[發明專利]一種頂燃式熱風爐流場模擬裝置及其模擬方法

有效

• 申請號: 201410336328.0
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104089750A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 陳冠軍;趙民革;劉清梅;馬澤軍
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

1.一種頂燃式熱風爐流場模擬裝置，其特征在于：包括透明的頂燃式熱風爐模型(5)，鼓風機(10)，數據發送器(18)，數據接收器(19)，及與所述數據接收器(19)連接的計算機(20)，所述熱風爐模型(5)內設置測速元件，所述測速元件與數據發送器(18)連接，所述鼓風機(10)依次與調節閥(11)、電子測壓裝置(12)和電子流量計(13)連接后，再經上截止閥(4)和下截止閥(14)與所述熱風爐模型(5)相連。

2.根據權利要求1所述的頂燃式熱風爐流場模擬裝置，其特征在于：所述調節閥(11)上設置有與所述數據發送器(18)連接的閥門開度檢測元件(1)，所述電子測壓裝置(12)上設置有與所述數據發送器(18)連接的壓力檢測元件(2)，所述電子流量計(13)上設置有與所述數據發送器(18)連接的流量檢測元件(3)。

3.根據權利要求1所述的頂燃式熱風爐流場模擬裝置，其特征在于：所述熱風爐模型(5)包括爐頂(7)、爐身擴口(8)和格子磚(15)。

4.根據權利要求3所述的頂燃式熱風爐流場模擬裝置，其特征在于：所述格子磚(15)的入口測點(9)處設置有與所述數據發送器(18)連接的測速元件，所述格子磚(15)的出口測點(17)處設置有與所述數據發送器(18)連接的測速元件。

5.一種頂燃式熱風爐流場模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)來自鼓風機(10)的空氣進入熱風爐模型(5)時，空氣的壓力和流量信號被采集至計算機(20)，確定氣體工況條件；

2)利用等面積多點測速方法，由熱風爐模型(5)內的測速元件測出爐內各測點處的空氣流速，并將各測點處的氣體流速數據經數據發送器(18)和數據接收器(19)輸送至計算機(20)；

3)把示蹤粒子放入熱風爐模型(5)內，通過計算機(20)的攝像頭拍攝示蹤粒子在氣體流場作用下的運行軌跡并存儲于計算機(20)；

4)計算機(20)根據各測點的氣體流速數據和示蹤粒子的運行軌跡，將爐內氣體流速和流場分布云圖由圖像處理軟件擬合輸出。

6.根據權利要求5所述的頂燃式熱風爐流場模擬方法，其特征在于，所述等面積多點測速方法中各測點的確定方法為：

在熱風爐模型(5)內取垂直于爐身的截面，在同一截面上取n個同心圓，并使各個圓環面積相等，再取m條過同心圓圓心的射線等分同心圓，m條射線與各個圓周的交點即為測定氣體流速的各測點。

7.根據權利要求6所述的頂燃式熱風爐流場模擬方法，其特征在于：所述在同一截面上所取的同心圓個數n為5≤n≤100，所述過同心圓圓心的射線條數m為12≤m≤144。

8.根據權利要求5所述的頂燃式熱風爐流場模擬方法，其特征在于：所述數據發送器(18)的檢測數據傳輸給數據接收器(19)的方式為無線或藍牙傳輸。

9.根據權利要求5所述的頂燃式熱風爐流場模擬方法，其特征在于：所述示蹤粒子的粒度直徑小于5mm，密度小于1.2kg/m³。