Способ оптимизации положения оси вращения печи

 

Изобретение относится к вращающимся печам и может найти применение в цементной , химической и металлургической отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение срока службы корпуса печи и футеровки за счет выравнивания деформаций в опорных и пролетных сечениях печи. Способ оптимизации положения оси вращения печи предусматривает опускание опор с максимальным изгибающим моментом на высоту, при которой величины изгибающих моментов в опорных сечениях и по серединам пролетов будут равны по значению. 4 ил., 10 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 Е 27 В 7/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКН7 СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Я1) 4672404/33 (22) 03.04.89 (46) 30.06,91. Бюл. t4 24 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Л.Д.Величко, M.È.Mèêèòèí, И.В.Куэьо и В.А.Пашистый (53) 666.94,041 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1560962, кл. F 27 S 7/22, 1988, (54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ОСИ ВРАЩЕНИЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к вращающимся печам и может найти применение в цементной, химической и металлургической отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение сроков службы корпуса печи и футеровки за счет выравнивания деформаций в опорных и пролетных сечениях печи.

На фиг, 1 изображена схема нагрузки вращающейся печи e 5х185 м; на фиг. 2— значения изгибающих моментов, действующих на корпусе печи при прямолинейном расположении оси вращения; на фиг. 3— изгибающие моменты после опускания опор f4 2 и М 6 (после оптимизации положения оси вращения); на фиг. 4- схема закрепления датчиков продольной деформации корпуса печи.

Сущность способа заключается в том. что максимальные изгибающие моменты, действующие в опорных сечениях, уменьшают путем опускания этих опор на величину, при которой опорные моменты. Ж,, 1659691 А1

1 (57) Изобретение относится к вращающимся печам и может найти применение в цементной, химической и металлургической отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение срока службы корпуса печи и футеровки за счет выравнивания деформаций в опорных и пролетных сечениях печи. Способ оптимизации положения оси вращения печи предусматривает опускание опор с максимальным изгибающим моментом на высоту, при которой величины изгибающих моментов в опорных сечениях и по серединам пролетов будут равны по значению. 4 ил., 10 табл. приближаются к значениям изгибающих моментов в соседних пролетах и опорных сечениях, Для определения значений изгибающих моментов, действующих в пролетах и на .опорах печи, используется зависимость величины балочной (продольной) деформации корпуса 1 от величины действующего на данном участке изгибающего момента.

Напряжения от изгибающих моментов в корпусе 1 на опорах croon и в пролетах о,р определяются по зависимостям а„= —; o» — — — е-, (1)

Mon, Mn Ion Wnp где М„п и Mnp — изгибающие моменты, действующие в опорных и пролетных сечениях;

Won u Ф4Р— МОМЕНТ СОПРОТИВЛЕНИЯ В опорном и пролетном сечениях.

Кроме того, напряжение (тсвязано с относительной деформацией зависимостью о=я Е, (2) где Š— модуль упругости материала корпуса

1 печи; о

1659601

E — относительная продольная деформация корпуса 1 печи, измеряемая тензодатчиками 2.

Из формул (1) и (2) имеем:

Мол = Е E "ол, Mï,Ð=Е Е V@I,. (3)

Для определения значений ОтнссителHI ix деформаций F. Используются тенэодатчики 2, показания которых регисгрир чотся цифровым тензометрическим мостом ЦТМ5, Предварительно датчики 2 крепят к корпусу 1 (на опорных сечениях и по центрам пролетов) в горизонтальной плоскости (фиг.4) на печи с прямолинейной осью вращения, При закреплении датчиков 2 на корпусе

1 в горизонтальной плоскости И они не испытывают деформации от изгиб":: корпуса

1, так как образующая корпуса 1 г, ::i; IIonnженная в горизонтальной плоска1 ти, <е изменяет своей длины при изгибе:.сорпуса 1

,.изменяется лишь незначительно ее форма}

После поворота печи на 90 нижние вОлокна корпуса 1 в середине г1ролета и верхч;ле волокна корпуса 1 в опорном сечении испытывают максимальную деформацию растяжения, а верхние волокна в середине пролета и нижние волокна в опорном сечс— нии подвержены максимальной деформации сжатия, обусловленной действием изгибающих моментов М, Таким Обра:ом, датчики 2 деформации, предварительнО закоепленные в горизонтальной плоскости („не подвержень1 деформациям растяжения и сжатия, поэтому их сопротивление в этом положении принимается за нулевое, т,е, за начало отсчета.

После поворота корпуса 1 печи на 90о (в положение, при котором датчики 2 размещаются в вертикальной плоскости II--И) их показания изменяюгся на величинь. ãIðîдольных (балочных) деформаций е. Эти деформации я фиксируются с помощью моста

ЦТМ-5 и записываются в таблицы, Затем определяк>т на каких опорах действуют максимальные, изгибающие моменты М (по максимальным значен ям деформаций 8). Опоры, подверженные действию максимальных изгибающих ма ментов М, опускают путем раэдвижки опорных роликов на высоту, при которой величины изгибающих моментов М, действующих в сечениях этих опор, равны по значению величине изгибающих моментов М соседних опор и пролетов.

Для определения значений изгиба ощих моментов М, действующих в пролетах и HB Опорах печи, можно акже воспОльзо" ваяться расчетным методом. Так. при прямолинейной оси вращения печи @ 5 х 185 м и схеме нагрузки, изображенной на фиг. 1. изгиба.ощие моменты М, действующие на опорах и в пролетах, рассчитанные с помощью ЭВМ, соответствуют схеме, приведенной на фиг. 2, Сравнивая числовые значения иэгибиощих моментов Ч и анализируя их эпюру, изображенную на фиг; 2, определяют, что максимальные иэгибающие моменты M действуют на опорах

¹ 2 и N- 6 (M2 =- 14283 к Н м; Mo = 14744 к Н м,, С помощью ЭВМ определяют, на какук величину необходимо опустить опоры ¹ 2 и

¹ 6, чтобы изгибающие моменты М. действующие в этих опорах, приблизились по эначани о к значениям изгибающих моменТоВ М, действующих на соседних опорах и в пролетах. Затем опускают на эту величину наиболее загруженные опоры.

В табл, 1 и 2 приведены значения моментов IVI, действу ощих на опорах и в пролетах корпуса 1, полученные на ЭВМ после опускания опор

Сравнивая значения моментов М, действующих в опорных и пролетных сечениях при прямолинейной оси вращения печи, с полученными значениями моментов после опускания опор (табл,1 и 2), можно отметить, что максимальные изгибающие моменты Ы, действующие на опорах N 2 и ¹ 6. уменьшились. Поэтому уменьшилась деформация корпуса 1 и футеровки на этих опорах, ПОвысилсЯ срок их службы, В табл, 3 и 4 приведены величины деформаций е корпуса B опорных и пролетных сечениях прямой ocl вращения соответственно, В табл, 5 и 6 приведены величины изгибающих моментов М, действующих на опорах и в пролетах при прямой оси вращения печи, Пример исполнения способа для вращающейся печи <3 5 х 185 м, Ось вращения которой прямолинейна, Предварительно закрепили в опорных сечениях v. по серединам пролетов в горизонтальной плоскости на корпусе 1 печи тензодатчики 2 продольной деформации (фиг. 4): повернули корпус на 90"; с помощью моста UTM — 5 Определили относительные деформации е опорных и пролетных сечений (табл. 3 и 4); по величинам относительных деформаций гопределили значения изгибающих моментов М, действующих в опорных и пролетных сечениях (табл, 5 и 6); определили, что наибольшие изгибающие моменты M действуют во

2-й и 6-й опорах (табл, 5): опустили опоры №

6 и ¹ 2 на величину, при которой значения

1659691

Таблица 1

Изгибающие моменты М, действую цие в опорных сечениях

Мз

М5

7524

11500

12240

9200

8700

11800

Таблица 2

Изгибающие моменты М, действующие в пролетных сечениях

М2-3

10470

101000

5500

5100

6000

9800 изгибающих моментов M в этих опорах достигло моментов в соседних пролетах и на опорах, S табл. 7 и 8 приведены значения относительных деформаций я сечений корпуса 1 после опускания опор ¹ 2 и № 6.

При определении изгибающих момен— <îâ М, действующих в опорных и пролетных сечениях, используют формулы (3). В формулах (3) Š— модуль упругости материала корпуса 1 печи Е = 2,07 10 кПа ч оп = — >0 5о<1

2

%

2 где 0 — диаметр <орпуса 1,500 см;

Я< г< — толгдина стенки корпуса " в опсрной сечении, 6 см;.

S<» — толщина станк-: корпуса 1 p пролетном сече<-.v., 3 см;

INoo;, = 2,355 м"; Wgp =- "!,775 м .

В табл. 9 N 10 Г<риведены значения изгибающих моментов М, действующих на опорах и в пролетах после опускания опор

%2и <Фб.

Сравнение значенлй изгиба:,ощих моментов М„де<лст вуащих а оo<п оoрpа х i t. 2 и М 6 при прямой оси вра<цения (-.абл,,) с этими же моментами, действующими г:осле опускания опор ча 0,8 мм, показывает, что они существенно уменьшились и приблизились к значениям изгибающ<<к моментов М, действующих в соседних пролетах и на соседних опорах, т.е, оптимизируются. условия эксплуатации корпуса 1 и футеровк<л печи.

Сравнечие оезультатов измерения изгибающих моментов M в опорах ¹ 5 и N-. 6 и пролетах Vh 6 — 7 по продольной деформации коргуса 1 с ранее полученными с помощью ЭВМ изглбающими моментами М, приведенными в табл. 5 и 6, показывают, что они близки по значению, т.е. экспериментальная поверка способа подтверждается данными, полученными аналитическим ме-. тодом.

Применение предлагаемого способа оптимизации положения оси вращения печи позволяет повысить срок службы футеровки и корпуса печи, так как за счет выравнива5 ния значений изгибающих моментов М величины радиальных и продольных деформаций в огорных и пролетных сечениях выравниваются. При этом части <но разгружаются перенапряженные зоны футеровки

10 и корпуса 1 и средний срок их службы увеличивается, кроме того, печь более полно испсльзуется за счет повышения ее стойкости, Предлагаемый способ отличается про15 стотой в исполнении и может быть осуществлн с помощью ЭВМ и средств контроля положения оси вращения печи (во время ее ремонта и работы).

Формула изобретения

20 !. Способ оптимизации положения оси вря<цения печи, включающий частичное выравниван<ле нагрузок на опорах путем их перемещения в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью

25 повышен<ля сроков службы корпуса печи и футеровки за счет. выравнивания деформации в опорных и пролетных сечениях печи, определяют наибольшие значения изгибающлх моментов корпуса печи в опорных сече30 ниях и по серединам пролетов, затем опускают опоры, подверженные воздействию максимальных изгибающих моментов, на высоту, при которой величины изгибающих моментов этих сечений будут равны по

35 з:-::ачению величинам изгибающих моментов соседних пролетов и опор корпуса.."., Способ, по и 1, отличающийся тем, что наибольшле значения изгибающих

40 иоментов определяют по величинам продольных деформаций корпуса печи, для чего закрепляют в опорных сечениях и по середлнам пролетов в горизонтальной плоскости,патчики продольной деформации

45 корпуса и поворачивают корпус печи на 90О.

1659691

Таблица 3

Таблица 4

Показатель 2

Изгибающий момент, М, КНм 7312

70 f0

Таблица 5

74625

Таблица 6

65 3145

10 сительдефОII ма(ид нижние датчики верхиие датчики

1659691

Таблица 7 аблица

1659691

Mg-y

Составитель Л,Петрова

Редактор Т,Парфенова ТехредМ.Моргентал Корректор М.Шароши

Заказ 1831 Тираж 400 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101