一種新型可變截面導(dǎo)流裝置的設(shè)計(jì)說明

李嘉柱

摘要：傳統(tǒng)生產(chǎn)廠排氣煙道在日常使用中易造成煙塵的累積，并且效率低下。本文探討設(shè)計(jì)了一款可變截面截面導(dǎo)流裝置，設(shè)置于塔底，當(dāng)鍋爐或燒結(jié)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以通過調(diào)整導(dǎo)流裝置，減小原有塔底截面，以達(dá)到提高流速、不發(fā)生落灰的目的。

關(guān)鍵詞：排氣;煙道;變截面裝置

中圖分類號(hào)：TK172文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9129（2020）07-0050-01

Abstract：Traditional factory exhaust flue in daily use is easy to cause the accumulation of smoke and dust， and low efficiency. This paper discusses the design of a variable section section guide device， which is set at the bottom of the tower. When the boiler or sintering machine is running under low load， the guide device can be adjusted to reduce the original section at the bottom of the tower， so as to increase the velocity of flow and avoid ash falling.

Key words：exhaust; flue; variable section device

1背景技術(shù)

在鍋爐或燒結(jié)機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，其負(fù)荷會(huì)根據(jù)外部條件發(fā)生變化（比如經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)，會(huì)低負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)景氣時(shí)會(huì)滿負(fù)荷運(yùn)行），滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，干法脫硫吸收塔底部流速能滿足不落灰要求，無需補(bǔ)煙氣;而在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，吸收塔底部流速較低，循環(huán)煙道需補(bǔ)煙氣回吸收塔底部，保證塔底部流速較高不產(chǎn)生落灰現(xiàn)象，但補(bǔ)循環(huán)煙道的煙氣比較耗能，站在業(yè)主的角度，他們的裝置是低負(fù)荷，而后面的脫硫裝置基本需要75%以上負(fù)荷運(yùn)行，比較耗能。

因此，在塔底設(shè)置一種可變截面的導(dǎo)流裝置，當(dāng)鍋爐或燒結(jié)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以通過調(diào)整導(dǎo)流裝置，減小原有塔底截面，以達(dá)到提速的目的而不發(fā)生落灰的現(xiàn)象。

2產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案

在實(shí)際應(yīng)用過程中可以配套傳感器控制系統(tǒng)，將氣體流量傳感器安裝到鐵質(zhì)煙道1的內(nèi)壁上，通過氣體流量傳感器檢測煙氣流量，同時(shí)輸出流量變化的信號(hào)給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制電動(dòng)推桿7的伸縮來完成煙道截面開度的自動(dòng)控制。

在運(yùn)行過程中，當(dāng)電動(dòng)推桿7縮短，擋風(fēng)板2會(huì)向擋風(fēng)板安裝槽5一側(cè)移動(dòng)，此時(shí)擋風(fēng)板2對(duì)鐵質(zhì)煙道1的阻礙變小，煙道的開度變大，當(dāng)電動(dòng)推桿7伸長，擋風(fēng)板2會(huì)向相反方向移動(dòng)，此時(shí)擋風(fēng)板2對(duì)鐵質(zhì)煙道1的阻礙變大，煙道的開度變小。

擋風(fēng)板主體4采用抗高溫與抗硫化物腐蝕的光滑平板制成，擋風(fēng)板主體4表面不易積灰，上擋板的頂部由強(qiáng)磁鐵15吸附在鐵質(zhì)煙道1的內(nèi)壁上，可以有效的避免氣流擾動(dòng)致使上擋板側(cè)翻。下?lián)醢搴蜕蠐醢逯g的縫隙通過橡膠條密封。

3產(chǎn)品可行性說明

根據(jù)流體伯努利方程：p+ρv2/2+ρgh=常量（p為流體中某點(diǎn)壓強(qiáng)，v為流體該點(diǎn)的流速，ρ為流體密度，g為重力加速度，h為該點(diǎn)所在高度）

因此當(dāng)煙道功率下降時(shí)，通過改變擋風(fēng)板開度，使截面變小。單位時(shí)間下氣體流速增大，擋風(fēng)板間氣壓降低，有利于防止積塵。

初步設(shè)計(jì)并調(diào)整各零部件尺寸后，經(jīng)計(jì)算得：（1）無阻情況下?lián)躏L(fēng)板可從完全關(guān)閉活動(dòng)到完全打開，及0-100%的打開寬度。（2）擋風(fēng)板的壓力角在良好范圍內(nèi)（13°-40°）時(shí)，可控制煙道打開寬度為0到45%，保證了正常情況下的打開與關(guān)閉不受影響。（3）在壓力角大于40度時(shí)，由于截面開口較大，所受風(fēng)阻較小，推桿仍可正常運(yùn)行，截面開口可進(jìn)一步打開至所需開度。

此外，此次設(shè)計(jì)還搭建了實(shí)物模型，用以檢測其真實(shí)工作狀態(tài)下的運(yùn)行可行性。在模型運(yùn)行過程中，并無出現(xiàn)卡死情況，且電子推桿與擋風(fēng)板連接整體的運(yùn)行較為流暢。

4總結(jié)

本新型可變截面導(dǎo)流裝置的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在：（1）變截面：創(chuàng)新性的用平板連接構(gòu)造一個(gè)等腰三角形、連接平緩、不易積塵的擋風(fēng)裝置，平板結(jié)構(gòu)簡單，制作容易。（2）除塵：①：平滑的三角形截面本身不易積塵。②：可通過控制推桿的快速縮進(jìn)來帶動(dòng)擋風(fēng)板的快速抖動(dòng)，從而將吸附在平板上的積塵去除。（3）省時(shí)省力 省去了工人修檢煙道的成本，節(jié)約大量成本。

其應(yīng)用價(jià)值主要在于在流量過小時(shí)，縮小排氣面，加大風(fēng)速提高了排氣的效率，且結(jié)構(gòu)簡單，連桿等零部件價(jià)格低廉，易批量生產(chǎn)。此外，在實(shí)際應(yīng)用過程中本變截面裝置可配套傳感器控制系統(tǒng)，通過安裝在煙道內(nèi)的氣體流量傳感器檢測煙氣流量，從而輸出流量變化的信號(hào)給控制系統(tǒng)，操控?zé)煹劳瓿勺詣?dòng)控制截面開度的功能。

參考文獻(xiàn)：

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