CN202912989U - 顶燃式热风炉热风输送管道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顶燃式热风炉热风输送管道系统，其包括：一个以上顶燃式热风炉，所述顶燃式热风炉具有热风出口；一根以上垂直联络支管，所述垂直联络支管的上端与所述热风出口相连；热风主管，其与所述一根以上垂直联络支管的下端相连，所述热风主管的出风口与高炉的热风围管水平相连。本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统，可以良好地消除热膨胀和管道盲板力对管道系统的影响，避免了热风输送管道局部烧红、掉砖，甚至钢壳崩裂等问题的出现，可以保证管道长期稳定的工作。

Description

顶燃式热风炉热风输送管道系统

技术领域

本实用新型有关于一种热风输送管道系统，尤其有关于一种用于输送高温和高压空气的顶燃式热风炉热风输送管道系统。

背景技术

热风管道是一组复杂的高温、高压空气输送系统。近年来，我国许多高炉采用了顶燃式热风炉，蓄热和换热能力有较大程度的提高，为高炉实现节能减排的目标创造了良好的条件。但由于大量热风输送管道出现局部烧红、掉砖、甚至钢壳崩裂等问题，给高炉生产带来了安全隐患，直接威胁着操作人员的人身安全。

通常，一座高炉配备3～4座顶燃式热风炉。由于顶燃式热风炉的热风支管的标高总是高于高炉热风围管，为此，传统的顶燃式热风炉采用集中布置的一根垂直联络管与两段不同标高的热风输送主管相连。如图1所示，顶燃式热风炉1’加热以后的热风从热风出口出来后，经过水平热风支管2’、高位热风主管3’、垂直联络管4’和低位热风主管5’输送至高炉的热风围管，由于热风由热风出口进入高炉的过程中一般会有4～6个盲板或弯头，而且热风压力一般为0.30～0.45Mpa，所以在盲板或弯头处会产生巨大的盲板力，在强大的管道盲板力的作用下，使得大量管道系统出现了以上所述的问题。

因此，有必要提供一种新型的热风输送管道系统，来克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种顶燃式热风炉热风输送管道系统，可以良好地消除热膨胀和管道盲板力对管道系统的影响，避免了热风输送管道局部烧红、掉砖，甚至钢壳崩裂等问题的出现，可以保证管道长期稳定的工作。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供一种顶燃式热风炉热风输送管道系统，所述顶燃式热风炉热风输送管道系统包括：

一个以上顶燃式热风炉，所述顶燃式热风炉具有热风出口；

一根以上垂直联络支管，所述垂直联络支管的上端与所述热风出口相连；

热风主管，其与所述一根以上垂直联络支管的下端相连，所述热风主管的出风口与高炉的热风围管水平相连。

在优选的实施方式中，所述热风出口通过一水平支管与所述垂直联络支管的上端相连，所述水平支管上设有热风阀。

在优选的实施方式中，所述水平支管上设有两个波纹管膨胀器，所述两个波纹管膨胀器位于所述热风阀的两侧。

在优选的实施方式中，所述水平支管的下端设有固定支架和滑动支架，所述固定支架位于靠近所述顶燃式热风炉的波纹管膨胀器与所述热风阀之间，所述滑动支架位于另一所述波纹管膨胀器与所述热风阀之间。

在优选的实施方式中，所述顶燃式热风炉的热风出口处及所述垂直联络支管的上端分别设有加强箍，在所述顶燃式热风炉的加强箍与所述垂直联络支管的加强箍之间连接有多根拉杆。

在优选的实施方式中，所述热风主管与所述垂直联络支管下端的连接处设置有固定支架。

在优选的实施方式中，所述热风主管上设有多个波纹管膨胀器，所述多个波纹管膨胀器位于相邻所述固定支架之间。

在优选的实施方式中，所述热风主管的盲端设有波纹管膨胀器及盲板。

在优选的实施方式中，所述垂直联络支管的内侧壁依次设有耐火棉和砌砖。

在优选的实施方式中，所述热风主管上设有拉紧装置，所述拉紧装置由两个拉杆座圈和连接在所述两个拉杆座圈之间的拉杆组成，所述拉杆座圈连接在所述热风主管上。

本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统的特点及优点是：该顶燃式热风炉热风输送管道系统采用分散布置的方式，也即，每个顶燃式热风炉中的热风先各自经过水平支管、垂直联络支管后，再输送至热风主管内，其相对现有技术来说，减少了热风自每个顶燃式热风炉流入高炉内的输送路径，采取减少盲板力与热膨胀对热风主管的影响的措施，从而避免了热风输送管道过长而导致热风对管道的内壁产生的局部烧红、掉砖，甚至钢壳崩裂等不良问题，本实用新型可以有效保证热风管道长期稳定的工作，其不仅为新建顶燃式热风炉，而且也为其它形式的热风炉改成为顶燃式热风炉提供了高温、长寿的热风输送管道系统的最优选择。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的热风输送管道系统的结构示意图。

图2为本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统的结构示意图。

图3为本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统的侧视图。

图4为本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统的垂直联络支管的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2、3所示，本实用新型提供一种顶燃式热风炉热风输送管道系统，其包括一个以上顶燃式热风炉1、一根以上垂直联络支管2和热风主管3。其中：顶燃式热风炉1具有热风出口11；垂直联络支管2的上端与所述热风出口11相连；热风主管3与所述一根以上垂直联络支管2的下端相连，所述热风主管3的出风口31与高炉4的热风围管41水平相接。

具体是，顶燃式热风炉1为一种用于加热鼓风的装置，其上端侧壁上开设有热风出口11，在本实用新型中，顶燃式热风炉热风输送管道系统包含有三个顶燃式热风炉1。

垂直联络支管2设置在顶燃式热风炉1的一侧，其数量与顶燃式热风炉1的数量相同，如图4所示，垂直联络支管2的上端开设有热风进口21，其下端开设有热风出口22，在本实用新型中，顶燃式热风炉1的热风出口11是通过一水平支管5与垂直联络支管2上端的热风进口21相连接的，该水平支管5上设有热风阀51，热风阀51用于开启或关闭水平支管5内的通道。

热风主管3连接在一根以上垂直联络支管2下端的热风出口22处，以用于接收来自一根以上垂直联络支管2内的热风，热风主管3的出风口31与高炉4的热风围管41处于同一水平高度，且该出风口31与热风围管41相连。

本实用新型的工作过程如下：经多个顶燃式热风炉1加热后的热风，自各自顶燃式热风炉1的出风口11流入各个水平支管5内，之后经过一根以上垂直联络支管2而流入热风主管3内，最后自热风主管3的出风口31输送至高炉4。

本实用新型的顶燃式热风炉热风输送管道系统，采用分散布置的方式，也即，每个顶燃式热风炉1中的热风先各自经过水平支管5、垂直联络支管2后，再输送至热风主管3内，其相对现有技术来说，减少了热风自每个顶燃式热风炉1流入高炉4内的输送路径，从而减少了管道间连接的盲板或弯头的数量，同时采取了相应的消除盲板力、热膨胀的措施，避免了由于盲板力或膨胀而导致的热风对管道内壁产生的局部烧红、掉砖，甚至钢壳崩裂等不良问题，本实用新型可以有效保证热风管道长期稳定的工作，其不仅为新建顶燃式热风炉，而且也为其它形式的热风炉改成为顶燃式热风炉提供了高温、长寿的热风输送管道系统的最优选择。

根据本实用新型的一个实施方式，如图3所示，所述水平支管5上设有两个波纹管膨胀器52，所述两个波纹管膨胀器52位于所述热风阀51的两侧。具体是，靠近垂直联络支管2一侧的波纹管膨胀器52用于吸收垂直联络支管2的外壳的受热上涨及固定支架53与垂直联络支管2之间的水平支管5的热膨胀，靠近顶燃式热风炉1一侧的波纹管膨胀器52用于吸收固定支架53与顶燃式热风炉1之间的水平支管5产生的热膨胀及顶燃式热风炉1炉壳的受热上涨。

进一步的，所述水平支管5的下端设有固定支架53和滑动支架54，所述固定支架53位于靠近所述顶燃式热风炉1的波纹管膨胀器52与所述热风阀51之间，所述滑动支架54位于另一所述波纹管膨胀器52与所述热风阀51之间。固定支架53用于固定水平支管5，滑动支架54保证水平支管5在水平方向上可以滑动。另外，在本实用新型中，在水平支管5的两侧下方还连接有弹簧支架55，其用于顶燃式热风炉1炉壳受热上涨时弹性支撑水平支管5。

根据本实用新型的一个实施方式，所述顶燃式热风炉1的热风出口11处及所述垂直联络支管2的上端分别设有加强箍12、加强箍23，在所述顶燃式热风炉1的加强箍12与所述垂直联络支管2的加强箍23之间连接有多根拉杆24。具体是，在顶燃式热风炉1的热风出口11的上端和下端分别连接有一个加强箍12，在垂直联络支管2的热风进口21的上端和下端分别连接有一个加强箍23，顶燃式热风炉1热风出口11上端的加强箍12与垂直联络支管2热风进口21上端的加强箍23之间连接有一个拉杆24，顶燃式热风炉1热风出口11下端的加强箍12与垂直联络支管2热风进口21下端的加强箍23之间连接有另一个拉杆24，两个拉杆24用于相对固定顶燃式热风炉1与垂直联络支管2的相对位置，并起到拉紧顶燃式热风炉1与垂直联络支管2，以承受该水平支管5管段上盲板力的作用。

根据本实用新型的一个实施方式，所述热风主管3与所述垂直联络支管2下端的连接处设置有固定支架32。固定支架32连接在热风主管3与垂直联络支管2下端的热风出口22连接处的热风主管3的下方，其用于固定热风主管3。

进一步的，热风主管3上还设有多个波纹管膨胀器33，所述多个波纹管膨胀器33位于相邻的热风主管3下方的固定支架32之间。该波纹管膨胀器33用于吸收热风主管3的热膨胀。热风主管3的盲端，也即热风主管3相对其热风出口31的另一端，还设有波纹管膨胀器34及盲板35。

另外，热风主管3上还设有拉紧装置36，所述拉紧装置36由两个拉杆座圈361和连接在所述两个拉杆座圈361之间的拉杆362组成，所述拉杆座圈361连接在所述热风主管3上。拉紧装置36用于限制拉紧装置覆盖范围内的热风主管3的伸长。其中，波纹管膨胀器34允许的膨胀量能吸收拉紧装置36的热膨胀及盲板力作用下的弹性伸长。

根据本实用新型的一个实施方式，如图4所示，所述垂直联络支管2的内侧壁依次设有耐火棉25和砌砖26。耐火棉25和砌砖26可有效吸收垂直联络支管2的热膨胀。

其中，在本实用新型中，拉紧装置36所承受的拉力可按如下公式计算：

$f_1=\frac{{\mathrm{\πd}}^2{p}_1}{4}---\left(1\right)$

式中：f₁——拉紧装置36所承受的拉力，单位kg；

p₁——热风主管3内的热风压力，单位kg/cm²；

d——热风主管3钢壳的内直径，单位cm；

各固定支架53、固定支架32所承受的推力可按如下公式计算：

$f_2=\frac{{\mathrm{\πd}}^2(p_1-p_2)}{4}---\left(2\right)$

式中：f₂——固定支架53、固定支架32所承受的推力，单位kg；

p₁——水平支管5或热风主管3内的热风压力，单位kg/cm²；

p₂——燃烧期内顶燃式热风炉1内的压力，单位kg/cm²；

d——水平支管5或热风主管3钢壳的内直径，单位cm；

热风主管3的盲端盲板力可按如下公式计算：

$f_3=\frac{{\mathrm{\πD}}^2{p}_1}{4}---\left(3\right)$

式中：f₃——热风主管3的盲端盲板力，单位kg；

p₁——热风主管3内的热风压力，单位kg/cm²；

D——热风主管3的钢壳内直径，单位cm；

位于热风主管3盲端的波纹管膨胀器34的允许膨胀量应大于式（4）的计算值：

$\mathrm{\Δl}={\mathrm{\Δl}}_1+{\mathrm{\Δl}}_2=\frac{{\mathrm{\πp}}_1{D}^2}{4\mathrm{EA}}+\mathrm{\α}(t_2-t_1)L---\left(4\right)$

式中：Δl₁——应力引起的拉紧装置36伸长量，单位mm；

Δl₂——温度变化引起的拉紧装置36的伸长量，单位mm；

p₁——热风主管3内的热风压力，单位kg/cm²；

D——热风主管3的钢壳内直径，单位cm；

E——材料弹性模量，2.1×106kg/cm²；

A——拉紧装置36总横断面积,单位cm²；

L——拉紧装置36固定点之间的距离，单位m

α——拉紧装置36材料的线膨胀系数，单位mm/m·℃，

t₂——拉紧装置36的最高工作温度，单位℃；

t₁——顶燃式热风炉1安装或停止运转时的拉紧装置36的最低温度，单位℃。

以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述顶燃式热风炉热风输送管道系统包括：

一个以上顶燃式热风炉，所述顶燃式热风炉具有热风出口；

一根以上垂直联络支管，所述垂直联络支管的上端与所述热风出口相连；

热风主管，其与所述一根以上垂直联络支管的下端相连，所述热风主管的出风口与高炉的热风围管水平相连。

2.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述热风出口通过一水平支管与所述垂直联络支管的上端相连，所述水平支管上设有热风阀。

3.如权利要求2所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述水平支管上设有两个波纹管膨胀器，所述两个波纹管膨胀器位于所述热风阀的两侧。

4.如权利要求3所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述水平支管的下端设有固定支架和滑动支架，所述固定支架位于靠近所述顶燃式热风炉的波纹管膨胀器与所述热风阀之间，所述滑动支架位于另一所述波纹管膨胀器与所述热风阀之间。

5.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述顶燃式热风炉的热风出口处及所述垂直联络支管的上端分别设有加强箍，在所述顶燃式热风炉的加强箍与所述垂直联络支管的加强箍之间连接有多根拉杆。

6.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述热风主管与所述垂直联络支管下端的连接处设置有固定支架。

7.如权利要求6所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述热风主管上设有多个波纹管膨胀器，所述多个波纹管膨胀器位于相邻所述固定支架之间。

8.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述热风主管的盲端设有波纹管膨胀器及盲板。

9.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述垂直联络支管的内侧壁依次设有耐火棉和砌砖。

10.如权利要求1所述的顶燃式热风炉热风输送管道系统，其特征在于，所述热风主管上设有拉紧装置，所述拉紧装置由两个拉杆座圈和连接在所述两个拉杆座圈之间的拉杆组成，所述拉杆座圈连接在所述热风主管上。

Images