Охлаждаемый полый запорный диск шиберного клапана доменного воздухонагревателя Советский патент 1980 года по МПК C21B9/12 

I

Изобретение относится к области черной металлургии, точнее к механическому оборудованию доменных печей.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является охлаждаемый полый запорный диск шиберного клапана доменного воздухонагревателя, образованный двумя круглыми боковинами и обечайкой, и содержащий в полости охлаждения криволинейную боковую направляющую для подвода охлаждакидаго агента в нижнюю часть полости и разделительные перегородки fj ,

Этот диск обладает необходимой цилиндрической жесткостью на изгиб, однако эффективно может использоваться только при испарительном охлаждении, так как необходимое для водяного охлаждения последовательное омывание потоком воды всех тепловоспринималощих участков диска отсутствует (нет организованной циркуляции, воды).

Использование этого диска при водяном охлаждении приводит к снижению его стойкости и срока безремонтной службы клапана в целом.

Целью изобретения является повышение стойкости диска. Кроме того.

преследуется цель унифицировать конструкцию диска с тем, чтобы она была в одинаковой мере пригодной как для водяного, так и для испарительного охлаждения.

Поставленная цель достигается созданием охлаждаемого полого запорного диска, образованного двумя круглыми боковинами и обечайкой, и 10 содержащего в полости охлаждени.ч криволинейную боковую направляющую для подвода охлаждающего агента в нижнюю часть полости и разделительные перегородки, при этом согласно f5 изобретению разделительные перегородки установлены но отношению к криволинейной боковой направляющей и обечайке диска с торцовыми зазорами, расположенными в чередующемся порядке, и образуют петлеобразный восходящий канал охлаждения.

Кроме того, предусмотрена горизонтальная установка разделительных.перегородок ,

25 Это позволит обеспечить высокую стойкость диска, а также даст возможность при.менять его как при водяном, так и при испарительном охлаждении. На фиг. 1 изображен диск, общий

30 вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Запорный полый диск шиберного клапана доменного воздухонагревателя с водяным охлаждением выполнен из двух сваренных между собой стальных штампованных элементов, образующих боковины 1 и обечайку 2, К обечайке 2 привареныiпатрубки 3 и 4 соответственно дляподвода охлаждающего агента в полость диска и отвода его. В полости диска размещены боковая криволинейная направляющая 5 и наклонные разделительные перегородки 6, причем последние установлены по отношению к криволинейной направляющей 5 и к обечайке 2 с торцовыми зазорами а, расположенными в чередующемся порядке. Благодаря такому расположению перегородок образуется петлеобразный канал 7 охлаждения.

Криволинейная направляющая и разделительные перегородки 6 приварены к боковинам 1, что придает диску высокую цилиндрическую жесткость на изгиб,

Возможно выполнение диска с горизонтально расположенными разделительными перегородками 6. В этом случае быть эффективно применено как водяное, так и испарительное охлаждение диска, поскольку охлаждающий агент, поступающий в нижнюю часть полости диска, на всем протяжении петлеобразного канала движется восходящим потоком.

При водяном охлаждении (фиг. 1) вода, поступающая в полость диска через Г1атрубок 3, попадает в криволинейный канал 8, образованный боковой направляющей 5, боковинами 1 и обечайкой 2. Проходя по нему, она поступает в нижнюю наиболее нагретую (при открытом клапане) часть диска и из нее .- по петлеобразному каналу 7, образованному разделительными перегородками 6, боковинами 1, обечайкой 2 и направляющей 5, восходящим потоком поступает к патрубку 4, через который эвакуируется из полости диска (направления движения потока воды в диске показаны на фиг. 1 стрелками). Таким образом, поток воды последовательно омывает все участки тепловоспринимающей поверхности диска. Как показали исследования на моделях, указанное расположение разделительных перегордок обеспечивает нормальную циркуляцию воды в диске без застойных зон.

Гидравлическое сопротивление полости охлаждения диска практически такое же, как и диска клапана типовой конструкции.

Благодаря повышенной стойкости . диска сокралцаются расход запасного оборудования и простои доменных печей, связанные с заменой клапанов, представляется возможным повысить температуру и давление дутья, что обусловит экономию кокса. Согласно

расчетам общая годовая экономия

на одной доменной печи объемом 2700 м составит не менее 45 тыс.руб. Благодаря возможности унифицировать конструкцию диска, выполнив ее пригодной как для водяного, так и для испарительного охлаждения, на машиностроительных предприятиях достигается также экономия в размере 80 тыс. руб. в год за счет сокращения типоразмеров клапанов.

Формула изобретения

5 , Охлаждаемый полый запорный диск шиберного клапана доменного воздухонагревателя, состоящий из обечайки с двумя круглыми боковинами, расположенную в полости охлаждения криволинейную боковую направляющую для подвода охлаждающего агента в нижнюю часть полости и разделительные перегородки , отличающийся тем, что, с целью повышения его стойкости, разделительные перегородки установлены по отношению к криволинейной боковой направляющей и обечайке диска с торцовыми зазорами, расположенными в чередующемся порядке, и образуют петлеобразный восходящий канал.

2 . Охлаждаемый полый запорный диск плп. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности применения как водяного, так и испарительного охлаждения, разделительные перегородки установлены горизонтально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Елинсон И.М., Вагин B.C. и Шусторович В.М. Создание и исследование клапанов горячего дутья для доменных печей большого объема. Сборник научных работ ВНИИМЕТМАШ, М., 1976, с. 15-17. А-А

риг. г