CZ165393A3 - Water-cooled casing for hot-air slide valve - Google Patents

Description

Oblast techniky —— — —_;----,

Vynález se týká vodou chlazené skříně pro horkovzdušné šoupátko, zejména v potrubích vyložených žáruvzdorným materiálem, s prstenovitými kanály na chladicí vodu uspořádanými naležato ve směru průtoku horkého vzduchu za sebou po obou stranách vedení pro šoupátkovou desku a umístěnými soustředně v párech. Taková horkovzdušná šoupátka se používají například v zařízeních pro ohřev vzduchu, ve vysokých pecích nebo také na zkušebních stanovištích na vysoké teploty ve zkušebních ústavech.

Dosavadní stav techniky

Takovéto skříně jsou známé. V německém vykládacím spise číslo 23 64 915 je popsána vodou chlazená skříň pro horkovzdušné šoupátko, ve které jsou prstenovité kanály tvořeny dvěma z jednoho kusu vytvořenými v podstatě prstenovité prohlubně majícími stavebními dílci skříně, kteréžto prohlubně jsou uzpůsobeny k uzavření prvními a druhými prstenovitými stavebními dílci pro vytvoření prstenovitých kanálů, přičemž vždy jeden ve směru průtoku horkého vzduchu před vedením a jeden ve směru průtoku horkého vzduchu za vedením umístěný kanál na chladicí vodu jsou ve stejném okruhu chladicí vody zapojeny bezprostředně za sebou. Taková skříň se v praktickém provozu úplně osvědčila, jako nedostatek se však jeví to, že výroba skříně provedené obvykle jako svařovaná konstrukce je poměrně nákladná, nebot pro vytvoření prstenovitých kanálů na chladicí vodu musí být vyrobeno poměrně mnoho stavebních dílců, které potom musí být spojeny odpovídajícím množstvím svářecích švů.

Je také z německého vykládacího spisu číslo 23 28 085 známá vodou chlazená skříň pro horkovzdušné šoupátko, kde se jedná o vodou chlazené šoupátko na vysoké teploty, zejména horkovzdušné šoupátko, u které jsou prstenovité kanály pro chladicí prostředek, (vodu) vytvořeny ve skříni a probíhají od horního dílu šoupátka podél těsnicích lišt k oběma obvodovým stranám až ke spodní oblasti skříně a přes přestupní otvory uspořádané v tomto mísv v tě vyústují alespoň do jednoho chladicího kanálu, který je veden zpět kolem oblasti skříně uspořádané kolem šoupátkové desky k hornímu dílu skříně, ve kterém je výstup chladicího prostředku,

-2přičemž průtokový průřez chladicího kanálu, ve kterém je chladicí prostředek veden zpět, je přinejmenším ve své spodní, 180 ⁰ zahrnující části menší, nejvýše však stejně velký jako celkový průtokový průřez prstenovitých kanálů. Úkolem vynálezu je u šoupátek na vysoké teploty, zejména horkovzdušných šoupátek, zvýšit spolehlivost a účinnost chlazení, a sice při současném co možno největším zjednodušení a zlevnění ¹ jakož i při omezení potřeby místa pro konstrukci skříně. Také tato skříň je provedena jako v

svařovaná konstrukce a má značně složité uspořádání, nebot v prostoru chladicí vody jsou uspořádány zvláštní vodicí plechy pro udržování rychlosti chladicí vody dostatečné pro strhování pevných látek obsažených ve chladicí vodě.

Dále je známo horkovzdušné šoupátko popsané v patentovém spisu EP O 171 754 Al. Zde jde o horkovzdušné šoupátko, zejména pro horkovzdušná zařízení vysokých pecí, sestávající ze šuupátkové skříně vytvořené z plechů, ze šoupátkové desky, ze Šaupátkuvého krytu upevněného na šoupátkové skříni a sloužícího k uložení šoupátkové desky při otevřeném stavu šoupátka, z vedení, mezi kterými je umístěna šoupátkové deska v uzavřeném stavu, ze chladicích kanálů a žáruvzdorných ochranných vyložení na straně horkého vzduchu, přičemž vedení, o které se šoupátkové deska v uzavřeném stavu opírá, je z kovu, který je v tepelném styku s chladicím prostředkem a přičemž strana protilehlá zmíněnému vedení sestává pouze ze žáruvzdorného materiálu.

Zde nárokované horkovzdušné šoupátko má chladicí kanály pouze na horkovzdušné straně, což se jeví jako nedostatek s ohledem na účinek chlazení při vysokém namáhání. Uspořádání na vstupní straně horkého vzduchu je podobně složité a nákladné při výrobě jako u dále výše popsaných skříní.

Konečně je z patentového spisu DE-OS 25 38 357 známé šoupátko pro vysoké teploty, zejména horkovzdušné šoupátko s vodau chlazenou a dvěma koncovými přírubami opatřenou šoupátkovou skříní, která má kanály pro chladicí prostředek a zejména vodou chlazené těsnicí lišty jakož i napříč k podélné ose průtokového) průřezu průchodu plynu uspořádanou komoru, ve které je vedena Šoupátko vá deska pro uzavření i otevření tohoto průtokového průřezu, přičemž na jednom konci této komory je na skříni odnímatelně upevněno ovládací zařízeni, přičemž celý, komoru pro šoupátkovou desku obklopující díl šoupátkové skříně je vytvořen ve formě

-3pravoúhlé na všech stranách a na čelní straně protilehlé straně pro vestavění ovládacího zařízení je opatřen uzavírací stěnou.

V jednom provedení jsou přídavně ke chladicím kanálům uvnitř těsnicích lišt uspořádány kanály pro chladicí prostředek, které navazují vně středního dílu a oběžně kolem trubkovitých nástavců šoupátkové skříně, přičemž chladicí voda nejprve proudící těsnicími lištami je spojena s výstupem chladicí vody.

I když je výhoda také v tom, že šoupátkové skříň je proveditelná jako jednoduchá svařovaná konstrukce, zůstává zde přece jen nevýhoda, že k tomu použité stavební prvky, například kanály pro chladicí prostředek, musí být alespoň z části vyrobeny speciálně pro tento účel při značných nákladech.

Úkolem předloženého vynálezu je dále vyvinout typově přiměřenou skříň pro horkovzdušná šoupátka při zachování stability a chladicího účinku tak, aby výroba byla zjednodušena a byl snížen rozsah použitých svařovacích operací.

Podstata vynálezu

Vynález řeší úkol tím, že vytváří vodou chlazenou skříň pro horkovzdušné šoupátko, zejména v potrubích vyložených žáruvzdorným materiálem, s prstenovitými kanály na chladicí vodu uspořádanými naležato ve směru průtoku horkého vzduchu za sebou po obou stranách vedení pro šoupátkovou desku a umístěnými soustředně v párech, jejíž podstata spočívá v tom, žě prstenovité kanály jsou tvořeny z jednoho kusu vytvořenými vždy dvěma v podstatě prstenovité prohlubně majícími stavebními dílci skříně, kteréžto prohlubně jsou uzpůsobeny k uzavření prvními a druhými prstenovitými stavebními dílci pro vytvoření prstenovitých kanálů

Použitím vždy jednoho stavebního dílce skříně majícího prstenovité prohlubně na každé k potrubím směřující vnější straně se výroba značně zjednoduší. Prstenovité kanály jsou částečně zahrnuty do těchto stavebních dílců a částečně jsou vytvořeny z prstenovitých stavebních dílců, které prohlubně uzavírají. Následkem toho jsou na každé z vnějších stran nutné pouze tři stavební dílce pro vytvoření vždy dvou soustředných prstenovitých kanálů.

Podle výhodného provedení předloženého vynálezu jsou prohlubně pro vnější prstenovité kanály párově soustředných prstenovitých kanálů směrem k přírubám otevřené a prohlubně pro vnitřní prstenovité kanály párově soustředně uspořádaných prstencovitých kanálů směrem k šoupátkové desce otevřené.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu každý ze z jednoho kusu sestávajících vždy dvě prohlubně obsahujících stavebních dílců skříně je v podstatě rotačně souměrný ke střední ose probíhající rovnoběžně ke směru proudění a má příčný průřez, který má v oblasti svého největšího průměru první radiálně probíhající oblast, která tvoří přírubu pro připojení potrubí, který má v oblasti vnitřního průměru příruby druhou axiální oblast, která tvoří první díl stěny vnějšího prstenovitého kanálu, který má na tento navazující druhou radiálně ke střední ose se rozkládajíc! oblast, která tvoří druhý díl stěny vnějšího jr stenovitého kanálu, který na tento navazuje přechází pravoúhle na obě strany do jednoho ramena vodorovně uspořádané oblasti tva ru N, která je otevřená směrem k šoupátkové desce a tvoří jeden díl stěny vnitřního prstenovitého kanálu, přičemž jeden úsek ramena probíhající k temenovému bodu oblasti tvarní U tvoří třetí díl stěny vnějšího prstenovitého kanálu.

Následkem těchto opatření podle vynálezu je možné stavební dílce skříně vyrobit. jednoduše a hospodárně soustružením.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu rameno oblasti tvaru U ležící blíže ke střední ose je kratší než druhé rameno.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu druhý prstenovitý stavební dílec má příčný průřez tvaru U s nestejně dlouhými rameny, který doplňuje oblast tvaru U stavebního dílce pro vytvoření prstenovitého kanálu.

Tímto opatřením se zjednoduší obráběcí proces nutný pro tvarování oblasti tvaru U stavebního dílce skříně.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první prstenovitý stavební dílec k vytvoření vnějšího prstenovitého kanálu má tvar v podstatě ploché prstenovité desky.

Následkem tohoto opatření je možné tento stavební dílec vyrobit zvláště jednoduše například vyříznutím nebo vypálením z desky.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu první prstenovité stavební dílce jsou vždy jedním svářecím stehem probíhajícím na jejich vnitřních i vnějších průněrech uzpůsobeny ke spojení se stavebními dílci skříně.

-5Následkem. tohoto opatření je možno bez problémů provést vevaření dvěma kulatými švy na lehce přístupných místech.

Podle dalšího výhodného provedení předloženého vynálezu druhé prstenovité dílce jsou vždy jedním svářecím stehem probíhajícím na volných koncích ramen uzpůsobeny ke spojení se stavebními dílci skříně.

Následkem tohoto opatření je možné i tento svařovací proces provést bez obtíží hospodárně.

S výhodou mohou být součásti podle vynálezu, které k šoupátku přiléhají, vyměněny při zvláště příznivých nákladech. Dále je souměrností zajištěno, že nejsou nutná žádná nadměrná namáhání nebo podobně, jako tomu je při nesouměrném provedení, které nutně způsobuje nestejné rozložení sil. Stavbě je tedy výhodně cenově příznivá a konstrukce je lehčí a jednodušší.

Připojení přívodu i odvodu chladicí vody odpovídá stavu techniky například podle vykládacího spisu číslo 23 64 915 a nebude na tomto místě podrobněji vysvětlováno.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je znázorněn na výkresech, kde obr.l znázorňuje příčný řez výřezu skříně podle vynálezu a obr.2 znázorňuje příčný řez skříně podle dosavadního stavu techniky.

Přiklad provedení vynálezu

Obr.l představuje skříň 20 podle vynálezu v dolní oblasti znázorněnou s výřezem. Ve směru šipky A proudí skříní 20 horký vzduch. Skříň 20 obsahuje obvyklým způsobem vodou chlazenou šoupátkovou desku 21, která je znázorněna v uzavřeném stavu a může být otevřena ve směru šípky B známým, neznázorneným elektrickým nebo hydraulickým pohonem. Skříň 20 má na straně protilehlé ke přítokové straně stavební dílec 22 v podstatě rotačně souměrný ke střední ose M probíhající rovnoběžně se šipkou A směru proudění. Prstenovité oblast 23 stavebního dílce 22 začínající na největším průměru D probíhá ke střední ose tt a tvoří přírubu pro připojení k ne znázorněnému potrubí. Ve přírubě jsou vytvořeny vývrty pro uskutečnění například šroubového spojení s potrubím.

Frůřez stavebního dílce 2.2 skříně je ve připojení na prstenovitou oblast 23^: dále vytvořen ve tvaru axiální oblasti 24. jejíž úsek směřující k šoupátkové desce 21 tvoří první díl 25

-6stěny vnějšího prstenovitého kanálu 26.

Úsek 27 přiléhá zaoblenými rohy pravoúhle na oblast 28 vytvořenou ve tvaru ležícího, k šoupátkové desce otevřeného U, jehož rameno přilehlé ke střední ose M je kratší než druhé rameno, přičemž průřez tvaru U tvoří jeden díl stěny vnitřního prstenovitého kanálu 29.

Na vtokové straně skříně 20 je uspořádán stavební dílec 22 skříně, který je zrcadlově souměrný ke stavebnímu dílci 22 skříně a má odpovídající znaky, takže nebude podrobněji popisován.

Prvním dílem 2£, úsekem 27 a ke přírubě směřujícím dílem oblasti 28 tvaru U vytvořená prstenovitá prohlubeň je uzavřena prvním prstenovitým stavebním dílcem 30 k vytvoření vnějšího prstenovitého kanálu 26. K tomu jsou v místech C a E vedeny prstenovité svářecí stehy.

Přítok a odtok pro chladicí prostředek tekoucí v prstenovitých kanálech, což je obvykle voda, jsou běžného druhu a nejsou znázorněny.

Na volné konce ramen oblasti 28 tvaru U je nasazen druhý prstenovitý stavební dílec 31 pro vytvoření vnitřního prstenovitého kanálu 29. přičemž stavební dílec 31 má průřez tvaru U s nestejně dlouhými rameny, přičemž rameno přilehlé ke střední ose M je delší než druhé rameno, takže vnitřní prstenovitý kanál 29 má průřez přibližně ve tvaru rovnoběžně ke směru A přítoku ležícího obdélníka. Oba konce ramen obou dílů tvaru U jsou spojeny dvěma prstenovitými svářecími švy v místech F a G.

Skříň 20 má na straně protilehlé ke vtokové straně žáruvzdorné vyložení 4-0 z keramické hmoty uspořádané mezi stavebním dílcem 22 skříně, prvním a druhým prstenovitým stavebním dílcem 30 a 31 e vnitřním prostorem, který je ve styku s horkým vzduchem.

Na vtokové straně je obdobným způsobem uspořádáno žáruvzdorné vyložení 41. jehož vnitřní průměr p' se směrem k šoupátkové desce 21 plynule zmenšuje, zatímco vnitřní průměr d žáruvzdorného vyložení 40 je konstantní.

Ostatní v obr.l znázorněné stavební dílce skříně 20 nejsou pro vynález podstatné a nebudou proto dále vysvětlovány.

Obr.2 znázorňuje průřez skříní 1 horkovzdušného šoupátka podle dosavadního stavu techniky, dvě příruby 2^, 2^ pro spojení s neznázorněnými potrubími, vedení 2 P^r0 šoupátkovou desku £

-7a navzájem souose umístěné prstenovité kanály 2» 6 a 7, 8 na chla dici vodu. Pro horký vzduch, který proudí dovnitř ve směru šipky 11, jsou uspořádána žáruvzdorná vyložení £, 10.

Je zřejmé, že vnitřní prstenovité kanály 2»á mají vždy dva stavební dílce, které jsou spojeny vždy dvěma prstenovitými svářecími, švy a že vnější prstenovité kanály 2,8 mají vždy tři další stavební dílce, které jsou spojeny vždy čtyřmi dalšími prstenovitými. svářecími švy. Kromě toho je vždy jeden díl příruby opat řen jadním dalším svářecím švem.

Skříň pro horkovzdušné šoupátko podle vynálezu potřebuje naproti tomu na každé straně tři stavební dílce a čtyři svářecí švy a představuje podstatné zjednodušení ve stavbě a ve výrobě.

Ji- ZJ

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NARO

   1. Vodou chlazená skříň pro horkovzdušné šoupátko, zejména v potrubích vyložených žáruvzdorným materiálem, 3 prstenovitými kanály na chladicí vodu uspořádanými naležato ve směru průtoku horkého vzduchu za sebou po obou stranách vedení pro šoupátkovou desku a umístěnými soustředně v párech, vyznačující se tím, že prstenovíté kanály (26,29) jsou tvořeny z jednoho kusu vytvořenými vždy dvěma v podstatě prstenovité prohlubně majícími stavebními dílci (22,22*) skříně, kteréžto prohlubně jsou uzpůsobeny k uzavření prvními a druhými prstenovitými stavebními dílci (30,31) pro vytvoření prstenovitých kanálů.
2. 2. Vodou chlazená skříň podle bodu 1, vyznačující se tím, že prohlubně pro vnější prstenovité kanály (26) párově soustředných prstenovitých kanálů jsou směrem ke přírubám otevřené a prohlubně pro vnitřní prstenovité kanály (29) párově v sobě uspořádaných prstenovitých kanálů jsou směrem k šoupátkové desce (21) otevřené·
3. 3. Vodou chlazená skříň podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každý ze z jednoho kusu sestávajících, vždy dvě prohlubně obsahujících, stavebních dílců (22,22*) skříně je v podstatě rotačně souměrný ke střední ose (M) probíhající rovnoběžně ke směru proudění a má příčný průřez, který má v oblasti svého největšího průměru (D) první radiálně probíhající oblast (23), která tvoří přírubu pro připojení potrubí, který má v oblasti vnitřního průměru příruby druhou, axiální oblast, která tvoří první díl (25) stěny vnějšího prstenovitého kanálu (26), který má na tento navazující druhou radiálně ke střední ose (M) se rozkládající oblast (27), která tvoří druhý díl stěny vnějšího prstenovitého kanálu (26), který na tento navazuje přechází pravoúhle na obě strany do jednoho ramena vodorovně uspořádané oblasti (28) tvaru U, která je otevřená směrem k šoupátkové desce (21) a tvoří jeden díl stěny vnitřního prstenovitého kanálu (29), přičemž jeden úsek ramena probíhající k temenovému bodu oblasti (28) tvaru U tvoří tř$tí díl stěny vnějšího prstenovitého kanálu (26).
4. 4. Vodou chlazená skříň podle bodu 3, vyznačující se tím, že rameno oblasti (28) tvaru U ležící blíže ke střední ose (M) je kratší než druhé rameno.
5. 5. Vodou chlazená skříň podle kteréhokoli z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že druhý prstenovitý stavební dílec (31) aá příčný

   -9průřez tvaru U s nestejně dlouhými rameny, který doplňuje oblast V (28) tvaru U stavebního dílce (22,22 ) pro vytvoření vnitřního prstenovitého kanálu (29).
6. 6. Vodou chlazená skříň podle kteréhokoli z bodů 1 až 5, vyznačující se tím, Se první prstenovitý stavební dílec (30) k vytvoření vnějšího prstenovitého kanálu (26) má tvar v podstatě ploché prstenovité desky.
7. 7. Vodou chlazená skříň podle kteréhokoli z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že první prstenovité stavební dílce (30) jsou vždy * jedním svářecím stehem probíhajícím na jejich vnitřních i vnějších průměrech uzpůsobeny ke spojení se stavebními dílci (22,22*) skříně.
8. 8. Vodou chlazená skříň podle kteréhokoli z bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že druhé prstenovité dílce (31) jsou vždy jedním svářecím stehem probíhajícím na volných koncích ramen uzpůsobeny ke spojení se stavebními dílci (22,22*) skříně.