Газоуплотнительный клапан Советский патент 1992 года по МПК C21B7/20 F16K3/04 

Доменный газ (Вход)

Изобретение относится к арматурост- роению и может быть использовано на доменных печах, в частности на засыпных аппаратах доменных печей в качестве газо- уплотнительных клапанов.

Целью изобретения является повышение универсальности конструкции и расширение технологических возможностей клапана.

На фиг,1 изображен открытый клапан, общий вид, в разрезе; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1.

Клапан содержит корпус 1 с соосными впускным 2 и выпускным 3 отверстиями, седло 4 с уплотняющей поверхностью 5, таре ль 6 с уплотняющей поверхностью 7, шар- нирно установленную на поворотном рычаге 8, и диафрагму 9.

Клапан работает следующим образом.

При открытии клапана поворотом рычага 8, тарель 6 отводится от седла 4 в нижнее положение. При этом доменный газ через впускное отверстие 2, внутреннюю полость стакана 10, отверстие диафрагмы 9, внутреннюю полость корпуса 1 и выпускное отверстие 3 седла 4 выходит из клапана. Посредством диафрагмы 9, выполненной в виде пластины с отверстием и установленной на торцовой поверхности стакана 10, обеспечивается формирование струи, соос- ной осевой линии клапана.

Характеризуя режим движения доменного газа, содержащего абразивные частицы, через трубопроводы, запорную и регулировочную арматуру доменных печей, видно, что они определяются объемами доменных печей и межконусных пространств и режимами их работы, а также изменяются в широком диапазоне в течение каждого цикла работы засыпного аппарата одной доменной печи в зависимости от избыточного давления на колошнике. Так, например, после срабатывания газоуплотнительного клапана при сбрасывании давления доменного газа из межконусного пространства в атмосферу скорость истечения газа через впускные и выпускные отверстия клапана изменяется от 100 - 300 м/с и более при открывании клапана и в начальный период сбрасывания давления до 25 - 20 м/с и менее в конце рабочего цикла.

При работе клапана конфигурация струи газа внутри корпуса 1 за диафрагмой 9 должна быть сформирована так, что при любом режиме движения газового потока внутри корпуса содержащиеся в нем абразивные частицы в процессе движения не контактируют с уплотняющей поверхностью седла.

Достигается это в результате того, что после прохождения диафрагмы газовый поток, несущий абразивные частицы, сначала сжимается, уменьшая свое поперечное сечение по сравнению с поперечным сечением отверстия диафрагмы, а затем постепенно расширяется, приобретая на некотором расстоянии от диафрагмы геометрические параметры транспортирую0 щей трассы. Угол раскрытия факела газового потока после его сужения (при прочих равных конструктивных параметрах отверстия диафрагмы) определяется только скоростью истечения газового потока.

5 Условием отсутствия взаимодействия газового потока с уплотняющей поверхностью седла является выбор предельного расстояния (L) от диафрагмы до уплотняющей поверхности седла, при котором это

0 условие соблюдается.

Связь между расстоянием (L) от диафрагмы до уплотняющей поверхности седла и диаметрами отверстий диафрагмы (do) и седла (d) установлена в виде

5

0

dg

L (2,4-2,6)d-1,6

VJ

При значении этого расстояния L 2 Ad

п

- 1,6 -р упомянутое условие соблюдается

при скоростях истечения газового потока в 20,0 - 25,0 м/с. Дальнейшее уменьшение этого расстояния уже нецелесообразно, так как при более низких скоростях истечения 5 газового потока, несущего абразивные частицы, износ уплотняющих поверхностного седла практически отсутствует.

При значении этого расстояния L 2,6d d20 cf УпомянУтое условие соблюдается

при скоростях истечения газового потока в 100,0 - 300,0 м/с. Дальнейшее увеличение этого расстояния также нецелесообразно, так как реальные скорости истечения газо5 вых потоков на существующих доменных печах не превышает 300,0 м/с.

Важным требованием при работе клапана в период его эксплуатации является создание такой его универсальной конструкции, которая бы позволяла в условиях

0 работы любой доменной печи при любом избыточном давлении доменного газа на колошнике быстро и просто настраивать его на рабочий режим, т.е. на такой режим, при котором расстояние L можно было бы ус0 танавливать в соответствии с упомянутой зависимостью, а также изменять это расстояние при необходимости в заданном интервале.

В предлагаемой конструкции это требование реализуется путем установки в зоне впускного отверстия клапана дополнительного стакана с расположением диафрагмы на торце этого стакана. Такое конструк- тивное исполнение клапана позволяет изменять расстояние от диафрагмы до уплотняющей поверхности седла путем изменения длины стакана.

Предлагаемая конструкция клапана по- зволяет расширить технологические возможности клапана, а также повысить универсальность его конструкции.

Формулаизбретения

1. Газоуплотнительный клапан, содержащий корпус с соосно расположенными впускным и выпускным патрубками, запорный орган, размещенный в полости корпуса, взаимодействующий с установленным в

выпускном патрубке седлом и связанный поворотным рычагом с приводным валом, дроссельную шайбу, установленную в впускном патрубке, отличающийся тем, что, с целью повышения универсальности конструкции и расширения технологических возможностей клапана, он снабжен стаканом, на котором размещена дроссельная шайба, установленным во впускном патрубке и выполненным с возможностью изменения своей длины.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что дроссельная шайба установлена на расстоянии от седла, равном

л

L (2,4-2,6)d-1,,

где d - диаметр отверстия седла; do - диаметр отверстия дроссельной шайбы.

Изобретение относится к арматуростро- ению и может быть использовано на домен- ных печах, в частности на засыпных Доменный газ i (Выход) I аппаратах, в качестве газоуплотнительных клапанов. Цель изобретения - повышение универсальности конструкции и расширение технологических возможностей клапана. Клапан содержит корпус 1 с соосными впускным и выпускным отверстиями 2 и 3, седло 4 с уплотняющей поверхностью 5, та- рель 6 с уплотняющей поверхностью 7, шар- нирно установленную на поворотном рычаге 8, и диафрагму 9. Последняя размещена на расстоянии L(2,4-2,6)d - 1,6d02/d от поверхности седла, где do - диаметр отверстия диафрагмы; d- диаметр отверстия седла. Причем клапан дополнительно в зоне впускного отверстия 2 содержит стакан 10, а диафрагма 9 установлена на этом стакане. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ы Ј

Фиг.2