Устройство для регулирования давления газа на колошнике доменной печи

Устройство для регулирования давления газа на колошнике доменной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ,ЦЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НА КОЛОШНИКЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащее газоподводящую и газоотводящую камеры, клапаны с седлами, гибкими элементами и запорными конусами, расположенными один с внешней стороны, другой с внутренней стороны газоподводящей камеры и соединенными штоками с приводами их перемещения и вращения, и систему орошения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при эксплуатации, диаметр запорного конуса, расположенного с внутренней стороны газоподводящей камеры, составляет 1,05-1,15 диаметд ра запорного конуса, расположенного jg с внешней стороны газоподводящей камеры, а шток выполнен из шарнирно соединенных частей.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 21 В 7 20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3458066/22-02 (22) 25.06.82 (46) 15.02.84. Бюл. Р б (72) А ° М.Мартынов, В.И.Куклич, P.Ô.Ãðà÷, С.Н.Левский, Б.Д.Иванов, Д.К.Мызенко, A.Â.Áîãoëþáoâ, Н.A:Taì÷åíêî и В.И.Хоничев (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (53) 669 ° 162.227(088.8) (56) 1. Старицкий В.Н. Газовое хозяйство заводов черной металлургии, М., Металлургия, 1979, с.62-63.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2946306/22-02, кл. С 21 В 9/12, 25.06.80.

„„SU„„10732 A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ ГАЗА НА КОЛОШНИКЕ ДОМЕННОЙ

ПЕЧИ, содержащее газоподводящую и газоотводящую камеры, клапаны с седлами, гибкими элементами и запорными конусами, расположенными один с внешней стороны, другой с внутренней стороны гаэоподводящей камеры и соединенными штоками с приводами их перемещения и вращения, и систему орошения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности при эксплуатации, диаметр запорного конуса, расположенного с внутренней стороны газоподводящей камеры, составляет 1,05-1,15 диаметра запорного конуса, расположенного Е с внешней. стороны газоподводящей камеры, а шток выполнен из шарнирно соединенных частей.

С:

1073286

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования давления газа на калошнике доменной печи, включающем газоподводящую и газоотводящую камеры, клапаны с седлами, гибкими элементами, запорными конусами, расположенными один с внешней стороны, другой с внутренней стороны газоподводящей камеры и соединенными штоками с приводами их перемещения и вращения, и систему орошения, диаметр запорного конуса, располо- женного с внутренней стороны газоподводящей камеры, составляет

1,05-1,15 диаметра запорного конуса, расположенного с внешней сто50

65.

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к доменному производству, и может найти применение при регулировании отвода газов на доменных печах.

Известно устройство для регулирования давления газа на колошнике доменной .печи, включающее газоподводящую и газоотводящую камеры, клапаны с седлами, запорным конусом, штоком, приводами перемещения запорных конусов, систему орошения fl).

Недостатком известного устройства является необходимость преодоления больших усилий от давления газа, действующего на поверхность запорного конуса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования давления газа на э0 колошнике доменной печи, содержащее газоподводящую и газоотводящую камеры, пары клапанов с седлами, гибкими элементами, запорными конусами, расположенными один с внешней 25 стороны, другой с внутренней стороны газоподводящей камеры и сое 3 диненными штоком с приводами их перемещения и вращения, и систему оро-, шения 2(. 30

К недостаткам этого устройства относятся низкая надежность работы привода перемещения запорных конусов, который должен .быть по.стоянно включен для обеспечения герметичности путем создания необходимого усилия сжатия на уплотняемых поверхностях, а также сложность обеспечения необходимой соосности штока с местами его посадки в корпусе, т.е, технически трудно 40 при значительных габаритах устройства обеспечить надежное запирание клапанов (прилегание по всей поверхности запорных конусов к седлам) . 45

Целью изобретения является обеспечение повышения надежности при эксплуатации. роны газоподводящей камеры, а шток выполнен из шарнирно соединенных частей.

Соотношение диаметров обосновывается следующим.

Для обеспечения герметичности необходимо создать на общем штоке дополнительное, постоянно дейст вующее на время закрытия конусов усилие сжатия уплотняемых поверхностей рсФ-РСФ.+РСФСР Это усилие должно быть: направлено от каждого конуса к соответствующей стенке газоподводящей камеры, имеющей место уплотнения — седло клапана.

Создать это дополнительное усилие сжатия внешней силой (при помощи привода) сложно и не экономично. Лучше использовать существующий перепад давления ((Р. При этом достаточно диаметр конуса, расположенный с внутренней стороны газо; подводящей камеры, выполнить большим диаметра запорного конуса, расположенного с внешней стороны газоподводящей камеры. Тогда

Pñ =Рсж+РС„= -4 "Д P(D2-D.2) . (1)

eÆ, C_#_2

Усилие от внешнего привода исполь,зуется только в момент открывания конусов. Усилия сжатия Рс-7,„и Рс(2, входящие в формулу (1) для создания надежной герметичности, определяются из следующего выражения для конусных поверхностей беспрокладочгде -(О„-D2) - площадь проекции с уплотняемого пояска запорного конуса (фиг.1 узел 1). Для упрощения расчетов выразим площадь проекции пояска через ширину пояска Ь и средний диаметр пояска, т;е.

I ((2 2

4 (D„D ) = D(2 Ьэ.(2 з1п И+ Рт) жение ---"- †- =К, тогда P

++S У7 с i,2

= (. D< 2 ° Ьэ „2 К „2 . Необходимое общее усилие для создания надежной герметичности по большему и меньшему конусам составляет

Как правило, для большого и малого конусов конструкция уплотнения одинакова, так как условия их эксплуатации абсолютно аналогичны, поэтому можно принять,.что

ЪЭ1""ЪЭ1"-ЪЭ Я - 2-% i 2

Подставляя эти значения в формулу (3) получаем следующее: сФ ca+ сж =((ЬэцК(0- +02 (4) 2

1073286

;ного звена 8, соединенного шарнирами 9 с полуштоками б.

Полуштоки 6 смонтированы в опо" рах 10 и снабжены приводами 11 вращения запорных конусов.

Шток соединен с приводом перемещения 12. Устройство оборудовано системой орошения 13 и файпасным гаэоходом 14 с клапаном 15.

10 Устройство работает следующим образом.

Газ из газоподводящей камеры 1 поступает в газоотводящую камеру 2 через седла клапанов 4, располо15 женных попарно в стаканах 3. Последние имеют окна для прохода газа,у но согласно формулам (1) и (4) левые выражения равны, тогда приравнивая правые части этих формул, получаем

При необходимости прекратить проход газа привод 12 перемещает

20 шток (с полуштоками 6, промежуточным звеном 8) с запорными конусами 7 по направлению к седлам клапанов 4.

Запорный конус 7 расположенный с вйутренней стороны гаэоподводящей камеры, выполнен большего диа.метра, чем эапорный конус 7, расположенный с внешней стороны газо" подводящей камеры, поэтому усилие от давления газа на каждый из запорных конусов полностью не уравновешивается, а способствует надежному прижатию конусов 7 к,седлам клапа на 4. Привод 12 может быть при этом выключен.

cos(8-lO)

b 40

Подставляя значения - и К в форD2 мулу (6) получаем =1+16.

02 (0,01-0,015) (0,4-0,6) =1+(0,064-0,15) ° т.е. i=1,064-1,15.

2

Увеличение соотношения — влеDq

2 чет за собой увеличение мощности внешнего привода для открывания ко- . нусов..

На фиг.l показано предлагаемое устройство, поперечный разрезу на фиг.2 — разрез A-А на Фиг.l; на фиг.З вЂ” узел 1 на фиг.l.

Устройство состоит иэ газоподводящей камеры l, установленной внутри гаэоотводящей камеры 2. Между ними установлены стаканы 3, в кото 60 рых размещены седла клапанов 4, снабженные гибкими элементами 5.

Шток клапана состоит из двух полуштоков б с закрепленными на них . запорными конусами 7 и промежуточ- 65

ALP (D„-Ог =ЛЬэс1К(D„+D2 (5) так как для данного вида атбюрации

q = 4р = 44р Формулу (5) можно записать как

М вЂ” LLp(D1-D,)(D„+D2l УЬ рк(2 ) ) и сокращая одинаковые величины, 1 получаем 4 (D -D> ) =4ЬэК, деля правую и левую части формул на D2 после преобразования, получаем

В„

Ьэ ° К

Рассмотрим выражение †--. 1ак

2 как ширину пояска из условия надежного .сочлененйя уплотняемых поверхностей, а также для создания необходимого удельного давления стараются делать минимальными, можно для условия доменного производства принять следующее:

Ьэ 5- 30

0 01-6 015

D 400 - 2000

2 а.. коэФФициент K= поцs in (о(+ р ) соз ртсчитать из условия обтюрации ти-. па ХШ, где d. = 15-30, рт =8-10 поэтому

Все возможные неточности изготовления на надежность работы устройства влияния не оказывают, так как компенсируются шарнирами 9 и промежуточным звеном 8.

Гибкие элементы 5 дополнительно компенсируют неточности сборки, а также зазоры в шарнирах 9.

Для обеспечения плотного закрывания клапанов в условиях их.эарастания (отложениями) осуществляется вращательное движение запорных

1 конусов 7 приводами 11.

Система. орошения 13 обеспечивает подачу воды в устройство. После закрытия клапанов и поднятия давления газа под колошником доменной печи до номинальной величины включается в работу поворотный клапан 15 на байпасном газоходе 14.

Возможно также применение устройства с автоматическим поддержанием давления газа над колошником одним из попарно расположенных клапанов без клапана 15.

Отвод шлама иэ устройства осуществляется одним,из известных способов.

Преимуществом изобретения является повышенная надежность его ра1073286

6 боты за .счет обеспечения газоплотности, конструкции и использования давления газа для закрывания клапанов.

Экономический эффект от внедрения.изобретения на доменной печи объемом 1700 мз составляет порядка 180 тыс.руб. в год.

1073286

Составитель Б.Негинский

Редактор Н.Ивыдкая Техред И.йсталош Корректор A. Ильин

Заказ 273/23 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4