為了實現(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。為了測準(zhǔn)上、下罐煤粉的真實重量,整個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,下罐為長期帶壓操作方式,上罐為間斷帶壓操作方式,這勢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)對稱重測量影響最大.
這是因為它是垂直安裝的,它所產(chǎn)生的隨壓力變化的力直接沿罐體軸向傳播,對上罐產(chǎn)生向上的浮力,對下罐產(chǎn)生向下的壓力,這樣在測量時,上罐的測量值比實際重量輕,而下罐的測量值比實際重量重,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,下罐煤粉測量值為5t,實際煤粉為4.5t,一天噴煤粉24罐,則少給高爐12t煤粉,勢必造成高爐爐涼,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,在實際制造中有誤差,在與補償器連接的設(shè)備上還是會有軸向彈性力的,只是比普通波紋補償器小很多.
目前直管壓力波紋管補償器有兩種波紋形式:一種是V形波,另一種是U形波.V形波的壓力補償器優(yōu)點是:軸向剛度小,可達134.2N-/mm:高度小,因V形波的波距小,組成的補償器高度就小,在上、下罐之間所需的空間就小一些。V形波壓力補償器的缺點是:耗費的材料(不銹鋼)多,制作工藝復(fù)雜,費的工時多,制成后價格較貴,而U形波壓力補償器的情況正好相反,它的優(yōu)點是制造工藝簡單,U形波是機器成型,耗費材料少,制成后價格較便宜。
通過上述兩種波紋補償器的比較,考慮到U形波直管補償器價格較低,決定采用U形波直管壓力平衡補償器。經(jīng)試用,其下罐的重量值在液壓的0.5MPa,時偏差為0.23t,調(diào)試中采用計算機加以消除??梢?,u形波直管壓力平衡補償器,只要精心制造,在噴煤設(shè)計中考慮其高度,同樣能夠滿足噴煤壓力爭唯級稱童要求。