设计要求
水泥厂使用的软接头主要有两种类型:一种是橡胶型软接头;另一种是弹性金属型软接头。橡胶型软接头由于冷却和密封问题解决的不好,常常造成橡胶的过早老化或烧毁;弹性金属型软接头,则由于高温和疲劳,常出现断裂现象。这两种软接头的使用寿命一般不超过半年,使用维修量较大。根据软接头的使用.点,.别是运用于环境.为恶劣的机立窑熟料卸料部位的.殊要求,我们对软接头按下列设计要求进行设计:
(1)耐高温≥300 ℃;
(2)具有良好的缓振和抗疲劳性;
(3)使用寿命>1 年;
(4)耐气压≥20MPa ,密封性能好。
软接头的结构见图1 。图中各尺寸可根据软接头上下相关连接设备或管道的尺寸大小、使用的位置及条件要求来确定。
1 .2 .1 采用冷却水,提高耐高温性能
机立窑卸出的熟料温度,正常情况下为 150 ～200 ℃,非正常情况下,熟料温度高达300 ℃以上,有 时甚至出现红料。在这样高的温度下,软接头即使采用耐热橡胶也难以正常使用,所以设计采用冷却水降温,以提高软接头的耐高温性能,即在软接头管道外周增加一圈冷却水箱体,以阻隔熟料通过钢管壁直接向软接头橡胶传热,防止橡胶高温软化和老化现象发生。高温熟料在软接头钢管内以辐射和传导两种方式向外传热。通过增加冷却水箱后,钢管壁与水之间主要以传导方式进行热交换,钢管壁可简化为单层平壁的导热,其传热量表示为:Q =λδ×F Δt 1 (1)
(1)式中:Q —单位时间内,通过总传热面积传递的热量,W ;
F —总传热面积,m 2 ;
λ—钢板导热系数,W/m·K ;
δ—钢板壁厚,m ;
Δt 1 —钢板内外温差,℃。
冷却水吸收传导的热量表示为:
Q =mCP Δt 2 (2)
(2)式中:Q —单位时间内,水吸收的热量,W ;
m —水的质量,kg ;
CP —水的比热,W/kg·K ;
Δt 2 —冷却前后水的温差,℃。
根据能量守恒定律,在一定的条件下,即可计算出单位时间内冷却水的用量m ,设计出冷却水的供给量,确保冷却效果。
