Способ управления закрыванием газоуплотнительного клапана загрузочного устройства доменной печи

 

Изобретение относится к доменному производству и может применяться при закрывании газоуплотнительных клапанов загрузочных устройств доменных печей реечной передачей, приводимой гидроцилиндрами. Цель изобретения - увеличение ресурсов работы клапана, насоса и исключение потерь энергии. Способ включает разгружение насоса 1 и его рассоединение гидрораспределителем 2 с гидроцилиндром 3 с задержкой во времени от момента контакта тарели 8 с седлом 9, необходимой для создания в полости гидроцилиндра 3 давления, равного номинальному. Ресурс работы клапана повышается за счет повышения плотности прижатия к седлу. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 21 В 7 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4370837/3)-02 (22) 28.0) .88 (46) 23.10.89. Бюл ° № 39 (71) Днепропетровский металлургический институт и Институт черной металлургии (72) В.И,Большаков, А.Ю,Вулых, В. В. Тимагин, В, С, Кострицкий, Н.П,Романец, А,A.Ïðàçäíèêîâ и F..Ï.Ëèõòåðoâ (53) 669,162.24 088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 522236, кл. С 21 В 7/18, 1975.

„„SU„„1516493 А 1

2 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАКР(!ВАННЕ))

ГАЗ ОУ1ШОТНИТЕЛЬ)!ОГО КЛАПАНА ЗАГРУ

ЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДО! !Е1П!ОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к домен-. ному производству и может применяться при закрывании газоуплотнительных клапанов загрузочных устройств доменных печей реечной передачей, приводимой гидроцилиндрами. Цель изобретения увеличецие ресурсов работы клапана, насоса и исключение потерь энергии.

Способ включает разгружение насоса 1 и его рассоединение гидрораспределит..

1516493

P — Рк

t 1

С QH (2) (3) где Рн

P к

4Еж Е

Е

ltP 9

3 — — Еж+Е

d приведенный модуль упругости жидкости и материала трубо провода или цилиндра,МПа; соответственно моdP/dt = С 0) 50 где С

Е и Е дуль упругости ж щкости и материала трубопровода или цилиндра (1,55 1О и 2,2 10 МПа соот3 ветственно); телем 2 с гидроцилиндром 3 с задержкой во времени от момента контакта тарели 8 с седлом 9, необходимой для создания в полости гидроцилиндра 3

Изобретение относится к оборудованию доменных печей, а именно к спосо- 1О бу закрывания газоуплотнительных клапанов бесконусных загрузочных устройств доменной печи.

Целью изобретения является увеличение ресурсов работы клапана и насоса и исключение потерь энергии.

1!а чертеже изображена принципиальная гидрокинематическая схема газоуплотнительного клапана.бесконусного загрузочного устройства доменной печи.

Способ осуществляют следующим образом.

С подачей команды на закрывание клапана происходит нагружение насо25 са 1 и перевод гидрораспределителя 2 в рабочее (крайнее) положение, при котором насос соединяется с одним из гидроцилиндров 3, а другой — со сливным баком 4. Жидкость через гид- 30 рораспределитель 2 подается в полость гидроцилиндра 3, и под действием возникающего при этом давления, плунжер перемещает рейку 5, находящуюая в зацеплении с шестерней 6, насаженной 35 на вал клапана, На валу жестко закреплен рычаг 7, с которым шарнирно связана тарель 8. При контакте тарели с седлом 9 командоапнаоат, установленный на валу клапана, подает коман- 40 ду на разгружение насоса 1 и перевод г щрораспределителя 2 в среднее положение, которая передается с задержкой по времени, определяемой из следующих соображений, Увеличение давления 45 во времени в полости между насосом и плунжером описывается следующим, дифференцидльным выражением: объемная жесткость полости (суммарная жесткость трубо" провода между насосом и цилиндром и HBIIQDHQH поло TH цилиндра); расход жидкости, нагнетаемой в полость (производительность насоса). давления, равного номинальному. Ресурс работы клапана повышается за счет повышения плотности прижатия к седлу. ил.

Отсюда, задаваясь величиной давления Р, которое необходимо создать в полости, определяют время нагнетания жидкости при расходе Он где Рк — начальное давление в напорной полости в момент контакта тарели 8 с седлом 9.

Суммарная жесткость вычисляется по выражению где С вЂ” объемная жесткость трубопровода между насосом 1 и цилиндром;

С вЂ” объемная жесткость напорной полости цилиндра.

Подставляя выражение для С, и Се в (3) и соответственно в (2), получают

1 и = (P — P ) / -------- Е О н K т + у пр,н жг жц (4) номинальное давление, развиваемое насосом, МПа; давление в напорном гидроцилиндре в момент контакта тарели с седлом, MIIa; объем рабочей ж щкости в напорном трубопроводе, м объем рабочей жидкости в гидроцилиндре, м ;

1516493 и d толщина стенки и диаметр трубопровода или цилиндра, м; ! н производительность

5 насоса, м /с.

Таким образом, из зависимости (4) определяют необходимое время работы насоса 1 с производительностью !, после контакта тарели Я.газоуплотнительного клапана с седлом 9 для соз-. дания в напорной полости от насоса 1 до поршня давления Рц, Увеличение этого времени приводит к тому, что после достижения давления в напорной полости номинальной величины, откроется предохранительный клапан и насос 1 перекачивает жидкость через пре— дохранительный клапан и сливной бак

4, При этом давление в напорной полос-20 ти выше номинального, на которое настроен предохранительный клапан, не увеличится и насос 1 работает непроизводительно, Уменьшение времени работы насоса 25

1 после контакта тарели 8 с седлом 9 по сравнению с определяемым из выражения (4) приведет к тому, что насос 1 разгрузится до достижения давления в напорной полости номинальной величины и значит давление в ней останется меньше номинального, а следовательно, пропорционально меньшим будет усилие, под действием которого тарель 8 клапана устанавливается и прижимается к седлу 9, что снижает ресурс работы клапана.

С разгружением насоса 1 гидрозамок 10 запирает полость гидроцилиндра

3, удерживая в нем созданное давле- 4р ние..

Последовательность выполняемых действий следующая, По заданным длине и диаметру трубопровода, соединяющего насос с гидроцилиндром, длине и диаметру гидроцилиндра, производительности насоса, величинам номинального давления в гидросистеме и давлению в напорном гидроцилиндре к моменту контакта тарели клапана с седлом, 50 рассчитывают рациональное время запаздывания разгружения насоса и его рассоединение гидрораспределителя с гидроцилиндром от момента контакта тарели с седлом, 55

В схему управления гидроприводом, вводится реле времени, задерживающее на рассчитанную величину сигнал командоаппарата, связанного с валом: газоуплотнительного клапана на разгружение насоса и перевод гидрораспределителя в положение, при котором насос рассоединяется с напорным гидроцилиндром. Это гарантированно обеспечивает создание номинального усилия прижатия тарели к седлу, повышающее ресурс работы клапана при минимальных расходе энергии и износе

) насоса °

Пример. На доменной печи уетановлено бесконусное загрузочное устройство. В нем восемь клапанных механизмов имеют централизованный гидравлический привод, в том числе четыре газоуплотнительных клапана(ГК), гидрокинематическая схема которых представлена на фиг .1 . Ресурс работы клапана определяется стойкостью контактных поверхностей, которая во многом зависит от усилия прижатия тарели клапана к седлу, к моменту создания на нем перепада давления газа, Поэтому рационально максимально использовать возможности гидропривода, для создания усилия прижатия тарели к седлу,.что для гидропривода означает создание номинального давления в напорном цилиндре 3, после закрывания ГК, Результаты экспериментальных исследований и замеров показывает, что после закрывания ГК, давление в напорном цилиндре, в среднем, равно половине номинального (0,5 Р„,„,). По проекту работа гидроцилиндра по закрыванию ГК прекращается в момент контакта тарели клапана с седлом, по сигналу комлндоапп рата, установленного на валу ГК, а для создания номинального давления в напорном гидроцилиндре 3 необходимо после закрывания ГК продолжить в течение некоторо-го времени работу. Для этого в схему управления гидроприводом вводится реле времени, которое задерживает поF дачу сигнала командоаппарата на разгружение насоса 1 и перевод гидрораспределителя 2 в среднее положение.

При этом насос, оставаясь нагруженным и соединенным с гидроцилиндром 3, после остановки ГК, а значит и плун ке— ра напорного цилиндра, повышает в напорных магистрали и цилиндре давление до номинальной величины, определя— емой настройкой предохранительного клапана, В этом случае основным воп-; росом является назначение задержки времени от сигнала командоаппарата, пода 15 1.6493 привода в 1,5-2,0 раза. Последнее уменьшает простои доменной печи на ремонт и тем самым увеличивает ее производительность, Формула изобретения

1 (P — P ) / --- — --- Е

V +V nP мл .4

= 0,157 с.

Составитель С.Ященко

pepàêòoð Н.Рогулич Техред А.Кравчук, Корректор Т.Малец

Заказ 6349/24 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина,101 ваемого в момент контакта тарели клапана с седлом, до раэгружения гидронасоса. При недостаточной величине эа-,1 держки давление в напорном цилиндре не достигает номинальной величины и значип не достигается поставленная цель, а при излишнем времени задержки насос непроизвольно работает на предохранительный клапан. Величина задержки в зависимости от: длины и диаметра трубопровода, соединяющего насос с напорным, при закрывании ГК, цилиндром (1 35,0 м, йт =

= 0,026 м); длины и диаметра цилинд-15 ра (1 = 0,265 м, Рч 0,09 м); производительности насоса (Qq = 50 дм /

/мин или 0,83-10 м /с); номинального давления в гидросистеме (Pg

= 18,0 MIIa); приведенного модуля 20 упругости жидкости и материала трубопровода и цилиндра (расчет приведенных модулей упругости для жидкости с трубопроводом и жидкости с цилиндром не дает отличий в третьем знаке 25 после занятой, что позволяет для данных расчетом принять его одинаковым и равным Г„,= 1,549 х 10 МИа); давЪ ления в напорном гидроцилиндре к моменту контакта тарели клапана с сед- 30 лом (P q =, 9,0 МПа), равна

Таким образом, время задержки разгружения гидронасоса от момента контакта тарели гаэоуплотнительного клапана с седлом, для бесконусного загрузочного устройства доменной печи сост-. тавляет 0,157 с °

3а счет повьппения усилия развиваемого приводом для установки и прижатия тарели газоуплотнительного клапана к седлу, при обоснованно выбранных параметрах работы привода, повьппается ресурс работы клапана и

Способ управления закрыванием гаэоуплотнительного клапана загрузочного устройства доменной печи преиму— щественно с тарелью и седлом, включающий нагружение насоса и его соединение гидрораспределнтелем с одним из гидроцилиндров и разгружение насоса и его рассоединение гидрораспреде-. лителем с гидроцилиндром, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения ресурсов работы клапана, насоса и исключения потерь энергии, разгружение насоса и его рассоединение гидрораспределителем с гидроцнлиндром осуществляют с задержкой по времени от момента контакта тарели с седлом, определяемой из выражения где Рн — номинальное давление, развиваемое насосом, NIIa;

Р„ — давление в напорном гидроцилиндре к моменту контакта тарели клапана с седлом, МПа;

V — объем рабочей жицкости в трубопроводе между насосом и гидроцилиндром, мз;

V ц- объем рабочей жидкости гидроцилиндра, м ;

E„ — приведенный модуль упругости жидкости и материала трубопровода и гидроцилиндра, МПа, О и — производительность насоса, м /с.