[發明專利]一種冷軋鍍錫機組工藝段開放環境下蒸汽吸風裝置

有效

• 申請號: 201410109760.6
• 申請日: 2014-03-21
• 公開（公告）號: CN104923537B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 楊耕;王晨翀;左成偉;史建華
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B08B15/02
• 分類號: B08B15/02
• 代理公司: 上海集信知識產權代理有限公司31254
• 代理人: 周成,肖祎

1.一種冷軋鍍錫機組工藝段開放環境下蒸汽吸風裝置，其特征在于包含：

吸風罩（20），其是由頂板（5）及頂部分別與頂板（5）的各邊部連接的前側板（4），后側板（1），左側板（2），右側板（6）組成的上小下大的梯形罩，頂板（5）上開設一個風孔；

唇環（3），為吸風口，固定于頂板（5）風孔的上方；

4個導輪（8），分別安裝在一個導輪牛腿（7）上，導輪牛腿（7）分別固定在所述左側板（2）及右側板（6）的底部兩側；

兩側筋板組（10、11），結構相同，處于吸風罩（20）內前后兩側，每側筋板組包含相互平行并等距的數塊筋板，每側數塊筋板分別焊接在吸風罩內的前側板（4）與后側板（1）上，每塊筋板上帶有凹槽，并固定有導流板固定梁；

數個導流板（9），分別安裝在所述兩側筋板組（10、11）的每個筋板的凹槽內呈傾斜狀態；

兩個液滴收集管（12），分別安裝在前側板（4）和后側板（1）的底部，每個液滴收集管（12）的入口分別與固定在兩側筋板組上的最低部的導流板尾部連接，收集導流板上的液滴，集中排放。

2.如權利要求1所述的冷軋鍍錫機組工藝段開放環境下蒸汽吸風裝置，其特征在于：

所述導流板是葉片狀板，上部焊接有掛鉤（91），掛在每塊筋板的所述導流板固定梁上，下部帶有安裝孔（92），通過該安裝孔（92）用螺栓與筋板固定，兩側最上方的導流板有交叉，對頂部進行全面遮蓋。

3.如權利要求1所述的冷軋鍍錫機組工藝段開放環境下蒸汽吸風裝置，其特征在于：

所述每塊導流板（9）的長度設為L，傾斜角度設為A，兩側導流板（9）布置在帶鋼兩側，每側相鄰的兩塊導流板是平行的，平行間距設為l。

4.如權利要求3所述的冷軋鍍錫機組工藝段開放環境下蒸汽吸風裝置，其特征在于：

所述每塊導流板（9）的長度L，傾斜角度A以及每側相鄰兩塊導流板的平行間距l由以下計算過程得到：

所述吸風罩內部用于安裝導流板的高度H和寬度B是定數；

首先，根據寬度方向的限制條件，計算出當前尺寸下，所需導流板的最少個數n_B：

根據導流板的角度和長度，計算出每一塊導流板在寬度方向上的投影距離L_B，L_B如式（1）所示：

L_B=LcosA????????（1）

式中，L為每一塊導流板長度，A為每一塊導流板水平方向的傾斜角度；

任意兩塊相鄰導流板在寬度方向的投影存在著重復部分，其重復寬度l_B如式（2）所示：

l_B=lsinA???????（2）

式中，l為相鄰兩塊導流板的平行間距；A為每一塊導流板水平方向的傾斜角度；

為使水滴不滴落在帶鋼上，導流板的相關參數應滿足如下約束條件：

n_B*L_B-(n_B-1)l_B≥B/2?????（3）

式中：n_B為根據寬度方向的限制條件，計算出當前尺寸下的導流板最少個數；L_B為每一塊導流板在寬度方向的投影距離；l_B為相鄰兩塊導流板在寬度方向投影的重復寬度；B為吸風罩內用于安裝導流板的寬度；

隨后，根據高度方向的限制條件，計算出當前尺寸下，所需導流板的最少個數n_H：

根據導流板的角度和長度，計算出每一塊導流板在高度方向上的投影距離L_H，L_H如式（4）所示：

L_H=LsinA???????（4）

式中，L為每一塊導流板長度，A為每一塊導流板水平方向的傾斜角度；

任意相鄰兩塊導流板之間存在著平行間距，其在高度方向的投影距離l_H如式（2）所示：

l_H=lcosA???????（5）

式中，l為相鄰兩塊導流板的平行間距；A為每一塊導流板水平方向的傾斜角度；

為使導流板所需的尺寸不超過設備的許可高度，導流板的相關參數應滿足如下約束條件：

n_H*L_H+(n_H-1)l_H≥H??????（6）

式中：n_H為根據高度方向的限制條件，計算出當前尺寸下的導流板最少個數；L_H為每一塊導流板在高度方向的投影距離；l_H為相鄰兩塊導流板之間的平行距離在高度方向的投影距離；H為吸風罩內用于安裝導流板的高度；

為使寬度方向和高度方向均沒有水滴滴落在運行中的帶鋼上，導流板的實際個數應取為n_B,n_H中的大者；

為使結露后液滴從上一塊導流板滴落至下一塊導流板時不濺落到導流板外，液滴從上一塊導流板滴落時的初始速度V₀與滴落到下一塊導流板之前的末速度V₁間的速度差應滿足式（7）：

V₁-V₀≤β₁????????（7）

同時，為使液滴在導流板上不造成液滴聚集而向外溢出，液滴從上一塊導流板滴落時的初始速度V₀與滴落到下一塊導流板之前的末速度V₁間的速度差還應滿足式（8）：

V₁-V₀≥β₂????????（8）

其中，β₁，β₂為液滴下落的速度差值限幅，這是經驗值，β₁為5.5-6.5m/s，β₂為0.8-1.2m/s；

為了便于分析，假設液滴從上一塊導流板上下落時的初始速度V₀=0，根據運動學原理，得到液滴到達下一塊導流板時的末速度V₁：

V1=2glsinA---(9)]]>

其中，g為重力加速度；

根據式（7）-（9）可得到相鄰兩塊導流板平行間距l的約束條件：

β2≤2glsinA≤β1---(10)]]>

設備設計過程中應以所消耗的材料最省為目標進行優化，其目標函數如式（11）所示：

minf(x)=max(n_B,n_H)*L??????（11）

綜合式（1）-（11），可以將一個機械設計類的問題轉化為一個有約束單目標函數的優化設計的問題，其優化計算的數學模型表示為：

minf(x)=max(nB,nH)*Ls.t.β2≤2glsinA≤β1-((nH-1)lcosA+nH*LsinA)≤H(nB-1)lsinA-nB*LcosA≤B/20≤A≤π20≤LcosA≤B/20≤LsinA≤H---(12)]]>

最后，解出每一塊導流板水平方向的傾斜角度A，相鄰兩塊導流板之間的平行距離l以及每一塊導流板長度L，同時也得到導流板的實際個數。