一种组合弹簧支架装置，包括两个弹簧支架、立管弯头支架、上刚性体、下刚性体和立管弯头支架；所述的下刚性体包括下底板和两个垂直设置在下底板上的下立板，两个弹簧支架对称分布在下刚性体的两侧，弹簧支架并设置在下底板上，所述的上刚性体包括上支撑板和设置在上支撑板的上立板，上支撑板的两端压在弹簧支架的荷重板上，在荷重板与上支撑板的接触面上设有上摩擦副，上立板伸入至下刚性体中两个下立板的缝隙之间。该装置结构新颖，既满足了透平机进、出口管道的垂直热位移支撑，也以极低的摩擦系数解决了水平管道的轴向热位移问题，大幅减小透平机组承受的水平摩擦力，同时还能够消除跨临界转速时发生的振动，保证了透平机的稳定可靠运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉一种钢铁行业用TRT组合弹簧支架，具体涉及一种用于钢厂TRT或BPRT节能发电装置的组合弹簧支架装置。
技术介绍
TRT-(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称 TRT)高炉煤气余压透平发电装置，是利用高炉冶炼的副产品-高炉炉顶煤气具有的压力能及热能，使煤气通过透平机膨胀做功，将其转化为机械能，驱动发电机或其他装置发电的一种二次能源回收装置。该装置既回收减压阀组泄放的能量，又净化煤气、降低噪音、稳定炉顶压力，改善高炉生产的条件，不产生任何污染，可实现无公害发电，是现代国际、国内钢铁企业公认的节能环保装置。BPRT系统是高炉鼓风机与煤气透平双能源驱动的能量回收机组。通过安装BPRT机组后，不仅能回收高炉炉顶煤气所具有的压力能和热能，降低煤气输配管网的流动噪声，而且通过采用具有国际领先水平的BPRT系统技术对高炉顶压、高炉鼓风机、煤气透平进行闻智能控制，可升闻闻炉顶压，增大闻炉送风的质量流量，从而提闻闻炉的冶炼强度，提闻产量。高炉是钢铁企业的重要设备，其主要作用是冶炼生铁。炉内有铁矿石、焦碳和附加物组成的炼铁炉料，当高温空气被鼓风机鼓入高炉后，经过一系列化学反应，熔化的铁水从高炉底部排出，其顶部则输送出大量的高炉煤气，经过重力除尘、旋风除尘及干式(或湿式)煤气清洗工艺得到较干净的高炉煤气，再经过减压阀组进入低压煤气管网供用户使用。随着高炉越来越趋向于大型化和高压炉顶，高炉所需能耗也越来越大，另外又由于原来炉顶压力是由减压阀组控制的，故顶压越高，在减压阀组上浪费的能量也就越多，产生的噪音也越大，对环境的污染程度越大。TRT或BPRT是用透平膨胀机将原来白白损耗在减压阀组上的高炉煤气的压力能转换成机械能，再通过发电机将机械能变成电能输送给电网，据统计TRT回收的能量相当于高炉鼓风能耗的三分之一左右。该装置的特点是不消耗任何燃料，是消除噪音污染，无公害的最经济的发电设备，可以代替减压阀组调节稳定炉顶压力。由此可见，TRT或BPRT既具有显著的经济效益，又具有明显的环保、社会效益，因此被各钢铁企业作为重大节能技术推广应用。在TRT或BTRT装置中，进、出口煤气管道与透平机采用方法兰螺栓连接，它安装的好坏直接影响到透平机组的安全运行。进、出口煤气管道与透平机相接时，弯管、变径方圆管等的重量不得作用于透平机，煤气管道上的膨胀节必须将热胀冷缩产生的作用力消除，绝对不允许作用于透平机组。进口煤气管道水平布置，在透平机下边通过90度弯管，以垂直方式进入透平机。竖直管段上安装有波纹补偿器，用以吸收水平管段X向热胀冷缩位移、垂直管段z向热胀冷缩位移、弯头X向和z向的热胀冷缩位移。该90度弯头下边为支架，支撑竖直管段、补偿器、弯头和部分水平段的重量和波纹补偿器的弹性反力。出口煤气管道以垂直方式从透平机向下引出，一般为矩形管道，在透平机下边通过90度弯管，变为水平管道，竖直管段上安装有波纹补偿器，用以吸收水平管段X向热胀冷缩位移、垂直管段z向热胀冷缩位移、弯头X向和z向的热胀冷缩位移。该90度弯头下边为支架，支撑竖直管段、补偿器、弯头和部分水平段的重量和波纹补偿器的弹性反力。进、出口弯头下边的支架除了承担竖直管段、补偿器、弯头和部分水平段的重量和波纹补偿器弹性反力外，还要适应水平管道的X向位移，垂直管道和弯头的向下垂直位移Z,保证始终支撑上方的管道重量和弹性反力，所以必须设置弹簧支架和滑动支架，为减少总用在透平机上的滑动摩擦力，还应使滑动支架得滑动摩擦系数尽量小。由于在透平机进、出口管道下方无法采用刚性支撑，弹簧支架在冷态和热态下作为柔性元件始终支撑上方的重量和反力，从而保证不给透平机设备增加额外的垂直负载。水平管道在产生水平热位移时，会产生滑动摩擦阻力作用在透平机上，而高速流动的煤气推动透平机和大型鼓风机的推动，使得气流以湍流的方式运行。压力的脉动以及由于叶片和转轴制造误差、安装误差导致的不平衡转动使得透平机壳体及外围管道极易产生振动，尤其是在跨越临界转速时，系统可能产生透平机不能承受的低频振动。严重影响昂贵的透平机等设备的使用寿命，甚至无法正常连续运行发电。这种情况在承德钢铁公司TRT装置、唐山宝泰钢铁公司BTRT装置、马鞍山钢铁公司第二炼铁厂TRT装置等钢厂多次发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种组合弹簧支架装置，其结构新颖，既满足了透平机进、出口管道的垂直热位移支撑，也以极低的摩擦系数解决了水平管道的轴向热位移问题，大幅减小透平机组承受的水平摩擦力，同时还能够消除跨临界转速时发生的振动，保证了透平机的稳定可靠运行。本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是一种组合弹簧支架装置，包括两个弹簧支架、立管弯头支架、上刚性体和下刚性体；所述的下刚性体包括下底板和两个垂直设置在下底板上的下立板，两个下立板的间距相等，两个弹簧支架对称分布在下刚性体的两侧，弹簧支架并设置在下底板上，所述的上刚性体包括上支撑板和垂直设置在上支撑板的上立板，上支撑板的两端压在位于下刚性体两侧弹簧支架的荷重板上，在荷重板与上支撑板的接触面上设有上摩擦副，上立板伸入至下刚性体中两个下立板的缝隙之间，在下立板上还设有用于限制上立板轴向振动和侧向振动的侧向减振装置和轴向减振装置，在所述的侧向减振装置与上立板的接触面上设有侧摩擦副； 所述的立管弯头支架主要由连接架和与透平机进、出口立管弯头相连接的垫板组成，垫板通过连接架固定设置在上刚性体的上支撑板上端面。本专利技术，所述弹簧支架设有一带底板的外筒，在外筒内设置有预设一定压力的弹簧和压在弹簧上的承力管，外筒的底板连接在下刚性体的下底板上，设置在承力管的上端的荷重板支撑上刚性体的上支撑板，在所述荷重板的上端面贴有聚四氟乙烯层I。本专利技术，所述上刚性体由上支撑板、上立板和加强筋板组成，上立板垂直设置在上支撑板的下端面，上支撑板上与荷重板上的聚四氟乙烯层I相接触的表面固定设有不锈钢层I，由不锈钢层I和聚四氟乙烯层I构成上摩擦副，在所述的上立板的侧表面固定设有不锈钢层II。本专利技术，所述的下刚性体包括一个下底板、两个平行且垂直设置下底板上端面的下立板和加强筋板组成，两个下立板之间的间距相等，在下立板外侧装设侧向减振装置和轴向减振装置。本专利技术，所述的侧向减振装置，为对称设置在两个下立板侧面的侧向减振螺栓，侧向减振螺栓的螺栓头端面镶嵌有聚四氟乙烯层II，侧向减振螺栓的螺栓头端部穿过下立板作用在上立板侧表面的不锈钢层II表面上，由聚四氟乙烯层II和不锈钢层II构成侧摩擦副。本专利技术，所述轴向减振装置由一个刚性板和轴向减振螺栓组成，刚性板固定设置在两个下立板沿间隙方向的一端，轴向减振螺栓设置在刚性板上，上立板深入两个下立板沿间隙内并将轴向力作用于轴向减振螺栓上。本专利技术的有益效果是 其一、本专利技术的TRT组合弹簧支架针对TRT或BPRT装置的实际使用状况，以可变弹簧支架为基础，融合结构简单巧妙的减振装置和摩擦副技术，经过有限元仿真计算分析和实际应用的检验，既满足了透平机进、出口管道的垂直热位移支撑，也以极低的摩擦系数解决了水平管道的轴向热位移问题，大幅减小透平机组承受的水平摩擦力，同时能够消除跨临界转速时发生的振动，保证了本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合弹簧支架装置，其特征在于：包括两个弹簧支架（1）、立管弯头支架（2）、上刚性体（3）和下刚性体（4）；所述的下刚性体（4）包括下底板（401）和两个垂直设置在下底板上的下立板（402），两个下立板（402）的间距相等，两个弹簧支架（1）对称分布在下刚性体（4）的两侧，弹簧支架（1）并设置在下底板（401）上，所述的上刚性体（3）包括上支撑板（301）和垂直设置在上支撑板的上立板（302），上支撑板（301）的两端压在位于下刚性体两侧弹簧支架（1）的荷重板（103）上，在荷重板（103）与上支撑板（301）的接触面上设有上摩擦副，上立板（302）伸入至下刚性体中两个下立板（402）的缝隙之间，在下立板（402）上还设有用于限制上立板轴向振动和侧向振动的侧向减振装置（5）和轴向减振装置（6），在所述的侧向减振装置（5）与上立板（402）的接触面上设有侧摩擦副；所述的立管弯头支架（2）主要由连接架（201）和与透平机进、出口立管弯头相连接的垫板（202）组成，垫板（202）通过连接架（201）固定设置在上刚性体（3）的上支撑板（301）上端面。
【技术特征摘要】
1.一种组合弹簧支架装置，其特征在于包括两个弹簧支架(I)、立管弯头支架(2)、上刚性体(3)和下刚性体(4)； 所述的下刚性体(4)包括下底板(401)和两个垂直设置在下底板上的下立板(402)，两个下立板(402)的间距相等，两个弹簧支架(I)对称分布在下刚性体(4)的两侧，弹簧支架(I)并设置在下底板(401)上，所述的上刚性体(3)包括上支撑板(301)和垂直设置在上支撑板的上立板(302)，上支撑板(301)的两端压在位于下刚性体两侧弹簧支架(I)的荷重板(103)上，在荷重板(103)与上支撑板(301)的接触面上设有上摩擦副，上立板(302)伸入至下刚性体中两个下立板(402)的缝隙之间，在下立板(402)上还设有用于限制上立板轴向振动和侧向振动的侧向减振装置(5)和轴向减振装置(6)，在所述的侧向减振装置(5)与上立板(402)的接触面上设有侧摩擦副； 所述的立管弯头支架(2)主要由连接架(201)和与透平机进、出口立管弯头相连接的垫板(202)组成，垫板(202)通过连接架(201)固定设置在上刚性体(3)的上支撑板(301)上端面。2.根据权利要求1所述的ー种组合弹簧支架装置，其特征在于所述弹簧支架(I)设有一帯底板的外筒(101)，在外筒(101)内设置有预设一定压カ的弹簧和压在弹簧上的承力管(102)，外筒(101)的底板连接在下刚性体(4)的下底板(401)上，设置在承力管(102)的上端的荷重板(103)支撑上刚性体(3)的上支撑板(301)，在所述荷重板(103)的上端面贴有聚四氟こ烯层I (104)。3.根据权利要求2...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘和平，王书平，粱莉，
申请(专利权)人：洛阳长天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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