КЛАПАН ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ ДОМЕННЫХ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области металлургии, а точнее к конструкции клапанов горячего дутья доменных воздухонагревателей.
Известен клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей, см. патент РФ №2210600, кл. C21B 9/12, заявл. 30.01.2002 г., опубл. 20.08.2003 г., содержащий охлаждаемый футерованный корпус с горловиной и наружным контуром охлаждения, размещенные внутри корпуса два полых кольцевых упора, образующие внутренний контур охлаждения, охлаждаемый футерованный запорный диск, футерованную крышку, герметично связанную с корпусом, подводы и отводы хладагента.
Недостатком известной конструкции клапана горячего дутья является образование воздушных мешков в верхней части корпуса, где расположены отводы хладагента из упорных колец и наружного контура охлаждения, что приводит к местному перегреву конструкции и раскрытию фланцевого соединения «крышка-корпус» и, как следствие, к разгерметизации клапана в процессе эксплуатации.
Из известных наиболее близким по технической сущности является клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей, описанный в а.с. СССР №1792979, кл. C21B 9/12, заявл. 06.07.90 г., опубл. 07.02.93 г.
Этот клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей содержит охлаждаемый футерованный корпус с горловиной и наружным контуром охлаждения, размещенные внутри корпуса два кольцевых упора, образующие внутренний контур охлаждения и расположенные по обе стороны относительно фронтальной плоскости симметрии, охлаждаемый футерованный запорный диск, футерованную крышку, подводы и отводы хладагента.
Недостаток известной конструкции клапана горячего дутья доменных воздухонагревателей заключается в том, что на входе в наружный контур охлаждения корпуса поток хладагента попадает в полость большого сечения, где скорость его существенно падает, при этом возрастает опасность выпадения механических взвесей в нижней части корпуса, приводящая к перегреву конструкции и увеличению тепловых потерь. В результате эффективность охлаждения корпуса значительно снижается, что негативно сказывается на эксплуатационной надежности клапана.
Другим недостатком известной конструкции клапана горячего дутья доменных воздухонагревателей является то, что в верхней части корпуса, где расположены отводы хладагента из кольцевых упоров и наружного контура охлаждения, образуются воздушные мешки, приводящие к местному перегреву конструкции, раскрытию фланцевого соединения «крышка-корпус» и разгерметизации клапана в процессе эксплуатации.
Следующим недостатком известной конструкции клапана является большое количество отводов хладагента на горловине корпуса, что снижает монтажную готовность клапана, повышает трудоемкость и затраты времени на монтажные работы.
Задача настоящей полезной модели состоит в создании клапана горячего дутья доменных воздунагревателей, позволяющего повысить его эксплуатационную надежность за счет повышения эффективности охлаждения, а также монтажную готовность клапана.
Поставленная задача достигается тем, что клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей, содержащий охлаждаемый футерованный корпус с горловиной и наружным контуром охлаждения, размещенные внутри корпуса два кольцевых упора, образующие внутренний контур охлаждения и расположенные по обе стороны относительно фронтальной плоскости симметрии, охлаждаемый футерованный запорный диск, футерованную крышку, подводы и отводы хладагента, согласно полезной модели, снабжен установленной в нижней части наружного контура охлаждения корпуса перпендикулярно относительно фронтальной плоскости симметрии перегородкой, разделяющей поток хладагента для каждой половины корпусами расположенными на горловине корпуса коллекторами, объединяющими отводы хладагента из кольцевых упоров и наружного контура охлаждения, с выполненным в каждом из них отверстием для сброса воздуха.
Такое конструктивное выполнение клапана горячего дутья доменных воздухонагревателей позволит повысить его эксплуатационную надежность за счет повышения эффективности охлаждения.
Это достигается за счет установки в нижней части наружного контура охлаждения корпуса клапана перпендикулярно относительно фронтальной плоскости симметрии перегородки, разделяющей поток хладагента на каждую из половин корпуса, что способствует увеличению скорости потока хладагента и повышает эффективность охлаждения корпуса. При этом в условиях испарительного охлаждения клапана горячего дутья хладагент поступает в упорные кольца опосредовано из наружного контура охлаждения. Это сокращает количество подводов хладагента в корпус и повышает монтажную готовность клапана.
Объединение отводов хладагента на горловине корпуса в коллекторы также повышает монтажную готовность клапана, снижая при этом трудоемкость и затраты времени на монтажные работы.
Выполнение в коллекторах, расположенных по обе стороны горловины корпуса, отверстий для сброса воздуха позволит избежать воздушных мешков и местного перегрева, и, как следствие, раскрытия фланцевого соединения «крышка-корпус», приводящего к разгерметизации клапана в процессе эксплуатации.
Для пояснения полезной модели ниже приводится конкретный пример выполнения полезной модели со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 - изображен клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей, общий вид;
на фиг. 2 - то же, вид сбоку;
на фиг. 3 - выносной элемент А на фиг. 2.
Клапан горячего дутья доменных воздухонагревателей содержит охлаждаемый футерованный корпус 1 с горловиной 2 и наружным 3 контуром охлаждения. Внутри корпуса 1 размещены два полых кольцевых упора 4, образующие внутренний 5 контур охлаждения и расположенные по обе стороны относительно фронтальной плоскости симметрии 6, охлаждаемый футерованный запорный диск 7 клиновидной формы. Клапан имеет неохлаждаемую футерованную крышку 8 с кронштейнами 9 для крепления реечных механизмов привода (не показано). Для подвода и отвода хладагента служат трубы 10, 11, связанные с крышкой 8 сферическими шарнирами 12. На горловине 2 корпуса 1 расположены коллекторы 13 для отвода хладагента из кольцевых упоров 4 и наружного 3 контура охлаждения корпуса. В каждом коллекторе 13 выполнено отверстие 14 для сброса воздуха из наружного и внутреннего контуров системы охлаждения корпуса 1. В нижней части наружного 3 контура охлаждения корпуса 1 перпендикулярно относительно фронтальной плоскости симметрии 6 установлена перегородка 15, разделяющая поток хладагента для каждой из половин корпуса. Для подачи хладагента в наружный 3 контур охлаждения служат подводы 16.
Клапан горячего дутья монтируется в воздухопроводе доменной печи и подключается к системе подвода и отвода хладагента. В режиме нагрева воздухонагревателя диск 7 клапана опущен и перекрывает воздухопровод. Обогрев элементов клапана происходит в основном за счет излучения разогретой футеровки воздухопровода. В режиме дутья диск 7 поднят и через клапан движется разогретый воздух с температурой 1200°C и выше.
Происходит интенсивный обогрев элементов корпуса 1 клапана, прежде всего кольцевых упоров 4. Для охлаждения теплонагруженных элементов корпуса снизу через подводы 16 в наружный 3 контур охлаждения, разделенный перегородкой 15, подается хладагент.
Благодаря разделению потока хладагента на две части повышается скорость его течения и увеличивается эффективность охлаждения корпуса.
При испарительном охлаждении клапана хладагент поступает в кольцевые упоры 4 корпуса 1 из наружного 3 контура охлаждения.
При водяном охлаждении клапана хладагент подается непосредственно в каждый из кольцевых упоров 4 корпуса и в каждую половину наружного 3 контура охлаждения, разделенного перегородкой 15.
Таким образом, конструкция корпуса является универсальной и может применяться как для водяного, так и для испарительного охлаждений.
Предложенная конструкция клапана горячего дутья доменных воздухонагревателей по сравнению с известными обладает более высокой эффективностью охлаждения и высокой эксплуатационной надежностью.