ДВУХКЛАПАННЫЙ ЗАТВОР Российский патент 1999 года по МПК F27B21/08 

Изобретение относится к области устройств для удаления мелочи, выпавшей из потоков технологических газов в газоходах и устройствах пылеулавливания в металлургическом производстве, в частности в газоходах обжиговых и агломерационных машин.

Известны бесприводные одно- и двухклапанные затворы (мигалки) /4/, стр. 355, предназначенные для работы под разрежением до 1,5 КПа, в которых герметизирующее действие основано на создании и поддержании мигалками столба пыли определенной высоты.

Основной недостаток мигалок - низкая герметичность, так как контакт между посадочным седлом и клапаном зачастую бывает неплотным из-за попадания мелочи между контактирующими поверхностями /1/, /2/, стр. 356. Этот недостаток еще более проявляется, когда мелочь представлена крупными, до 6 - 8 мм, частицами, например, в газоходах обжиговых и агломерационных машин.

Известны также двойные затворы /3/, стр. 242, с приводом электрическим, пневматическим, гидравлическим, клапаны которых открываются поочередно, недостатком которых является наличие привода, управляемого по специальной программе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является двухклапанный затвор, состоящий из корпуса, воронок, двух клапанов, стопорного механизма, рычагов и грузов, удерживающих клапаны в закрытом состоянии /4/, стр. 355.

Недостатки такого бесприводного двухклапанного затвора приведены выше.

Цель изобретения - повысить герметичность затвора и надежность его работы под подвышенным до 12 КПа разряжением.

Поставленная цель достигается тем, что затвор снабжен соединяющим или разъединяющим межклапанное пространство с атмосферой золотником-храповиком, приводимым во вращение собачками, установленными на звеньях, соединенных шатунами и рычагами с осями вращения клапанов, и калиброванным отверстием, соединяющим межклапанное пространство с газоходом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен двухклапанный затвор в разрезе, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, где золотник показан в положении, соединяющим межклапанное пространство затвора с атмосферой.

Затвор состоит из корпуса 1, внутри которого установлены воронки 2 и 3, верхнего 4 и нижнего 5 клапанов, рычажной системы, стопорного и золотникового устройства.

Корпус 1 соединен с газоходом 6 и имеет патрубок 7 (фиг. 2). Приемная воронка 2 для накапливания мелочи 8 имеет в верхней части калиброванное отверстие 9.

Верхний 4 и нижний 5 клапаны, закрывающие снизу воронки 2 и 3 соединены через шарниры 10 с рычагами 11 и 12, жестко соединенными с осями 13 и 14. На наружных концах осей жестко закреплены запорные рычаги 15 и 16 с грузами 17, 18, под действием которых клапаны прижимаются к воронкам, обеспечивая герметичность затвора. Величина усилия прижима определяется массой и положение грузов 17 и 18 и регулируется в зависимости от массы необходимого для удаления столба мелочи 8. Запорный рычаг 15 выполнен двухплечим, на втором плече которого имеется впадина. К впадине прижимается ролик 19 стопорного устройства, представляющего собой Г-образный рычаг 20, вращающийся на оси 21, на горизонтальной оси которого установлен груз 22. Усилие прижима ролика 19 к впадине рычага 15 регулируется массой и положением груза 22 на рычаге 20.

На патрубке 7 корпуса 1 установлено основание 23 золотникового устройства с осью 24 и отверстиями 25. На ось 24 надет золотник-храповик 26 с отверстиями 27, по размерам и количеству равными отверстиями 25 с основании 23, снабженный по наружному диаметру зубьями 28, которых в два раза больше количества отверстий 27. Общая площадь проходного сечения отверстий 25 и 27 при открытом положении золотника должна быть в 3 - 4 раза больше площади отверстия 9 в воронке 2. На ось 24 также надета втулка 29, через которую золотник 26 прижимается к основанию 23 пружиной 30. На втулку 29 свободно насажены звенья 31 и 32, шарнирно соединенные шатунами 33 и 34 с рычагами 35 и 36, жестко закрепленными на осях 13 и 14. На общих осях звеньев 31 и 32 и шатунов 33 и 34 насажены подпружиненные собачки 37 и 38, входящие в зацепление с зубьями 28 золотника 26.

Устройство работает следующим образом.

Верхний клапан 4 удерживается в закрытом положении моментом от массы груза 17, установленного на запорном рычаге 15, и моментом от усилия, препятствующему выходу ролика 19 Г-образного стопорного рычага 20 из впадины запорного рычага 15.

Нижний клапан 5 удерживается в закрытом положении моментом от массы груза 18, установленного на запорном рычаге 16 и разностью давлений между атмосферой и межклапанным пространством затвора, находящимся под разрежением, равным разряжению в газоходе 6, так как оно соединено с газоходом калиброванным отверстием 9 и отсечено от атмосферы золотником 26
По мере накопления материала 8 возрастает момент, который стремится открыть клапан 4 и, когда значение этого момента в сумме с моментом от веса клапана превысит сумму моментов, удерживающих клапан в закрытом положении, клапан 4 открывается. Одновременно с началом открытия клапана запорный рычаг 15 поворачивается вокруг оси 13 и ролик 19 стопорного рычага 20 выходит из впадины запорного рычага 15, резко уменьшая сопротивление открыванию клапана, в то время как материал 8 еще находится на клапане. Вследствие резкого изменения разности моментов от сил, открывающих клапан, и от сил, удерживающих его в закрытом положении клапан продолжает открываться, пока не ссыплется весь материал. При этом ролик 19 остается на опорной поверхности 39 плеча запорного рычага 15. Одновременно с открытием клапана поворачивается рычаг 35, который через шатун 33 вращает звено 32 с собачкой 38. Собачка 38 перескакивает через один зуб 38 золотника 26 в направлении, противоположном показанному стрелкой на фиг. 1, а золотник удерживается от поворота собачкой 37.

После ссыпания материала сумма момента от усилий на закрывание клапана превысит сумму моментов от усилий, удерживающих клапан в открытом положении, клапан 4 закрывается и ролик стопорного рычага 20 входит во впадину запорного рычага 15. При закрывании клапана рычаг 35, жестко связанный с осью 13, через шарнирно связанный с ним шатун 33, приводит во вращение звено 32, возвращая его и находящуюся на его оси собачку 38 в первоначальное положение. При этом собачка по ходу движения входит в зацепление с зубом золотника, осуществляется его поворот. Отверстия 27 золотника 26 совмещается с отверстиями 25 основания 23 и межклапанное пространство затвора соединяется с атмосферой. Так как площадь отверстий золотника значительно больше площади сечения отверстия 9, то в межклапанном пространстве устанавливается атмосферное давление и разность давлений над клапанном и под ним исчезнет. При этом момент от массы клапана и мелочи на нем превысит момент от груза 18. Клапан 5 откроется и мелочь ссыплется с клапана полностью. При открывании клапана 5 повернется рычаг 36, жестко связанный с осью 14, и через шатун 34 повернет звено 31 с собачкой 37, которая перескочит на зуб золотника в направлении, противоположном показанному стрелкой на фиг 1, а золотник удерживается от поворота собачкой 38.

После ссыпания мелочи с клапана 5 он под действием момента от груза 18, превышающим момент от массы клапана 5, будет закрываться, поворачивая при этом рычаг 36, который через шатун 34 повернет звено 31 с собачкой 37, которая, войдя в зацепление с зубом золотника, повернет его в направлении, указанном стрелкой на фиг. 1. При полностью закрытом клапане 5 золотник 26 перекроет отверстие 25 в основании 23 и разъединит межклапанное пространство затвора с атмосферой и в нем восстанавливается разрежение через калиброванное отверстие 9.

По мере накопления мелочи цикл повторяется.

Конструкция затвора обеспечивает полное ссыпание мелочи с клапанов, исключая попадание ее между клапаном и воронкой, чем достигается высокая герметичность, а золотниковое устройство позволяет применять затвор для газоотходов, работающих под высоким разрежением.

Литература:
1. Алиев Г.М. Устройство и обслуживание газоочистных и пылеулавливающих установок. М., Металлургия, 1983, 296 с.

2. Ефремов Г.И., Лукачевский Б.П. Пылеочистка, М., Химия, 1990 г 72 с., ил.(Библиотечка молодого рабочего).

3. Пылеулавливание в металлургии. Справ. изд. Алешина В.М., Вальдберг А. Ю., Гордон Г.М., Гурвиц А.А., Левин Л.С., Меттус А.А. М., Металлургия, 1984, 336 с.

4. Техника пылеулавливания и очистка промышленных газов. Справ. изд. Алиев Г.М. Металлургия, 1986, 544 с.

Изобретение относится к устройствам для удаления мелочи, выпавшей из потоков технологических газов в газоходах и устройствах пылеулавливания в металлургическом производстве. Двухклапанный затвор для удаления мелочи из газоходов, содержит корпус, воронки, клапаны, стопорный механизм, рычаги и грузы. Он снабжен золотником-храповиком с собачками. Собачки установлены на звеньях, соединенных шатунами и рычагами с осями вращения клапанов. Корпус выполнен с калиброванным отверстием. Изобретение позволит повысить герметичность затвора и надежность его работы. 2 ил.

Двухклапанный затвор для удаления мелочи из газоходов, состоящий из корпуса, воронок, клапанов, стопорного механизма, рычагов и грузов, удерживающих клапана в закрытом состоянии, отличающийся тем, что он снабжен соединяющим или разъединяющим межклапанное пространство с атмосферой золотником-храповиком, приводимым во вращение собачками, установленными на звеньях, соединенных шатунами и рычагами с осями вращения клапанов, и калиброванным отверстием, соединяющим межклапанное пространство с газоходом.