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影响；2） 该机座结构简单，质量轻，在土建施工中可以节省材料；3） 增加过载保护弹簧装置。当异物落入连杆并导致连杆卡住时，电机扭矩增加超过弹簧预载，弹簧被迫压缩，拉杆头与连杆分离，电机将在设计扭矩范围内旋转，以保护电机。4） 传动采用双偏心机构，实现±1mm、±3mm、±4mm、±5mm 的多档低幅正弦振动，通过旋转偏心套调整振幅，调整方便。5） 采用变频电机作为动力源，振动频率高达360r/min。6）将振动台和结晶器的重心置于连杆铰点外弧处，使板簧始终处于张紧状态，结晶器的重量和拉坯阻力由连杆承担，保证振动的稳定性。 在生产的开始阶段，调理振幅不合理，导致漏钢事故时有发生；就算是稳定运行后，也会出现不规则的振痕以及深度程度大等问题。因此实施了很多的技术改造以解决相关问题。
2.2 机械设备的校准
振动装置开始工作后，磨合是必不可少的，很多因素会导致偏摆现象的发生，例如大幅度变化的温度、应力释放、拉坯阻力的变化、紧固件松动。一旦偏摆问题产生，铸坯四个面会呈现差异性的振痕，并且出现不规则的形状，不仅会造成漏钢事故，更能够造成铸坯表面的裂纹缺陷，严重影响生产工序和产品质量。因此，对结晶器振动设置的检测是必要的。检测的方式包括百分表检测、杯水检测、分币检测等
[2]
。结合现场的条件，检测振动状况结果更精细的为百分表，
务必在0.1mm 的范围内进行横向与纵向的摆动。一旦振动装置偏摆度不符合设计标准，便要采取相关的措施进行纠正，包括对板簧的调整、对缓冲器的调节等。同时，为了确保铸坯表面均匀的振痕，必须对振动装置进行定期校准。 2.3 振动参数优化
相关系数矩阵一般情况下，铸坯表面的振痕和横裂纹呈现共生性的特点，只有先解决振痕深度才能够减少横裂纹。如果是稳定的设备运行，振痕与相关的振动参数息息相关，包括振幅、波形、负滑时间、振动频率等。机械振动会在连铸机的运行中
产生，会呈现正弦波形的振动波形，根本无法改变，因此，有必要对负滑脱时间、振幅、振动频率进行合理调整，按照实际状态对振动参数影响连铸表面质量的程度进行评估。结果显示，振痕的深浅取决于振幅的大小；具体地说，振幅频率越大负滑脱时间就越短，振痕也相应变浅[2]。
2.3.1 振幅的优化选择
基于振动装置，结晶器进行了三种振幅的设计，数据分别为±3mm、±4mm、±5mm，对三种振幅的可靠性进行验证，可利用不同振频环境进行三种振幅的试验，数据见表2。
通过表2不难看出，相同频率环境中，振幅的大小与负滑脱消耗时间的长短成正比例，这种规律导致振幅越浅，相反的情况下会振痕越深。因此，保护渣吸入量的大小取决于振幅的大小，连铸坯的脱壳与结晶器铜管润滑导致黏结性漏钢的机率增加。很大的振幅会延长负滑脱的时间，形成难以控制的大偏摆，铸坯表面的横裂纹是振痕深造成的，造成拉断事故发生[3]。通过各种因素的分析可以确定±4mm 振幅能够满足加工需求。此振幅下连铸坯的表面如图2所示。
通过图2可知，保证振痕间距最小的振幅是3mm 时；在4mm 振幅情况下，呈现非常浅的振痕且可以保证均匀的间距；可如果是5mm 的振幅，振痕会很深，并且表现很大的偏摆。
2.3.2 振频的优化选择
因为不匹配的设备性能，额定为1500r/min 的电机转速，
基于i =4.5的减速机速比，可以在0次 /min~333 次 /min 设定振动装置频率。在浇铸中生产节奏会带动拉速变化。而拉速变化会 引发工艺参数的变化，对铸坯的脱模与铸坯表面质量造成不良的影响[3]。为了确保生产工艺参数稳定，如果改变拉速，也要对振动参数进行同步调整，必须确保两者间呈现正比线性关系。
综合相关文献，并对业界企业的生产经验进行借鉴，最佳的负滑脱时间可设定为0.25s 左右，如此设置能够保证铸坯表面的质量，并且可以稳定连铸生产的效率。振频与拉速
表1 小方坯连铸机振动装置组成及性能
指标结构形式布置形式振动速度曲线振动频率/（次/min）振动振幅/mm
铸机半径/m
电动机
减速机
参数
全板簧机构
内弧侧布置
正弦曲线40~300
土3、土4、士5可调
10
变频调速、11kW、1500r/min
涡轮蜗杆减速机、速比4.5
Z —振程与拉速之比/[mm ·（m ·min）-1]；NS —负滑脱率
图1 负滑脱时间、振频关系曲线
0.350.300.250.20
0.150.100.0500
50
100
150200
Z =1.5Z =2
Z =3Z =4
Z =6Z =10
NS =20%
写论文NS =2.4%
NS =-20%
Z =8
250
300
350
负滑脱时间/s
振频f /min
-1
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关系的确定可以通过目标反推法完成。变频器频率=0.25s （负滑脱时间）/100×拉速×1000/4×振幅，在正常的拉速情况下，务必保证振动装置负滑脱时间限制在0.25s 以内。因为开浇采用很低的拉速，低振频能导致黏结拉漏，所以，如果低于0.3m/min 的拉速，那么就要确保40次/min 的振频。如果为3
33次/min 的设备极限频率，考虑到保护设备的需要，一旦超过300次/min 的振频，拉速变化时，都能够确保300次/min 以上的振频。正常条件不同钢种的拉速范围为1.5 m/min~3.6m/min。实践表明该匹配关系可以满足生产的实际需要，如图3。
控制振动参数可以借助振动参数模型完成，在拉速稳定的区域，皆可保持良好的振动频率的线性关系，也可以保证连铸坯的振痕。对各类钢种加工过程进行分析可知，如果振动参数条件相同，低碳钢的振痕比高碳钢深一些[4]。
目前在加工连铸的过程中，对产品表面的质量要求极高，而影响连铸表面质量的就是振痕。结晶器振动负滑脱时间是振痕产生的关键影响因素。在提升拉速的过程中，选择振动参数时，要选择合理的负滑脱时间。
什邡政府3 结论
该文结合连铸机的特点，提出的方法可以有效地辨识连铸机的运行状态，解决了现有技术中连铸机的振动不稳定会对铸坯质量产生影响的问题，能够快速判断连铸机是否处于最佳运行状态，可为实际连铸生产提供指导。该文确定了振幅、振频、拉速匹配存在的关系，有效优化设置了小方坯的振动工艺参数，可以结合不同的钢种，保证所选拉速具有最佳效果，并且工艺中应用新技术显著提升了产品表面的质量。
参考文献
[1]邹康，容芷君，但斌斌，刘洋.基于拉矫力电流信号的连铸机状态评估方法研究[J].武汉科技大学学报，2021，44（3）：176-181.
[2]谢长川，钱亮，韩占光，李富帅.连铸机振动参数的优化方法探讨[J].特殊钢，2021，42（1）：35-37.
[3]王文学，张曙光，王永洪，张继强，刘增儒，涂家佳，曾晶.宽厚板连铸机高效优化改造实践[J].云南冶金，2021，50（1）：90-94.
[4]
杨志雄，朱国军，张年华，杨鹏辉，贾敬伟，孙丰硕.小方坯结晶器正弦振动参数的优化
[J].连铸，2020（6）：74-78，82.
图2 振幅不同情况下的铸坯表面现象
图3 拉速和振频的匹配关系
表2 3种振幅生产效果对比
振幅/mm ±3±4±5生产炉数/炉606462黏结漏钢次数/次200振痕深度/mm
0.3
0.4
0.7
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0 引言
暖通管道通常敷设在非空调、非供暖房间或区域进行保温，而敷设在空调、供暖的房间或区域时通常不保温，因为沿途的冷、热量会散到空调、供暖的房间或区域，认为没有冷热量损失。但能量不光有量的多少，也有质的高低，以上两种情况管道的冷、热量都会有损失，会导致供冷的空调管道内流体温度升高，供热的采暖管道内流体温度降低，也就是造成能量品质降低。末端的散热设备散热量会受到供给它的冷冻水或采暖热水的温度影响。在管道沿程不长，管道冷、热量损失不大的情况下影响不明显。但当管道较长时，如不考虑管道沿途散热的影响，则会造成设备供冷或供热量不足，从而导致热力失调。如果能够到管道沿途热损失的规律，就可以根据该规律合理选择换热设备的换热面积（风机盘管、散热器等），有效减少热力失调的现象。同时也可以采取管道保温的措施减少沿途冷、热量散失，提升下游冷、热媒品质，避免散热设备因换热面积加大而导致投资增加。 在实际工程设计中对管道沿途散热的规律是不了解的，不能进行定量计算和分析，甚至没有考虑这一因素，导致末端散热量不足，系统前后的热力失调。由此可见，由于缺乏理论依据，因此，无法将设计做到最优[1]。研究管道沿途热损失规律及其对散热设备的影响有助于提高设计水平、减少能耗，对指导工程实践具有非常现实的意义。
野麻草1 理论推导
随着管道沿途长度的增加，空调供冷管道内水温升高，与室内温度的差值缩小，因此水温的下降速率
是变化的，同样供暖管道水温的变化速率也是变化的。推导这一规律首先应出内在的函数关系，建立微分方程。为便于分析做如下假设：室内温度始终不变，管道各处的传热系数均相同，管道内流体的流量始终不变。在某一微小管段内流体向室内传递的热量等于这一微小管段内流体前后的温差与质量流量及比热的乘积。根据管道散热的能量守恒关系，建立如下微分方程。
d L·π·D·K·（t n -t ）=d t·G·c
（1）
式中：G -流体质量流量（kg/s）；
c -流体比热[J /（㎏·℃）]；D -管道直径（mm）；k -管道传热系数[（w /（m 2·℃）]；t -管道内流体温度（℃）；L -管道长度（m）；
t 1-起始端内流体温度（℃）；
t n -室内温度（℃）。对公式（1）进行变换，得到公式（2）。
S
D K dL G c
江汉油田教育集团t t
dt n πd L d L
（2）对上式两端进行积分：
S ³
³
D K dL G c t t dt n
t t
L
10
πd L d L （3）
积分并整理得：
t t t e
t n n
1
（4）公式（4）就是管道内流体温度与管道沿程长度之间的
函数关系式。当L 增大时值减少，当L 足够大时趋近于0。所以流体沿管道长度方向温度趋向于室内温度方向变化，当管道最够长时管道内流体的温度等于室内温度。管道内流体的变化趋势如图1所示。
图1 管道内流体温度沿管长变化曲线
由图1可以看出夏季空调的冷冻水管道起始温度和冬季供暖管道起始温度均随着管道长度L 的增加而趋向于室内温度 。这一变化过程不是线性的，起始端变化速率较快，随着沿程长度的增加变化速率逐渐减缓，这一结果也与前面的分析一致。有了该理论方程就可以结合具体的项目进行定量分析计算。
2 实例分析
结合笔者自己设计的两个项目具体应用该理论计算公式。两个项目分别是硬质合金工业园（一期）和兰州恒大文化旅游城A-57地块九年一贯制学校。前一个项目工程地点在厦门市，厂房内设集中空调，冷源为3台螺杆式冷水机组，末端有风机盘管、吊顶式新风机组和组合式空调机组，其中工艺空调区域为溶液除湿空调机组。由于项目面积较大且为单层厂房，因此管道输送距离较远。冷冻水由制冷机房通过管道输送到空调末端[2]。后一个项目位于兰州市，设有集中采暖系统。地下室设置换热站，将一级网热水换热为
暖通管道沿途冷、热损失规律分析
郭志龙
（厦门陆原建筑设计院有限公司，福建 厦门 361012）
摘 要：暖通管道内流体沿程温度升高或降低对末端的供热量或供冷量有较大影响，尤其是当管道敷设在空调或采暖区域时这一影响往往被忽略，这可能会导致系统出现较严重的热力失调。该文对暖通管道内流体温度沿程的变化规律进行了理论分析，推导出公式。并结合实际工程项目应用该公式，得出具体数据，进行总结，为实际工程设计中设置采暖或空调管道长度以及确定管道是否保温提供参考。关键词：沿程温度变化；保温；管道中图分类号： TU 995.3 文献标志码：A
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