一種新型可變截面導流裝置的設計說明

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。本文探討設計了一款可變截面截面導流裝置，設置于塔底，當鍋爐或燒結機低負荷運行時，可以通過調整導流裝置，減小原有塔底截面，以達到提高流速、不發(fā)生落灰的目的。

關鍵詞：排氣;煙道;變截面裝置

中圖分類號：TK172文獻標識碼：A文章編號：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

在鍋爐或燒結機實際運行中，其負荷會根據(jù)外部條件發(fā)生變化（比如經(jīng)濟蕭條時，會低負荷運行，經(jīng)濟景氣時會滿負荷運行），滿負荷運行時，干法脫硫吸收塔底部流速能滿足不落灰要求，無需補煙氣;而在低負荷運行時，吸收塔底部流速較低，循環(huán)煙道需補煙氣回吸收塔底部，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，他們的裝置是低負荷，而后面的脫硫裝置基本需要75%以上負荷運行，比較耗能。

因此，在塔底設置一種可變截面的導流裝置，當鍋爐或燒結機低負荷運行時，可以通過調整導流裝置，減小原有塔底截面，以達到提速的目的而不發(fā)生落灰的現(xiàn)象。

2產(chǎn)品設計方案

在實際應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，同時輸出流量變化的信號給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制電動推桿7的伸縮來完成煙道截面開度的自動控制。

在運行過程中，當電動推桿7縮短，擋風板2會向擋風板安裝槽5一側移動，此時擋風板2對鐵質煙道1的阻礙變小，煙道的開度變大，當電動推桿7伸長，擋風板2會向相反方向移動，此時擋風板2對鐵質煙道1的阻礙變大，煙道的開度變小。

擋風板主體4采用抗高溫與抗硫化物腐蝕的光滑平板制成，擋風板主體4表面不易積灰，上擋板的頂部由強磁鐵15吸附在鐵質煙道1的內(nèi)壁上，可以有效的避免氣流擾動致使上擋板側翻。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為流體中某點壓強，v為流體該點的流速，ρ為流體密度，g為重力加速度，h為該點所在高度）

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

初步設計并調整各零部件尺寸后，經(jīng)計算得：（1）無阻情況下?lián)躏L板可從完全關閉活動到完全打開，及0-100%的打開寬度。（2）擋風板的壓力角在良好范圍內(nèi)（13°-40°）時，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閉不受影響。（3）在壓力角大于40度時，由于截面開口較大，所受風阻較小，推桿仍可正常運行，截面開口可進一步打開至所需開度。

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

4總結

本新型可變截面導流裝置的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在：（1）變截面：創(chuàng)新性的用平板連接構造一個等腰三角形、連接平緩、不易積塵的擋風裝置，平板結構簡單，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來帶動擋風板的快速抖動，從而將吸附在平板上的積塵去除。（3）省時省力 省去了工人修檢煙道的成本，節(jié)約大量成本。

其應用價值主要在于在流量過小時，縮小排氣面，加大風速提高了排氣的效率，且結構簡單，連桿等零部件價格低廉，易批量生產(chǎn)。此外，在實際應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給控制系統(tǒng)，操控煙道完成自動控制截面開度的功能。

參考文獻：

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