关于高炉鼓风机机后脱湿工艺的研究

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空气主要是由干空气和水蒸气组合而成的，在高炉冶炼中，在不脱湿的状况下，鼓风的湿分就是大气中的湿分≌气中的湿分是会受到温度和湿度的影响，我国南北方的气温差距不同，所以在温湿度方面也就有所不同。南方为多雨天气，并且气温相对较高，所以湿度相对来说比较大。我国北方地区多为干旱少雨天气，并且气温相对来讲比较低，所以湿度也较低。在高炉冶炼中，空气随着鼓风机进入高炉，为高炉提供氧分，如果空气中的湿分过高的话，将会对燃烧的温度和稳定性有所影响，从而影响到高炉的生产效率。

2机后脱湿T艺原理图1中所示过程近似为恒压降温过程，状态1的气体被等湿降温，当其状态达到2时，即达到饱和状态。若温度继续下降，使气体中的水分析出，气体的含湿量下降，气体的状态变化过程沿饱和线 2向3及 4变化，变化中，气体的含湿量不断下降，焓值不断减少，温度不断降低，直至达到气体的脱湿要求。

图 1脱湿过程含焓湿 图物理冷凝法脱湿工作原理均是通过上述降低湿空气的干燥温度，使空气中的水分析出，从而达到脱湿的要求。

现有的机前脱湿技术是在高炉鼓风机前采用物理冷凝法对空气进行脱湿，位于高炉鼓风机前的脱湿器内设有换热管束，空气在管外流动，冷水在管内流动，两者通过管壁进行换热并凝析空气中的水分。

3机后脱湿系统组成机后脱湿系统布置在高炉鼓风机出口，经高炉鼓风机增压后大气压力约为o3-0.6MPa，温度约为 18～28 ，温度和压力较高的空气进人机后脱湿系统，在机后脱湿系统中被常温水冷却到30-40(]以脱除空气中多余的水分。由于高炉鼓风机风量大，经鼓风机压缩后的空气温度高，热焓高，如果直接采用冷却水进行脱湿，脱湿系统换热量非常大，脱湿所需换热面积和冷却水量大大增加，系统投资费用较高，运行能耗大，不符合机后脱湿节能降耗的初衷，同时采用直接冷却脱湿空气温度低，鼓风进入热风炉预热需要消耗更多的燃料。因此机后脱湿系统设置预冷回热回路，利用热媒吸收高温空气大部分热量，对高温空气进行预冷，预冷后的低温空气在脱湿冷却器中冷却除湿，而吸收热量后的热媒用于加热脱湿后的空气，热媒在脱湿系统中循环使用。机后脱湿系统T艺流程见图2。

图2机后脱湿系统工艺流程图高炉鼓风机机后脱湿的工作包括三个流程：空气流程、脱湿流程和回热流程。

空气流程：来自鼓风机出口的空气在预冷器与低温热媒进行热交换，预冷后送至脱湿冷却器脱出水分，由回热器进行加热后送往热风炉。

脱湿流程：常温水经水泵加压后送到脱湿冷却器对空气进行脱湿，脱湿冷却器由间壁式换热器和除雾器组成，水蒸气在换热器表面凝结成水滴并通过除雾器实现气水分离。

回热流程：在预冷器中被加热后热媒回流到膨胀罐，然后再送至回热器被脱湿后的冷空气冷却，冷空气被加热，热媒再由循环泵加压送回预冷器人口循环使用。

机后脱湿系统利用在预冷器和回热器间循环流动的热媒传递热量、降低脱湿冷却器负荷，而预冷器中鼓风机送来的空气最高温度高达280C，选择合适的热媒对系统长期稳定运行尤为重要。

4两种脱湿工艺能耗比较本文以某地新建高炉鼓风机向5000m级高炉供风进行模拟设计，假设脱湿后鼓风湿度 10.5rn3，大气压力O.1MPa(绝压)，机前脱湿工艺脱湿温度为10.7；风机出口压力61MPa(绝压)，机后脱湿工艺脱湿温度为41.1℃，机前脱湿lT艺采用离心压缩机提供冷冻水进行脱湿冷却，机后脱湿工艺采用江河水进行脱湿冷却，两种工艺均能满足脱湿要求，现对两种工艺的电耗、水耗、风温进行比较如下：两种脱湿工艺条件下，鼓风机电耗见表表 1鼓风机 电耗对于同-标态风量，机后脱湿工艺由于鼓风机人口空气温度较高，鼓风机实际吸人风量和轴功率都有所增加，鼓风机功率增加3940kW，电耗有所增加，但鼓风机压比有所降低，对于鼓风机的运行曲线有利。

袁 2脱湿系统电耗橇 辅 《糕 瓣 艏瓣 辨遥 骁 簿趣棚 域骶筑 攀AS机前脱湿工艺由于制冷机组功率大，电耗比机后脱湿系统增加4432kW，考虑鼓风机轴功率变化，机后脱湿工艺节省功率492kW，机后脱湿工艺电耗略低。

表 3脱湿系统耗水量豁瀚 麟群 ； 越琏游两种脱湿方式耗水量相差不大，但是机前脱湿系统由于冷却水直接对冷冻机进行冷却，要求采用循环冷却水；机后脱湿冷却水用于脱湿器换热可以直接利用江水或海水。因此采用机前脱湿方式用水成本较高。

机前脱湿方式冷水水质-般为除盐水，在运行过程中需要少量补水，要求厂区具有除盐水制供水能力。

脱湿后冷风温度：采用机前脱湿工艺，计算鼓风温度约为250℃，采用机后脱湿T艺，回热后计算鼓风温度约为200C，比机前脱湿工艺略低，热风炉工艺要求鼓风温度不低于180"C，风温满足要求。

结语在对脱湿系统进行了技术改进之后，将中国新技术新产品 - 7-- Q! ： ( )China New Technologies and Products 高 新 技 术ZL41复合滤棒成型机加速鼓凸轮的结构改进袁保证(许昌烟草机械有限责任公司，河南 许昌 461000)摘 要：凸轮机构广泛应用于烟草制造设备中，在ZIA1复合滤棒成型机加速鼓中有-凸轮机构，原凸轮凹槽结构存在缺陷导致伸缩手交接滤棒不稳或掉棒。改进后的凸轮结构曲面轮廓更易加工、精度更高，从动件运动更平稳，滤棒交接比较稳定。

关键词 ：ZL4I；加速鼓 凸轮 ；结构改进中图分类号：$718.69 文献标识码：A1概述凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，由于其可实现复杂的运动要求和结构紧凑而广泛应用于烟草设备中。诸如PROTOST0、PRO-TOS90E卷接设备的调头轮和分离轮部件，YB47型硬盒包装l设备的推进器部件，ZIA1、MULFI-E、MERLIN复合滤棒成型121设备的加速鼓部件，都运用了凸轮机构。ZIA1型400m/rain复合滤棒成型机组是由我国近年设计制造的新产品，生产二元复合滤棒，在该机型加速鼓部件采用了- 凸轮机构，用来补偿前后两个鼓轮传送滤棒时节距和速度的变化。

2加速鼓凸轮工作原理加速鼓是ZL41复合滤棒成型机中最复杂的鼓轮之-。加速鼓的作用是补偿靠拢鼓和交接轮不同的节距和速度变化。加速鼓结构见图 1所示，主要由阀座 1、法兰2、同转体 3、盘型凹槽凸轮 4、小轴 5、伸缩手6、回转盘 7等组成。运动由传动轴经用螺钥连接的右端盖传递到同转盘7，2O个伸缩手分别装在20个小轴 5上随回转盘- 起转动，小轴5的左端通过连杆与滚动轴承连接，两个滚动轴承作为从动件在凸轮凹槽中转动，随着凸轮曲线轨迹的变化，伸缩手绕回转盘周转的同时本身沿凸轮的轨迹有个绕小轴 5的摆动即伸缩动作。凸轮装在法兰2上和阀座 1固定在-起不作运动，同转体 3内形成-密闭环1.阀座 2.法兰 3.回转体 4.凸轮5.小轴 6.伸缩手 7.回转盘图 l加速鼓结构图境，里面加有润滑油用来润滑凸轮槽中运动的滚动轴承。阀座与负压管连接，通过回转盘和空心小轴 5向伸缩手提供负压来吸附滤嘴段的传递。

3凸轮原结构与存在问题加速鼓原凸轮为-盘型凹槽结构(如图2所示)，有 A、B两个曲面，两个曲面之间的尺寸为 ，从动件为-组两个 (共 40个)直径为24mm的滚动轴承在凸轮凹槽中转动 ，由于受机器负载的影响，滚动轴承时而沿曲面A转动，时而沿曲面B转动，容易产生震动，导致伸缩手交接滤棒不稳或掉嘴棒，从而产生废品，而且轴承也不易得到充分润滑，易发热升温、使用寿命降低。

图2 凸轮槽型原结构图4改进方法对凸轮的凹槽结构进行改进 ，如图 3所示，将原凸轮的曲面 A外部铣掉-部分，曲面B的里面增加-深度为0.2ram退刀槽。当从动件轴承装入凸轮凹槽中运动时，里面的轴承只沿曲面 A滚动，外面的轴承只沿曲面 B滚动。

] 0：1 蛳 ：斗臣鞫 。 I ～l图3凸轮槽型改进后的结构图5改进效果4为改进后的凸轮实物图，具有以下优点：(1)结构改进后的凸轮机械加 及装配T艺性更好，容易铣削和磨削，从而使凸轮的曲面轮廓精度更高。

(2)从动件滚动轴承在凸轮凹槽中定位更准确，运动更平稳，从而使加速鼓的伸缩手交接滤棒更可靠，不易掉棒。