RU1786082C - Водоохлаждаемый диск клапана гор чего дуть - Google Patents

Abstract

Использование: оборудование воздухонагревателей доменных печей. Сущност изобретени : устройство состоит из обечай ки 1, двух боковин 2 с теплозащитной футе ровкой 3, К боковинам приварень горизонтальные перегородки 4. В обечайку вварен входной 5 и выходной 6 патрубки Криволинейные направл ющие 7 и 8 служа; дл  направлени  потока охлаждающей воды. Верхние концы направл ющих 7 и 8 вварены в обечайку 1 с двух сторон входного патрубка 5, а нижние приварены к нижней и верхней горизонтальным перегородкам 4. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, в частности к оборудованию воздухонагревателей доменных печей.

Известен клапан гор чего дуть , в котором водоохлаждаемый полый запорный диск выполнен из обечайки и двух круглых боковин с теплозащитным покрытием, внутри которого имеетс  спиралевидна  направл юща  дл  направлени  движени  охлаждающей воды. При этом вода вначале омывает обечайку, а затем тю спирали направл етс  к центру диска.

Так как вода, примен ема  дл  охлаждени  расходуетс  в больших количествах, создаютс  трудности ее глубокой очистки. Поэтому техническа  вода содержит большое количество механических примесей и взвесей (взвесь состоит из песка, накипи, окалины).

Установлено, что наибольша  плотность теплового потока наблюдаетс  в нижней части обечайки диска во врем  дуть , когда диск открыт и достигает 400 кВт/м2. В режиме нагрева, когда диск закрыт, наибольша  плотность теплового потока наблюдаетс  в центральной части его, однако она не превышает 150 кВт/м2.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  клапан гор чего Дуть , в котором диск выполнен из обечайки с двум  круглыми боковинами и имеющий криволинейную боковину направл ющую дл  подвода охлаждающей воды в нижнюю часть диска, а также наклонные или горизонтальные перегородки, установленные по отношению к криволинейной направл ющей и обечайке с зазорами в чередующемс  пор дке.

Недостатком указанных конструкций диска  вл етс  откладывание на внутренней поверхности обечайки накипи и шлама, которые изолируют и значительно ухудшают её охлаждение, что приводит к локальному перегреву и выходу из стро  диска. Механические и металлографические исследовани  вышедших из стро  многих дисков показали, что при разрезе в нижней части обечайки обнаруживаетс  слой плотного отложени , который в отдельных дисках достигал высоты 100 и длины 700 мм. Отложени  представл ют собой оксиды железа , сцементированные накипью с песком.

Целью изобретени   вл етс  повышение стойкости и долговечности диска.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что входной канал образован двум  криволинейными направл ющими, верхние концы которых прикреплены к обечайке с двух сторон входного патрубка, а нижние прикреплены к нижней и верхней горизонтальным перегородкам.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что за вл ема  конструкци  диска отличаетс  наличием двух криволинейных направл ющих и их расположением . Таким образом, за вл емое устройство соответствует критерию новизна.

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие за вл емое изобретение от прототипа, не были вы влены и потому они обеспечивают за вл емому техническому решению соответствие критерию существенного отличи .

На фиг. 1 изображен диск клапана, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1.

Диск клапана состоит из обечайки 1,

двух боковин 2 с теплозащитной футеровкой 3. К боковинам прикреплены горизонтальные перегородки 4. Входной 5 и выходной 6 патрубки прикреплены к обечайке.1. Криволинейные направл ющие 7 и 8 служат дл 

направлени  потока воды. Верхние концы направл ющих прикреплены к обечайке 1 с двух сторон входного патрубка 5, а нижние к нижней и верхней горизонтальным перегородкам 4.

Диск работает следующим образом,

Охлаждающа  вода через входной патрубок 5 между криволинейными направл ющими 7 и 8 подаетс  в нижнюю часть диска со скоростью более, чем 0,2 м/с. Затем по

каналам образованным горизонтальными перегородками 4 петлеобразно перемещаетс  в верхнюю часть диска. Скорость воды в петлеобразных каналах 9 не превышает 0,2 м/с, что способствует осаждению из воды песка, накипи, окалины на горизонтальных перегородках 4. Однако, поскольку эти перегородки охлаждаютс  с двух сторон, а на боковинах 3 плотность теплового потока небольша , значительного отрицательного

действи  на стойкость диска это производить не будет.

В верхнюю часть диска вода проходит очищенна  и несколько нагрета , При нагреве воды движение ее делаетс  более турбулентным , чем повышаетс  конвентивный теплообмен между водой и охлаждаемой стенкой и улучшаетс  охлаждение.

С верхней части диска вода подаетс  в канал 10, образованный криволинейной направл ющей 8 и обечайкой 1 и через патрубок 6 выходит из диска.

Таким образом самую теплонагружен- ную часть диска - обечайку вода охлаждает уже очищенна  и подогрета , чем улучшаетс  эффективность охлаждени .

Техническое преимущество данного изобретени  будет заключатьс  в повышении надежности и долговечности работы диска и клапана в целом в св зи с тем, что механические примеси и взвеси, наход щиес  в неочищенной воде, будут оседать на перегородках, тогда как в существующих дисках они оседают в самой нижней части обечайки и перекрывают проход охлаждающей среде, происходит закупорка сечени , диск перегреваетс , прогорает в нижней части и выходит из стро .

Формула.изобретени  Водоохлаждаемый диск клапана гор чего дуть , включающий обечайку с двум  круглыми боковинами, входной и выходной патрубки, расположенную в полости охлаж0

дени  криволинейную направл ющую дл  подвода воды, закрепленную одним концом на обечайке по одну сторону входного патрубка , и горизонтальные разделительные перегородки, установленные с торцовыми зазорами, расположенными в чередующемс  пор дке, образующими петлеобразный восход щий канал, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и долговечности диска, он снабжен дополнительной криволинейной направл ющей, закрепленной одним концом на обечайке по другую сторону входного патрубка, при этом перегородки установлены с торцовыми зазорами относительно криволинейных направл ющих , нижние концы которых образованы верхней и нижней горизонтальными разделительными перегородками.