Установка для охлаждения узлов металлургических печей Советский патент 1985 года по МПК C21B7/10 

2. Установка по п. Г, о т л и чающаяся тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, выходные отверстия отводящих трубопроводов открыты в атмосферу и уровень этих отверстий расположен ниже уровня хладагента впитающей емкости 19 3. Установка по пп.1 и 2, о тличающаяся тем, что, с целью сокращения высотных габа.ритов установки, выходные отверстия . отводящих трубопроводов снабжены насосом для перекачки хладагента.

Изобретение относится к металлу гии, а именно к устройствам для охлаждения металлургических печей. и может быть также использовано в химической промьшшенности, энергетике и других отраслях техники. Цель изобретения - повышение надежности и взрьшобезопасности охлаждения и снижение капитальных эксплуатационных и энергетических затрат и сокращений высотных габаритов установки. На фиг,1 показана схема предлагаемой установки; на фиг,2 и 3 варианты установки., Установка включает питающую напорную линию 1, питающую емкость 2 поданщий трубопровод 3, переливную трубу 4, охлаждаемый элемент 5 и отводящий трубопровод 6. Питающая емкость 2 сообщается с атмосферой отверстием 7, расположенным в крьш ке или в боковой стенке емкости. Входное отверсти 8 переливной труб 4 расположено вьппе входного отверс 9 подающего трубопровода 3 и ниже входного отверстия 10 охлаждаемого элемента 5. Стрелками на схеме показано направление движения воды. упрощения схемы ; на ней показан то ко один охлаждаемый элемент 5 со своими подающими 3 и отводящими 6 трубопроводами. В действительности число таких секций, подсоединенньг к одной емкости 2, может быть любы На фиг.1 в качестве устройства, поддерживакнцего определенный уровень воды в емкости 2, служит пере ливная труба 4. Однако при необход мости с этой целью можно использовать и другие устройства, в частн ти, регулятор поступления воды через напорную линию 1, работающий о уровнемера, контролирующего уровень воды в емкости 2. На схеме предлагаемой установки с устройством стороны отвода воды от охлаждаемых элементов по первому варианту (фиг.2) выходное отверстие 11 отводящего трубопровода 6 открыто в атмосферу и уровень этого отверстия расположен ниже входного отверстия 8 переливной трубы 4. На схеме предлагаемой установки с устройством стороны отвода воды от охлаждаемых элементов по второму варианту выходное отверстие 11 отводящего трубопровода 6 подсоединено к всасывающему трубопроводу I2 водяного насоса 13. Выходная сторона насоса 13 подключена к магистральному трубопроводу 14. К одному трубоПроводу 12 может быть подсоединено несколько секций, каждая из которых состоит из подающего трубопровода 3, охлаждаемого, элемента 5 и отводящего трубопровода 6. Подающие 3 и отводящие 6 трубопроводы (фиг.1,2 и 3), а также всасывающий 12 и магистральньй 14 трубопроводы насоса 13 (фиг.З) могут быть оборудованы запорно-регулирующей арматурой (вентили, задвижки и пр.) и измерительньми устройствами (вакуумметры, манометры и др./ . Установка (фиг.|) работает следующим образом. Поступающая в питающую емкость 2 из напорной линии 1 вода находится в емкости на постоянном уровне, определяемом положением входного отверстия 8 переливной трубы 4. Поверхность воды в емкости 2 находится под атмосферным давлением благодаря наличию открытого отверстия 7. Ввиду того, что входное отверстие 10 охлаждаемого элемента 5 располо жено вьше уровня воды в емкости 2, на входе в элемент при любых услов ях имеет место разрежение. Его вел чина определяется прежде всего высотой расположения входного отверстия 10 над уровнем воды в емкости 2 (чем больше высота, тем больше разрежение и, кроме того, зависит от расхода воды в подающем трубопроводе 3 и полного сопротивления этой линии. Если по условиям компоновки установки высота расположения отверстия 10 над уровнем воды недостаточна для создания пот ребного в данном случае разрежения, увеличением гидравлического .сопротивления (дросселированием) трубопровода 3 с помощью вентиля, задвижки или другого аналогичного устройства можно увеличить это раз режение до требуемой величины. Предлагаемая установка характеризуется максимальной надежностью в работе. Отсутствие на подающем трубопроводе 3 редукционного клапана или иных устройств, oTBeiTCTBeH ных за поддержание разрежения, дела ет установку в наибольшей степени независимой от работы аппаратуры и гарантирует стабильное поддержание требуемых параметров охлаждения Взрьюобезопасность охлаждения установки повьшгается за счет того, что в случае нарушения целостности охлаждаемого элемента в ней создаются наиболее благоприятные условия для самопроизвольного прекращения подачи воды к элементу и его опорожнения. Действительно, если вследствие, например, прогара произошла разгерметизация элемента и в него начал засасьшаться воздух или печные газы, то это.обязательно приведет к разрьюу водяного потока в элементе, прекращению его течения и к сливу всего или части объема воды, находящейся в элементе и в подающей линии, обратно в питающую емкость 2 (полнота слива зависит от конкретной конфигурации линии и кон струкции элемента). Кроме того, предлагаемая установ ка конструктивно проста и не требуе регулярного обслуживания. Это снижа ет капитальные и эксплуатахщонные . затраты на охлаждение. 19 Работа установки со стороной отвода воды от охлаждаемых элементов по первому варианту (фиг.2) осуществляется исключительно за счет разности геодезических напоров в начальном сечении потока (которым является поверхность воды в емкости 2) и конечном его сечении (которым является выходное отверстие 11 отводящего трубопровода б). Поскольку оба эти сечения находятся под одинаковым (атмосферным 1 давлением, то уже при самом малом превьшгении уровня воды в емкости 2 над уровнем выходного отверстия 11 обеспечивается некоторый расход жидкости в системе. Величина его будет тем больще, чем больше перепад высот между указанными сечениями и чем меньше гидравлическое сопротивление всей системы, включающей подающий трубопровод 3, охлаждаемый элемент 5 и отводящий трубопровод 6. Выбором соответствующего перепада вырот можно обеспечить любой практически потребный расход воды. Установка по этому варианту обеспечивает максимальное сокращение энергетических затрат на охлаждение поскольку отсутствуют какие-бы то ни бьши силовые устройства для под- . держания в системе разрежения и обеспечения в ней течения жидкости с заданным расходом - и то, и другое полностью обеспечивается за счет соответствующего расположения узлов установки. В данном решении достигается также максимальная взрывобезопасность охлгикдения, так как в случае , прогара охлаждаемого элемента и разгерметизации системы в наибольшей степени снижается вероятность затекания расплава внутрь злемеита, что объясняется отсутствием силовых устройствj продолжающих откачку среды из систеMij i даже в случае ее разгерметизации. Особенностью рассматриваемого варианта установки является необходимость предварительного принудительного заполнения, системы водой при ее первоначальном пуске. Это заполнение может быть, например, осуществлено кратковременными подачей воды от напорной сети обратным током ч&рез огвор,яшую линию, подкл 1 чеяием ледней к какой-либо вакуумной сети или созданием избыточного давления воздуха на поверхиостн вода в питающей емкости.

511

РаЬога установки со стороной отвода воды от охлаждаемых элементов по второму варианту {фнг.з) осуществляется за счет разрежения,создавае юго водяным насосом 13. Последний может находиться в различных положениях по высоте отверстий 1I отводящего трубопровода 6 относительно уровня воды в питающей емкости 2 как ниже, так и выше этого уровня. Насос 13 также может быть расположен

981196

достаточно произвольно, что делает рассматриваемый вариант предпочтительным при стесненных высотных габаритах установки, когда нет с.возможности обепечить необходимые разрежения

,и расход за счет достаточной разницы геодеПри этом одзических напоров, нако, требуется затрата энергни на роботу водяного Hacoda 13.