ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУХОЙ ПРОДУВКИ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ

Область применения
Полезная модель относится к устройствам для сухой продувки доменных печей, оснащенным теплообменником.
Уровень техники
Устройства для сухой продувки доменных печей в настоящее время является необходимым оборудованием, позволяющим приносить значительную социальную и экономическую пользу за счет возможности экономии воды и энергии. Как правило, известное оборудование для сухой продувки состоит из гравитационной или вихревой продувочной машины для грубой продувки, теплообменника, мешкообразной или электрической продувочной машины для тщательной продувки и трубопроводного клапана. Теплообменник в известном продувочном оборудовании, в случае превышения нормы снижения температуры газа нагревает его для предотвращения конденсации, снижая при этом эффективность машины тщательной продувки, а в случае сверхнормативного повышения температуры газа снижает его температуру, предотвращая сгорание мешка или деформацию электрической продувочной машины, снижая при этом эффективность. Основной недостаток имеющегося оборудования состоит в особом устройстве источника тепла, повышающего температуру продувочного газа, неизбежно увеличивающим капиталовложения, функциональность, расходы на охрану и затраты энергии. Принимая во внимание, что
данное оборудование используется исключительно во время работы доменной печи, вероятность применения его очень мала, а капиталовложения экономически невыгодны. Однако, его приходится применять для обеспечения бесперебойной работы системы, так как такой способ сухой продувки по сравнению с использованием оборудования для влажной продувки является более выгодным.
Содержание полезной модели
Цель данной полезной модели состоит в создании оборудования для сухой продувки доменной печи с теплообменником, не имеющим особенного устройства источника тепла.
Основная суть данной модели состоит в использовании теплообменником тепловой энергии, получаемой из системы нагрева воздуха доменной печи или из системы дымового (газового) котла, т.е. в снабжении упомянутого теплообменника и системы нагрева воздуха доменной печи и/или системы газового котла соединительным трубопроводом. Такой трубопровод, кроме того, что он может соединяться с системой газового котла, также может быть обратным выходом для отработанного газа воздухонагревателя; также его можно соединять с трубопроводом горячего воздуха воздухонагревателя или соединять любые два сообщения из трех вышеуказанных, осуществляя управление с помощью клапана. Безусловно, можно соединить и все три сообщения с увеличением экономических затрат, что обычно. В процессе теплообмена в теплообменнике тепло горячего воздуха или газа высокой температуры передается продувочному воздуху. Для предотвращения чрезмерного охлаждения газа или нарушения нормальной работы источника тепла, оборудование снабжено горелкой, которая при выработке газа высокой температуры поступает в вышеуказанный трубопровод и путем управления температурой горения обеспечивает
поддержание нужной температуры газа, подаваемого в теплообменник. Когда источником тепла является горячий воздух воздухонагревателя, для снижения требований по изготовлению теплообменника, возможна установка в трубе горячего воздуха воздухосмесительного клапана, при этом смешиваемый воздух имеет температуру атмосферного, что позволяет сохранять нужную температуру в теплообменнике без перегрева. Кроме того, при использовании горячего воздуха как источника тепла, нужно обратить внимание на то, что в выхлопе теплообменника остается неизрасходованное тепло, на которое нужно обратить внимание, чтобы не воспламенился воздухопровод. В случае если нужно понизить температуру продувочного газа, можно с помощью вентилятора привлечь природный воздух в теплообменник и снизить температуру продувочного газа; конечно здесь не исключается и применение метода водяного охлаждения.
Преимущества данной модели заключаются в следующем:
отказ от использования особенных источников тепла, что позволяет сэкономить на капиталовложениях и функциональном пространстве, а также на расходах на охрану и энергию; в условиях минимального функционального пространства, преимущества данного изобретения особенно очевидны;
возможность дополнительного использования потенциала воздухонагревателя;
быстрый запуск, минимальное время замедления температуры, быстрая реакция.
Описание чертежей
Заявленная модель иллюстрируется четырьмя изображениями, при этом на фиг.фиг. с 1 по 3 представлены схематические изображения вариантов заявленной конструкции, а на фиг.4 - схематическое
изображение теплопроводной трубы соединяемой с двумя видами источников тепла.
На фиг.1 изображено оборудование для сухой продувки доменной печи, снабженное теплообменником, где поз.1 обозначено оборудование для грубой продувки сухим способом - это может быть как гравитационная, так и вихревая продувка, 2 - теплообменник для оборудования сухой продувки, 3 - оборудование для тщательной продувки сухим методом, это может быть как мешковая продувка, так и электрическая продувка, 4 - трубопровод для подачи тепла к теплообменнику 2, 5 - контрольный клапан трубопровода 4, 6 и 7 - соответственно, вход и выход продувочного воздуха оборудования 1 и 3 сухой продувки, 8 и 9 - контрольные клапаны направления потока воздуха продувочной машины, 10 - выход отработанного воздуха, подаваемого в теплообменник.
Изображенная на фиг.1 конструкция работает следующим образом - после подачи сигнала тревоги системой контроля оборудования сухой продувки, сразу закрывается запорный клапан 9, открывается клапан 8 и, одновременно - клапан 5, тепло в теплообменник 2 подается через трубопровод 4 посредством использования горячего воздуха или путем повышения давления газа воздухонагревателя или котла, при этом происходит повышение тепла продувочного воздуха.
На фиг.2 отражен один из предпочтительных вариантов использования конструкции на фиг.1. Для теплообменника 2 с тепловым трубопроводом 4 дополнительно используют горелку 18. Высокотемпературный газ, создаваемый горелкой, попадает в трубопровод 4 и путем контроля степени горения горелки, обеспечивают поддержание требуемой температуры воздуха, подаваемого в теплообменник. Такой способ установки горелки можно применить к любому из примеров данного изобретения, при этом кроме того, что это может предотвратить неполадки, вызванные остановкой источника тепла,
это также может повысить температуру выхлопного газа воздухонагревателя или котла при ее снижении.
На фиг.3 также отражен один из предпочтительных вариантов использования конструкции на фиг.1. Описываемая конструкция дополнительно содержит смесительный клапан 11, через который в трубопровод 4 подается частично смешанный холодный воздух. При использовании горячего воздухоснабжения контролируется самая высокая температура горячего воздуха, подаваемого в теплообменник 2, которая не должна превышать установленного значения, избегая при этом сильного повышения себестоимости и требований к изготовлению теплообменника и деталей к нему.
Кроме того, к этой конструкции добавлен вход холодного воздуха с клапаном 12 и вентилятор 14 с клапаном 13, обеспечивающий потребности по охлаждению температуры продувочного воздуха. Таким образом, после подачи контрольной системой продувочного оборудования сигнала тревоги о высокой температуре, через открывающиеся клапаны 12, 13 закрывается выход выхлопных газов 10 и запускается вентилятор 14, при этом происходит охлаждение продувочного воздуха. Добавление вентилятора 14 позволяет также, при использовании газа воздухонагревателя или котельного газа для подачи тепла в теплообменник, вытягивать этот газ вентилятором не прибегая специально к повышению давления.
На фиг.4 представлен схематичный чертеж теплопроводной трубы, соединяющей одновременно два вида источников тепла. Трубопровод 4 имеет небольшое разветвление 17, одно из которых с помощью клапана 15 соединено с одним теплоисточником, другое с помощью клапана 16 - с другим теплоисточником. Таким образом, при помощи открытия и закрытия клапанов 15 и 16 контролируется забор воздуха, что позволяет быстро (гибко) выбирать источник подачи горячего воздуха, снизив тем самым затраты на добавление части.
Способ применения
Предлагаемую модель рекомендуется использовать при продувке горячим воздухом - преимущество его использования заключается в уменьшении размеров теплообменника, а также значительном снижении капиталовложении. При слишком высокой температуре продувочного воздуха возможно использовать и другие способы, например распыление воды.