加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任

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加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理随着工业技术的不断发展,加热炉在生产过程中扮演着越来越重要的角色。

而加热炉管道系统的振动问题一直是工程师们需要面对和解决的难题之一。

振动不仅会对管道系统本身造成损坏,还会对整个生产系统产生影响。

对加热炉管道系统进行振动分析并进行减振处理,显得尤为重要。

1. 加热炉管道系统振动分析加热炉管道系统的振动问题主要源自以下几个方面:(1)温度变化引起的热膨胀和冷缩:在加热炉生产过程中,管道系统受到高温热力的不断作用,会出现热膨胀现象;而在停炉后,管道则受到快速冷却作用,产生冷缩现象。

这种快速的温度变化会引起管道系统产生振动。

(2)流体介质引起的压力波动:加热炉管道系统中流体介质的流动会引起压力的不断波动,从而导致管道系统的振动。

(3)机械设备引起的振动传递:加热炉生产过程中,各种机械设备的运转也会引起振动传递到管道系统中,加剧了管道系统的振动问题。

为了解决加热炉管道系统的振动问题,工程师们可以采取以下几种减振处理措施:(1)合理设计管道支架结构:在加热炉管道系统的设计过程中,应充分考虑到温度变化引起的热膨胀和冷缩,合理设计管道支架结构,使得管道在热膨胀和冷缩过程中获得足够的伸缩空间,从而减少振动产生。

(2)采用减振装置:在加热炉管道系统中,可以安装各种减振装置,如减振器、减震垫等,以消除管道系统受到的外部振动干扰,降低振动产生。

(3)优化管道结构:在设计加热炉管道系统时,可以通过优化管道结构,增加管道的刚度和强度,以减少管道在流体介质作用下的振动变形。

(4)定期维护检查:加热炉管道系统的振动问题不仅需要在设计初期解决,还需要在日常运行中进行定期的维护和检查,及时发现并处理管道系统的振动问题。

3. 振动分析与减振处理的重要性加热炉管道系统振动问题是一个复杂且长期存在的难题,需要工程师们在日常工作中不断进行挑战和改进。

只有通过加热炉管道系统的振动分析与减振处理,才能保证加热炉的安全稳定运行,为企业的发展提供坚实的支撑。

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理加热炉管道系统是工业生产中常见的设备之一,它具有加热液体或气体的功能,在工业生产中有着广泛的应用。

在加热炉管道系统的运行过程中,由于各种原因,会产生振动现象,这不仅会影响加热炉管道系统的正常运行,还会对周围环境造成一定的影响。

对于加热炉管道系统的振动分析及减振处理显得尤为重要。

一、加热炉管道系统的振动原因分析1. 设备自身因素加热炉管道系统中的管道、阀门、泵等设备在长期的运行过程中,由于磨损、老化等原因,会导致设备松动和振动,进而产生噪音和震动。

2. 操作不当在加热炉管道系统的操作中,如果人员操作不当,比如突然开启或关闭阀门、泵等设备,就会导致管道系统的压力突变,从而引起振动。

3. 管道设计不合理在加热炉管道系统的设计过程中,如果管道布局不合理、支架设置不稳固等问题,就会导致管道系统在运行中产生振动。

4. 外部环境因素外部环境因素如地震、风力等也会对加热炉管道系统的振动产生影响。

二、加热炉管道系统振动的危害1. 噪音污染加热炉管道系统振动会引起噪音,不仅会影响工作人员的身心健康,还会对周围环境造成噪音污染。

2. 设备损坏加热炉管道系统振动会加速设备的磨损,在严重情况下还会导致设备的损坏,增加了设备的维护成本。

3. 安全隐患加热炉管道系统振动过大会增加管道系统的安全隐患,甚至引发泄漏、爆炸等事故。

三、加热炉管道系统振动的减振处理1. 设备维护加热炉管道系统中的设备在运行中应加强日常维护保养,定期检查设备的工作状态,及时更换老化设备,减少设备本身因素对振动的影响。

2. 管道优化在加热炉管道系统的设计和布局过程中,应尽量减少管道的变形,合理设置支架,加强管道的稳定性。

3. 减少压力突变在操作加热炉管道系统时,应避免突然操作,保持操作的平稳,减少管道系统压力突变造成的振动。

5. 安装减振装置对于加热炉管道系统振动较为严重的地方,可以考虑在管道系统上安装减振装置,如减振支架、减振垫等,来减缓振动的产生。

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理一、加热炉管道系统振动的原因加热炉管道系统产生振动主要是因为管道系统的自然频率与加热炉的激励频率相近,而使得管道系统共振。

其中,管道系统的自然频率受到很多因素的影响,例如管道系统的长短、材料性质、支座布置、流体介质等因素都会对管道系统的自然频率产生影响。

另外,加热炉的激励频率也会对管道系统振动产生较大的影响,例如在燃气加热炉中,燃气燃烧时的冲击波就是产生振动的一个重要原因。

为了分析加热炉管道系统振动的特点和机理,通常可以采用有限元方法和模态分析方法。

通过建立合理的计算模型,分析管道系统的结构和参数,可以得到管道系统的固有频率及相关的模态。

然后,通过对加热炉不同工况下的激励频率进行分析,判断管道系统是否处于共振状态。

如果管道系统处于共振状态,就需要对其进行减振处理,以尽可能地降低振动的幅度。

加热炉管道系统的减振处理通常采用两种方式:一种是通过改变管道系统的结构和布置来提高其自然频率,使其与加热炉的激励频率相差较大,避免引起共振;另一种是采用减振器等器件来降低管道系统的振动幅度,避免振动对加热炉产生影响。

1. 改变管道系统的结构和布置,提高管道的自然频率通过改变管道系统的结构和管道的布置,可以降低其自然频率,避免与加热炉的激励频率产生共振。

例如,在设计管道系统时可以在管道上设置长度或直径不同的波纹管,这些波纹管可以在管道系统处于共振状态时吸收振动能量,从而起到减振的作用。

此外,还可以通过调整管道支座的位置和布置方式等措施,降低管道系统的自然频率,实现减振的目的。

2. 使用减振器等器件进行减振处理减振器是一种专门用来降低振动幅度的装置。

在加热炉管道系统中,可以采用支吊架减振器、波纹管减振器、弹簧隔振器等器件进行减振处理。

例如,弹簧隔振器可以通过调节弹簧的刚度和自然频率,实现对管道系统的减振作用,从而降低管道系统对加热炉产生的影响。

综上所述,加热炉管道系统振动问题的分析和减振处理是一个比较重要的技术问题。

加热体加热时噪音产生的原理

加热体加热时噪音产生的原理

加热体加热时噪音产生的原理以加热体加热时噪音产生的原理为标题,我们来探讨一下噪音产生的原因和机制。

我们需要了解加热体是什么。

加热体是指在加热装置中负责将电能或其他形式的能量转化为热能的元件,常见的加热体有电热丝、电热管等。

当加热体工作时,会产生噪音,这主要是由以下几个因素引起的:1. 热胀冷缩:加热体受到电能或其他能量的加热作用后,温度会升高,这会引起加热体的热胀冷缩效应。

当温度升高时,加热体的体积会膨胀,而当温度降低时,加热体的体积会收缩。

这种体积的变化会导致加热体与周围环境产生摩擦力,从而产生噪音。

2. 振动:加热体在工作过程中,由于电能或其他能量的输入,会产生振动。

这种振动会传导到周围的物体中,包括加热体本身和其它附近的部件,如固定装置、支撑架等。

当振动频率与物体的固有频率相近时,会引起共振现象,进而产生噪音。

3. 气体流动:在加热体工作时,常常会伴随着气体流动的现象。

例如,电热丝加热器中的空气在被加热后会产生对流,这会引起气体的流动噪音。

当气体流速较大时,会产生较大的噪音。

4. 磁场和电场的相互作用:加热体中通常会有电流通过,这就会产生磁场。

当磁场与周围物体相互作用时,会引起物体的振动,从而产生噪音。

此外,加热体周围的电场也可能与周围物体相互作用,同样会引起噪音。

以上是加热体加热时噪音产生的一些主要原因。

为了减少噪音的产生,我们可以采取以下措施:1. 优化设计:在加热体的设计过程中,我们可以考虑使用材料的特性,尽量选择具有良好的降噪性能的材料。

同时,合理设计加热体的结构和固定方式,减少振动和共振的可能性。

2. 减少摩擦:通过改善加热体与周围环境的接触方式,减少摩擦力的产生。

例如,可以使用减震材料作为支撑底座,减少加热体与底座之间的接触,从而减少噪音的产生。

3. 加强维护:定期对加热体进行维护和清洁,确保其正常工作,并及时处理加热体可能存在的故障,避免因故障引起的噪音问题。

4. 声学处理:在加热体周围加装隔音材料,如吸音棉、隔音罩等,可以有效地吸收和隔离噪音,降低噪音的传播。

加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任.docx

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加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任宝钢1780热轧带钢生产线,采用步进梁式加热炉,步进动作靠液压驱动。

自投产以来,三个加热炉的液压系统均出现了梁下降时管路振动和啸叫。

每个加热炉配一套液压系统,完成步进梁的升降和平移动作。

系统利用比例阀控制,使步进梁能按设定的速度曲线运行。

升降缸的系统原理如图1,上升时,电磁阀1、3、6、7得电动作。

下降时,电磁阀2、3、4、5、7得电动作。

定差减压阀控制比例阀前后压差为恒定,使得速度线性可控。

一、故障现象步进梁升降振动。

下降过程中,在加速结束转为匀速运动时,出现啸叫现象。

伴随着啸叫,压力瞬时降低,然后又慢慢恢复;负责上升和下降的电磁阀得电时,系统液压冲击大,振动剧烈。

二、故障分析啸叫发生时,系统的压力降低,这是泵供油不足的表现。

因此,啸叫是因为系统的流量供应不足引起的。

但是,油缸上升时,泵给无杆腔供油,下降时,泵给有杆腔供油,油缸上升、下降的速度曲线基本一致,而无杆腔容积比有杆腔容积大得多,因此,上升所需流量比下降时大得多。

既然下降时会发生系统流量供应不足的现象,为什么上升时没有发生泵供油不足的现象呢?啸叫发生时,油缸供油路和回油路的压力都下降了,但供油路压力降至极低点,因此啸叫产生在供油路上。

现假设流量足够低,对供油路的两个阀进行分析,减压阀全开,不会有振动产生,当然也就不会啸叫。

而5号插装阀在压力足够低的情况下,会因弹簧力作用使阀芯关闭,切断油路,而后,流量积蓄,压力上升,再顶开阀芯,泄掉压力,阀芯又关闭。

这样周而复始,产生了振动,导致啸叫产生。

因而得出,啸叫是因5号插装阀的快速频繁启闭而产生的。

仔细观察系统运行情况,发现油缸上升时,变量柱塞泵的斜盘很稳定,随速度变化而作相应变化。

但油缸下降时,泵的斜盘倾角变化异常,下降开始时,泵的斜盘由最小打到最大,接着在接近最小时啸叫产生。

然后倾角又增大,并稳定。

接下来,随油缸的速度,倾角作相应变化。

显然,啸叫产生时,泵处于倾角最小状态,这时的泵流量最低。

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理本文针对加热炉管道系统的振动问题,进行分析和研究,并对其进行减振处理,以提高加热炉的运行效率和安全性。

一、管道振动分析1.振动的来源管道的振动通常由以下几个方面产生:(1) 压力脉动:管道内的流体由于阀门或泵的作用产生压力脉动,使管道振动。

(2) 进口涡流:在过流过程中,进口通常会产生涡流,产生各种流动失稳现象,引起管道振动。

(3) 阀门减震:在开始和停止操作阀门时,管道内的流体惯性和阀门关闭的动能被快速消失,管道产生振动。

(4) 动力设备振动:管道与动力设备之间的振动传递,如泵、变速器等。

(5) 气体阻塞:管道内较小的气体阻塞,可能导致强烈的振动。

(6) 管道的共振:当管道的自然频率等于流体产生的脉动频率时,管道就可能产生共振,导致管道振动。

2.振动的类型管道的振动通常分为两种类型:自由振动和强迫振动。

(1) 自由振动:指管道不受外力作用自行振动的状态,振动频率为管道的固有频率。

(2) 强迫振动:指管道受到外力作用强制振动的状态,如流体压力脉动、设备振动等。

自由振动和强迫振动都会对管道造成损伤,需要通过适当的减振措施来降低振动幅度。

二、减振处理1.减振措施对于管道系统的减振处理,可以采取以下措施:(1) 安装减震器:在管道系统中加装减震器,可有效减轻管道的振动。

减震器可以是弹性支撑、液体减振器或弹簧式减震器。

(2) 降低流量脉动:通过改善管道的设计和操作,在进出口流量的变化时尽量减少压力脉动产生的幅度和频率。

(3) 均匀进出口:加热炉管道系统的进出口处应该是圆形的,进出口处的直径与管道的直径相同,并且进出口处应使用圆角半径过渡。

(4) 修正管道设计:对于共振频率较低的管道,可以通过增大管径或改变支撑方式来使其达到共振条件更难实现。

2.选用减震器的建议针对加热炉管道系统的减振处理,我们建议在选择减震器时考虑以下几个因素:(1) 减震器的刚度和浮动力:减振器的刚度越小,减震效果越好,弹性支撑型和液体减振器是比较合适的选择。

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理

加热炉管道系统振动分析及减振处理
在加热炉的管道系统中,由于炉内高温燃烧产生的热膨胀,以及由于流体流动引起的压力脉动等原因,会产生振动。

这些振动会对管道系统以及设备设施造成一定的破坏,降低工作效率,甚至可能引发事故。

对于加热炉的管道系统进行振动分析和减振处理是非常重要的。

需要对加热炉的管道系统进行振动分析。

振动分析的目的是确定振动的产生机制和振动的特征,进而确定振动的危害程度和对策。

振动分析可以通过实测或者数值模拟的方法进行,其中实测方法包括使用加速度计、振动测量仪等设备进行实时监测,数值模拟方法可以使用有限元分析等进行。

振动分析得到了振动的特征和机制后,就需要采取相应的减振措施。

常见的减振措施包括:提高加热炉的结构刚度,对于刚度较低的部分可以采取增加加强杆、加装支撑等方式进行加固;增加减振器,例如在管道上加装软接头、胶垫等减振装置;改变管道布置和支撑方式,在布置上尽量减少弯头和支撑点,对于长跨度的管道可以采用等距离支撑的方法等。

需要注意的是,加热炉管道系统的振动减振处理需要根据具体情况进行分析和方案设计。

对于不同的炉型、管道结构和使用条件等,减振方案可能会有所不同。

在进行减振处理前,应该进行全面的振动分析,确定振动产生的原因和特征,然后针对性地选择合适的减振措施。

通过对加热炉管道系统的振动分析和减振处理,可以减小振动对管道系统和设备的影响,提高工作效率,保证生产安全。

振动分析和减振处理也是加热炉管道系统设计和改进的重要环节,可以为后续的管道系统设计和改造提供有益的经验和参考。

在加热炉的管道系统设计和改进中,需要关注振动分析和减振处理这一环节,以确保系统的安全可靠运行。

步进梁式加热炉炉压问题分析及处理方法

步进梁式加热炉炉压问题分析及处理方法

步进梁式加热炉炉压问题分析及处理方法摘要:加热炉作为钢铁工业轧钢生产线的关键设备和能耗设备,其自动化控制水平直接影响到能耗、烧损率、废钢率、产量、质量等指标。

关键词:步进梁式;加热炉;关键技术1加热炉发展和现状现代化的高产量热轧带钢轧机,由于对轧制带钢的厚度、尺寸、公差带、钢表面质量和板型控制的要求日益严格,因而对板坯加热温度均匀性和热板坯表面的质量要求也不断提高。

加热炉是热轧带钢轧机必须配备的加热设备,随着工业自动化技术的不断发展,现代化的热连轧机应该配置大型化的高度自动化的步进梁式加热炉,其生产应符合高产优质低耗节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求,以提高其产品的质量,增强产品的市场竞争力。

我国轧钢工业的加热炉型有推钢式炉和步进式炉两种,但推钢式炉有长度短产量低烧损大,操作不当时会粘钢造成生产上的问题,钢坯断面温差较大,板坯背面滑轨擦痕多难以实现管理自动化。

由于推钢式炉有难以克服的缺点,而步进梁式炉是靠专用的步进机构在炉内做矩形运动来移送板坯,可以留出空隙,板坯和步进梁之间没有摩擦,通过托出装置出炉完全消除了滑轨擦痕,又有适合加热断面较大的坯料钢坯,加热断面温差小、加热均匀,以及可出空炉料炉长不受限制、产量高、生产操作灵活等特点,其生产符合高产优质、低耗节能、无公害以及生产操作自动化的工艺要求。

2步进式加热炉工艺流程步进式加热炉炉型为三段供热端进端出步进梁加热炉。

加热炉自装料端至出料端沿炉长上分为预热段、加热一段、加热二段及均热段。

为了便于灵活调节各段炉温,在加热二段与均热段之间设有无水冷隔墙。

用无水冷隔墙隔开,可以精确控制两段炉温和炉压,减少两段之间的辐射干扰。

各段均为上下加热,采用分布在炉子侧墙上的烧嘴进行供热。

通过每对烧嘴的切换燃烧,加强了炉气在炉内的扰动,增强了炉气对钢坯的传热。

空气预热温度600℃以上,排烟温度250℃以下。

加热工艺的操作包括正常生产时的加热温度、加热速度、加热时间等工艺参数的控制,以及对炉内气氛和炉压控制等项。

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加热炉步进梁运动啸叫原因及处理责任宝钢1780热轧带钢生产线,采用步进梁式加热炉,步进动作靠液压驱动。

自投产以来,三个加热炉的液压系统均出现了梁下降时管路振动和啸叫。

每个加热炉配一套液压系统,完成步进梁的升降和平移动作。

系统利用比例阀控制,使步进梁能按设定的速度曲线运行。

升降缸的系统原理如图1,上升时,电磁阀1、3、6、7得电动作。

下降时,电磁阀2、3、4、5、7得电动作。

定差减压阀控制比例阀前后压差为恒定,使得速度线性可控。

一、故障现象
步进梁升降振动。

下降过程中,在加速结束转为匀速运动时,出现啸叫现象。

伴随着啸叫,压力瞬时降低,然后又慢慢恢复;负责上升和下降的电磁阀得电时,系统液压冲击大,振动剧烈。

二、故障分析
啸叫发生时,系统的压力降低,这是泵供油不足的表现。

因此,啸叫是因为系统的流量供应不足引起的。

但是,油缸上升时,泵给无杆腔供油,下降时,泵给有杆腔供油,油缸上升、下降的速度曲线基本一致,而无杆腔容积比有杆腔容积大得多,因此,上升所需流量比下降时大得多。

既然下降时会发生系统流量供应不足的现象,为什么上升时没有发生泵供油不足的现象呢?啸叫发生时,油缸供油路和回油路的压力都下降了,但供油路压力降至极低点,因此啸叫产生在供油路上。

现假设流量足够低,对供油路的两个阀进行分析,减压阀全开,不会有振动产生,当然也就不会啸叫。

而5号插装阀在压力足够低的情况下,会因弹簧力作用使阀芯关闭,切断油路,而后,流量积蓄,压力上升,再顶开阀芯,泄掉压力,阀芯又关闭。

这样周而复始,产生了振动,导致啸叫产生。

因而得出,啸叫是因5号插装阀的快速频繁启闭而产生的。

仔细观察系统运行情况,发现油缸上升时,变量柱塞泵的斜盘很稳定,随速度变化而作相应变化。

但油缸下降时,泵的斜盘倾角变化异常,下降开始时,泵的斜盘由最小打到最大,接着在接近最小时啸
叫产生。

然后倾角又增大,并稳定。

接下来,随油缸的速度,倾角作相应变化。

显然,啸叫产生时,泵处于倾角最小状态,这时的泵流量最低。

啸叫的产生的确是系统供油不足,而供油不足是泵斜盘变化异常引起,进一步的原因是油缸下降时的加速度与泵的响应不能匹配的缘故。

三、解决措施
1.电磁阀得失电时序的调整
原系统设计中,升降缸下降到底时,6号阀延时1s后得电,以释放有杆腔压力。

现改为6号阀不得电,有杆腔压力不释放,以缓冲液压冲击。

油缸下降时,原设计中2号阀会比其他阀延迟1s得电。

现调整延迟时间,改变油缸下降瞬时的受力,即对油缸下降瞬时的加速度有所改变,起到了减小振动和啸叫的作用。

2.泵压力和流量的调整
原设计中,系统6台变量柱塞泵,开5备1,泵出口压力设定为16MPa。

重新对系统审核计算,每只加热炉有4个升降缸同时工作,最大负载G=19681,最大垂直速度v=12mm/s,缸筒直径D=320mm,活塞杆直径d=200mm,油缸与地面夹角α=10°,步进梁轮与导轨间摩擦因数介0.01以及轮内轴承摩擦因数折算为f'=0.001。

计算可得:每只油缸的受力890kN。

系统所需最大压力12MPa。

系统所需最大流量1333.2L/min。

每台泵在压力为12MPa时的最大流量360L/min。

所需泵的数量为4。

确定4台泵已足够供应系统所需流量,12MPa的压力足够提升步进梁和梁上板坯。

因此将压力调整为12MPa,改变泵的响应,减小了振动和啸叫。

而因为定差减压阀存在,泵的调整对油缸下降的速度曲线不影响,也就是说,这样的调整对系统没有副作用。

3.系统回路的调整
除了以上措施外,对系统下降回路也做了调整这一调整措施,已经申请了本厂的技术秘密。

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