高炉鼓风机知识详解.pdf

第一部分 高炉鼓风机知识 第一章 高炉鼓风机定义及其分类 一、高炉鼓风机的定义 高炉鼓风机定义：它是能将一部分大气汇集起来，并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量的高炉鼓风， 再根据高炉炉况的需要进行风压、风量调节后将其输送至高炉的一种动力机械。从能量的观点来看，高炉鼓风机是把 原动机的能量转变为气体能量的一种机械。 鼓风机的作用：向高炉送风，以保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气。另外，还要有一定的风压克服 送风系统和料柱的阻损，并使高炉保持一定的炉顶压力。 高炉鼓风设备是为冶炼高炉提供足够的含氧空气，它是高炉生产的重要组成部分。由于高炉冶炼的连续性，要求 鼓风机均匀地供给一定量的空气，另外还应有一定的风压，以克服送风系统和料柱阻力，并使高炉保持一定的炉顶压 力，在整个冶炼过程中，由于原料、燃料、操作等条件的变化，引起炉况经常改变，也相应地要求供风参数也要变化， 所以要求高炉风机具有一定的稳定调节范围和可靠的安全控制系统。 二、高炉鼓风机的分类 ㈠压缩机按排气压力分类 通风机：P＞0.0142 Mpa（表压） 鼓风机：P＝0.0142～0.245 Mpa（表压） 压缩机：P＞0.245 Mpa（表压） ㈡按原理分 1． 容积式（间断流式）鼓风机，其主要分为往复式鼓风机和回转式鼓风机。 2． 速度式（连续流式）鼓风机，其主要分为喷射式和透平式，透平式鼓风机按流体在叶轮中流动的情况分为三 种，即离心式（径流式）、轴流式和混流式。 现代轴流式鼓风机按其静叶又可分为静叶可调式和静叶固定式；静叶可调式又包括全静叶可调式和部分静叶可调 式两种。现代离心式鼓风机又分为带中间冷却器和不带中冷器两种。 透平式鼓风机按其调节方式可以分为转速调节和静叶调节两大类。 目前动力厂的高炉鼓风机风压均大于0.245Mpa，严格而言应属压缩机范畴，其大都属于轴流和离心两类。 ㈢汽轮机的分类 1．按工作原理分 ⑴冲动式汽轮机：按冲动作用原理工作的汽轮机又称为冲动式汽轮机。在近代冲动式汽轮机中，蒸汽在动叶内都 有一定程度的膨胀（在有些级中甚至还相当大），但习惯上仍可称为冲动式汽轮机。 ⑵反动式汽轮机：按反动作用原理工作的汽轮机称为反动式汽轮机。近代反动式汽轮机常用冲动级或速度级作为 调节级，但习惯上仍称为反动式汽轮机。 ⑶混合式汽轮机：由按冲动原理工作的级和按反动原理工作的级组合而成的汽轮机称为混合式汽轮机。 第二章 高炉鼓风机工作原理 一、汽轮机工作原理 具有一定压力和温度的蒸汽在喷嘴中膨胀，压力降低速度增加把热能转变为动能，高速汽流流过弯曲叶片时改变 方向，产生了使叶片转动的作用力，把动能转变为机械能。蒸汽汽轮机中，以不同的方式进行能量转换，便构成了不 同工作原理的汽轮机。 ㈠冲动式汽轮机 蒸汽仅仅在喷嘴中膨胀，在动叶片中没有膨胀，在喷嘴中把热能变成动能然后依靠汽流对叶片的冲动来作功，叫 冲动式汽轮机（1＃风机）。在汽轮机中，蒸汽在喷嘴中产生膨胀，压力降低，速度增加，热能转变成动能。高速汽流 流经动叶片时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转作功。将蒸汽的动能转变成轴旋转的机械 能，这种利用冲动力作功的原理，称为冲动式汽轮机。 ㈡反动式汽轮机 蒸汽不仅在喷嘴中膨胀，而且在动叶片中也有很大膨胀，叫反动式汽轮机（2＃风机）。在反动式汽轮机中，蒸汽 不但在喷嘴（静叶栅）中产生膨胀，压力由P0 降至P1，速度由C0 增至C1，高速汽流对动叶产生一个冲动力，而且 在动叶栅中也产生膨胀，压力由P1 降至 P2，速度由动叶进口相对速度ω1 增至动叶出口相对速度ω2，汽流必然对动 叶产生一个由于加速而引起的反动力，使转子在蒸汽冲动力和反动力的共同作用下旋转作功。 二、鼓风机的工作原理 ㈠离心式鼓风机工作原理 鼓风机在原动机带动下高速旋转，它利用旋转时产生的离心力，使流体获得能量，使流体通过叶轮后的压能 和动能都能得到升高，从而能够将流体输送到高处或远处。 ㈡轴流式鼓风机工作原理 风机在原动机带动下，利用旋转叶片的挤压，推进力使流体获得能量，升高其压能和动能。气体从进风口轴 向进入叶轮，由于叶轮的旋转，叶片对气体作功，使气体能量升高，然后流入导叶。导叶的作用一方面将偏转的气流 变为轴向的流动方向；另一方面将气流的动能变为压力能。此后，气体流过扩散筒及整流体