Уравнительный клапан доменной печи

 

< 910774

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистическии

Республик (61 ) Допол н и тел ьное к а вт. с вид- ву (5I )M. Кл. (22) Заявлено 160780 (21) 2962465/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

С 21 В 9/12

9нударстееины0 комитет

СССР

Опубликовано 070382, Бюллетень №9 но делам нэабретеиий н открытий (53) УДК669. 162. .237(088.8) Дата опубликования описания 070382 (?2) Авторы изобретения ""МЯ11-.

Н. Г. Селегей, Д. А. Сторожик и А. И. Лесной

Днепропетровский ордена Трудового Крас ого Знамени металлургический институт (71) Заявитель (54) урАВНИТКЛЬНЫй КЛАПАН ДОН ННОй ПЕЧИ.Изобретение относится к черной металлургии, а именно к оборудованию

I доменной печи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уравнительный> клапан доменной печи, включающий корпус, седло, контактирующее с тарелью, шарнирно закрепленной на рычаге, соединенным с вертикальным валом, установленным в двух подшипниковых опорах и соединенным посредством подпятника и шлицевой втулки с приводами вертикального и горизонтального перемещения (13.

Недостатком такого клапана при ра1

15 боте его в качестве. уравнительного клапана является малая скорость открывания запорного органа. Это объясняется тем, что в период разгона привода вертикального перемещения

20 на него действуют большие усилия, определяемые давлением газа на тарель.

Цель изобретения — уменьшение времени нахождения тарели в абразив" ном потоке газа и увеличение вследствие этого срока службы уравнительного клапана.

Цель достигается тем,.что в уравнительном клапане доменной печи, включающем корпус, седло, контактирующее с тарелью, шарнирно закрепленной на рычаге, .соединенном с вертикальным валом, установленным в двух подшипниковых опорах и связанным посредством подпятника и шлицевой втулки с приводами вертикального и горизонтального перемещения, вертикальный вал снабжен двумя пружинами, поджимающими шлицевую втулку, а также двумя упорами, на которые оперты противоположные стороны пружин; при этом упоры жестко соединены с вертикальным валом, а на одном из них установлен направляющий ролик,. входящий в криволинейный паэ корпуса.

На фиг. 1 изображен уравнительный клапан, общий вид; на фиг. 2 - вид

А на фиг. 1 (поперечный разрез); на

3 9107

Фиг 3 - вид Б на фиг. 1, разрез ролика.

Уравнительный клапан состоит из корпуса 1, с вмонтированным в него седлом 2, входящим в контакт с тарелью 3, которая шарнирно соединена с рычагом 4, насаженным на вертикально установленный вал 5. Вал проходит через сальниковое уплотнение 6 и опирается на две подшипнико- to вые опоры 7. На валу 5 неподвижно закреплены два упора 8 и 9 и установлены две пружины сжатия 10, 11.

Конструктивные параметры пружины выбираются такими, чтобы при дефор- 1% мации ее на величину равную 0,6-0,8 вертикального хода тарели (0,6Ф0,8 Н) усилие сжатия было равно усилию действия на тарель сжатого в рабочем пространстве газа (Р), т.е. жесткость 3О пружины (С) должна быть рассчитана

Р по формуле С

Жесткость пружины 11 выбирается из условия создания требуемых удель- 2З ных давлений (g) в зоне кэнтакта тарели 3 с седлом 2: (q = 0,7 - 0,85 10 Па), Пружины 10 и 11 сжатия опираются 30 через упорные подшипники 12 и 13 на упоры 8 и 9 и нажимную втулку 14l сообщенную посредством резьбового соединения с приводом 15 вращения.

Привод вертикального перемещения втулки 14 может быть также гидравлическим или пневматическим. На основании упора 9 смонтирован направляющий ролик 16, взаимодействующий с криволинейным пазом, выполненным на корпусе привода 17 (вид Б на фиг. и фиг. 3). В корпусе привода 17 выполнены пазы, в которые входят выступы нажимной втулки 14, за счет того, что последняя имеет возможность передвигаться только в вертикальной плоскости.

74 ф

При открывании клапана нажимная втулка 14 посредством привода 15 передвигается вертикально вниз, разгружая пружину 11 и сжимая пружину

10. При этом вал 5 находится в исходном положении до тех пор, пока усилие сжатия пружины 10 не сравняется с усилием,.определяемым давлением газа на тарзль 3. После выравнивания названных усилий, вал 5 двигается вниз, при этом направляющий ролик 16 перемещается по криволинейному пазу, благодаря чему тарель опускается вниз и поворачивается в горизонтальной плоскости, выходя при этом из абразивного потока газа. Благодаря тому, что с момента выхода тарели из контакта с седлом давление газа в рабочем пространстве резко уменьшается, а тарель, поворачиваясь в горизонтальной плоскости, выходит из зоны действия газового потока, усилие действия пружины 10 на вал 5 превосходит реактивные силы газа.

Поэтому система тарель-вал получает ускорение и скорость ее вертикального передвижения в несколько раз превосходит скорость нажимной втулки 14. Это приводит к тому, что время открывания клапана, как показывают расчеты, в 8-10 раз меньше, чем в существующих конструкциях.

Величина деформации пружины 10 (h) находится в пределах (0,6-0,8)Н потому, что при h < 0,6Н тарель двигается ускоренно только на величину. вертикального хода, а после этого значительный остаток пути, равный Н-h медленно перемещается синхронно втулке 14, находясь сравнительно продолжительное время в гаэоабразивном потоке, подвергаясь интенсивному износу. Поэтому h целесообразно увеличивать, но не более чем до 0,8Н, так как на оставшемся участке пути (равном 0,2Н) систему вал-рычаг-тарель необходимо затормозить и остановить.

Клапан работает следующим образом.

При закрывании клапана нажимная втулка 14 посредством привода 15 сжимает пружину 11, которая, воздействуя на упор 9, перемещает вал 5 вверх, вводя тарель 3 в контакт с седлом 2.

Величина требуемого усилия поджатия тарели к седлу создается за счет сжатия пружины 11.

Уменьшение времени нахождения тарели в потоке газа значительно увеличивает срок службы основных деталей газозапорного узла клапана.

Уменьшение мощности привода, необходимой для открывания клапана, по сравнению с известным происходит по следующей причине. В начальный период работы привода сжатая пружина

11 способствует его разгону до тех

910774

5 пор, пока ее деформация не будет равна нулю. В дальнейшем сжимается пружина 10, нагружая при вод, и пока ее деформация возрастает от нуля до Н двигатель развивает номинальную мощность, после чего преодолевает максимальные нагрузки.

Уменьшение нагрузок на привод происходит также и благодаря исключения из конструкции клапана контргруза, так как его роль выполняет пружина 11.

В известных конструкциях клапанов в начальный момент их открывания на привод действуют максимальные нагрузки, определяемые давлением уплотняемой среды на тарель, поэтому на преодоление их необходимо применять приводы повышенной мощности.

Следовательно, мощность привода уменьшается на 35-50t. При использовании конструкции уравнительного клапана ожидаемая эффективность sa год по одной доменной печи составляет 1030 руб.

Формула изобретения .Уравнительный клапан доменной .печи, содержащий корпус, седло, контактирующее с тарелью, шарнирно закрепленной на рычаге, соединенном с вертикальным валом, установленным в двух подшипниковых опорах и связанным посредством подпятника и шлицевой втулки с приводами вертикального о и горизонтального перемещения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения времени нахождения тарели в абразивном истоке газа и увеличения вследствие этого срока

ts службы уравнительного клапана, вертикальный вал снабжен двумя пружинами, поджимающими шлицевую втулку, и двумя упорами, на которые оперты противоположные стороны пружин, при рв .этом упоры жестко соединены с вертикальным валом, а на одном из них установлен направляющий ролик, входящий в криволинейный паз корпуса.

Источники информации, 2s принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельСтво СССР

И 558049, кл. C 2 1 A 9/12, 1977