第5章 送风系统讲解
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qc qv q0 q
2. 鼓风机出口风压的确定
PB Pt PLS PFS
式中： P B——鼓风机出口风压，Pa； Pt——高炉炉顶压力，Pa； △PLS——高炉料柱阻力损失，Pa； △PFS——高炉送风系统阻力损失，Pa。
在最终确定鼓风机最高出口压力时，还应 考虑正常送风时的风压的波动值。小于或等 于3000m3级高炉可提高0.03MPa,4000m3及 以上高炉可提高0.04 MPa。
②风机转速越高，风量与风压变化特性曲线的曲 率越大，并且末尾段曲线变得越来越陡。即风量 过大时，风压降低得很多，中等风量时，曲线比 较平坦。中等风量区域，风机的效率较高，这个 较宽的高效率风量区称为风机的经济运行区，风 机的工况区应在经济运行区内。风机转速越高， 稳定工况区越窄，特性曲线向右移动。
③每条风量与风压曲线的左边都有一个喘振工况点，风 机在喘振工况点以左运行时，由子产生周期性的气流 振荡现象而不能使用。将各条曲线上的喘振工况点连 接成一条喘振曲线，风机不能在喘振曲线以左的区域 运行。
A系列为静叶不可调的、固定式多级轴流压缩 机系列，该系列有45、 50 、56、63、71、80、 90、100、112等9种规格，级数为10~18级， 其风流量范围为(5~100) x 10-4m3/h,出口风压 为(3.5~12) x 105MPa（绝对压力)。
AV系列为静叶可调的、固定式多级轴流压缩 机系列，其规格数量、流量及压力范围均与A 系列相同。但是，由于AV系列为静叶全部可 调，其流量的变化范围几乎比A系列大一倍， 因而它有很宽的工作范围和较高的效率。
④每条风量与风压曲线的右边有一个堵塞工况点，此点 即为风量增加到最大值的工况点。风机在堵塞上况点 以右运行，风压很低，不仅不能满足高炉的要求，而 且风机的功率增加很多。将各条曲线上的堵塞工况点 连接成一条堵塞曲线，风机一般只在堵塞曲线以左侧 区域运行。如果风机放风启动或大量放风操作，将会 导致风机驱动电动机过载。喘振曲线与堵塞曲线之间 的运行区域，称为风机的稳定工况区。
5.1.3 高炉鼓风机的选择
1. 高炉鼓风量 Байду номын сангаас确定：
(1)高炉入炉风量
qv
Vu Iq j 1440
式中： V0 ——标态入炉风量，m3/min；
Vu ——高炉有效容积，m3； I ——高炉冶炼强度，t/(m3·d)，取最高值；
qj——每吨干焦消耗标态风量，m3/t。 灰分为10%~16%一般在2750～2604 m3/t之间 。
一. 离心式鼓风机
1. 工作原理：
鼓风机的叶轮旋转使空气受离心力的作用而升高压 力，其升压过程是从叶轮的方向吸人空气，在叶轮 内受离心力作用而升压，并以180~200m/s的速度 向半径方向排出，排出的空气在扩散器内把速度的 能量转变为压力，然后把流动方向转换到轴向进下 一级的叶轮，进一步升高压力。为了获得足够的离 心力来压缩空气，必须使叶轮高速旋转。鼓风机每 一级的压缩比限于1.2，因此在需要高的压力时， 必须用增加级数来达到，但由于轴的关系最多只能 到13级。这种鼓风机的效率最高为78%，风压风 量特性曲线的斜度平缓，在炉内压力变化大的场合 下，存在不能按定风量送风的缺点。离心式鼓风机 构造简单、使用方便、可靠性高。
②风机的风量及风压要有较宽的调节范围，即风 机的风量和风压均应适应于炉况的顺行与难行、 冶炼强度的提高与降低、喷吹燃料与富氧操作 以及其他多种因素变化的影响。
③送风均匀而稳定，即风压变动时，风量不得自 动地产生大幅度变化。
④能保证长时间连续、安全、高效率运行。
5.1.2 高炉鼓风机工作原理及特性
常用的两种高炉鼓风机有： 离心式和轴流式
（2）考虑漏风率：q0 大qv高炉0.1，中小高炉0.15
（3）热风炉换炉充风量 按理论准确计算充风量比较复杂，生
产中一般是根据经验公式估算，或按经验 取值确定。其经验公式如下：
q C qv
式中C—充风量占高炉入炉风量的百分数， %，大型高炉C值一般取0.1左右。
（4）鼓风机出口风量计算用下式：
3. 特性曲线：
4. 轴流式鼓风机特性 ①气体在风机中沿轴向流动，风机效率高 （90%）；
②结构紧凑、质量小，运行稳定，功率大， 更能适应大型高炉冶炼要求；
③有较宽的工作范围（转速可调或静叶可 调）；
④特性曲线斜度很大，近似等流量工作 ；
⑤飞动曲线斜度小，容易产生飞动现象；
我国高炉采用的轴流式压缩机卞要有A系列和 AV系列两种。
5 高炉送风系统
高炉生产1吨铁需要1400~1600m3空气， 约2吨；热风带入的热量约占总热耗的1/4； 约有1/2的高炉煤气用于热风炉；热风炉 的基建投资约占高炉车间总投资的1/2。
高炉送风系统包括 ：鼓风机、冷风管道、 热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门 等。
5.1 高炉鼓风机
5.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求:
2 结构示意图：
四级离心式鼓风机
1－机壳；2－进气口；3－工作叶轮；4－扩散器；5－固定导向叶片；6－排气口
3. 特性曲线：
鼓风机特性曲 线：在一定吸 气条件下，鼓 风机的风量、 风压、效率及 转速之间的关 系曲线
K－4250－41－1型离心式鼓风机特性曲线
特性如下：
①在一定转速下，风量增加，风压降低;反之，风 量减少，则风压增加。
高炉鼓风机是高炉的心脏，是高炉冶炼 最重要的动力设备。它不仅直接为高炉冶 炼提供所需要的氧气，而且还为炉内煤气 流的运动克服料柱阻力提供必需的动力。
①有足够的送风能力，即不仅能提供高炉冶炼所 需要的风量，而且鼓风机的出口压力要能够足 以克服送风系统的阻力损失、高炉料柱阻力损 失以及保证有足够高的炉顶煤气压力。
⑤风机的特性曲线随吸气条件的改变而变化。
二. 轴流式鼓风机
1. 工作原理：
依靠在转子上装有扭转一定角度的工 作叶片随转子一起高速旋转，由于工作叶 片对气体作功，使获得能量的气体沿轴向 流动，达到一定的风量和风压。
2. 结构示意图
轴流式鼓风机
1－机壳；2－转子；3－工作叶片；4－导流叶片； 5－吸气口；6－排气口
2. 鼓风机出口风压的确定
PB Pt PLS PFS
式中： P B——鼓风机出口风压，Pa； Pt——高炉炉顶压力，Pa； △PLS——高炉料柱阻力损失，Pa； △PFS——高炉送风系统阻力损失，Pa。
在最终确定鼓风机最高出口压力时，还应 考虑正常送风时的风压的波动值。小于或等 于3000m3级高炉可提高0.03MPa,4000m3及 以上高炉可提高0.04 MPa。
②风机转速越高，风量与风压变化特性曲线的曲 率越大，并且末尾段曲线变得越来越陡。即风量 过大时，风压降低得很多，中等风量时，曲线比 较平坦。中等风量区域，风机的效率较高，这个 较宽的高效率风量区称为风机的经济运行区，风 机的工况区应在经济运行区内。风机转速越高， 稳定工况区越窄，特性曲线向右移动。
③每条风量与风压曲线的左边都有一个喘振工况点，风 机在喘振工况点以左运行时，由子产生周期性的气流 振荡现象而不能使用。将各条曲线上的喘振工况点连 接成一条喘振曲线，风机不能在喘振曲线以左的区域 运行。
A系列为静叶不可调的、固定式多级轴流压缩 机系列，该系列有45、 50 、56、63、71、80、 90、100、112等9种规格，级数为10~18级， 其风流量范围为(5~100) x 10-4m3/h,出口风压 为(3.5~12) x 105MPa（绝对压力)。
AV系列为静叶可调的、固定式多级轴流压缩 机系列，其规格数量、流量及压力范围均与A 系列相同。但是，由于AV系列为静叶全部可 调，其流量的变化范围几乎比A系列大一倍， 因而它有很宽的工作范围和较高的效率。
④每条风量与风压曲线的右边有一个堵塞工况点，此点 即为风量增加到最大值的工况点。风机在堵塞上况点 以右运行，风压很低，不仅不能满足高炉的要求，而 且风机的功率增加很多。将各条曲线上的堵塞工况点 连接成一条堵塞曲线，风机一般只在堵塞曲线以左侧 区域运行。如果风机放风启动或大量放风操作，将会 导致风机驱动电动机过载。喘振曲线与堵塞曲线之间 的运行区域，称为风机的稳定工况区。
5.1.3 高炉鼓风机的选择
1. 高炉鼓风量 Байду номын сангаас确定：
(1)高炉入炉风量
qv
Vu Iq j 1440
式中： V0 ——标态入炉风量，m3/min；
Vu ——高炉有效容积，m3； I ——高炉冶炼强度，t/(m3·d)，取最高值；
qj——每吨干焦消耗标态风量，m3/t。 灰分为10%~16%一般在2750～2604 m3/t之间 。
一. 离心式鼓风机
1. 工作原理：
鼓风机的叶轮旋转使空气受离心力的作用而升高压 力，其升压过程是从叶轮的方向吸人空气，在叶轮 内受离心力作用而升压，并以180~200m/s的速度 向半径方向排出，排出的空气在扩散器内把速度的 能量转变为压力，然后把流动方向转换到轴向进下 一级的叶轮，进一步升高压力。为了获得足够的离 心力来压缩空气，必须使叶轮高速旋转。鼓风机每 一级的压缩比限于1.2，因此在需要高的压力时， 必须用增加级数来达到，但由于轴的关系最多只能 到13级。这种鼓风机的效率最高为78%，风压风 量特性曲线的斜度平缓，在炉内压力变化大的场合 下，存在不能按定风量送风的缺点。离心式鼓风机 构造简单、使用方便、可靠性高。
②风机的风量及风压要有较宽的调节范围，即风 机的风量和风压均应适应于炉况的顺行与难行、 冶炼强度的提高与降低、喷吹燃料与富氧操作 以及其他多种因素变化的影响。
③送风均匀而稳定，即风压变动时，风量不得自 动地产生大幅度变化。
④能保证长时间连续、安全、高效率运行。
5.1.2 高炉鼓风机工作原理及特性
常用的两种高炉鼓风机有： 离心式和轴流式
（2）考虑漏风率：q0 大qv高炉0.1，中小高炉0.15
（3）热风炉换炉充风量 按理论准确计算充风量比较复杂，生
产中一般是根据经验公式估算，或按经验 取值确定。其经验公式如下：
q C qv
式中C—充风量占高炉入炉风量的百分数， %，大型高炉C值一般取0.1左右。
（4）鼓风机出口风量计算用下式：
3. 特性曲线：
4. 轴流式鼓风机特性 ①气体在风机中沿轴向流动，风机效率高 （90%）；
②结构紧凑、质量小，运行稳定，功率大， 更能适应大型高炉冶炼要求；
③有较宽的工作范围（转速可调或静叶可 调）；
④特性曲线斜度很大，近似等流量工作 ；
⑤飞动曲线斜度小，容易产生飞动现象；
我国高炉采用的轴流式压缩机卞要有A系列和 AV系列两种。
5 高炉送风系统
高炉生产1吨铁需要1400~1600m3空气， 约2吨；热风带入的热量约占总热耗的1/4； 约有1/2的高炉煤气用于热风炉；热风炉 的基建投资约占高炉车间总投资的1/2。
高炉送风系统包括 ：鼓风机、冷风管道、 热风炉、热风管路以及管路上的各种阀门 等。
5.1 高炉鼓风机
5.1.1 高炉冶炼对鼓风机的要求:
2 结构示意图：
四级离心式鼓风机
1－机壳；2－进气口；3－工作叶轮；4－扩散器；5－固定导向叶片；6－排气口
3. 特性曲线：
鼓风机特性曲 线：在一定吸 气条件下，鼓 风机的风量、 风压、效率及 转速之间的关 系曲线
K－4250－41－1型离心式鼓风机特性曲线
特性如下：
①在一定转速下，风量增加，风压降低;反之，风 量减少，则风压增加。
高炉鼓风机是高炉的心脏，是高炉冶炼 最重要的动力设备。它不仅直接为高炉冶 炼提供所需要的氧气，而且还为炉内煤气 流的运动克服料柱阻力提供必需的动力。
①有足够的送风能力，即不仅能提供高炉冶炼所 需要的风量，而且鼓风机的出口压力要能够足 以克服送风系统的阻力损失、高炉料柱阻力损 失以及保证有足够高的炉顶煤气压力。
⑤风机的特性曲线随吸气条件的改变而变化。
二. 轴流式鼓风机
1. 工作原理：
依靠在转子上装有扭转一定角度的工 作叶片随转子一起高速旋转，由于工作叶 片对气体作功，使获得能量的气体沿轴向 流动，达到一定的风量和风压。
2. 结构示意图
轴流式鼓风机
1－机壳；2－转子；3－工作叶片；4－导流叶片； 5－吸气口；6－排气口