為了實(shí)現(xiàn)煤粉連續(xù)地向高爐噴吹,一般噴煤采用串罐的連接方式。為了測(cè)準(zhǔn)上、下罐煤粉的真實(shí)重量,整個(gè)罐體與外界的連接都采用軟連接,即用彈性波紋管作為罐體與外管路及上、下罐之間的連接,力求罐體不承受來自外管或罐之間的相互作用力.罐體的全部重量均勻分布在罐周圍的三個(gè)壓頭上。
這樣,雖然盡量減小了靜態(tài)下的誤差,但在上、下唯正常工作時(shí),下罐為長(zhǎng)期帶壓操作方式,上罐為間斷帶壓操作方式,這勢(shì)必造成所有軟連接部分(彈性波紋管)隨壓力的變化而產(chǎn)生變形,在軸向產(chǎn)生一對(duì)大小相等、方向相反的作用力。而連接上、下罐用于倒罐通路的大波紋管(即中間波紋管,直徑一般在。400mm以上)對(duì)稱重測(cè)量影響最大.
這是因?yàn)樗谴怪卑惭b的,它所產(chǎn)生的隨壓力變化的力直接沿罐體軸向傳播,對(duì)上罐產(chǎn)生向上的浮力,對(duì)下罐產(chǎn)生向下的壓力,這樣在測(cè)量時(shí),上罐的測(cè)量值比實(shí)際重量輕,而下罐的測(cè)量值比實(shí)際重量重,并隨壓力升高,偏差加大。這就是通常所說的浮罐效應(yīng)。
現(xiàn)以350m'高爐為例,如果浮罐效應(yīng)不消除,下罐煤粉測(cè)量值為5t,實(shí)際煤粉為4.5t,一天噴煤粉24罐,則少給高爐12t煤粉,勢(shì)必造成高爐爐涼,甚至有可能爐缸凍結(jié),成為嚴(yán)重的高爐事故,給公司生產(chǎn)造成很大損失。
為了在高爐噴煤過程中消除浮罐效應(yīng),使噴煤量得到準(zhǔn)確計(jì)量,不影響高爐爐內(nèi)操作,有關(guān)專家專門研制了一種直管壓力波紋。
波紋補(bǔ)償器安裝在上、下罐之間.它能吸收管系的軸向位移而不使管支架或相連接的設(shè)備承受壓力帶來的作用力。這種補(bǔ)償器適用于管道通徑較大,壓力較高而不便設(shè)置主固定的架空敷設(shè)的直管線上。當(dāng)然,在實(shí)際制造中有誤差,在與補(bǔ)償器連接的設(shè)備上還是會(huì)有軸向彈性力的,只是比普通波紋補(bǔ)償器小很多.
目前直管壓力波紋管補(bǔ)償器有兩種波紋形式:一種是V形波,另一種是U形波.V形波的壓力補(bǔ)償器優(yōu)點(diǎn)是:軸向剛度小,可達(dá)134.2N-/mm:高度小,因V形波的波距小,組成的補(bǔ)償器高度就小,在上、下罐之間所需的空間就小一些。V形波壓力補(bǔ)償器的缺點(diǎn)是:耗費(fèi)的材料(不銹鋼)多,制作工藝復(fù)雜,費(fèi)的工時(shí)多,制成后價(jià)格較貴,而U形波壓力補(bǔ)償器的情況正好相反,它的優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡(jiǎn)單,U形波是機(jī)器成型,耗費(fèi)材料少,制成后價(jià)格較便宜。
通過上述兩種波紋補(bǔ)償器的比較,考慮到U形波直管補(bǔ)償器價(jià)格較低,決定采用U形波直管壓力平衡補(bǔ)償器。經(jīng)試用,其下罐的重量值在液壓的0.5MPa,時(shí)偏差為0.23t,調(diào)試中采用計(jì)算機(jī)加以消除。可見,u形波直管壓力平衡補(bǔ)償器,只要精心制造,在噴煤設(shè)計(jì)中考慮其高度,同樣能夠滿足噴煤壓力爭(zhēng)唯級(jí)稱童要求。