КРЫШКА ПРЯМОУГОЛЬНОГО ГАЗОХОДА КОТЛА Российский патент 1997 года по МПК F22B31/02 F23M5/04 

Изобретение относится к котлостроению и может быть использовано, например, в котлах-утилизаторах охладителях конвертерных газов.

Известна конструкция крышки прямоугольного газохода котла, содержащая рамный каркас и коллекторы, соединенные между собой охлаждающими трубами с наружным кожухом, устанавливаемая на потолке газохода внутри контура, образованного коллекторами экранов газохода. Недостатком известной конструкции является то, что при взрыве в конвертере или газоходе либо не происходит своевременное разрушение теплоизоляционного материала и наружного кожуха, что приводит к значительным повреждениям газохода и корпуса газоочистки, либо этого разрушения вообще не происходит и крышка срывается с потолка газохода, разрывая при этом соединительные трубопроводы, и затем, падая, разрушает элементы конструкции газохода или окружающих его сооружений. Это приводит к большим затратам средств и времени на ремонтные работы и человеческим жертвам.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков и повышение надежности газохода котла.

Поставленная цель достигается тем, что крышка выполнена двухстворчатой, а створки шарнирно соединены с противоположными коллекторами экранов газохода посредством проушин и валиков. Далее возможны два варианта конструкции для увеличения вероятности раскрытия створок крышки при взрыве в газоходе. Либо к створкам крышки могут быть прикреплены тросы, пропущенные через установленные над крышкой газохода шкивы и снабженные противовесами, размещенными в плане вне контура газохода. Либо к коллекторам створок, шарнирно соединенным с коллекторами газохода, прикреплены рычаги с прикрепленными к ним противовесами, размещенными в плане вне контура газохода. При этом противовесы закреплены на рычагах посредством тросов с возможностью перемещения места закрепления вдоль рычага. Для ограничения раскрытия створок (и их опрокидывания) они могут быть соединены со смежными коллекторами экранов газохода стяжками, включающими кольцевые элементы, например цепями.

Для предотвращения резкого падения створок крышки назад после прохода взрывной волны к смежным им коллекторам экранов газохода могут быть шарнирно прикреплены подпружиненные гребенчатые рычаги, а к коллекторам створок - взаимодействующие с упомянутыми рычагами упоры.

На фиг.1 представлен продольный разрез газохода котла с крышкой в исполнении согласно п. 2 формулы изобретения; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг. 1 для крышки в исполнении согласно п. 3 формулы; на фиг.3 разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг.4 крышка с раскрытыми створками (справа в исполнении согласно пп.3 и 4, слева пп.5 и 6 формулы).

Газоход 1 вверху содержит прямоугольный контур, образованный коллекторами 2 и 3 экранов, скрепленными по углам косынками 4. Внутри этого контура (в плане) размещена крышка газохода, выполненная из двух прямоугольных створок 5, каждая из которых образована коллекторами 6-9, соединенными между собой охлаждающими трубами потолочной панели 10. Створки 5 шарнирно соединены посредством проушин 11, 12 и валиков 13 с коллекторами 2 экранов газохода 1. На торцах коллекторов 6 установлены подводящий 14 и отводящий 15 патрубки с гибкими шлангами 16, а в самом коллекторе 6 вблизи места установки одного из патрубков, например подводящего 14, установлена перегородка 17. Коллектор 6 перед перегородкой 17 соединен по воде с коллекторами 7-9, а последний плотно присоединен концом к обечайке коллектора 6. Потолочное перекрытие 10 выполнено в виде плоской многоходовой панели из труб 18, соединенных между собой проставками 19, подключенной к коллекторам 6 и 9. Вверху газохода 1 по его внутреннему контуру установлен уплотнительный экран 20, который по наружному контуру скреплен горизонтальными листами 21 с коллекторами 2 и 3. К нижней части коллекторов 6-9 прикреплены вертикальные листы 22, образующие ножевые опоры, установленные на листы 21. К коллекторам 8 створок 5 сверху прикреплены ребра 23. Пространство между уплотнительным экраном 20 и экранами газохода 2 и 3, а также между ребрами 23 заполнено уплотняющим материалом 24.

В исполнении по п. 2 формулы к коллекторам 8 створок 5 прикреплены тросы 25, пропущенные через шкивы 26 и снабженные противовесами 27.

В исполнении по пп.3 и 4 формулы к коллекторам 6 створок 5 прикреплены рычаги 28 с закрепленными на них противовесами 29, размещенными в плане вне контура газохода 1. Противовесы 29 закреплены на рычагах 28 посредством тросов 30 с возможностью перемещения места закрепления вдоль рычагов 28.

При всех исполнениях к коллекторам 3 экранов газохода 1 и коллекторам 7 и 9 створок 5 могут быть прикреплены проушины 31 и 32, соединенные между собой стяжками 33, включающими кольцевые элементы, например цепями длиной, обеспечивающей заданное раскрытие створок 5 при взрыве или ведении ремонтных работ в газоходе 1. К коллекторам 3 экранов газохода 1 могут быть прикреплены посредством проушин 34 и валиков 35 гребенчатые рычаги 36 с пружинами 37, присоединенными к этим же коллекторам 3, а на коллекторах 7 и 9 створок 45 штыри 38, взаимодействующие с рычагами 36. При этом последние выполнены так, что обеспечивается проскальзывание штырей 38 относительно рычагов 36 при раскрытии створок 5 и стопорение последних при их опускании.

Изоляция наружных поверхностей экранов газохода 1, коллекторов 2 и 3 и створок 5 на чертежах не показана.

Конструкция работает следующим образом.

При выплавке стали в конвертере горячие газы проходят через газоход 1 и, охлажденные за счет циркулирующей в трубах его экранов среды, поступают в систему газоочистки. При этом створки 5 крышки и уплотняющий материал 24 препятствуют выходу газов из газохода наружу. Створки 5 охлаждаются водой, поступающей через подводящий патрубок 14 в коллектор 6. Далее вода проходит через коллекторы 7, 8 и 9 в трубы 18 панели потолочного перекрытия 10 и поступает снова в коллектор 6 за перегородкой 17 и отводится через патрубок 15. Подвод и отвод осуществляется посредством гибких шлангов 16.

При взрыве в конвертере или газоходе 1 давление в последнем резко возрастает, что приводит к раскрытию створок 5 крышки.

В исполнении по п. 2 формулы раскрытию створок 5 способствуют противовесы 27, масса которых рассчитана на раскрытие створок 5 при заданном, не превышающем допустимого из условия надежности конструкции давления в газоходе 1. Для предотвращения падения противовесов 27 на створки 5 при их раскрытии под противовесами 27 могут быть установлены площадки (не показаны). Наличие гибких шлангов 16 практически не препятствует раскрытию створок 5.

В исполнении по пп. 3 и 4 формулы раскрытию створок 5 способствуют рычаги 28 с закрепленными на них противовесами 29. Длина плеча рычага 28 (место закрепления противовеса 29) и масса противовеса рассчитываются аналогично исполнению по п. 2 формулы.

Подвеска противовесов 27 и 29 на тросах 25 и 30 соответственно позволяет уменьшить массовый момент инерции системы створка 5 противовес 27 (29), что способствует ускоренному раскрытию створок 5.

При взрыве и раскрытии вследствие этого створок 5 в обоих исполнениях последним передается значительное количество кинетической энергии, что может привести к опрокидыванию створок 5. Цепи 33 ограничивают угол раскрытия створок 5 и за счет пластического деформирования кольцевых элементов поглощают значительную долю полученной створками 5 кинетической энергии.

В обоих исполнениях створки 5 после их раскрытия и сброса давления взрыва, падая назад, могут получить повреждения либо разрушить находящиеся под давлением коллекторы 2 и 3. Во избежание этого установлены гребенчатые рычаги 36. При раскрытии створок 5 рычаги 36 поворачиваются и скользят по штырям 38 на створках 5, к которым они притягиваются пружинами 37. При обратном движении створок 5 штыри 38 попадают во впадины на рычагах 36 и фиксируют положение створок 5, предупреждая неорганизованное опускание их на место.

При раскрытии-закрытии створок 5 на коллекторы 2 и 3 экранов газохода 1 передаются значительные усилия. Для восприятия этих усилий и давления в газоходе 1 коллекторы 2 и 3 соединены косынками 4.

Заявляемая конструкция крышки газохода позволяет повысить его надежность при взрыве в нем или конвертере.

Использование: в котлостроении, в частности в котлах-утилизаторах охладителях конвертерных газов. Сущность изобретения: газоход 1 вверху содержит прямоугольный контур, образованный коллекторами 2 и 3 экранов, скрепленными по углам косынками 4. Внутри этого контура (в плане) размещена крышка газохода, выполненная из двух прямоугольных створок 5, каждая из которых образована коллекторами крышек 6-9, соединенными между собой охлаждающими трубами потолочной панели 10. Створки 5 шарнирно соединены посредством проушин 11, 12 и валиков 13 с коллекторами 2 экранов газохода 1. На торцах коллекторов 6 установлены подводящий 14 и отводящий 15 патрубки с гибкими шлангами 16, а в самом коллекторе 8 вблизи места установки одного из патрубков, например подводящего 14, установлена перегородка 17. Коллектор 6 перед перегородкой 17 соединен по воде с коллекторами 7-9, а последний плотно присоединен концом к обечайке коллектора 6. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Крышка прямоугольного газового котла, включающая каркас из коллекторов, соединенных между собой охлаждающими трубами, отличающаяся тем, что с внешней стороны газохода параллельно коллекторам крышки размещены коллекторы экранов газохода, при этом крышка выполнена двухстворчатой, а створки шарнирно соединены с противоположными коллекторами экранов газохода посредством проушин и валиков. 2. Крышка по п.1, отличающаяся тем, что к створкам прикреплены тросы, пропущенные через установленные над крышкой газохода шкивы и снабженные противовесами. 3. Крышка по п.1, отличающаяся тем, что коллекторы экранов газохода шарнирно соединены с коллекторами крышки, причем к последним прикреплены рычаги с закрепленными на них противовесами, размещенными вне контура газохода. 4. Крышка по п.3, отличающаяся тем, что противовесы закреплены на рычагах посредством тросов с возможностью перемещения места закрепления вдоль рычага. 5. Крышка по пп.1 4, отличающаяся тем, что створки и смежные им коллекторы экранов газохода соединены между собой стяжками, включающими кольцевые элементы, например цепями, длиной, обеспечивающей заданное раскрытие створок. 6. Крышка по пп.1 5, отличающаяся тем, что к смежным створкам коллекторов экранов газохода шарнирно прикреплены подпружиненные гребенчатые рычаги, а к коллекторам крышек взаимодействующие с упомянутыми рычагами упоры.