軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振的探究混

武偉

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展科技水平的逐步提高，同時(shí)也帶動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上我國(guó)已經(jīng)取得了較好的成績(jī)，在一些大中型的企業(yè)中對(duì)于生產(chǎn)鋼鐵的基礎(chǔ)設(shè)施最常見的一個(gè)設(shè)備就是軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)，但是隨著時(shí)間的推移在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振的實(shí)際工作中出現(xiàn)了一些不合理的現(xiàn)象。文章主要是對(duì)于在工作中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析探究，并找出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法，希望能夠?qū)Υ税l(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞：軸流式；高爐鼓風(fēng)機(jī)；防喘振

軸流式風(fēng)機(jī)，就是與風(fēng)葉的軸同方向的氣流（即風(fēng)的流向和軸平行），比如說電風(fēng)扇、空調(diào)外機(jī)等，風(fēng)扇就是軸流方式運(yùn)行風(fēng)機(jī)，軸流式風(fēng)機(jī)又叫局部通風(fēng)機(jī)。它是工礦企業(yè)常用的一種風(fēng)機(jī)，它和一般的風(fēng)機(jī)有著一定的區(qū)別，軸流式風(fēng)機(jī)的電機(jī)和風(fēng)葉都在一個(gè)圓筒里，外形就是一個(gè)筒形用于局部通風(fēng)安裝方便，通風(fēng)換氣效果明顯、安全，可以接風(fēng)筒把風(fēng)送到指定的區(qū)域。

1 喘振的基本含義以及產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式

1.1 喘振的基本含義

喘振是透平式壓縮機(jī)（也叫葉片式壓縮機(jī)）在流量減少到一定程度時(shí)所發(fā)生的一種非正常工況下的振動(dòng)。離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種形式，喘振對(duì)于離心式壓縮機(jī)有著很嚴(yán)重的危害，簡(jiǎn)單來說就是流體機(jī)械及其管道中介質(zhì)的周期性振蕩，是介質(zhì)受到周期性吸入和排出的激勵(lì)作用而發(fā)生的機(jī)械振動(dòng)[1]。

1.2 喘振的產(chǎn)生原因

“喘振”顧名思義就像人哮喘一樣，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)周期性的出風(fēng)與倒流，相對(duì)來講軸流式風(fēng)機(jī)更容易發(fā)生喘振，嚴(yán)重的喘振會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片疲勞損壞。

喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)械和管道的特性有關(guān)，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強(qiáng)，頻率越低，產(chǎn)品一般都附有壓力-流量特性曲線，據(jù)此可確定喘振點(diǎn)、喘振邊界線或喘振區(qū)，流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性，產(chǎn)生機(jī)械噪聲從而引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng)，加速軸承和密封的損壞，一旦喘振引起管道、機(jī)器及其基礎(chǔ)共振時(shí)還會(huì)造成嚴(yán)重后果。

1.3 喘振的表現(xiàn)形式

軸流式高爐風(fēng)機(jī)的喘振現(xiàn)象主要是表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是電流減小且頻繁擺動(dòng)、出口風(fēng)壓下降擺動(dòng)；其二是風(fēng)機(jī)聲音異常噪聲大、振動(dòng)大、機(jī)殼溫度升高、引送風(fēng)機(jī)喘振動(dòng)使?fàn)t膛負(fù)壓波動(dòng)燃燒不穩(wěn)。

2 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成以及工作原理

關(guān)于軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)成主要是由輪轂、葉片、軸、外殼、集風(fēng)器、流線體、整流器、擴(kuò)散器以及進(jìn)風(fēng)口和葉輪所組成，而進(jìn)風(fēng)口是由集風(fēng)器和流線體組成，葉輪由輪轂和葉片組成，葉輪與軸固定在一起形成通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支承在軸承上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，就有相對(duì)氣流通過每一個(gè)葉片。

軸流式風(fēng)機(jī)葉片的工作方式與飛機(jī)的機(jī)翼類似，但后者是將升力向上作用于機(jī)翼上并支撐飛機(jī)的重量，而軸流式風(fēng)機(jī)則固定位置并使空氣移動(dòng)，氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，然后再經(jīng)后導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后氣體流經(jīng)擴(kuò)散筒，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入到管路中[2]。

3 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面所存在的問題

有些企業(yè)在實(shí)際的工作當(dāng)中沒能按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行管理，出現(xiàn)了防喘閥的開度基本上在百分之十的樣子，致使軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)通常是處在放風(fēng)的這樣一個(gè)狀態(tài)，最終造成了不必要的能量浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染較為嚴(yán)重這些問題；還有就是在防喘振的品質(zhì)控制方面需要得到加強(qiáng)提高，而在當(dāng)下的一些企業(yè)在這方面做得有時(shí)還不夠理想，高爐的路況倘若不順暢那么鼓風(fēng)的阻力就會(huì)隨之增大這時(shí)就會(huì)使風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)入調(diào)節(jié)區(qū)時(shí)，一般情況下都是人工進(jìn)行干預(yù)來進(jìn)行開啟防喘閥門，使得工況點(diǎn)轉(zhuǎn)回到穩(wěn)定的工作區(qū)，而一些較為保守的安全意識(shí)使得工況點(diǎn)與防喘振線比較的遠(yuǎn)；另外高爐鼓風(fēng)機(jī)喘振的性能還受到不同入口的溫度的影響，而較為固定的喘振性能曲線在對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振性能的反映方面不能夠突出其真實(shí)性，這就對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定以及安全上有著很大的影響，并且對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)性能也有著制約的作用[3]。

4 對(duì)于軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面的優(yōu)化防治措施

針對(duì)當(dāng)下的軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)所出現(xiàn)的一些不太理想的問題進(jìn)行解決，首先就是要提高其可靠性，根據(jù)分析制定了一些實(shí)施的有效的措施，首先是對(duì)防喘線進(jìn)行了設(shè)置如下圖表所示。

圖1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘線直觀圖

表1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)性能曲線喘振動(dòng)作點(diǎn)數(shù)據(jù)

把整個(gè)的工況控制點(diǎn)要得到降低，在工況點(diǎn)的控制上達(dá)到百分之二，超出或者是低于都會(huì)有警報(bào)發(fā)出，防喘警報(bào)線的制定是一個(gè)比較好的解決能源浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染的措施，在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的性能上由于受到進(jìn)氣條件的影響從而變化會(huì)隨之變大，故此，在防喘振線以及喘振線方面進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，這樣能在環(huán)境的溫度發(fā)生變化比如升高的時(shí)候防喘振線以及喘振線就會(huì)和微機(jī)監(jiān)控的畫面曲線相分離進(jìn)而往下發(fā)生轉(zhuǎn)移，由此就能夠?qū)τ谳S流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)在性能上以及防喘線的設(shè)置上達(dá)到預(yù)期的要求效果，以起到防喘的這一目的。

其次就是在防喘振的控制方面要得到優(yōu)化的目的就要對(duì)可編程邏輯控制系統(tǒng)（PLC）得到合理的應(yīng)用，可編程邏輯控制器系統(tǒng)的高速運(yùn)算能夠很大程度的對(duì)于用戶程序的掃描周期得到優(yōu)化，另外使用方便，編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維修工作量小等這些都是可編程邏輯控制器能夠很好地加以利用的先決條件，這對(duì)于防喘振控制的優(yōu)化有著重要的幫助；在喘振閥的使用上也要選擇那些性能較為優(yōu)良的，這樣能夠可以很好的對(duì)喘振所引起的壓力得到有效的釋放，在調(diào)節(jié)方面的性能優(yōu)良能夠很好的對(duì)于流量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)不致其起浪點(diǎn)[4]。

最后就是為了對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的安全進(jìn)行防護(hù)，在其喘振發(fā)生的時(shí)候或者是持續(xù)的逆流發(fā)生的時(shí)候，高爐風(fēng)機(jī)就進(jìn)入到了不安全的狀態(tài)，這時(shí)防喘振閥要全部打開，待到情況排除完畢之后要盡快的對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行恢復(fù)，倘若是高爐風(fēng)機(jī)的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了上限以致聯(lián)鎖停機(jī)時(shí)，這時(shí)防喘振閥也要馬上全部打開。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在一些鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方面的要求也越來越高，這就要求了在生產(chǎn)的過程當(dāng)中一定要對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量有所保障，而質(zhì)量就在于生產(chǎn)程序的細(xì)節(jié)上，軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振就是一個(gè)很重要的流程，只有在一些基礎(chǔ)的設(shè)施上得到了保障才能夠把生產(chǎn)的質(zhì)和量得到理想的提高，在以后的工作當(dāng)中對(duì)于這方面的問題還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)探索，把實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，把整個(gè)的運(yùn)行程序更加合理化的得到施展，促進(jìn)我國(guó)在一方面的技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]羅暢.1號(hào)高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振解耦控制算法及應(yīng)用[J].浙江冶金，2011（01）：19-20.

[2]張俊，程大章，康盛.高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振控制策略設(shè)計(jì)[J].電氣自動(dòng)化，2012（01）：23-24.

[3]周曉東，文博，米玉鴻.AV80軸流高爐鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障與處理[J].冶金動(dòng)力，2012（01）：31-32.

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展科技水平的逐步提高，同時(shí)也帶動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上我國(guó)已經(jīng)取得了較好的成績(jī)，在一些大中型的企業(yè)中對(duì)于生產(chǎn)鋼鐵的基礎(chǔ)設(shè)施最常見的一個(gè)設(shè)備就是軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)，但是隨著時(shí)間的推移在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振的實(shí)際工作中出現(xiàn)了一些不合理的現(xiàn)象。文章主要是對(duì)于在工作中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析探究，并找出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法，希望能夠?qū)Υ税l(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞：軸流式；高爐鼓風(fēng)機(jī)；防喘振

軸流式風(fēng)機(jī)，就是與風(fēng)葉的軸同方向的氣流（即風(fēng)的流向和軸平行），比如說電風(fēng)扇、空調(diào)外機(jī)等，風(fēng)扇就是軸流方式運(yùn)行風(fēng)機(jī)，軸流式風(fēng)機(jī)又叫局部通風(fēng)機(jī)。它是工礦企業(yè)常用的一種風(fēng)機(jī)，它和一般的風(fēng)機(jī)有著一定的區(qū)別，軸流式風(fēng)機(jī)的電機(jī)和風(fēng)葉都在一個(gè)圓筒里，外形就是一個(gè)筒形用于局部通風(fēng)安裝方便，通風(fēng)換氣效果明顯、安全，可以接風(fēng)筒把風(fēng)送到指定的區(qū)域。

1 喘振的基本含義以及產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式

1.1 喘振的基本含義

喘振是透平式壓縮機(jī)（也叫葉片式壓縮機(jī)）在流量減少到一定程度時(shí)所發(fā)生的一種非正常工況下的振動(dòng)。離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種形式，喘振對(duì)于離心式壓縮機(jī)有著很嚴(yán)重的危害，簡(jiǎn)單來說就是流體機(jī)械及其管道中介質(zhì)的周期性振蕩，是介質(zhì)受到周期性吸入和排出的激勵(lì)作用而發(fā)生的機(jī)械振動(dòng)[1]。

1.2 喘振的產(chǎn)生原因

“喘振”顧名思義就像人哮喘一樣，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)周期性的出風(fēng)與倒流，相對(duì)來講軸流式風(fēng)機(jī)更容易發(fā)生喘振，嚴(yán)重的喘振會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片疲勞損壞。

喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)械和管道的特性有關(guān)，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強(qiáng)，頻率越低，產(chǎn)品一般都附有壓力-流量特性曲線，據(jù)此可確定喘振點(diǎn)、喘振邊界線或喘振區(qū)，流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性，產(chǎn)生機(jī)械噪聲從而引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng)，加速軸承和密封的損壞，一旦喘振引起管道、機(jī)器及其基礎(chǔ)共振時(shí)還會(huì)造成嚴(yán)重后果。

1.3 喘振的表現(xiàn)形式

軸流式高爐風(fēng)機(jī)的喘振現(xiàn)象主要是表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是電流減小且頻繁擺動(dòng)、出口風(fēng)壓下降擺動(dòng)；其二是風(fēng)機(jī)聲音異常噪聲大、振動(dòng)大、機(jī)殼溫度升高、引送風(fēng)機(jī)喘振動(dòng)使?fàn)t膛負(fù)壓波動(dòng)燃燒不穩(wěn)。

2 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成以及工作原理

關(guān)于軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)成主要是由輪轂、葉片、軸、外殼、集風(fēng)器、流線體、整流器、擴(kuò)散器以及進(jìn)風(fēng)口和葉輪所組成，而進(jìn)風(fēng)口是由集風(fēng)器和流線體組成，葉輪由輪轂和葉片組成，葉輪與軸固定在一起形成通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支承在軸承上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，就有相對(duì)氣流通過每一個(gè)葉片。

軸流式風(fēng)機(jī)葉片的工作方式與飛機(jī)的機(jī)翼類似，但后者是將升力向上作用于機(jī)翼上并支撐飛機(jī)的重量，而軸流式風(fēng)機(jī)則固定位置并使空氣移動(dòng)，氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，然后再經(jīng)后導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后氣體流經(jīng)擴(kuò)散筒，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入到管路中[2]。

3 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面所存在的問題

有些企業(yè)在實(shí)際的工作當(dāng)中沒能按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行管理，出現(xiàn)了防喘閥的開度基本上在百分之十的樣子，致使軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)通常是處在放風(fēng)的這樣一個(gè)狀態(tài)，最終造成了不必要的能量浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染較為嚴(yán)重這些問題；還有就是在防喘振的品質(zhì)控制方面需要得到加強(qiáng)提高，而在當(dāng)下的一些企業(yè)在這方面做得有時(shí)還不夠理想，高爐的路況倘若不順暢那么鼓風(fēng)的阻力就會(huì)隨之增大這時(shí)就會(huì)使風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)入調(diào)節(jié)區(qū)時(shí)，一般情況下都是人工進(jìn)行干預(yù)來進(jìn)行開啟防喘閥門，使得工況點(diǎn)轉(zhuǎn)回到穩(wěn)定的工作區(qū)，而一些較為保守的安全意識(shí)使得工況點(diǎn)與防喘振線比較的遠(yuǎn)；另外高爐鼓風(fēng)機(jī)喘振的性能還受到不同入口的溫度的影響，而較為固定的喘振性能曲線在對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振性能的反映方面不能夠突出其真實(shí)性，這就對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定以及安全上有著很大的影響，并且對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)性能也有著制約的作用[3]。

4 對(duì)于軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面的優(yōu)化防治措施

針對(duì)當(dāng)下的軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)所出現(xiàn)的一些不太理想的問題進(jìn)行解決，首先就是要提高其可靠性，根據(jù)分析制定了一些實(shí)施的有效的措施，首先是對(duì)防喘線進(jìn)行了設(shè)置如下圖表所示。

圖1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘線直觀圖

表1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)性能曲線喘振動(dòng)作點(diǎn)數(shù)據(jù)

把整個(gè)的工況控制點(diǎn)要得到降低，在工況點(diǎn)的控制上達(dá)到百分之二，超出或者是低于都會(huì)有警報(bào)發(fā)出，防喘警報(bào)線的制定是一個(gè)比較好的解決能源浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染的措施，在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的性能上由于受到進(jìn)氣條件的影響從而變化會(huì)隨之變大，故此，在防喘振線以及喘振線方面進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，這樣能在環(huán)境的溫度發(fā)生變化比如升高的時(shí)候防喘振線以及喘振線就會(huì)和微機(jī)監(jiān)控的畫面曲線相分離進(jìn)而往下發(fā)生轉(zhuǎn)移，由此就能夠?qū)τ谳S流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)在性能上以及防喘線的設(shè)置上達(dá)到預(yù)期的要求效果，以起到防喘的這一目的。

其次就是在防喘振的控制方面要得到優(yōu)化的目的就要對(duì)可編程邏輯控制系統(tǒng)（PLC）得到合理的應(yīng)用，可編程邏輯控制器系統(tǒng)的高速運(yùn)算能夠很大程度的對(duì)于用戶程序的掃描周期得到優(yōu)化，另外使用方便，編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維修工作量小等這些都是可編程邏輯控制器能夠很好地加以利用的先決條件，這對(duì)于防喘振控制的優(yōu)化有著重要的幫助；在喘振閥的使用上也要選擇那些性能較為優(yōu)良的，這樣能夠可以很好的對(duì)喘振所引起的壓力得到有效的釋放，在調(diào)節(jié)方面的性能優(yōu)良能夠很好的對(duì)于流量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)不致其起浪點(diǎn)[4]。

最后就是為了對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的安全進(jìn)行防護(hù)，在其喘振發(fā)生的時(shí)候或者是持續(xù)的逆流發(fā)生的時(shí)候，高爐風(fēng)機(jī)就進(jìn)入到了不安全的狀態(tài)，這時(shí)防喘振閥要全部打開，待到情況排除完畢之后要盡快的對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行恢復(fù)，倘若是高爐風(fēng)機(jī)的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了上限以致聯(lián)鎖停機(jī)時(shí)，這時(shí)防喘振閥也要馬上全部打開。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在一些鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方面的要求也越來越高，這就要求了在生產(chǎn)的過程當(dāng)中一定要對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量有所保障，而質(zhì)量就在于生產(chǎn)程序的細(xì)節(jié)上，軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振就是一個(gè)很重要的流程，只有在一些基礎(chǔ)的設(shè)施上得到了保障才能夠把生產(chǎn)的質(zhì)和量得到理想的提高，在以后的工作當(dāng)中對(duì)于這方面的問題還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)探索，把實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，把整個(gè)的運(yùn)行程序更加合理化的得到施展，促進(jìn)我國(guó)在一方面的技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]羅暢.1號(hào)高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振解耦控制算法及應(yīng)用[J].浙江冶金，2011（01）：19-20.

[2]張俊，程大章，康盛.高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振控制策略設(shè)計(jì)[J].電氣自動(dòng)化，2012（01）：23-24.

[3]周曉東，文博，米玉鴻.AV80軸流高爐鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障與處理[J].冶金動(dòng)力，2012（01）：31-32.

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展科技水平的逐步提高，同時(shí)也帶動(dòng)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步，在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上我國(guó)已經(jīng)取得了較好的成績(jī)，在一些大中型的企業(yè)中對(duì)于生產(chǎn)鋼鐵的基礎(chǔ)設(shè)施最常見的一個(gè)設(shè)備就是軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)，但是隨著時(shí)間的推移在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振的實(shí)際工作中出現(xiàn)了一些不合理的現(xiàn)象。文章主要是對(duì)于在工作中所出現(xiàn)的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析探究，并找出適當(dāng)?shù)慕鉀Q方法，希望能夠?qū)Υ税l(fā)展有所裨益。

關(guān)鍵詞：軸流式；高爐鼓風(fēng)機(jī)；防喘振

軸流式風(fēng)機(jī)，就是與風(fēng)葉的軸同方向的氣流（即風(fēng)的流向和軸平行），比如說電風(fēng)扇、空調(diào)外機(jī)等，風(fēng)扇就是軸流方式運(yùn)行風(fēng)機(jī)，軸流式風(fēng)機(jī)又叫局部通風(fēng)機(jī)。它是工礦企業(yè)常用的一種風(fēng)機(jī)，它和一般的風(fēng)機(jī)有著一定的區(qū)別，軸流式風(fēng)機(jī)的電機(jī)和風(fēng)葉都在一個(gè)圓筒里，外形就是一個(gè)筒形用于局部通風(fēng)安裝方便，通風(fēng)換氣效果明顯、安全，可以接風(fēng)筒把風(fēng)送到指定的區(qū)域。

1 喘振的基本含義以及產(chǎn)生原因和表現(xiàn)形式

1.1 喘振的基本含義

喘振是透平式壓縮機(jī)（也叫葉片式壓縮機(jī)）在流量減少到一定程度時(shí)所發(fā)生的一種非正常工況下的振動(dòng)。離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種形式，喘振對(duì)于離心式壓縮機(jī)有著很嚴(yán)重的危害，簡(jiǎn)單來說就是流體機(jī)械及其管道中介質(zhì)的周期性振蕩，是介質(zhì)受到周期性吸入和排出的激勵(lì)作用而發(fā)生的機(jī)械振動(dòng)[1]。

1.2 喘振的產(chǎn)生原因

“喘振”顧名思義就像人哮喘一樣，風(fēng)機(jī)出現(xiàn)周期性的出風(fēng)與倒流，相對(duì)來講軸流式風(fēng)機(jī)更容易發(fā)生喘振，嚴(yán)重的喘振會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)葉片疲勞損壞。

喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)械和管道的特性有關(guān)，管道系統(tǒng)的容量越大，則喘振越強(qiáng)，頻率越低，產(chǎn)品一般都附有壓力-流量特性曲線，據(jù)此可確定喘振點(diǎn)、喘振邊界線或喘振區(qū)，流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性，產(chǎn)生機(jī)械噪聲從而引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng)，加速軸承和密封的損壞，一旦喘振引起管道、機(jī)器及其基礎(chǔ)共振時(shí)還會(huì)造成嚴(yán)重后果。

1.3 喘振的表現(xiàn)形式

軸流式高爐風(fēng)機(jī)的喘振現(xiàn)象主要是表現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一是電流減小且頻繁擺動(dòng)、出口風(fēng)壓下降擺動(dòng)；其二是風(fēng)機(jī)聲音異常噪聲大、振動(dòng)大、機(jī)殼溫度升高、引送風(fēng)機(jī)喘振動(dòng)使?fàn)t膛負(fù)壓波動(dòng)燃燒不穩(wěn)。

2 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)的構(gòu)成以及工作原理

關(guān)于軸流式風(fēng)機(jī)的構(gòu)成主要是由輪轂、葉片、軸、外殼、集風(fēng)器、流線體、整流器、擴(kuò)散器以及進(jìn)風(fēng)口和葉輪所組成，而進(jìn)風(fēng)口是由集風(fēng)器和流線體組成，葉輪由輪轂和葉片組成，葉輪與軸固定在一起形成通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子支承在軸承上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，就有相對(duì)氣流通過每一個(gè)葉片。

軸流式風(fēng)機(jī)葉片的工作方式與飛機(jī)的機(jī)翼類似，但后者是將升力向上作用于機(jī)翼上并支撐飛機(jī)的重量，而軸流式風(fēng)機(jī)則固定位置并使空氣移動(dòng)，氣流由集流器進(jìn)入軸流風(fēng)機(jī)，經(jīng)前導(dǎo)葉獲得預(yù)旋后在葉輪動(dòng)葉中獲得能量，然后再經(jīng)后導(dǎo)葉將一部分偏轉(zhuǎn)的氣流動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后氣體流經(jīng)擴(kuò)散筒，將一部分軸向氣流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能后輸入到管路中[2]。

3 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面所存在的問題

有些企業(yè)在實(shí)際的工作當(dāng)中沒能按照標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行管理，出現(xiàn)了防喘閥的開度基本上在百分之十的樣子，致使軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)通常是處在放風(fēng)的這樣一個(gè)狀態(tài)，最終造成了不必要的能量浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染較為嚴(yán)重這些問題；還有就是在防喘振的品質(zhì)控制方面需要得到加強(qiáng)提高，而在當(dāng)下的一些企業(yè)在這方面做得有時(shí)還不夠理想，高爐的路況倘若不順暢那么鼓風(fēng)的阻力就會(huì)隨之增大這時(shí)就會(huì)使風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)進(jìn)入調(diào)節(jié)區(qū)時(shí)，一般情況下都是人工進(jìn)行干預(yù)來進(jìn)行開啟防喘閥門，使得工況點(diǎn)轉(zhuǎn)回到穩(wěn)定的工作區(qū)，而一些較為保守的安全意識(shí)使得工況點(diǎn)與防喘振線比較的遠(yuǎn)；另外高爐鼓風(fēng)機(jī)喘振的性能還受到不同入口的溫度的影響，而較為固定的喘振性能曲線在對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振性能的反映方面不能夠突出其真實(shí)性，這就對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)在穩(wěn)定以及安全上有著很大的影響，并且對(duì)于高爐鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)性能也有著制約的作用[3]。

4 對(duì)于軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振方面的優(yōu)化防治措施

針對(duì)當(dāng)下的軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)所出現(xiàn)的一些不太理想的問題進(jìn)行解決，首先就是要提高其可靠性，根據(jù)分析制定了一些實(shí)施的有效的措施，首先是對(duì)防喘線進(jìn)行了設(shè)置如下圖表所示。

圖1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘線直觀圖

表1 軸流式高爐鼓風(fēng)機(jī)性能曲線喘振動(dòng)作點(diǎn)數(shù)據(jù)

把整個(gè)的工況控制點(diǎn)要得到降低，在工況點(diǎn)的控制上達(dá)到百分之二，超出或者是低于都會(huì)有警報(bào)發(fā)出，防喘警報(bào)線的制定是一個(gè)比較好的解決能源浪費(fèi)以及放風(fēng)噪聲污染的措施，在軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的性能上由于受到進(jìn)氣條件的影響從而變化會(huì)隨之變大，故此，在防喘振線以及喘振線方面進(jìn)行了溫度補(bǔ)償，這樣能在環(huán)境的溫度發(fā)生變化比如升高的時(shí)候防喘振線以及喘振線就會(huì)和微機(jī)監(jiān)控的畫面曲線相分離進(jìn)而往下發(fā)生轉(zhuǎn)移，由此就能夠?qū)τ谳S流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)在性能上以及防喘線的設(shè)置上達(dá)到預(yù)期的要求效果，以起到防喘的這一目的。

其次就是在防喘振的控制方面要得到優(yōu)化的目的就要對(duì)可編程邏輯控制系統(tǒng)（PLC）得到合理的應(yīng)用，可編程邏輯控制器系統(tǒng)的高速運(yùn)算能夠很大程度的對(duì)于用戶程序的掃描周期得到優(yōu)化，另外使用方便，編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少、維修工作量小等這些都是可編程邏輯控制器能夠很好地加以利用的先決條件，這對(duì)于防喘振控制的優(yōu)化有著重要的幫助；在喘振閥的使用上也要選擇那些性能較為優(yōu)良的，這樣能夠可以很好的對(duì)喘振所引起的壓力得到有效的釋放，在調(diào)節(jié)方面的性能優(yōu)良能夠很好的對(duì)于流量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)不致其起浪點(diǎn)[4]。

最后就是為了對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的安全進(jìn)行防護(hù)，在其喘振發(fā)生的時(shí)候或者是持續(xù)的逆流發(fā)生的時(shí)候，高爐風(fēng)機(jī)就進(jìn)入到了不安全的狀態(tài)，這時(shí)防喘振閥要全部打開，待到情況排除完畢之后要盡快的對(duì)機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行恢復(fù)，倘若是高爐風(fēng)機(jī)的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)達(dá)到了上限以致聯(lián)鎖停機(jī)時(shí)，這時(shí)防喘振閥也要馬上全部打開。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在一些鋼鐵產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)方面的要求也越來越高，這就要求了在生產(chǎn)的過程當(dāng)中一定要對(duì)生產(chǎn)的質(zhì)量有所保障，而質(zhì)量就在于生產(chǎn)程序的細(xì)節(jié)上，軸流式的高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振就是一個(gè)很重要的流程，只有在一些基礎(chǔ)的設(shè)施上得到了保障才能夠把生產(chǎn)的質(zhì)和量得到理想的提高，在以后的工作當(dāng)中對(duì)于這方面的問題還需要進(jìn)一步的學(xué)習(xí)探索，把實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，把整個(gè)的運(yùn)行程序更加合理化的得到施展，促進(jìn)我國(guó)在一方面的技術(shù)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]羅暢.1號(hào)高爐鼓風(fēng)機(jī)防喘振解耦控制算法及應(yīng)用[J].浙江冶金，2011（01）：19-20.

[2]張俊，程大章，康盛.高爐鼓風(fēng)機(jī)的防喘振控制策略設(shè)計(jì)[J].電氣自動(dòng)化，2012（01）：23-24.

[3]周曉東，文博，米玉鴻.AV80軸流高爐鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的故障與處理[J].冶金動(dòng)力，2012（01）：31-32.