轴流式高炉鼓风机防喘振的探究混

摘 要：随着我国经济的发展科技水平的逐步提高，同时也带动了各个领域的发展进步，在钢铁产业的发展上我国已经取得了较好的成绩，在一些大中型的企业中对于生产钢铁的基础设施最常见的一个设备就是轴流式的高炉鼓风机，但是随着时间的推移在轴流式的高炉鼓风机防喘振的实际工作中出现了一些不合理的现象。文章主要是对于在工作中所出现的问题进行详细的分析探究，并找出适当的解决方法，希望能够对此发展有所裨益。

关键词：轴流式；高炉鼓风机；防喘振

轴流式风机，就是与风叶的轴同方向的气流（即风的流向和轴平行），比如说电风扇、空调外机等，风扇就是轴流方式运行风机，轴流式风机又叫局部通风机。它是工矿企业常用的一种风机，它和一般的风机有着一定的区别，轴流式风机的电机和风叶都在一个圆筒里，外形就是一个筒形用于局部通风安装方便，通风换气效果明顯、安全，可以接风筒把风送到指定的区域。

1 喘振的基本含义以及产生原因和表现形式

1.1 喘振的基本含义

喘振是透平式压缩机（也叫叶片式压缩机）在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式，喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害，简单来说就是流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是介质受到周期性吸入和排出的激励作用而发生的机械振动[1]。

1.2 喘振的产生原因

“喘振”顾名思义就像人哮喘一样，风机出现周期性的出风与倒流，相对来讲轴流式风机更容易发生喘振，严重的喘振会导致风机叶片疲劳损坏。

喘振的产生与流体机械和管道的特性有关，管道系统的容量越大，则喘振越强，频率越低，产品一般都附有压力-流量特性曲线，据此可确定喘振点、喘振边界线或喘振区，流体机械的喘振会破坏机器内部介质的流动规律性，产生机械噪声从而引起工作部件的强烈振动，加速轴承和密封的损坏，一旦喘振引起管道、机器及其基础共振时还会造成严重后果。

1.3 喘振的表现形式

轴流式高炉风机的喘振现象主要是表现在两个方面，其一是电流减小且频繁摆动、出口风压下降摆动；其二是风机声音异常噪声大、振动大、机壳温度升高、引送风机喘振动使炉膛负压波动燃烧不稳。

2 轴流式高炉鼓风机的构成以及工作原理

关于轴流式风机的构成主要是由轮毂、叶片、轴、外壳、集风器、流线体、整流器、扩散器以及进风口和叶轮所组成，而进风口是由集风器和流线体组成，叶轮由轮毂和叶片组成，叶轮与轴固定在一起形成通风机的转子，转子支承在轴承上，当电动机驱动通风机叶轮旋转时，就有相对气流通过每一个叶片。

轴流式风机叶片的工作方式与飞机的机翼类似，但后者是将升力向上作用于机翼上并支撑飞机的重量，而轴流式风机则固定位置并使空气移动，气流由集流器进入轴流风机，经前导叶获得预旋后在叶轮动叶中获得能量，然后再经后导叶将一部分偏转的气流动能转变为静压能，最后气体流经扩散筒，将一部分轴向气流的动能转变为静压能后输入到管路中[2]。

3 轴流式高炉鼓风机防喘振方面所存在的问题

有些企业在实际的工作当中没能按照标准来进行管理，出现了防喘阀的开度基本上在百分之十的样子，致使轴流式的高炉鼓风机通常是处在放风的这样一个状态，最终造成了不必要的能量浪费以及放风噪声污染较为严重这些问题；还有就是在防喘振的品质控制方面需要得到加强提高，而在当下的一些企业在这方面做得有时还不够理想，高炉的路况倘若不顺畅那么鼓风的阻力就会随之增大这时就会使风机工况点进入调节区时，一般情况下都是人工进行干预来进行开启防喘阀门，使得工况点转回到稳定的工作区，而一些较为保守的安全意识使得工况点与防喘振线比较的远；另外高炉鼓风机喘振的性能还受到不同入口的温度的影响，而较为固定的喘振性能曲线在对高炉鼓风机的防喘振性能的反映方面不能够突出其真实性，这就对于高炉鼓风机在稳定以及安全上有着很大的影响，并且对于高炉鼓风机的供风性能也有着制约的作用[3]。

4 对于轴流式高炉鼓风机防喘振方面的优化防治措施

针对当下的轴流式高炉鼓风机所出现的一些不太理想的问题进行解决，首先就是要提高其可靠性，根据分析制定了一些实施的有效的措施，首先是对防喘线进行了设置如下图表所示。

图1 轴流式高炉鼓风机防喘线直观图

表1 轴流式高炉鼓风机性能曲线喘振动作点数据

把整个的工况控制点要得到降低，在工况点的控制上达到百分之二，超出或者是低于都会有警报发出，防喘警报线的制定是一个比较好的解决能源浪费以及放风噪声污染的措施，在轴流式的高炉鼓风机的性能上由于受到进气条件的影响从而变化会随之变大，故此，在防喘振线以及喘振线方面进行了温度补偿，这样能在环境的温度发生变化比如升高的时候防喘振线以及喘振线就会和微机监控的画面曲线相分离进而往下发生转移，由此就能够对于轴流式的高炉鼓风机在性能上以及防喘线的设置上达到预期的要求效果，以起到防喘的这一目的。

其次就是在防喘振的控制方面要得到优化的目的就要对可编程逻辑控制系统（PLC）得到合理的应用，可编程逻辑控制器系统的高速运算能够很大程度的对于用户程序的扫描周期得到优化，另外使用方便，编程简单、功能强，性能价格比高、可靠性高，抗干扰能力强，系统的设计、安装、调试工作量少、维修工作量小等这些都是可编程逻辑控制器能够很好地加以利用的先决条件，这对于防喘振控制的优化有着重要的帮助；在喘振阀的使用上也要选择那些性能较为优良的，这样能够可以很好的对喘振所引起的压力得到有效的释放，在调节方面的性能优良能够很好的对于流量进行有效调节不致其起浪点[4]。

最后就是为了对高炉鼓风机的安全进行防护，在其喘振发生的时候或者是持续的逆流发生的时候，高炉风机就进入到了不安全的状态，这时防喘振阀要全部打开，待到情况排除完毕之后要尽快的对机组的正常运转进行恢复，倘若是高炉风机的相关运行参数达到了上限以致联锁停机时，这时防喘振阀也要马上全部打开。

5 结束语

随着我国的科学技术的不断发展进步，在一些钢铁产业的生产方面的要求也越来越高，这就要求了在生产的过程当中一定要对生产的质量有所保障，而质量就在于生产程序的细节上，轴流式的高炉鼓风机的防喘振就是一个很重要的流程，只有在一些基础的设施上得到了保障才能够把生产的质和量得到理想的提高，在以后的工作当中对于这方面的问题还需要进一步的学习探索，把实际的工作经验进行总结，把整个的运行程序更加合理化的得到施展，促进我国在一方面的技术进步。

参考文献

[1]罗畅.1号高炉鼓风机防喘振解耦控制算法及应用[J].浙江冶金，2011（01）：19-20.

[2]张俊，程大章，康盛.高炉鼓风机的防喘振控制策略设计[J].电气自动化，2012（01）：23-24.

[3]周晓东，文博，米玉鸿.AV80轴流高炉鼓风机运行中出现的故障与处理[J].冶金动力，2012（01）：31-32.

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