一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机的制作方法

1.本实用新型涉及引风机技术领域，特别涉及一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机。


背景技术：

2.引风机是工厂最常用的气体介质输送装置；在钢铁企业中，烧结引风机在烧结过程当中占据着非常重要的作用，在烧结过程中，由于引风机叶轮的不断旋转，进风口的烟气不断地经叶片间的流道向排气口流动，使烧结过程得以进行。引风机的运行状况，不仅直接影响到烧结的产量、质量和成本，也影响到炼铁生产的稳定和高炉产能的发挥。但是，在引风机运行过程中，普遍存在振动高、轴承易损坏等现象，不仅影响了烟气的输送风量和压力，还需要频繁停机进行清理，严重制约了烧结的正常生产。
3.引风机振动高的原因是由于风机叶轮的不平衡旋转引起的，而叶轮不平衡大多与引风机前连接的除尘装置效果差有关。我公司烧结机头虽然设置的是干法静电除尘装置，但是烟气进入脱硝装置之前还要经过湿法脱硫、脱白等装置，所以烟气中不仅含有电除尘器未除净的粉尘、而且会含有较大的水分，粉尘和水分在进入叶轮后会在相对静态的叶轮非工作面上逐渐沉积形成灰垢层，叶轮非工作面的灰垢层最厚时可达30mm左右；当灰垢层自主脱落时，叶轮的动平衡遭到破坏，从而发生振动，轴承双幅振动值高达0.3mm~0.4mm，最严重时达0.6mm~0.8mm（正常值应在0.08mm以下），若不及时处理可能会造成“飞车”事故。为避免这种情况的发生，工厂不得不频繁关停引风机来进行人工清灰，严重时每月都要清灰2～3次，不仅在经济上造成严重的损失，还在安全上造成隐患，同时也大大增加了运行人员的维护工作量。
4.目前，解决叶轮结垢的方法主要有以下两种：
5.1、喷水除垢：将喷水系统装在引风机的机壳上，利用高压冲灰水冲洗叶轮非工作面表面，即可完成除垢；但是，这种方法必须要在停机状态下进行，除垢效率较低，需要较长的停机除垢时间，而且除垢间隔短、需要频繁停机除垢，严重影响引风机的正常运行；
6.2、高压气体除垢：该系统采用与喷水系统相似的吹扫结构，采用高压气源吹扫叶轮非工作面表面；该方法可以在引风机正常停机的间隙进行除垢，无需刻意停机，比较方便，但是，该方法需要配备高压气源输送系统，能源消耗大。
7.因此，如何在不停机状态下解决引风机叶轮的结垢，成为亟需改善的一个问题。


技术实现要素：

8.为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机。
9.为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
10.一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机，包括风机主体，所述风机主体内设置有转子叶轮、进风口和出风口；所述风机主体的出风口处连接一引风管，引风管的末端
连接除尘器，所述除尘器的出口端连接送风管，送风管延伸至进风口端的叶轮非工作面附近，在送风管的末端安装有指向叶轮非工作面的喷头；所述送风管与喷头之间还设置有用于微调喷头喷吹方向的变向机构；
11.所述变向机构包括固定筒、送风硬管、送风软管和齿盘，所述固定筒的底部中央固定连接送风硬管，送风硬管的前端固定连接送风软管，所述送风软管的端部连接喷头；所述固定筒的侧壁上还开设有用于连通送风管和送风硬管的气腔；所述固定筒的内壁前端设置一圈齿条，所述齿盘与齿条啮合连接；在齿盘的中央开设一用于送风软管通过的通孔，所述通孔为沿气流方向孔径逐渐变大的圆锥台形，通孔的小端与送风软管间隙配合；所述通孔内设置一弧形凸块。
12.本实用新型的进一步改进在于：所述喷头上开设有若干喷气口，喷气口朝向叶轮非工作面的方向。
13.本实用新型的进一步改进在于：所述喷气口为口径逐渐缩小的倒锥形口。
14.本实用新型的进一步改进在于：所述引风管、送风管上均安装有独立控制的阀门。
15.本实用新型的进一步改进在于：所述送风硬管的外部套装一扇叶轮，所述齿盘与扇叶轮之间通过连杆传动连接。
16.本实用新型的进一步改进在于：所述扇叶轮与送风硬管的外壁之间设置轴承。
17.本实用新型的进一步改进在于：所述固定筒的外壁上还开设一指向扇叶轮的进风隙，所述进风隙通过一送风支管与送风管相连通，在与进风隙相对侧的固定筒壁上还开设一出风隙。
18.由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
19.本实用新型提供了一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机，引出一股引风机出口的高压烟气，经除尘器除尘后返回引风机进风端对转子叶轮的非工作面进行吹扫，将黏附在叶轮上的松软积灰及时吹扫，避免积灰结垢，从而确保风机叶轮的平衡旋转，减少振动现象的发生。本实用新型引风机实际运行后，积灰现象基本被消除，除灰效果显著；在一年的运行期内，叶轮振动现象基本消失，没有发生因积灰带来的振动大轴承损坏事故。经测定，运行一年后的引风机振动值仍保持在0.02mm~0.04mm的正常范围内，且停机检查后发现，引风机叶轮上仅有厚度不及1mm的散薄粘灰，除灰效果显著。
20.由于风机叶轮大多为异形，普通的喷头进行单向吹扫极易产生死角，死角积垢仍会造成风机的振动，因此，本实用新型在送风管和喷头之间引入了变向机构，可实现喷头喷吹角度的不断变化和微调，喷吹范围覆盖整个叶轮，有效避免死角产生。
21.本实用新型采用引风机所产生的高压烟气作为气源，并通过喷头中喷气口的形状对高压气进行进一步加压，即可实现对叶轮非工作面的有效吹扫，无需再进行加压操作、也无需引入其他动力源；变向机构中扇叶轮的转动动力也采用高压净气，不引入其他动力源，整个清灰过程过程清洁环保，也便于对原有引风机进行改造，适合大规模推广。
附图说明
22.图1为本实用新型的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型的俯视结构示意图；
24.图3为变向机构的剖视结构示意图；
25.图4为喷头的结构示意图；
26.图5为齿盘的俯视结构示意图；
27.图6为齿盘的剖视结构示意图；
28.图中，1、风机主体，2、电动机，3、基础，4、主体支架，5、联轴器，6、电动机支架，7、引风管，8、除尘器，9、送风管，10、喷头，11、喷气口，12、变向机构，12-1、固定筒，12-2、送风硬管，12-3、送风软管，12-4、扇叶轮，12-5、齿盘，12-5-1、通孔，12-5-2、凸块，12-6、齿条，12-7、连杆，12-8、气腔，12-9、进风隙，12-10、出风隙，13、连撑，14、阀门，15、送风支管。
具体实施方式
29.下面通过参考附图来详细说明本实用新型。
30.一种具有在线除灰功能的烧结系统脱硝引风机，如图1~图6所示，包括风机主体1、电动机2，风机主体1的前后两端通过主体支架4固定在基础3上，所述风机主体1内设置有进风口、出风口、转子叶轮；所述电动机2通过电动机支架6安装在电动机底座上，电动机底座固定在基础3上，电动机的动力输出轴通过联轴器5与风机主体1的叶轮主轴传动连接，电动机带动风机主体1的转子叶轮转动，将空气由进风口引入、出风口送出，实现连续引风。
31.所述风机主体1的出风口设置一引风管7，引风管7的末端连接除尘器8的进口端，除尘器8的出口端连接一送风管9，送风管9伸入进风口端的叶轮非工作面处，在送风管9的末端安装有指向叶轮非工作面的喷头10，喷头10的长度不小于叶轮长度的1/2。所述喷头10上开设有若干喷气口11，喷气口11朝向叶轮非工作面的方向。将引风机出风口具有一定压头的烟气用引风管7引出，经除尘器8净化后返回到风机主体1的进风端，经喷嘴加压后、将高速净气喷射到风机叶轮非工作面上，形成涡流区的流场，把刚刚黏附到叶轮上的松软积灰吹掉，防止其不断加厚，从而避免风机叶轮积灰结垢。
32.所述除尘器8优选为旋风除尘器，且旋风除尘器的入口端为螺旋蜗壳入口端，烟气在旋风除尘器内螺旋下行，使尘、气充分分离。
33.所述喷头10如图4所示，喷头10的出口端并排设置有多个喷气口11，所述喷气口11为口径逐渐缩小的倒锥形口，可以有效实现气流的二次加压，增加叶面非工作面的吹灰效果。所述喷气口11可为一排或多排，并优选为多排；当为多排喷气口11时，相邻排的喷气口11交错布置。
34.所述引风管7、送风管9上均设置有可独立控制的阀门14。
35.所述送风管9与喷头10之间还设置有变向机构12，变向机构12通过连撑13固定在主体支架4上，以实现高速净气喷吹方向的微调，确保异形的叶轮非工作面被充分吹扫。所述变向机构12包括固定筒12-1、送风硬管12-2、送风软管12-3、扇叶轮12-4和齿盘12-5，所述固定筒12-1的一端开口、且其开口一端指向风机叶轮非工作面。在固定筒12-1的中央固定设置送风硬管12-2，送风硬管12-2的前端固定连接送风软管12-3，送风软管12-3的端部连接喷头10。所述固定筒12-1侧壁上开设有连通送风管9和送风硬管12-2的气腔12-8。
36.所述送风硬管12-2的外部套装一扇叶轮12-4，扇叶轮12-4与送风硬管12-2的外壁之间设置滚珠轴承，扇叶轮12-4可沿送风硬管12-2自由转动。所述固定筒12-1的外壁上还开设一指向扇叶轮12-4的进风隙12-9，所述进风隙12-9通过一送风支管15与送风管9相连通，在与进风隙12-9相对侧的固定筒12-1壁上还开设一出风隙12-10，高速净气中的一股依
次通过送风支管15、进风隙12-9吹向扇叶轮12-4并带动扇叶轮12-4转动后，由出风隙12-10流出。所述送风支管15上设置有独立控制的阀门14。
37.所述送风软管12-3的外部设置一齿盘12-5，与齿盘12-5相对应的固定筒12-1内壁上设置一与齿盘12-5相啮合的齿条12-6，齿盘12-5可沿齿条12-6实现转动。所述齿盘12-5与扇叶轮12-4之间通过连杆12-7传动连接，当扇叶轮12-4转动时，带动齿盘12-5同步转动。
38.所述齿盘12-5中央开设一用于送风软管12-3通过的通孔12-5-1，所述通孔12-5-1为沿气流方向孔径逐渐变大的圆锥台形，且通孔12-5-1的小端与送风软管12-3间隙配合。所述通孔12-5-1内设置一弧形凸块12-5-2，凸块12-5-2前端挤压送风软管12-3，使送风软管12-3受力变形、向其对侧倾斜，进而带动喷头10角度倾斜，喷气口的配吹方向发生变化。当送风软管12-3受力倾斜时，通孔12-5-1的锥形侧边对送风软管12-3的管体进行支撑，避免过度形成弯折死角，确保送风软管12-3的正常送风。
39.为了避免送风软管12-3被凸块12-5-2挤压受损，所述送风软管12-3靠近通孔12-5-1的部分外部套设橡胶耐磨套。
40.一般来说，所述送风软管12-3需要贯穿引风机进风端的壳体、使喷头10靠近叶轮非工作面；由于不同规格引风机中，壳体与叶轮之间的间隙大小不同，变向机构12可根据设备实际条件设置在壳体内或壳体外，当变向机构12设置在壳体外时，引风机壳体用于送风软管12-3穿过的通孔孔径要相对大一些，避免壳体通孔限制送风软管12-3的摆动，确保喷头10喷吹角度的充分变化。
41.本实用新型的工作过程为：
42.引风机运行时，由引风机出风口引出一股具有一定压力的烟气，送入除尘器净化除尘；高速净气经送风管返回到风机主体的进风端，经喷头进一步加压后喷射到转子叶轮非工作面上，将黏附到叶轮上的松软积灰及时吹掉，防止积灰结垢，实现在线清灰。
43.清灰过程中，高速净气经进风隙吹动风轮旋转，进而带动齿盘转动。转动时，凸块挤压送风软管，使送风软管向对侧倾斜，进而使喷头的喷吹方向发生变化；随着齿盘的不断转动，送风软管带动喷头沿周向进行倾斜，通过对喷吹方向的不断调整，实现对异形叶轮非工作面的彻底清灰。
44.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。