Устройство для улавливания газов от электродуговой печи "торнадо"



Устройство для улавливания газов от электродуговой печи "торнадо"
Устройство для улавливания газов от электродуговой печи "торнадо"

Владельцы патента RU 2394658:

Салдаев Александр Макарович (RU)

Устройство предназначено для улавливания и отвода газов электродуговой печи. Устройство содержит размещенный над сводовой частью печи воздуховод, вытяжной зонт и направляющее средство. Направляющее средство выполнено в виде закрепленных на сводовой части печи полого конуса и термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса. Экран установлен с кольцевым зазором вокруг пода печи. На внутренних конических поверхностях вытяжного зонта и направляющего средства в виде полого конуса выполнены винтовые желоба с одинаковым шагом. Угол конуса между образующими в продольном сечении вытяжного зонта выполнен одинаковым углу конуса между образующими в продольном сечении направляющего средства и равным углу конуса между образующими конуса, образованного винтовыми линиями внутренних кромок винтовых желобов. Внешняя коническая поверхность направляющего средства выполнена сопрягаемой с внутренней конической поверхностью вытяжного зонта на длину полого усеченного конуса направляющего средства. Устройство для улавливания газов от электродуговой печи обеспечит удобство обслуживания, отсос отходящих газов как при стационарном режиме, так и при залповых выбросах и исключит накопление взвешенных продуктов сгорания на направляющем средстве и вытяжном зонте. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области промышленной вентиляции и предназначено для улавливания и отвода газов электродуговой печи.

Близким конструктивным решением по сущности заявленного объекта и достигаемому результату является устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных соосно с равномерным зазором у основания, при этом высота и угол раскрытия наружного конуса больше, чем внутреннего конуса, а расстояние между нижними кромками вытяжного зонта и верхними кромками наружного конуса составляет (0,3-0,6)D, где D - диаметр печи, угол раскрытия внутреннего конуса 40-45°, его высота составляет (0,15-0,20)D, угол раскрытия наружного конуса 55°-65°, а его высота (0,25-0,35)D (SU, патент №1796302. М.кл. B08B 15/00 // Изобретения. - 1993. - №7).

К недостаткам описанного средства применительно к решаемой нами проблеме - повышение эффективности сбора газов от электродуговой печи при залповом выбросе продуктов сгорания и плавки - относятся неудобство обслуживания, неполное улавливание выбросов при нарушении стационарного режима, когда происходят залповые выбросы отходящих газов; недостаточное улавливание от загрузочных окон.

Наиболее близким устройством к заявленному объекту относится устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи двух полых конусов, установленных соосно с равномерным зазором у основания, высота конусов и угол их раскрытия различны, расстояние между нижними кромками вытяжного зонта и верхними кромками наружного зонта и верхними кромками наружного конуса составляет 0,3-0,6 диаметра корпуса печи, в котором внутренний конус установлен с зазором в нижней части по периметру над сводом печи и смещен в сторону электродов, а пространство между внутренним и наружным конусами на уровне свода печи имеет решетчатую площадку, при этом угол раскрытия внутреннего конуса составляет 60-90°, вытяжной зонт по периметру жалюзийной вставки и наружный конус также по периметру имеют эластичные экраны (RU, патент №2105933 С1. МПК6 F24F 7/04, B08B 15/00. Устройство для улавливания газов от электродуговой печи / П.И.Килин, К.П.Килин (RU). - Заявка №96106175/06; Заявлено 28.03.1996; Опубл. 27.02.1998).

К недостаткам описанного устройства для улавливания газов от электродуговой печи, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся низкая эффективность отвода залповых выбросов продуктов сгорания внутренним и внешним конусами, двукратное уменьшение скорости потока газов из-за решетчатой площадки между внешним и внутренним конусами, неоправданно большие конструктивные габариты, накопление продуктов сгорания на стенках конусов (3) и (4), решетчатой площадки (5) и эластичной вставки (2) вытяжного зонта (1).

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности сбора газов от электродуговой печи при залповом выбросе продуктов сгорания и плавки.

Технический результат - снижение загазованности цеха сталеплавильного производства при выполнении технологического процесса, загрузки шихты и розлива продуктов плавления.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для улавливания газов от электродуговой печи, содержащем размещенный над сводовой частью печи воздуховод, вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи полого конуса и термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса, установленного с кольцевым зазором вокруг пода печи, согласно изобретению на внутренних поверхностях вытяжного зонта и направляющего средства в виде полого конуса выполнены винтовые желоба с одинаковым шагом, при этом угол конуса между образующими в продольном сечении вытяжного зонта выполнен одинаковым углу конуса между образующими в продольном сечении направляющего средства и равным углу конуса между образующими конуса, образованного винтовыми линиями внутренних кромок винтовых желобов, к тому же внешняя коническая поверхность направляющего средства выполнена сопрягаемой с внутренней конической поверхностью вытяжного зонта на длину полого усеченного конуса направляющего средства; диаметр D1 термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса относится к диаметру d1 воздуховода над вытяжным зонтом как D1:d1=(10…200):1; шаг между винтовым желобами вытяжного зонта и направляющего средства выполнен равным 300…500 мм; каждый винтовой желоб смонтирован к внутренней конической поверхности под углом 50…80°.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 схематично изображено устройство для улавливания газов от электродуговой печи при отсосе газов электродуговой печи, вертикальный диаметральный разрез.

На фиг.2 - то же, при замене свода с электродами электродуговой печи, направляющее средство совмещено с вытяжным зонтом.

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного изобретения, заключаются в следующем.

Устройство для улавливания газов от электродуговой печи содержит над сводовой частью 1 с электродами 2 и пода 3 (корпуса) печи воздуховод 4 (фиг.1), вытяжной зонт 5 и направляющее средство 6. Направляющее средство 6 выполнено в виде закрепленных на сводовой части 1 печи полого конуса 7 и термостойкого эластичного экрана 8 в виде цилиндра по периметру на нижнем основании полого конуса 7. Термостойкий эластичный экран 8 в виде цилиндра установлен с кольцевым зазором Δ (фиг.1) вокруг пода 3.

На внутренней конической поверхности 9 вытяжного зонта 5 и на внутренней конической поверхности 10 полого конуса 7 направляющего средства 6 выполнены винтовые желоба 11 и 12 с одинаковым шагом t. Шаг t между винтовыми желобами 11 и 12 на внутренних конических поверхностях 9 и 10 вытяжного зонта 5 и полого конуса 7 направляющего средства 6 выполнен равным t=300…500 мм.

Угол γ полого конуса между образующими 13 и 14 в продольном сечении (фиг.1 и 2) вытяжного зонта 5 выполнен одинаковым углу β полого конуса 7 между образующими 15 и 16 в продольном сечении направляющего средства 6.

Углы γ, β и α выполнены равными. Угол α выполнен между образующими 17 и 18 псевдоконуса (мнимого конуса), на конической поверхности которой размещены по винтовым линиям внутренние кромки 19 и 20 винтовых желобов 11 и 12.

Винтовые желоба 11 и 12 смонтированы к внутренним коническим поверхностям 9 и 10 вытяжного зонта 5 и направляющего средства 6 под углами δ=50…80°.

Внешняя коническая поверхность 21 направляющего средства 6 выполнена сопрягаемой с внутренней конической поверхностью 9 вытяжного зонта 5 на длину Н полого усеченного конуса 7 направляющего средства 6.

Диаметр D1 термостойкого эластичного экрана 8 определяется расчетом из выражения

где D - описанный диаметр пода 3;

Δ - зазор между подом 3 и экраном 8.

Диаметр D1 термостойкого эластичного экрана 8 в виде цилиндра на нижнем основании полого усеченного конуса 6 относится к диаметру d1 (фиг.1) воздуховода 4 над вытяжным зонтом 5 как D1:d1=(100…200):1.

Длина Н усеченного полого конуса 7 направляющего средства 6 определяется расчетом из выражения

где Н - длина усеченного полого конуса 7;

D - описанный диаметр пода 3;

Δ - зазор между подом 3 и эластичным экраном 8;

d2 - описанный диаметр зоны размещения стержней 2;

b - ширина винтового желоба 12;

δ - угол постановки желоба 12 к внутренней стенке 10 полого конуса 7;

β - угол между образующими 15 и 16 в продольном сечении полого конуса 7.

Зазор S между верхним основанием полого конуса 7 (фиг.1) и нижним основанием вытяжного зонта 5 устанавливается с учетом конструктивных особенностей сводовой части 1 и электродов 2 и может быть принят равным

Длину H1 вытяжного зонта 5 устанавливают расчетом из выражения

где H1 - длина вытяжного зонта 5;

D - диаметр пода 3;

Δ - зазор между подом 3 и экраном 8;

d1 - диаметр воздуховода 4;

γ - угол полого конуса между образующими 13 и 14 вытяжного зонта 5.

Минимальный диаметр d1 воздуховода 4 определяют из выражения

где b - ширина винтового желоба 11;

δ - угол постановки желоба 11 к внутренней стенке 9 вытяжного зонта 5;

γ - угол полого конуса между образующими 13 и 14 вытяжного зонта 5.

Для идентичного понимания приведенных выше терминов приводим их определения:

конус - геометрическое тело, ограниченное одной из полостей конической поверхности и плоскостью, которая пересекает эту поверхность и образует основание;

прямой круговой конус - конус, высота которого падает в центр круга, служащего его основанием;

усеченный конус - геометрическое тело, заключенное между основанием конуса и плоскостью, пересекающей конус параллельно основанию

(см. Микиша A.M., Орлов В.Б. Толковый математический словарь. Основные термины: около 2500 терминов. - М.: Рус. яз., 1989. - 244 с., 186 ил. - С.52);

продольное сечение конуса - сечение конуса плоскостью, в которой лежит ось конуса;

поперечное сечение конуса - сечение конуса плоскостью, перпендикулярной к оси конуса;

длина конуса - расстояние между вершиной и основанием конуса или между основаниями усеченного конуса;

угол конуса α - угол между образующими в продольном сечении конуса;

угол уклона α/2 - угол между образующими в продольном сечении конуса;

(см. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. - Л: Машиностроение, Ленинград. отделение, 1983. - 464 с., ил. - С.93);

конической поверхностью называется поверхность, образуемая движением прямой, проходящей все время через неподвижную данную линию (см. Выгодский М.Я. Справочник по элементарной математике. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1968. - 416 с. с илл. - С.310-311);

конической поверхностью называется всякая поверхность, порождаемая движением прямой линии (образующей), проходящей через неподвижную точку (вершина конической поверхности). Всякая (не проходящая через вершину) линия, которая пересекает образующую в любом положении последней, называется направляющей.

Поверхность

является конической, называется конусом второго порядка

(см. Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. Изд. 12-е, стереотип. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1977, 872 с. с илл. - С.211-212).

Устройство для улавливания газов от электродуговой печи работает следующим образом.

При подаче тока на электроды 2 газы от расплавленной шихты и металла через неплотности сводовой части 1 и пода 3 выбрасываются в полость направляющего устройства 6 (фиг.1). Турбулентный поток газов над сводовой частью 1 за счет высокой температуры, низкой плотности и скорости выброса поступает в полость мнимого конуса, образованного вращением образующих 17 и 18 вокруг вертикальной оси устройства. Одновременно с этим за счет эжекции через кольцевой зазор Δ между подом и термостойким эластичным экраном 8 теплый воздух из электросталеплавильного цеха (ЭСПЦ) поступает на винтовые желоба 12. Винтовыми желобами 12 в конусе 7 создается ламинарное течение воздушно-газовой смеси, скорость которой по длине Н усеченного конуса 7 увеличивается. За счет вращения внешнего слоя воздушно-газовой смеси в конусе 7 турбулентному восходящему газовому потоку придается вращательное и поступательное движения, направленные по оси вытяжного зонта. На выходе из конуса 7 скорость газового потока увеличивается и поступает в полость вытяжного зонта 5. Винтовыми желобами 11 в полости вытяжного зонта 5 газовому потоку придается вращательное движение, направленное на сужение потока, увеличение плотности газового потока и скорости перемещения в воздуховоде 4. За счет вращательного движения газового потока продукты горения увлекаются и транспортируются вверх в воздухопровод. За счет вращения газовоздушного потока происходит массотеплообмен, снижение критических температур в локальных зонах.

При завершении плавки полый конус 7 с термостойким экраном 8 поднимают вверх и совмещают с внутренней поверхностью 9 вытяжного зонта 5 (см. фиг.2). Удаляют сводовую часть 1. Отходящие газы в процессе плавки и разливочного процесса слива металла поступают в полость эластичного экрана 8, а затем - в полость конуса 7. Желобами 12 и 11 в вытяжном зонте 7 восходящим газовым потокам придается вращение вокруг вертикальной оси пода 3 и в сжатом состоянии направляется в воздуховод 4, которым направляется для утилизации продуктов горения.

Таким образом достигается повышение эффективности сбора газов от электродуговой печи при залповом выбросе продуктов горения и плавки.

1. Устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее размещенный над сводовой частью печи воздуховод, вытяжной зонт и направляющее средство, выполненное в виде закрепленных на сводовой части печи полого конуса и термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса, установленного с кольцевым зазором вокруг пода, отличающееся тем, что на внутренних конических поверхностях вытяжного зонта и направляющего средства в виде полого конуса выполнены винтовые желоба с одинаковым шагом, при этом угол полого конуса между образующими в продольном сечении вытяжного зонта выполнен одинаковым углу полого конуса между образующими в продольном сечении направляющего средства и равным углу конуса между образующими конуса, образованного винтовыми линиями внутренних кромок винтовых желобов, к тому же внешняя коническая поверхность направляющего средства выполнена сопрягаемой с внутренней конической поверхностью вытяжного зонта на длину полого усеченного конуса направляющего средства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что диаметр D1 термостойкого эластичного экрана в виде цилиндра на нижнем основании полого конуса относится к диаметру d1 воздуховода над вытяжным зонтом как D1:d1=(100…200):1.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шаг между винтовыми желобами вытяжного зонта и направляющего средства выполнен равным 300…500 мм.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый винтовой желоб смонтирован к внутренней конической поверхности под углом 50…80°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вентиляционной техники и может быть использовано для удаления и обработки загрязненного воздуха от места его образования в медицинской, биологической и фармацевтических отраслях.

Изобретение относится к вентиляционному оборудованию, в частности к местным отсосам, и может быть использовано для улавливания загрязненных конвективных потоков от технологического оборудования, являющегося источником вредных выделений.

Изобретение относится к средствам предотвращения распространения дыма, паров, пыли и других продуктов, в том числе химических загрязнений из мест, где они образуются.

Изобретение относится к переносному оборудованию коммунального хозяйства и используется при возникновении потребности очистки загрязненных (паутиной, сором, перьями птиц, пухом и листьями деревьев) вытяжных вентиляционных каналов в жилых и общественных зданиях.

Изобретение относится к модульным лабораторным комплексам для осуществления исследований при работе с легколетучими и особоопасными, в том числе, отравляющими веществами, а также для использования при уничтожении химического оружия в вооруженных силах.

Изобретение относится к сбору газов, выделяющихся в технологических процессах, и может быть использовано для сбора горячих газов на фумарольных полях вулканов, содержащих пары воды и коррозионно-активные газы.

Изобретение относится к вентиляции и может быть использовано для улавливания вредных веществ, выделяемых при технологических процессах, например при улавливании газов от других сталеплавильных печей или пылевидных фракций от оборудования, заполняемого сыпучим материалом при использовании пневмотранспорта.

Изобретение относится к области очистки технологических газов от пыли и может быть использовано в химической, металлургической или других отраслях промышленности, а именно в системах аспирации оборудования, газовые выбросы которого имеют высокую температуру и, предпочтительно, содержат ферромагнитные частицы

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей

Изобретение относится к области улавливания и очистки технологических газов от твердых примесей

Изобретение относится к способу и установке для очистки промышленно изготовленных конструктивных элементов. Установка (30) содержит очистное пространство (2) и отсасывающее устройство (7) для отсасывания отходящего воздуха (Vab) в виде испарений чистящего средства из очистного пространства (2). Установка включает регенерационное устройство (5), в котором расположены холодильная машина (6) с регистром (8) охлаждения, через который направляется отходящий воздух (Vab), который при этом охлаждается и сушится, а также включает регистр (9) нагрева. Отсасываемый отходящий воздух (Vab) направляется в регенерационное устройство (5) через регистр (9) нагрева холодильной машины (6) и нагревается по существу до температуры отходящего воздуха (Vab). Далее нагретый, высушенный отходящий воздух (Vab) через трубопровод (17) приточного воздуха подается в очистное пространство (2) в качестве предварительно нагретого, сухого приточного воздуха (Vzu). Трубопровод (17) приточного воздуха входит в очистное пространство (2) в зоне клинкетной двери (16) для образования в очистном пространстве (2) позади клинкетной двери (16) подаваемым приточным воздухом (Vzu) воздушной завесы, которая предотвращает выход наружу испарений чистящего средства при открытой клинкетной двери (16). Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении потерь ресурсов чистящего средства и тепла в очистной установке. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к вентилятору, предназначенному для создания теплой воздушной струи в комнате, в офисе или при других бытовых условиях. Сопло вентилятора, предназначенного для создания воздушной струи, содержащее внутренний канал, предназначенный для приема воздушного потока, и выпускной участок, предназначенный для выпуска воздушного потока, причем сопло определяет и окружает отверстие, через которое выходящий из выпускного участка воздушный поток имеет возможность всасывания воздуха снаружи сопла, при этом сопло дополнительно содержит средство нагревания воздуха, которое расположено, по меньшей мере, частично внутри внутреннего канала сопла и, по меньшей мере, часть которого расположена вокруг отверстия. Это позволяет создать равномерную тепловую струю. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 23 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству для выпуска взрывоопасного газа через установленную на крыше здания дымовую трубу, на верхнем свободном конце которой предусмотрена выпускная головка, состоящая из нескольких распределительных труб, отходящих из дымовой трубы в виде лучей и имеющих на свободном конце соответственно выпускное отверстие. Устройство для выпуска взрывоопасного газа через установленную на крыше здания дымовую трубу, на верхнем свободном конце которой предусмотрена выпускная головка, состоящая из нескольких распределительных труб, отходящих звездообразно от дымовой трубы и имеющих на своих свободных концах соответственно выпускное отверстие, при этом концевые участки распределительных труб выполнены в виде струйных насосов, в которых взрывоопасный газ является рабочей средой, всасывающей окружающий воздух. Концевые участки распределительных труб выполнены в виде струйных насосов, в которых взрывоопасный газ является рабочей средой, всасывающей окружающий воздух, для уменьшения нагрузки ударной волны в случае взрыва, также при встречном ветре. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к вентилятору в сборе. Он включает в себя сопло и основание, на котором устанавливается сопло. Сопло имеет первое впускное отверстие для воздуха, первое выпускное отверстие для воздуха и первый внутренний проход для перемещения воздуха из первого впускного отверстия к первому выпускному отверстию. Сопло также включает в себя второе впускное отверстие для воздуха, множество вторых выпускных отверстий для воздуха и второй внутренний проход для перемещения воздуха из второго впускного отверстия ко вторым воздушным выпускным отверстиям. Сопло определяет внутреннее отверстие, вокруг которого проходят внутренние проходы и через которое воздух из наружного пространства вентилятора вытягивается воздухом, испускаемым из выпускных отверстий для воздуха. Корпус включает в себя двигатель и узел крыльчатки для создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход. Первый воздушный проход перемещает первый воздушный поток к первому впускному отверстию, а второй воздушный проход перемещает второй воздушный поток ко второму впускному отверстию. Один из следующих параметров - температура, влажность, состав и электрический заряд второго воздушного потока - изменяется перед тем, как он испускается из сопла. Это позволяет создать и поддерживать требуемые параметры микроклимата в помещении. 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Настоящее изобретение относится к вентилятору в сборе. Он включает сопло и основную часть, на которой установлено сопло. Сопло содержит заднюю секцию, имеющую первое впускное отверстие для воздуха и первое выпускное отверстие для воздуха, и первый внутренний проход для перемещения воздуха из первого впускного отверстия для воздуха к первому выпускному отверстию для воздуха; и переднюю секцию, имеющую второе впускное отверстие для воздуха и одно второе выпускное отверстие для воздуха, и второй внутренний проход, который изолирован от первого внутреннего прохода, для перемещения воздуха из по меньшей мере одного второго впускного отверстия для воздуха к второму выпускному отверстию для воздуха. Секции сопла определяют внутреннее отверстие, через которое воздух снаружи вентилятора в сборе вытягивается воздухом, испускаемым из сопла. Основная часть включает в себя средства создания потока для создания первого воздушного потока через первый внутренний проход и второго воздушного потока через второй внутренний проход, а также средства изменения одного из следующих параметров: температуры, влажности, электрического заряда второго воздушного потока перед его входом во второй внутренний проход. Это позволяет создать оптимальный микроклимат в обслуживаемом помещении. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Настоящее изобретение относится к соплу для потолочного вентилятора, предназначенному для создания воздушного потока в комнате, и к потолочному вентилятору, включающему в себя такое сопло. Кольцеобразное сопло для потолочного вентилятора, сопло, содержащее внутреннюю стенку, образующую отверстие, имеющее ось, внешнюю стенку, проходящую вокруг внутренней стенки, воздухоприемник, воздуховыпускной участок, проходящий между внутренней стенкой и внешней стенкой и содержащий, по меньшей мере, одно воздуховыпускное отверстие, и внутренний канал, проходящий вокруг оси отверстия, предназначенный для подачи воздушного потока к воздуховыпускному участку, причем воздуховыпускной участок выполнен так, чтобы выводить воздушный поток от оси отверстия. Это позволяет создать воздушный поток, окружающий сопло, и как следствие расположить вентилятор достаточно близко к потолку. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2010-07-20 2013-03-20T19:23:33
Наверх