ПОВОРОТНЫЙ ДЫМОВОЙ КЛАПАН Российский патент 1997 года по МПК F27D1/18 

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к нагревательным печам ля нагрева металла перед прокаткой.

Наиболее близким по технической сущности является поворотный дымовой клапан, включающий корпус клапана, смонтированный на вертикальной оси, имеющей возможность поворота под действием электропривода. Клапан соединен с вертикальной осью при помощи чеки. Электропривод установлен на раме, вмонтированной в поперечном сечении борова для прохода дыма и продуктов сгорания топлива из нагревательной печи. В корпусе клапана расположены трубки для протекания охлаждающей воды, которые соединены с подводящими и отводящими трубопроводами. [1]
Недостатком известного поворотного дымового клапана является его низкая стойкость, производительность, а также неуправляемость в процессе автоматического регулирования расхода отходящих из печи газов. Это объясняется тем, что клапан смонтирован на вертикальной оси. В этих условиях при повороте клапана происходит неизбежное скручивание вертикальной оси, имеющей пониженную прочность вследствие повышенной температуры окружающей среды. При этом понижается точность регулирования расхода отходящих из печи газов. Кроме того, при известной конструкции поворотного дымового клапана неизбежно образование различных зазоров и щелей в месте сочленения вертикальной оси и верхнего перекрытия рамы и огнеупорной кладки борова. В этом случае происходит подсос воздуха в тоннель борова, что снижает эффективность процесса регулирования расхода дымовых газов, а также снижается температура отходящих газов, что вызывает необходимость увеличения расхода топлива при нагреве металла в печи. При этом снижается тяга газов из печи, что снижает эффективность и производительность ее работы.

При ремонте поворотного дымового клапана необходимо разбирать портал рамы, на которой установлен электропривод поворота клапана, а также футеровку борова, что усложняет и удлиняет процесс ремонта и монтажа клапана, повышает затраты на проведение этих операций.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении стойкости поворотного дымового клапана, производительности и эффективности его работы, управляемости при регулировании расходов дымовых газов, а также в упрощении процесса его ремонта, монтажа и демонтажа.

Указанный технический эффект достигается тем, что поворотный дымовой клапан включает корпус клапана с расположенными в нем трубками и установленный в канале борова, электропривод поворота клапана, установленный на раме, а также подводящие и отводящие трубопроводы, соединенные с трубками.

К верхнему торцу корпуса клапана прикреплена горизонтальная круглая шайба, опирающаяся на опору качения, установленные на корпусе борова. Шайба по периметру снабжена кольцевой зубчатой рейкой, соединенной с зубчатой передачей электропривода поворота клапана, и кольцевой обечайкой, которая входит в кольцевой канал └┘ -образной формы, установленный на корпусе борова. В верхней части корпуса борова укреплен огнеупорный цилиндр, установленный с зазором в кольцевом отверстии в верхнем перекрытии борова.

Нижняя часть корпуса клапана расположена с зазором в кольцевом полом цилиндре, выполненном на днище канала борова, а на нижнем торце корпуса клапана выполнен штырь, входящий в отверстие дна полого цилиндра. Кроме того, отводящий трубопровод входит в канал m.-образной формы.

Повышение стойкости поворотного дымового клапана происходит вследствие устранения скручивания оси поворота клапана. Повышение производительности и управляемости работы клапана происходит вследствие устранения образования зазоров и щелей в местах крепления клапана к несущим конструкциям и применения "водяного затвора". При этом устраняется подсос воздуха, повышается точность регулирования расхода дымовых газов, увеличивается температура отсасываемых газов, что приводит к экономии топлива в печи.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого поворотного дымового клапана с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показана схема поворотного дымового клапана, продольный разрез; на фиг.2 то же, разрез А-А; на фиг.3 то же, разрез Б-Б.

Поворотный дымовой клапан состоит из корпуса 1, шайбы 2, опор качения 3, обечайки 4, трубок 5, трубопроводов 6 и 7, коллектора 8, трубок 9, канала 10, оси 11, цилиндра 12, рамы 13, привода 14, зубчатой передачи 15, полого цилиндра 16, патрубка 17, зубчатой рейки 18. Позициями 19 обозначен канал, 20 корпус борова, 21 и 22 зазоры.

Поворотный дымовой клапан работает следующим образом.

Пример. Корпус 1 поворотного дымового клапана установлен в канале 19 дымового борова. В корпусе 1 клапана выполнены проходные трубки или отверстия 5 диаметром 15 мм для прохода охлаждающей воды. К верхнему торцу корпуса 1 клапана прикреплена при помощи, например, болтов горизонтальная круглая шайба 2, опирающаяся на опоры качения 3, например шарикоподшипники или катки. Опоры 3 установлены на корпусе 20 борова. По периметру на верхней поверхности шайбы 2 установлена кольцевая зубчатая рейка 18, входящая в зацепление с зубчатой передачей 15 электропривода 14, который смонтирован в раме 13. На торцах шайбы 2 закреплена кольцевая обечайка 4, входящая в кольцевой канал 10 m. -образной формы, установленный на корпусе 20 борова. В верхней части корпуса 1 клапана укреплен огнеупорный цилиндр 12, состоящий из двух половин и входящий в кольцевое отверстие в верхнем перекрытии 20 борова с зазором 21, равным 3-5 мм.

Охлаждающая вода подается по стационарному трубопроводу 6, соединенному с вращающимся патрубком 17 через коллектор 8. Из патрубка 17 вода подается в трубки 5, из которых через трубку 9 сливается в канал 10, где образуется "водяной затвор" благодаря наличию кольцевой обечайки 4. Образование "водяного затвора" в канале 10 обеспечивает герметизацию соединения поворотного корпуса 1 клапана со стационарным корпусом 20 борова. Слив воды из канала 10 производится по отводящему трубопроводу 7.

Нижняя часть корпуса 1 клапана расположена в кольцевом полом цилиндре 16, выполненном на днище корпуса 20 борова. Нижний торец корпуса 1 клапана снабжен центрирующим штырем 11, входящим в отверстие, выполненное в днище полого цилиндра 16. Корпус 1 клапана установлен в полом цилиндре 16 с зазором 22, равным 3-10 мм. При вращении корпус 1 клапана удерживается и центрируется опорами качения 3 и штырем 11.

При такой конструкции поворотного дымового клапана повышается его стойкость в работе при отсосе газов из нагревательной печи за счет его подвешивания за шайбу, опирающуюся на опоры качения. При этом повышается точность угла поворота клапана в канале борова. Наличие "водяного затвора" обеспечивает исключение подсоса воздуха в канал борова, что приводит к увеличению температуры отходящих газов и тем самым приводит к снижению расхода топлива в нагревательной печи. Конструкция поворотного дымового клапана позволяет производить его монтаж и демонтаж без разборки верхнего перекрытия корпуса дымового борова. Это обеспечивается за счет наличия в конструкции "водяного затвора".

Применение поворотного дымового клапана позволяет повысить его стойкость на 20-30% а также сэкономить расход топлива на 5-8%

Изобретение относится к нагревательным печам для нагрева металла перед прокаткой. Поворотный клапан включает корпус с расположенными в нем трубками, установленный в канале борова, электропривод поворота, размещенный на раме, трубопроводы подвода и отвода воды, соединенные с трубками. Для повышения стойкости, производительности и эффективности клапана в работе, обеспечения управляемости при автоматическом регулировании расхода дымовых газов, процесса его ремонта, монтажа и демонтажа клапан имеет кольцевой канал └┘ - образной формы и прикрепленную к верхнему торцу корпуса и опирающуюся через опору качения на корпус борова шайбу с кольцевой обечайкой, опущенную в канал, и кольцевую зубчатую рейку, соединенную через зубчатую передачу с приводом поворота, корпус выполнен в верхней части с огнеупорным цилиндром из двух частей, установленных в борове с зазором. Нижняя часть корпуса установлена в выполненном в днище борова полом цилиндре и имеет штырь, установленный в отверстии, выполненном в днище цилиндра борова, а трубопровод отвода воды опущен одним концом в кольцевой канал. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Поворотный дымовой клапан, содержащий установленный в канале дымового борова корпус с расположенными в нем трубками и соединенными с ними трубопроводами для подвода и отвода воды, электропривод поворота, установленный на раме, отличающийся тем, что он снабжен размещенным на корпусе борова кольцевым каналом U-образной формы и прикрепленной к верхнему торцу корпуса и опирающейся через опору качения на корпус борова шайбой с кольцевой обечайкой, опущенной в кольцевой канал, и с кольцевой зубчатой рейкой, соединенной через зубчатую передачу с электроприводом поворота, при этом корпус имеет прикрепленной к его верхней части огнеупорный цилиндр, состоящий из двух частей и установленный в борове с зазором. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть корпуса расположена с зазором в выполненном в днище борова полом цилиндре и имеет штырь, установленный в отверстии днища борова. 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что один конец трубопровода для отвода воды опущен в кольцевой канал.