Установка для охлаждения узлов металлургических печей

Установка для охлаждения узлов металлургических печей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) . (И)!

g1) g С 21 В 7-/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВСР(О В 3! " Л Ч

13 „" ., . 13 КЬД110ТЕЫА (21) 3568867/22-02 (22) 28.03.83 (46) 15.1 2.85. Бюл. У 46 (71) Ленинградский горный институт им.Г.В.Плеханова, Государственный проектный и научно-исследовательский институт "Гипроникель", Московский институт стали и сплавов и Норильский горно-металлургический комбинат им.А.П.Завенягина (72) А.А.Гальнбек, А.В.Ванюков, Е.И.Ежов, В.В.Иванов, Н.М.Барсуков, В.П.Быстров, И.И.Гнедин, 10.Г.Зудин, 0.10.Алексеева, В.С.Цесарский, Э,А.Шамро, Л.С.Романов, Я.Л.Серебряный, М.В.Князев и М.Г.Васильев (53) 669.162.214 088.8 (56) Авторское свидетельство СССР

1(* 775598. кл. F 27 0 1/12,1978, (51)) (57) 1,. УСТАНОВКА ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ

УЗЛОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПЕЧЕЙ, содержащая питающую емкость, трубопроводы, подводящие хладагент к охлаждаемым элементам и отводящие от них, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и взрывобеэопасности охлаждения и снижения капитальных и эксплуатационных затрат, входные отверстия подводящих трубопроводов размещены в питающей эти трубопроводы хладагентом емкости, которая сооб-. щена с атмосферой и снабжена переливкой трубой, а входные отверстия охлаждаемых элементов размещены вьппе уровня хладагента в емкости.

2 ° Установка по п.l, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, выходные отверстия отводящих трубопроводов открыты в атмосферу и уровень этих отверстий расположенниже уровня хладагента впитающей емкости .

1198119

3. Установка по пп,l и 2, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью сокращения высотных габаритов установки, выходные отверстия, отводящих трубопроводов снабжены насосом для перекачки хладагента.

Изобретение относится к металлургии, а именно к устройствам для охлаждения металлургических печей. и может быть также использовано в химической промышленности, энергетике и других отраслях техники.

Цель изобретения — повышение надежности и взрывобезопасности охлаждения и снижение капитальных

1 эксплуатационных и энергетических затрат и сокращений высотных габа-, ритов установки.

На фиг.l показана схема предлагаемой установки; на фиг,2 и 3— варианты установки. . Установка включает питающую напорную линию 1, питающую емкость 2, подающий трубопровод 3, переливную трубу 4, охлаждаемый элемент 5 и отводящий трубопровод 6. Питающая емкость 2 сообщается с атмосферой отверстием 7, расположенныч в крышке или в боковой стенке емкости.

Входное отверсти 8 переливной трубы

4 расположено выше входного отверстия

9 подающего трубопровода 3 и ниже входного отверстия 10 охлаждаемого элемента 5, Стрелками на схеме показано направление движения воды. Для упрощения схемы;-на ней показан только один охлаждаемый элемент 5 со своими подающими 3 и отводящими 6 трубопроводами. В действительности число таких секций, подсоединенных к одной емкости 2, может быть любым.

На фиг.! в качестве устройства, поддерживающего определенный уровень воды в емкости 2, служит переливная труба 4. Однако при необходимости с этой целью можно использовать и другие устройства, в частности, регулятор поступления воды через напорную линию 1, работающий от уровнемера, контролирующего уровень воды в емкости 2.

На схеме предлагаемой установки с устройством стороны отвода воды

5 от охлаждаемых элементов по первому варианту (фиг.2) выходное отверстие

11 отводящего трубопровода 6 открыто в атмосферу и уровень этого отверстия расположен ниже входного отверстия 8 переливной трубы 4.

На схеме предлагаемой установки с устройством стороны отвода воды от охлаждаемых элементов по второму ва рианту выходное отверстие 11 отводяще15 го трубопровода 6 подсоединено к всасывающему трубопроводу 12 водяного насоса 13. Выходная сторона насоса 13 подключена к магистральному трубопроводу 14. К одному трубо20 проводу 12 может быть подсоединено несколько секций, каждая из которых состоит из подающего трубопровода 3, охлаждаемого элемента 5 и отводящего трубопровода 6.

Подающие 3 и отводящие 6 трубопроводы (фиг.1,2 и 3), а также всасывающий 12 и магистральный 14 трубопроводы насоса 13 (фиг.3) могут быть оборудованы запорно-регулирующей

30 арматурой (вентили, задвижки и пр.) и измерительными устройствами (вакуумметры, манометры и др.1, Установка (фиг.l) работает следующим образом.

Поступающая в питающую емкость 2 из напорной линии 1 вода находится в емкости на постоянном уровне, определяемом положением входного отверстия 8 переливной трубы 4. Поg0,âåðõHîñòü воды в емкости 2 находится под атмосферным давлением благодаря наличию открытого отверстия 7.

Ввиду того, что входное отверстие

1198119

55

10 охлаждаемого элемента 5 расположено вьппе уровня воды в емкости 2, на входе в элемент при любых условиях имеет место разрежение. Его величина определяется прежде всего высотой расположения входного отверстия 10 над уровнем воды в емкости 2 (чем больше высота, тем больше разрежение) и, кроме того, зависит от расхода воды в подающем, трубопроводе 3 и полного сопротивления этой линии. Если по условиям компоновки установки высота расположения отверстия 10 над уровнем воды недостаточна для создания потребного .в данном случае разрежения, увеличением гидравлического, .сопротивления (дросселированием) трубопровода 3 с помощью вентиля, задвижки или другого аналогичного устройства можно увеличить это разрежение до требуемой величины.

Предлагаемая установка характеризуется максимальной надежностью в работе. Отсутствие на подающем трубопроводе 3 редукционного клапана или иных .устройств, ответственных за поддержание разрежения, делает установку в наибольшей степени независимой от работы аппаратуры и гарантирует стабильное поддержание требуемых параметров охлаждения.

Взрывобезопасность охлаждения установки повышается за счет того, что в случае нарушения целостности охлаждаемого элемента в ней создаются наиболее благоприятные условия для самопроизвольного прекращения подачи воды к элементу и его опорожнения. Действительно, если вследствие, например, прогара произошла разгерметизация элемента и в него начал засасываться воздух или печные газы, то это.обязательно приведет к разрыву водяного йотока,в элементе, прекращению его течения и к сливу всего или части объема воды, находящейся в элементе и в подающей линии, обратно в питающую емкость 2 {полнота слива зависит от конкретной конфигурации линии и кон-струкции элемента) .

Кроме того, предлагаемая установка конструктивно проста и не требует регулярного обслуживания. Это снижает капитальные и эксплуатационные . затраты на охлаждение.

Работа установки со стороной отвода воды от охлаждаемых элементов по первому варианту (фиг.2) осуществляется исключительно эа счет разности геодезических напоров в начальном: сечении потока (которым является поверхность воды в емкости 2) и конечном его сечении (которым является выходное отверстие 11 отводящего трубопровода 6) . Поскольку оба эти сечения находятся под одинаковым (атмосферным) давлением, то уже при самом малом превышении уровня воды в емкости 2 над уровнем выходного отверстия 11 обеспечивается некоторый расход жидкости в системе. Величина его будет тем больше, чем больше перепад высот между указанными сечениями и чем меньше гидравлическое сопротивление всей системы, включающей подающий трубопровод 3, охлаждаемый элемент 5 и отводящий трубопровод 6. Выбором соответствующего перепада высот можно обеспечить любой практически потребный расход воды.

Установка по этому варианту обеспечивает максимальное сокращение энергетических затрат на охлаждение, поскольку отсутствуют какие-бы то ни были силовые устройства для под4 держания в системе разрежения и обеспечения в ней течения жидкости с заданным расходом — и то, и другое полностью обеспечивается за счет соответствующего расположения узлов установки. В данном решении достигается также максимальная взрывобезопасность охлаждения, так как в случае . прогара охлаждаемого элемента и разгерметизации системы в наибольшей степени снижается вероятность затекания расплава внутрь элемента, что объясняется отсутствием силовых устройств, продолжающих откачку среды иэ систем а даже в случае ее разгерметизации.

Особенностью рассматриваемого варианта установки является необходимость предварительного принудительного заполнения системы водой при ее первоначальном пуске. Это заполнение может быть, например, осуществлено кратковременными подачей воды от напорной сети обратными током через отводящую линию, подключением пос ледней к какой-либо вакуумной сети или созданием избыточного давления воздуха на поверхности воды в питающей емкости.

5 ll

Работа установки со стороной от-. вода воды от охлаждаемых элементов по второму варианту (фиг.3) осуществляется за счет разрежения,создаваемого водяным насосом 13. Последний сюжет находиться в различных положениях по высоте отверстий 11 отводящего трубопровода 6 относительно уровня воды в питающей емкости 2как ниже, так и выше этого уровня.

Насос 13 также может быть расположен

98119 6 достаточно произвольно, что делает рассматриваемый вариант предпочтительньм при стесненных высотных габаритах установки, когда нет возможности обепечить необходи мые разрежения,и расход за счет достаточной разницы геодезических напоров. При этом однако, требуется затрата энер1р гии на роботу водяного насоса

13.

ЗОИИЩИ Заказ 7689/28 Тираж 552 . Подписное

Филиав ППП .иатеат" ° r,Óçèãîðîä, ул.Проахтиаа, 4