朱洪輝

摘 要：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。當(dāng)承載負(fù)荷為可承受的最大值時(shí)，采用干法脫硫吸收塔底部的流動(dòng)速度可以保證灰的不掉落，此時(shí)無(wú)需再補(bǔ)煙氣;而當(dāng)干法脫硫吸收塔采用低于常規(guī)負(fù)荷時(shí)，干法脫硫吸收塔底部將流速過(guò)低，此時(shí)往復(fù)循環(huán)的煙道需通過(guò)補(bǔ)充煙氣回吸至塔底部，以此讓底部有較高流速而防止不落灰的正常運(yùn)行而得到可靠保障，但需結(jié)合經(jīng)濟(jì)因素，來(lái)改善補(bǔ)循環(huán)煙道的煙氣耗能?chē)?yán)重的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，因此在塔底設(shè)置一種可變截面的導(dǎo)流裝置來(lái)保證保證經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，當(dāng)鍋爐或燒結(jié)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)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。

關(guān)鍵詞：可變截面 導(dǎo)流裝置

Design and Research on the Variable Cross Section Flow Diversion Device of the Six-bar Mechanism

Zhu Honghui

Abstract：In the actual operation of the boiler or sintering machine， its load will change according to external conditions. When the bearing load is the maximum tolerable， the flow rate at the bottom of the dry desulfurization absorption tower can ensure that the ash does not fall， and there is no need to make up the flue gas at this time; and when the dry desulfurization absorption tower adopts lower than the conventional load， the flow rate at the bottom of the dry desulfurization absorption tower will be too low. At this time， the reciprocating flue needs to be sucked back to the bottom of the tower by supplementary flue gas， so that the bottom has a higher flow rate and prevents normal operation without falling ash. But it is necessary to combine economic factors to improve the actual problem of serious energy consumption of the flue gas of the supplementary circulation flue. Therefore， a variable cross-section diversion device is installed at the bottom of the tower to ensure economic benefits. At the same time， it can be used as a boiler or a sintering machine. During low-load operation， the flow diversion device can be adjusted to reduce the cross-section of the original tower bottom to achieve the purpose of speed increase without ash falling.

Key words：variable cross-section， diversion device

1 研制背景及其意義

通過(guò)一般常識(shí)可知，在鍋爐或燒結(jié)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，其承載負(fù)荷會(huì)隨著外界條件發(fā)生變化（經(jīng)濟(jì)蕭條時(shí)采用低負(fù)荷運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)景氣時(shí)采用滿負(fù)荷運(yùn)行），當(dāng)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(wú)需補(bǔ)煙氣;而當(dāng)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，針對(duì)這點(diǎn)，考慮在塔底設(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(guò)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。

為滿足于塔底提速的可變截面導(dǎo)流裝置，可變截面位置可以是方形也可以是圓形，可選擇在方形或圓形煙道內(nèi)部設(shè)置，如有需要可在煙道外部布置設(shè)備。在保證提速的情況下也保證了不會(huì)發(fā)生落灰的現(xiàn)象。

2 設(shè)計(jì)方案

本裝置根據(jù)要求選擇在圓形煙道內(nèi)部設(shè)置，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能滿足在煙氣中使用。整個(gè)裝置是由平行雙曲柄機(jī)構(gòu)與定塊機(jī)構(gòu)組合而成。通過(guò)改變機(jī)構(gòu)中連桿的位置，達(dá)到改變管道橫截面的需求。該裝置利用了平行雙曲柄機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，將中央擋板裝在做平動(dòng)的連桿上，導(dǎo)流擋板裝在曲柄上。

該機(jī)構(gòu)操作簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，位置準(zhǔn)確。當(dāng)鍋爐或燒結(jié)機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可以通過(guò)操縱伸縮桿調(diào)整機(jī)構(gòu)的位置來(lái)減小原有塔底截面，當(dāng)氣體流過(guò)導(dǎo)流板時(shí)，因?yàn)闄M截面降低，所以氣體流速提升。可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)用性強(qiáng)。

2.1 自由度計(jì)算

機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算：F=3*5-2*7=1

2.2 截面變化的最大最小位置

2.3 三維結(jié)構(gòu)圖

3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該裝置是由固定滑塊、曲柄、拉伸桿、中央擋板以及導(dǎo)流擋板組合而成，我們將固定滑塊固定在管道的內(nèi)壁上，固定滑塊上連接著伸縮桿，伸縮桿上連接曲柄，通過(guò)伸縮桿的左右移動(dòng)來(lái)帶動(dòng)曲柄的上下移動(dòng)進(jìn)行對(duì)中央擋板的張開(kāi)和合攏，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)方形或圓形煙道內(nèi)部的氣流進(jìn)行改變。我們?cè)跒榇_保方形或圓形煙道內(nèi)部的氣流不會(huì)聰中央擋板內(nèi)部的空隙流出，我們還在裝置上加裝了一個(gè)導(dǎo)流擋板，來(lái)進(jìn)行對(duì)氣流的遮擋，避免使氣流從中央擋板的空隙中流出。

本產(chǎn)品主要由：①固定滑塊、②曲柄、③拉伸桿、④中央擋板、⑤導(dǎo)流板五部分組成。由這五部分組成了一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)。

各個(gè)部位的簡(jiǎn)介：

①固定滑塊功能：限制拉伸桿的自由度。

②曲柄功能：將拉桿運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力，傳達(dá)到中央擋板上使其運(yùn)動(dòng)。

③拉桿功能：運(yùn)動(dòng)時(shí)將帶動(dòng)拉桿運(yùn)動(dòng)，是整個(gè)裝置的原動(dòng)件。

④中央擋板功能：當(dāng)氣體經(jīng)過(guò)導(dǎo)流板提速后，使氣體在一段距離內(nèi)保持提升的速度。

⑤導(dǎo)流板功能：當(dāng)氣體流過(guò)導(dǎo)流板時(shí)，因?yàn)闄M截面降低，所以氣體流速提升。

4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本裝置主要針對(duì)圓形管道進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個(gè)裝置可以看做一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)，并且可以適應(yīng)較長(zhǎng)管道的橫截面改變需求（其調(diào)節(jié)方式為：加長(zhǎng)中央擋板長(zhǎng)度且增加鉸鏈機(jī)構(gòu)數(shù)量）。導(dǎo)流擋板由數(shù)十個(gè)葉片組成，當(dāng)中央擋板改變橫截面面積時(shí)會(huì)帶動(dòng)導(dǎo)流擋板變形，使其橫截面同時(shí)發(fā)生改變從而使安裝了本裝置的管道部位中氣體的提升。

①本裝置機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易安裝、拆卸。

②同時(shí)可適應(yīng)條件較為惡劣的環(huán)境，可以在安裝前增加中央擋板長(zhǎng)度，來(lái)適應(yīng)不同管道長(zhǎng)度的需求。

③底部導(dǎo)流板由復(fù)數(shù)葉片組合而成，適用于圓形管道需求，當(dāng)在方形管道時(shí)可將葉片換成擋板，其他部位不變就可適用于方形管道。

2019年福建省中青年教師教育科研項(xiàng)目（JAT191662）。

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