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1、风机风门执行机构存在问题及技术改造点击次数:77发布时间:2009-2-1110:31:49 1前言 马钢第三烧结厂185m2烧结机尾电除尘系统承担着烧结主机、单棍、带冷及转运站等45个扬尘点的粉尘回收处理。烟气处理量78.6×104m3/h,其除尘风机选用Y4-73-11NO311/2F左45°型锅炉引风机,功率1600kW。原设计配置风门调节为四连杆机构,电动执行器选用DKJ-510型。 2存在问题分析 经投用至今8年多生产实践,该系统除尘风机风门执行机构存在多方面不足: 2.1电动执行器选型偏小 该除尘风机属大型锅炉
2、引风机,而风门执行器选用DKJ-510型规格偏小,实用中无论是电动还是手动均显负载阻力较大、操作困难,同时出现风门工作点漂移、自锁困难等现象。 2.2执行器安装基础强度不够 原设计电动执行器安装在距地面+3.5m高平台上,安装平台为混凝土板简支结构,强度及刚度均较差,风机运行时导致其整体震动,因此也破坏了执行器自锁功能的稳定性。 2.3四连杆执行机构原设计存在缺陷 2.3.1执行机构理论上属于平面连杆机构范畴,而且是具有双摇杆的铰链四连杆。依相关设计理论为保证良好运转,在满足需要的前提下,设计时必须注意满足相关规范,即连杆机构
3、的输出最小传动角γmin具有较大值,中等及以上力矩负载规范要求γmin>40°,而原设计不满足这一要求。原风机执行机构实测技术参数如下: 风门摇杆a:400mm; 连杆b:820mm; 执行器摇杆c:450mm; 机架d:825mm。 机构工作示意图见图1,有关参数计算示意见图2,具体运行极限(全闭、全开)参数见表1。表1原执行机构运行两极限位置参数夹角名称风门全关时角度位置/(°)风门全关时角度位置/(°)总行程/(°)两摇杆与水平夹角风门a40.09★-38.15★78.60执行器c39.04-26.1465.18杆件
4、间夹角φ107.2628.66-α1+α273.78138.96-γ76.1821.40- 注:表中★为实测参数. 利用计算式: 由计算可知当风机风门接近全开位置时(参见图1),四连杆机构传递载荷处于最不利状态,输出传动角γmin=21.0°。这是造成实际中操作困难的重要原因之一。 2.3.2原设计还导致风机风门开度不足。从计算知(见表1)风机摇杆α角度全行程为78.60°,百叶阀风门从理论上讲全行程应为0~90°,而原设计实际开度仅为理论开度的87.3%(78.60÷9O×100%=87.3%),造成能源浪费。 上
5、述诸多问题,不仅严重影响该系统的除尘效率,造成各收尘点岗位粉尘超标,而且回顾历史也是导致1998年该系统除尘主管严重积料坍塌、风机发生重大事故的原因之一。同时执行器的安装位置,既不方便操作,又危及安全。进行技术改造势在必行。 3改造设计 3.1改造内容 针对上述问题,2002年决定利用年修机会对其进行技术改造。首先将原有DKJ-510型电动执行器改用DKJ-710规格。解决选型偏小、自锁性能差的问题。 其次拆除+3.5m安装平台,将执行器移至±0.00平台安装,既便于操作同时又消除基础单薄、稳定性差、运行振动等缺陷。 基于
6、上述考虑,以四连杆机构进行重新设计,内容如下: 3.1.1风机风门摇杆口α利旧; 3.1.2电动执行器摇杆c重新制做,尺寸c仍取450mm,以确保风门全行程之要求; 3.2机构连杆b、机架d及执行器安装位置确定 通过对风门摇杆a开、关两极限位置实地测量得到其位置参数(与水平线夹角)分别是-45°和40°(见图3),角度全行程为85°,真实开度达到理论开度(90°)的94.44%,四连杆机构的设计将以此要求条件为前提进行。 为了保证机构运转中实现良好的传动,依照相关设计规范必须注意遵循机构输出杆a在总行程的中点附近时,传动角
7、获得最大值(即γmax90°)这一原则。结合现场实际,取电动执行器摇杆c转动中心O1点位置,为四连杆机构所在平面内相对于风门摇杆a转动中心O点下方铅垂线上。即OO1连线为一铅垂线(机架杆d)。 依据标高,取d=4130mm,摇杆口行程中点位置参数θ=-2.5°(见图3),则连杆b 代入计算得到b=41l2.86mm。至此机构各杆件尺寸初步确定如下:范要求(见表2)。 风门摇杆a=400mm; 连杆b=4112.86mm; 执行器摇杆c=450mm; 机架d=4130,mm。 结合图2、图3及前述计算式(1)(
8、2),代入参数计算即可得到重新设计的机构各运行参数见表2。表2风门执行机构运行两极限位置参数杆件间夹角开度0(关)时角度位置/(°)开度100%(全开)时角度位置/
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