Відцентровий компресор доменної печі

Відцентровий компресор доменної печі, що містить корпус, усередині якого розміщені робочі колеса, лопатеві і спіральні дифузори, а зовні приєднані ПІДВІДНІ пристрої і теплообмінник, який відрізняється тим, що в ПІДВІДНИХ пристроях установлені струминні ежектори, у міжлопатевих каналах лопатевих дифузорів установлені еластичні камери змінюваного об'єму, у кожному спіральному дифузорі встановлені по дві профільовані пластини з приводом, що утворюють у ньому канал, нормальні перерізи якого до осі дифузора СПІВВІСНІ з нормальними перерізами каналу дифузора і співвідношення площ цих перерізів - величина постійна, а на виході каналу з профільованих пластин установлений конічний обтічник Передбачувана корисна модель відноситься до металурги і може бути використана для забезпечення безпомпажної роботи компресора в системі дуття доменних печей без випуску даремно стиснутого повітря з напірної магістралі антипомпажною системою в області малих подач Як прототип прийнятий відцентровий компресор доменної печі (відцентрова повітродувка), що використовується в системі дуття доменних печей металургійних заводів [А Н Шерстюк Насоси, вентилятори, компресори - М Вища школа, 1972 р 342с] Компресор складається з корпуса, каналів для підведення повітря до робочих коліс першої і другої ступіней, теплообмінника і коліс третьої і четвертої ступіней Недоліком прототипу є змушений випуск стиснутого повітря в атмосферу в області малих подач Конструкція прототипу не забезпечує стійкої убік обертання колеса, у вхідний пристрій Явище помпажа призводить до подачі повітря з періодичними поштовхами при великих амплітудах коливань тиску, що викликає значну вібрацію повітронагнітача та трубопроводів, які підводять повітря до доменної печі Такий режим роботи компресора призводить до аварійного режиму роботи доменної печі Дія антипомпажної системи істотно знижує технікоекономічні показники роботи доменної печі за рахунок випуску стиснутого повітря в атмосферу В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення відцентрового компресора доменної печі, у якому за рахунок установки струминних ежекторів у ПІДВІДНИХ пристроях, еластичних камер змінюваного об'єму в міжлопатних каналах лопатевих дифузорів і двох профільованих пластин із приводом і конічним обтічником у кожному спіральному дифузорі напірна характеристика відцентрового компресора стає регульованою в області малих подач, що дозволяє ліквідувати можливість збудження помпажа компресора без випуску стиснутого повітря в атмосферу і забезпечити стійку роботу системи дуття доменної печі, яка включає відцентровий компресор чи повітродувку Поставлена задача вирішується тим, що у відцентровому компресорі доменної печі, що складається з корпуса, усередині якого розміщені робочі колеса, лопатеві і спіральні дифузори, а зовні при роботи компресора на ВИСХІДНІЙ ГІЛЬЦІ характерис тики «напір - подача», тобто в тій частині характеристики, де виникає помпаж Помпаж на ВИСХІДНІЙ ГІЛЬЦІ напірної характери стики обумовлений наступними причинами відривними течіями в дифузорах при зменшенні витрати повітря, відривними течіями в робочому колесі, обумовленими зменшенням кутів натікання потоку на лопаті, викликаного зниженням подачі повітря, утворенням кільцевого вихру, що являє собою витікання з робочого колеса потоку, закрученого ю (О О) 6451 єднані підвідні пристрої і теплообмінник, у підвідних пристроях установлені струминні ежектори, у міжлопатних каналах лопатевих дифузорів встановлені еластичні камери змінюваного об'єму, у кожному спіральному дифузорі встановлені по дві профільовані пластини з приводом, що утворюють у ньому канал, нормальні перерізи якого до осі дифузора соосні з нормальними перерізами каналу дифузора і співвідношення площ цих перерізів величина постійна, а на виході каналу з профільованих пластин встановлено конічний обтічник. Струминні ежектори призначені для запобігання відривних течій у робочих колесах, а також запобігання утворення кільцевого вихру, що забезпечується ежектуванням потоку, який входить в робоче колесо. Еластичні камери змінюваного об'єму призначені для зменшення робочого об'єму лопатевих дифузорів при зменшенні витрати повітря, що виключає утворення відривних течій. Профільовані пластини з приводом призначені для зменшення об'єму спіральних дифузорів при зменшенні подачі повітря. Призначення конічного обтічника виключити рух у каналі тіла, утвореного профільованими пластинами, що за рахунок відсутності в ньому руху зменшують робочий об'єм спірального дифузора. Сталість відносин перерізів каналу, утвореного двома профільованими пластинами, і спірального дифузора забезпечує плавність каналу, по якому переміщається потік. Це дозволяє, з однієї сторони, знизити гідравлічні втрати, а з іншого боку - гарантувати безвідривчастість течії в спіральному дифузорі й отже виключити вихреутворення. На Фіг. 1 зображено поздовжній переріз компресора. На Фіг.2 - ґрати профілів лопатевого дифузора з розташованими в ньому еластичними камерами. На Фіг.З - поздовжній розтин ежектора. На Фіг.4 - поперечний розтин каналу, утвореного двома профільованими пластинами з конічним обтічником. Відцентровий компресор доменної печі зображений на Фіг. 1 складається з корпуса 1, робочого колеса 2 першої ступені, робочого колеса 3 другої ступені, робочого колеса 4 третьої ступені, робочого колеса 5 четвертої ступені, які жорстко насаджені на вал, підвідних пристроїв 6, у яких розташовані струминні ежектори 7, лопатевих дифузорів 8 з еластичними камерами змінюваного об'єму 9, що розташовані в міжлопатних каналах лопатевих дифузорів, двох спіральних дифузорів 10, у кожному з яких розташовані по дві профільовані пластини 11 з приводом і конічним обтічником 12. Пропонований компресор працює таким чи ном. В області подач, відповідних робочому режиму компресора, струминні ежектори участь в роботі не беруть, еластичні камери, через незначний їхній об'єм практично не впливають на потік повітря, який обтікає лопатки лопатевого дифузора, профільовані пластини в спіральному дифузорі дозволяють потоку повітря заповнювати весь його простір, тобто переміщатися по всьому його об'єму, що забезпечує стійку роботу пропонованого компресора. При зменшенні витрати, коли робочий режим наближається до границі помпажа, антипомпажна система здійснює перепуск витрати повітря з напірної магістралі в струминні ежектори, включаючи їх у дію, а також здійснює надування еластичних камер, які зменшують, таким чином, робочий об'єм лопатевих дифузорів і за допомогою приводу здійснюється зіткнення профільованих пластин у спіральному дифузорі, що зменшує також і його робочий об'єм. Таким чином, усуваються причини й умови утворення негативних опорів у проточному тракті компресора, що сприяють утворенню висхідної гілки його напірної характеристики. При збільшенні витрати через компресор антипомпажна система здійснює припинення подачі витрати повітря в ежектори, виключивши їх з роботи, а також здійснює випуск середовища з еластичних камер, що зменшує їхній об'єм до початкового, і здійснює розстикування профільованих пластин у спіральному дифузорі, що збільшує його робочий об'єм. При цьому відцентровий компресор працює в звичайному робочому режимі. Переваги пропонованого відцентрового компресора дуття доменних печей полягають у: виключенні марного випуску в атмосферу великих витрат стиснутого повітря; невеликих витратах на введення у компресор деталей; простоті керування компресором. За даними Дніпровського металургійного комбінату (ДМК) на чотирьох працюючих доменних печах (ДП) протягом 2003 року здійснювався випуск стиснутого повітря при цілком відкритому випускному клапані «SNORT» на період: на ДП-8 - 195 годин 55 хвилин; на ДП-9 - 271 годину; на ДП-12 - 248 годин 5 хвилин. При частково відкритому клапані «SNORT»: на ДП-8 - 336 годин 35 хвилин; на ДП-9 - 388 годин 40 хвилин; на ДП-11 - 484 годин 50 хвилин. Вартість 1000 м 3 стиснутого повітря за даними ДМК в середньому дорівнює 6 гривень. Для однієї доменної печі збиток складе близько 0,2 млн. гривень. Витрати на реалізацію винаходу орієнтовно складають 2 тис. гривень. 6451 ФІГ. 4 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601