡胶条接触密封，截断了顶部盖板上的反吹风口。含尘气体均匀通过下花孔板进入每个小袋室，含尘气体涌入滤袋，粉尘被滞留在滤袋内，气流则透过滤袋得到净化，净化后的气体经侧进出风口进入“清灰与净气共用通道”中，再经隔板上的排风口汇集于总排风管道内，然后排人大气中。
当滤袋需要清灰时，控制系统首先启动反吹风机，然后驱动气缸带动阀板向下运动，阀板与下部密封橡胶条紧密接触，排风口关闭，反吹风口开启，由反吹风口喷出的清灰气体向小袋室鼓人，改变滤袋内外压差，滤袋由“膨胀”变成“缩瘪”状态，通过滤袋的“缩胀”及抖动，剥离滤袋内表面附着的粉尘层，完成清灰工作。但反吹风机停止吹风，提升切换阀仍在下位，离线清灰的小袋室成为无风状态，使悬浮于滤袋内的粉尘有足够的沉降时间。最后提升切换阀将排风口打开的同时关闭反吹风口，滤袋重新“膨胀”，除尘器恢复到正常过滤状态，清灰过程即告结束。1号小袋室清灰完毕后即转入2号小袋室的清灰，以此类推。分室轮换清灰，不影响除尘器正常工作。
为了增强提升切换阀的密闭性，与阀板接触起密封作用的密封圈采用特制的耐高温橡胶圈，密封机理是靠橡胶圈预紧后变形（如图3所示）所产生的回弹力，使密封面产生一定的应力，从而使密封面严密接触，实现密封。其橡胶圈的压扁度n对密封性有决定性影响。压扁度可可由下式来计算确定：
n=(W - b)[w
式中，n为压扁度；
B为压扁后的橡胶密封圈断面短轴直径，mm;
W为橡胶密封圈的断面直径，mmo
正确选择压扁度有利于提高阀门的密封性和自紧性。根据橡胶圈回弹指数和膨胀指数的变化，压扁度7/=0.6—0.75。
橡胶密封圈和阀板接触面粗糙度也直接影响阀门的密封性能。为了提高阀板接触表面光洁度，在与橡胶密封圈接触表面阀板上焊一圈压环，压环加工外表面粗糙度为15μm。
3、提升切换阀泄漏检验
1)密封圈受力情况检验
阀板关闭前，在密封圈表面涂上黄油后关闭阀门，以密封圈与阀板之间用0,02mm塞尺，插不进为合格。然后再开启阀板，检查阀板四周与橡胶圈接触表面的压痕宽度大于10mm为合格。
2)阀门泄漏率检验
用阀板把排风口关闭，反吹风口用盲板封严。阀体内用空气压缩机充压到4kPa，然后稳压1h。记录初始时间、温度，压力。1h后再记录结束时间、温度、压力。并按下式计算阀门漏风率：
4、提升切换阀在HKD新型烘干机袋除尘器中的应用
HKD新型烘干机袋式除尘器属于内滤式、分室停风反吹清灰类袋式除尘器的一种，主要用于水泥厂烘干机的消烟除尘。提升切换阀是HKD新型烘干机袋式除尘器的核心部分。
淮北矿务器局水泥厂原二台+1.5×12M烘干机用于烘干多种物料（粘土、矿渣、煤粉和铁粉），燃烧炉为沸腾炉。原来采用CLK扩散式旋风+SHWB20nl型卧式电除尘器组成的两级除尘系统，由于电除尘器严重腐蚀，维修费用较高，除尘系统漏风严重，除尘效率极低，粉尘排放浓度高达38g/Nm3。
采用HKD170-4型抗结露袋式除尘器作为一级除尘系统，取代上述两级除尘系统。该除尘系统于1997年5月投入运行至今，除尘器一直随主机同步运行。经当地环保部门测定，排放浓度45mg/Nm3（详见表1）。提升切换阀随除尘器运转率达到100%，各部件运行良好，能适应现场工作，控制动作灵活、准确、可靠，使得除尘器能够保持着高效运转，实现“组合状态”清灰模式。提升切换阀的漏风率小于<1%。目前，该型号烘干机袋式除尘器已在国内外推广应用数十台。
5、结 论
通过提升切换阀在HKD型烘干机袋式除尘器上的成功应用，可得出如下结论：
(1)提升切换阀的“清灰与净气共用通道”空腔内的反吹风出口和排风口的密封装置结构简单，易加工。“清灰与净气共用通道”空腔内的反吹风口和排风口密封圈与阀板紧密接触、漏风小，清灰时对相邻小袋室无污染。因此，解决了“二次扬尘”和“粉尘再附”问题。
(2)该清灰机构和压气管路布置在除尘器的顶部，提升切换阀安装在反吹风管道的下部，整个清灰、压气系统布置更加紧凑、合理，减少了元器件及管线的压损。
(3)采用—个提升切换阀替代其他分室反吹清灰类袋式除尘器必需的排风蝶阀和反吹风蝶阀，就可以完成一个小袋室的反吹清灰，减少了反吹清灰装置的数量，减少了运行故障。
(4)该提升切换阀的各种参数、结构简单合理，密封性能好，使用维护方便。成本低廉，清灰效果好，运行稳定可靠。完全满足HKD型烘干机袋式除尘器的各种控制要求。
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