Водоохлаждаемый диск клапана горячего дутья

 

Использование: оборудование воздухонагревателей доменных печей. Сущност изобретения: устройство состоит из обечай ки 1, двух боковин 2 с теплозащитной футе ровкой 3, К боковинам приварень горизонтальные перегородки 4. В обечайку вварен входной 5 и выходной 6 патрубки Криволинейные направляющие 7 и 8 служа; для направления потока охлаждающей воды. Верхние концы направляющих 7 и 8 вварены в обечайку 1 с двух сторон входного патрубка 5, а нижние приварены к нижней и верхней горизонтальным перегородкам 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)я С 21 В 9/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! ! а (21) 4884647/02 (22) 26,11.90 (46) 07.01.93. Бюл. N 1 (71) Днепропетровский завод металлургического оборудования (72) В,К.Тертица и А.И.Дудка (56) Авторское свидетельство СССР

N775134,,кл,,С 21 В 9/12, 1980. (54) ВОДООХЛАЖДАЕМЫЙ ЗАПОРНЫЙ

ДИСК КЛАПАНА ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ (57) Использование: оборудование воздухо„„Я2„„1786082 А1 нагревателей доменных печей. Сущност изобретения; устройство состоит из обечай ки 1, двух боковин 2 с теплозащитной футе ровкой 3. К боковинам приварен горизонтальные перегородки 4. В обечайку вварен входной 5 и выходной 6 патрубки

Криволинейные направляющие 7 и 8 служа. для направления потока охлаждающей воды.

Верхние концы направляющих 7 и 8 вварены в обечайку 1 с двух сторон входного патрубка

5, а нижние приварены к нижней и верхней горизонтальным перегородкам 4, 2 ил.

1786082

Изобретение относится к металлургии, в частности к оборудованию воздухонагревателей доменных печей.

Известен клапан горячего дутья, в котором водоохлаждаемый полый запорный диск выполнен из обечайки и двух круглых боковин с теплозащитным покрытием, внутри которого имеется спиралевидная направляющая для направления движения охлаждающей воды. При этом вода вначале омывает обечайку, а затем по спирали направляется к центру диска.

Так как вода, применяемая для охлаждения расходуется в больших количествах, создаются трудности ее глубокой очистки.

Поэтому техническая вода содержит большое количество механических примесей и взвесей (взвесь состоит из песка, накипи, окалины), Установлено, что наибольшая плотность теплового потока наблюдается в нижней части обечайки диска во время дутья, когда диск открыт и достигает 400 кВт/м .

В режиме нагрева; когда диск закрыт, наибольшая плотность теплового потока наблюдается в центральной части его, oäíàêo она не превышает 150 кВт/м, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клапан горячего дутья, в котором диск выполнен из обечайки с двумя круглыми боковинами и имеющий криволинейную боковину направляющую для подвода охлаждающей воды в нижнюю часть диска, а также наклонные или горизонтальные перегородки, установленные по отношению к криволинейной направляющей и обечайке с зазорами в чередующемся порядке.

Недостатком указанных конструкций диска является откладывание на внутренней поверхности обечайки накипи и шлама, которые изолируют и значительно ухудшают ее охлаждение, что приводит к локальному перегреву и выходу из строя диска.

Механические и металлографические исследования вышедших из строя многих дисков показали, что при разрезе в нижней части обечайки обнаруживается слой плотного отложения, который в отдельных дисках достигал высоты 100 и длины 700 мм.

Отложения представляют собой оксиды железа, сцементированные накипью с песком.

Целью изобретения является повышение стойкости и долговечности диска.

Поставленная цель достигается тем, что входной канал образован двумя криволинейными направляющими, верхние концы которых прикреплены к обечайке с двух сторон входного патрубка, а нижние прикреп5

25 направления потока воды. Верхние концы

55

50 лены к нижней и верхней горизонтальным перегородкам.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая конструкция диска отличается наличием двух криволинейных направляющих и их расположением, Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию

"существенного отличия".

На фиг. 1 изображен диск клапана, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1, Диск клапана состоит из обечайки 1, двух боковин 2 с теплозащитной футеровкой

3, К боковинам прикреплены горизонтальные перегородки 4. Входной 5 и выходной 6 патрубки прикреплены к обечайке 1. Криволинейные направляющие 7 и 8 служат для направляющих прикреплены к обечайке 1 с двух сторон входного патрубка 5, а нижние к нижней и верхней горизонтальным перегородкам 4.

Диск работает следующим образом, Охлаждающая вода через входной патрубок 5 между криволинейными направляющими 7 и 8 подается в нижнюю часть диска со скоростью более, чем 0,2 м/с. Затем по каналам образованным горизонтальными перегородками 4 петлеобразно перемещается в верхнюю часть диска. Скорость воды в петлеобразных каналах 9 не превышает

0,2 м/с, что способствует осаждению из воды песка, накипи, окалины на горизонтальных перегородках 4. Однако, поскольку эти перегородки охлаждаются с двух сторон, а на боковинах 3 плотность теплового потока небольшая, значительного отрицательного действия на стойкость диска это производить не будет.

B верхнюю часть диска вода проходит очищенная и несколько нагретая, При нагреве воды движение ее делается более турбулентным, чем повышается конвентивный теплообмен между водой и охлаждаемой стенкой и улучшается охлаждение.

С верхней части диска вода подается в канал 10, образованный криволинейной направляющей 8 и обечайкой 1 и через патрубок 6 выходит из диска.

Таким образом самую теплонагруженную часть диска — обечайку вода охлаждает уже очищенная и подогретая, чем улучшается эффективность охлаждения.

1786082

A-A

Риг.2

Техническое преимущество данного изобретения будет заключаться в повышении надежности и долговечности работы диска и клапана в целом в связи с тем, что механические примеси и взвеси, находящи- 5 еся в неочищенной воде, будут оседать на перегородках, тогда как в существующих дисках они оседают в самой нижней части обечайки и перекрывают проход охлаждающей среде, происходит закупорка сечения, 10 диск перегревается, прогорает в нижней части и выходит из строя.

Формула изобретения

Водоохлаждаемый диск клапана горя- 15 чего дутья, включающий обечайку с двумя круглыми боковинами, входной и выходной патрубки, расположенную в полости охлаждения криволинейную направляющую для подвода воды, закрепленную одним концом на обечайке по одну сторону входного патрубка, и горизонтальные разделительные перегородки, установленные с торцовыми зазорами, расположенными в чередующемся порядке, образующими петлеобразный восходящий канал, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности диска, он снабжен дополнительной криволинейной направляющей, закрепленной одним концом на обечайке по другую сторону входного патрубка, при этом перегородки установлены с торцовыми зазорами относительно криволинейных направляющих, нижние концы которых образованы верхней и нижней горизонтальными разделительными перегородками,