Устройство для регулирования расхода воды в системе охлаждения металлургической печи

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности , в дуговых руднотермических электропечах. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства для регулирования расхода воды в системе охлаждения металлургической печи . Устройство содержит коллектор 1 системы охлаждения металлургической печи, связанный через трубы 2, снабженные запорными элементами 3, с гибкими рукавами 4, а также дополнительный запорный узел в виде кронштейна с гнездами, в которых размещены рукава 4, и планки с элементами сжатия рукавов, связанной с механизмом отжима планки. 2 з.п. ф -лы, 6 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК д-j

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4938977/24 (22) 23.05.91 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Всесо юзн ый науч но-исследо вател ьский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) Л.З, Беленький и О.И.Рождественский (56) 1, Шевченко В.Ф, Устройство и эксплуатация оборудования ферросплавных заводов. — Справочник. M.: Металлургия, 1982, с.

32,33.

2. Рабочий проект электропечи РКП-25

ФСХ-И! мощностью 25 МВА для выплавки силикохрома, чертеж ЕИНЯ 302 329 001 МЧ, 1989.

3. Идельчик И,Е, Справочник по гидравлическим сопротивлениям, M.; Машиностроение, 1975, с. 124...160. Ы, 1798768 Al

isiis 6 05 0 7/01, F 27 В 3/24 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

РАСХОДА ВОДЫ В СИСТЕМЕ ОХЛА)КДЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, в дуговых руднотермических электропечах, Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия устройства для регулирования расхода воды в системе охлаждения металлургической печи. Устройство содержит коллектор 1 системы охлаждения металлургической печи, связанный через трубы 2, снабженные запорными элементами 3, с гибкими рукавами

4, а также дополнительный запорный узел в виде кронштейна с гнездами, в которых размещены рукава 4, и планки с элементами сжатия рукавов, связанной с механизмом отжима планки. 2 з.п. ф лы, 6 ил.

1798768

Изобретение относится к области ме- введенные в гайки 30, прикрепленные к

- таллургии,.в частности, может быть исполь- планке 15. Регулируемый прижим 16 снабзовано в дуговых руднотермических жен контргайкой 31. электропечах, Устройство для регулирования расхода .

Целью изобретения является повыше- 5 воды в системе охлаждения металлургичение надежности- и быстродействия устрой- ской печи работает следующим образом. ства., .: .. : .. При эксплуатации электропечи охлажНа фигЛ представлен общий вид уст- дающая вода постепенно циркулирует, ройства, на фиг.2 — вид сбоку на коллектор; обеспечивая охлаждение теплонапряженна фиг,3. — разрез А — А (поперечное сечение "0 ных элементов электропечи. рукавов);нефиг.4 — узел!(боковой видпла- . По показайиям термометров сонротивстины и скобы); на фигф- вид Б; на фиг.6 —. лейие 7 системы настраивается на работу с разрез B-В (поперечный разрез г невмоци- 1 перепадом температур не более 15 С, т,е. линдра1. -...::.::-:: если в летйее время года температура подаУстройство для регулирования расхода "5 ваемой воды составляет 30ОС, то максиводы .в. системе охлаждения металлургиче-, мально допустимая температура на сливе не — ской печи содержит коллектор 1 "с рядом должна превышать 45 С. труб 2 с врезанными в них зайорными эле-. Вентили 3 должны быть полностью отмеитами, выполненными в виде вентилей 3 крыты и с помощью выпуклых скоб 17 про и соединенными с гйбкими, рукавами 4; Цод 20 изводят деформацию рукавов 4 и коллектором 1 установлено. приемное коры- . добиваются заданной температуры на слив" то 5 с.направленными в него сливными тру- ных трубах 6 по показаниям термометров 7, бами 6, снабженными. датчиками 7 Допустим, что-в процессе эксплуатации .: температуры. воды {например, термометра- печи резко возросла температура воды на ми сопротивлейия); Приемное корыто.5 с 25 какой-либо сливной трубе 6, например, до помощью стоек 8 прикреплено к перекры- " +60 С, а в остальных сливных трубах темпетию 9. Корыто 5 снизу снабжено сливным"и- ратура воды йаходится в норме, т.е. не выше атрубком-10, Трубы 2 и.6 с помощью заклад- 40-45 С, - ных элементов 11 прикреплены к стене 12. В этом случае благодаря наличию доВ зоне гибких рукавов 4 установлено 30 полнительного запорного узла. имеется воздополнительное::запорнов устройство; BbI .можность перераспределить поступающий полненноев виде кронштейна 13с гйездами поток воды в коллектор 1 по отдельным тру14, в которых размещены гибкие рукава.4. бам 2.

Кронштейн охватывает. все рукава 4, Снару- . Для снижения температуры отводящей жи рукавов 4 расположена планка 15 с эле- 35 воды на ветвях охлаждения, где имеют месментами сжатия гибким . рукавов 4, то завышенные значения температуры, насвязанная с механизмом ее отжима. Каж- пример свыше+ 6ООС достаточно сплющить, дый элемент сжатия гибкого рукава 4 выпол- т.е. деформировать гибкие резиновые руканен в ниде регулируемого прижима 16, на ва 4 на трубах тех ветвей охлаждения, где .. торце:которого со стороны гибкого рукава 4 40 температура отводящей воды . составляет, закреплена выпуклая скоба 17, Механизм например+25-30 С. При деформации рукаотжима планки 15 выполнен в виде одного ва 4 изменяется форма его проходного сечеили.йескольких пневмоцилиндров 18, свя- ния и его величина, в результате чего

: Занных с планкой 15. : :, . повышается гидравлическое сопротивление

C целью автоматизации регулирования 45 дляпроходаохлаждающейводы. Вэтомслуэлементйсжатия могут бы гь.выполнены ди- чае большая часть воды будет направляться станционно управляемыми. в ветви, где установлены не деформированПневмоцилиндр 18 снабжен горизон- ные рукам 4, и температура отводящей вотальнымилапами 20, которые установлены " ды на этих ветвях понизится, а в ветвях с на площадке 21; подставки 22, прикреплен- 5о деформируемыми рукавами 4 температура ,ной k стенке 12;. Между крышкой 23 и порш- отводящей воды несколько повысится и танем 24 цилиндра установлена пружина 25, ким образом происходит выравнивание регулируемая гайкой 26. Для подвода возду- температуры воды на сливных трубах 6, ха в цилиндре имеется подводящий патру- В гибких резиновых рукавах 4 вода тебок 27,: . - 55 чет в установившемся режиме с определенВыпуклая скоба 17 снабжена направля- ной скоростью. Юш(имиштйрями28, введенными во втулки В случае, когда необходимо изменить

29; прикрепленййе сверху и снизу планки . количествопоступающейводы,имеетместо

15. fig центру планкй 15 напротив гибких внезапное изменение характера перетекарукавов 4 однорядно установлены упоры 16, ния потока воды, характеризующегося рядом особенностей, Если необходимо уменьшить количество протекающей воды, следует уменьшить проходное сечение рукава 4. При сужении рукава 4 возникают потери, характеризуемые изменением коэффициента местного сопротивления.

Коэффициент местного сопротивления определяется по соотношению;

10 изменением формы и величины проходных сечений отдельных рукавов 4. перераспределять расход воды па трубам 2, т,е, обеспечивает оптимальный режим охлаждения элементов печи в процессе ее эксплуатации, Предлагаемое устройство обеспечивает выравнивание температур отводящей воды по отдельным ветвям при заданном расходе поступающей воды в коллектор 1, В процессе эксплуатации электропечи в ьм — f(— )

Fo

F> где — коэффициент местного сопротивления;

F; F> — соответственно площадь сужен. ного и подводящего рукавов 4.

Коэффициент местного сопротивления в зависимости от величины сужения рукава

Fo

4 при изменении соотношения — от 0,1 до

F>

1,0 варьируется в достаточно широком диапазоне от 2,8 до 1,0, Когда необходимо увеличить количество подаваемой охлаждающей воды, имеет место расширение проходного сечения, уменьшение коэффициента местного сопротивления и увеличение количества поступающей воды.

Сжатие рукавов производится следующим образом. Вначале откручивается контргайка 31, затем с помощью ключа затягивается регулируемый прижим 16 который, спираясь в выпуклую скобу 17, начнет деформировать рукав 4, т.е, уменьшить его проходное сечение. Прижим следует прекратить после того, когда температура отводящей воды на ветви, где была температура

60 С, снизится до нормы, т.е, будет равна

25-35 С. После этого необходимо подкрутить контргайку 31 для надежного фиксирования положения скобы 17.

На фиг.3 показано два рукава: один без деформации, а второй в деформируемом ви. де.

В существующих системах водоохлаждения металлургических печей; где отсутствуют механизмы прижима рукавов 4, приходится увеличивать общий расход подаваемой воды, но в этом случае будет неоправданна увеличен расход воды на ветвях, где имеется нормальная температура отводящей воды, что в конечном итоге приводит к перерасходу электроэнергии напорной станции.

Предлагаемое устройство позволяет при заданном определенном расходе подаваемой в коллектор 1 воды, манипулируя температурных условиях. После ликвидации условий, которые привели к перегреву какаго-либо элемента конструкции печи, напри35 мер, "свища", снимается подача сжатого воздуха с пневмацилиндром 18 и система оказь;вэется в прежнем положении, т.е. нет необходимости вновь регулировать расход воды на трубах 2.

40 В процессе эксплуатации электропечи

55

30 некоторых элементах конструкции, например, в контактных щеках электрододержа еля в нажимнам кольце или секциях свода, может резко возрасти температура воды из-за появления "свищей" на калошнике или в результате засорения трубопроводов.

В таких случаях крайне необходимо для предотвращения аварии, связанной с прогаром водоохлаждаемаго элемента и появлением в связи с этим воды в ванне электропечи, оперативно обеспечить увеличение расхода воды в эти элементы. В существующих системах эта производится вручную(полностью откручивают краны 3 на напорных трубах 2), т.е. с определенной затратой времени.

Предлагаемая система с дистанционным механизмам, выполненным в виде пневмоцилиндра 18, обеспечивает практически мгновенно увеличение подачи воды в элементы, которые находятся в тяжелых также приходится периодически (3 — 4 раза в течение года) производить продувку труб

2,6 сжатым воздухом. Периодичность продувки определяется технической характеристикой потребляемой воды, Для осуществления продувки труб 2,6 в предлагаемом устройстве нет необходимости в отжиме каждой скобы 17, чтобы освободить гибкие рукава 4, а достаточно подать сжатый воздух через патрубки 27 в бесштоковые полости пневмоцилиндров 18, в результате чего планка 15 вместе со скобами

17 отойдет от рукавов 4 и последние примут круглую форму поперечного сечения. При подаче воздуха в пневмоцилиндр 18 пружина 25 сжимается, так как на нее давит крышка 23 пневмоцилиндра 18, Преимущество предлагаемого устрой-. ства по сравнению с аналогичными решениями и прототипом закл качается в

1798768

25 обеспечении оптимального режима охлаждения элементов печи в процессе ее эксплуатации увеличения общего расхода подаваемой воды при незначительных затратах, связанных с установкой дополнительного запорного узла, обеспечивающего изменение проходного сечения каждого гибкого резинового рукава 4. .Предлагаемое устройство также обеспечивает быстродействие для тех случаев, когда необходимо оперативно осуществить полную подачу охлаждающей воды в перегретые элементы конструкции печи, и не требует в дальнейшем настройку величин поперечных проходных сечений в напорных трубах 2.

Дистанционный механизм резко сни>кает трудозатраты при подготовке операции, связанной с продувкой сжатым воздухом системы водаохлаждения.

Формула изобретения

1, Устройство для регулирования расхо.да воды в системе охлаждения металлургической печи, содержащее коллектор. соединенный с гибкими рукавами через трубы, снабженные эапорными элементами, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

5 надежности и быстродействия устройства, оно снабжено дополнительным запорным узлом, выполненным в виде кронштейна с гнездами, в которых размещены гибкие рукава, и расположенной снаружи этих рука10 вов планки с элементами сжатия гибких рукавов, связанной с механизмом отжима манки.

2.Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что каждый элемент сжатия ги=.;кого рукава выполнен в виде регулируемого: ой>кима, нэ торце которого со стороны гибкого рукава закреплена выпуклая скоба.

3. Устройства воды по пп. 1 и 2, от л и20 ч а ю щ е е с я тем, чта механизм отжима планки выполнен в виде одного или нескольких пневмацилиндрав, связанных с планкой.

1798768

Составитель И,белостоцкая .

Редактор Т.Орловская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Êåðåöìàí

Заказ 772 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101