Устройство для регулирования расхода воды в системе охлаждения металлургической печи Советский патент 1993 года по МПК G05D7/01 F27B3/24 

Изобретение относится к области металлургии, в частности, может быть использовано в дуговых руднртерм.ических электропечах, v

Цел;ью изобретения является повышение надежности и быстродействия устройствд.-; V -v -;--.. - -: /;:-:;- /: -.. .: ;.;;На фиг Л представлен общий вид устройства; на фиг.2 - /вид сбоку на коллектор; на фиг. разрез AhA (поперечное сечение рукаврв}; на фиг.4 - узел I (бркрврй в.ид пла- стины и скрбы); на фи г.5 вид Б; на фиг.6 -, разрез В-В (прперечный разрез гГиевмоцйШндра). ; ;:;:::: у У:/;:; -:- /::.././. : .. : : Устройствр гдл я регулирования расхода воды в систем е рхл аждения мета л лу ргиче- скрй печи содержит коллектор 1 с рядом труб 2 с врезанны;Мигв HVIXзаборными эле- ментами, выполненными в виде вентилей 3 исредин сгибкимиi ;рукавами 4: Г1од коллектором 1 установлено приемное корыто 5 с направленными в негр сливными-tpy- бам;и 6, снабжёнными датчиками 7 температуры: йоды (например, термометрами гсрпротивле Приемное корыто ;5 с помощью стоек 8 прикрепленоk перёкры- THfoj; Корыто 5 №1«усна6жёнРсйивным1г1- атрубком 10,ТрубЬ 2 и 6 спомощью зэклад- HJWX элементов; 11 :Прик(Эёплейь1 к стене 1;2. В; зоне гибких рукавов 4 устамовлено дополнительное запбрное устррйство, вЬ|- полнённоев виде кронштейна 13 с гнездами 14, в которых размещены гибкие рукава 4. Кронштейн pXBaTbifaet всё рукава 4. Снаружи рукавов 4 расположена планка 15 с элементами сжатия /гибких рукавов 4t связанкая с механизмом ее отжима. Каждый злеме т сжатия гибкого рукава 4 выполнен в виде регулируемого прижима 1 б, на торце которого со стороны гибкого рукава 4 ЗЕ(креш0на В1з пуклая скоба 17 Механизм р1тжйма планки 15 выполнен в виде одного или нескольких пневмоцилиндров 18, свя- занныхспланко i 15. ,„ С целыр автоматизации регулирования элементы сжатия могут быть выпрл нен ы ди- станиионйр управляемыми.

Пневмоцилиндр 18 снабжен горизон- тальн;Ь1М14 лапам)/ 20, которые установлены на пйрщадке 21, подставки 22, прикрепленной к стенде 12, Между крышкой 23 и поршнем 24 цилиндра установлена пружина 25, регулируемая гайкой 26. подвода воздуха в цилиндре имеется подводящий патру- 6oK27i; ; : -;.Г:.:-:/: ; .- . . , :55 : d: Выпуклая скоба 17 снабжена направля- |р1ЦимИ штырями 28, введёнными во втулки 29, прикрепленные сверху и снизу планки Д5. По центру планки 15 напротив гибких рукавов 4 однорядно установлены упоры 16,

5

10

15 1

20

25 ... 30

35

40

45

1

50

5

введенные в гайки 30, прикрепленные к планке 15. Регулируемый прижим 16 снабжен контргайкой 31.

Устройство для регулирования расхода

5 воды в системе охлаждения металлургической печи работает следующим образом.

При эксплуатации электропечи охлаждающая вода постепенно циркулирует, обеспечивая охлаждение теплонапряжен0 ных элементов электропечи.

По показаниям термометров сопротивление 7 системы настраивается на работу с

перепадом температур не более 15°С, т.е. если в летнее время года температура пода5 ваемой воды составляет 30°С, то максимально допустимая температура на сливе не должна превышать 45°С. ,.

Вентили 3 должны быть полностью открыты и с помощью выпуклых скоб 17 про0 изводят деформацию рукавов 4 и добиваются заданной температуры на сливных трубах 6 по показаниям термометров 7. Допустим, что в процессе эксплуатации печи резко возросла температура воды на

5 какой-либр сливной трубе 6, например, до +60°С, а в остальных сливных трубах температура воды находится в норме, т.е. не выше . 40-45°С, ;:;;. ;,./;- . ; - -..--. : : В этом случае благодаря наличию до- 0 полнительного запорного узла имеется возможность перераспределить поступающий поток воды в коллектор 1 по отдельным тру- бам2. : --.;:-;.. .- / /: - . Для снижения температуры отводящей

5 воды на ветвях охлаждения, где имеют место завышенные значения температуры, например свыше+60°С достаточно сплющить, т.е. деформировать гибкие резиновые рукава 4 на трубах тех ветвей охлаждения, где

0 температура отводящей воды составляет, например +25-30°С. При деформации рукава 4 изменяется форма его проходного сечения и его величина, в результате чего повышается гидравлическое сопротивление

5 для прохода охлаждающей воды. В этом случае большая часть воды будет направляться в ветви, где установлены не деформированные рукаваР4, и температура отводящей ео1 ды на этих ветвях понизится, а В ветвях с

0 деформируемыми рукавами 4 температура отводящей воды несколько повысится и таким образом происходит выравнивание температуры воды на сливных трубах 6. В гибких резиновых рукавах 4 вода течет в установившемся режиме с определенной скоростью.

В случае, когда необходимо изменить количество поступающей воды, имеет место внезапное изменение характера перетекаиия потока воды, характеризующегося рядом особенностей.

Если необходимо уменьшить количество протекающей воды, следует уменьшить проходное сечение рукава 4. При сужении рукава 4 возникают потери, характеризуемые изменением коэффициента местного сопротивления.

Коэффициент местного сопротивления определяется по соотношению:

(Ј)

где Јм - коэффициент местного сопротивления:

F0; FI - соответственно площадь суженного и подводящего рукавов А.

Коэффициент местного сопротивления в зависимости от величины сужения рукава

4 при изменении соотношения от 0,1 до

1,0 варьируется в достаточно широком диапазоне от 2,8 до 1,0,

Когда необходимо увеличить количество подаваемой охлаждающей воды, имеет место расширение проходного сечения, уменьшение коэффициента местного сопротивления и увеличение количества поступающей воды.

Сжатие рукавов производится следующим образом. Вначале откручивается контргайка 31, затем с помощью ключа затягивается регулируемый прижим 16 кото- ры0, спираясь в выпуклую скобу 17, начнет деформировать рукав 4, т.е..уменьшить его проходное сечение. Прижим следует прекратить после того, когда температура отводящей воды на ветви, где была температура , снизится до нормы, т.е. будет равна 25-35°0. После этого необходимо подкрутить контргайку 31 для надежного фиксирования положения скобы 17.

На фиг.З показано два рукава: один без деформации, а второй в деформируемом виде.

В существующих системах водоохлаж- дения металлургических печей, где отсутствуют механизмы прижима рукавов 4, приходится увеличивать общий расход подаваемой воды, но в этом случае будет неоправданно увеличен расход воды на ветвях, где имеется нормальная температура отводящей воды, что в конечном итоге приводит к перерасходу электроэнергии напорной станции.

Предлагаемое устройство позволяет при заданном определенном расходе подаваемой а коллектор 1 воды, манипулируя

изменением формы и величины проходных сечений отдельных рукавов 4. перераспределять расход йоды по трубам 2, т.е. обеспечивает оптимальный режим охлаждения 5 элементов печи в процессе ее эксплуатации. Предлагаемое устройство обеспечивает выравнивание температур отводящей воды по отдельным ветвям при заданном расходе поступающей воды в коллектор 1. 10 В процессе эксплуатации электропечи в некоторых элементах конструкции, например, в контактных щеках электрододержа геля в нажимном кольце или секциях свода, может резко возрасти температура воды из-за 15 появления свищей на колошнике или в результате засорения трубопроводов.

В таких случаях крайне необходимо для предотвращения аварии, связанной с прогаром водоохлаждаемого элемента и появ- 0 лением в связи с этим воды в ванне электропечи, оперативно обеспечить увеличение расхода воды в эти элементы. В существующих системах это производится вручную (полностью откручивают краны 3 на 5 напорных трубах 2), т.е. с определенной затратой времени.

Предлагаемая система с дистанцией ным механизмом, выполненным в виде пневмрцилиндрэ 18, обеспечивает практи- 0 чески мгновенно увеличение подачи воды в элементы, которые находятся в тяжелых температурных условиях. После ликвидации условий,которые привели к перегреву какого-либо элемента конструкции печи; напри- 5 мер, свища, снимается подача сжатого воздуха с пневмоцилиндром 18 и система оказывается в прежнем положении, т.е. нет необходимости вновь регулировать расход воды на трубах 2.

0 В процессе эксплуатации электропечи также приходится периодически (3-4 раза в течение года) производить продувку труб 2,6 сжатым воздухом. Периодичность продувки определяется технической характери- 5 стикой потребляемой воды.

Для осуществления продувки труб 2,6 в предлагаемом устройстве нет необходимости в отжиме каждой скобы 17, чтобы освободить гибкие рукава 4, а достаточно подать 0 сжатый воздух через патрубки 27 в бесшто- ковые полости пневмоцилиндров 18, в результате чего планка 15 вместе со скобами 17 отойдет от рукавов 4 и последние примут круглую форму поперечного сечения. При 5 подаче воздуха в пневмоцилиндр 18 пружина 25 сжимается, так как на нее давит крышка 23 пневмоцилиндра 18.

Преимущество предлагаемого устройства по сравнению с аналогичными решениями и прототипом заключается в

Фигб

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано, в частности, в дуговых руднотермических электропечах. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия устройства для регулирования расхода воды в системе охлаждения металлургической печи. Устройство содержит коллектор 1 системы охлаждения металлургической печи, связанный через трубы 2, снабженные запорными элементами 3, с гибкими рукавами 4, а также дополнительный запорный узел в виде кронштейна с гнездами, в которых размещены рукава 4, и планки с элементами сжатия рукавов, связанной с механизмом отжима планки. 2 з.п. ф -лы, 6 ил. ел