Поворотна завалочна машина для шахтної печі, оснащена системою охолодження, і шахтна піч з цією машиною
Номер патенту: 91257
Опубліковано: 12.07.2010
Автори: Токер Поль, Лутш Жано, Лонарді Еміл, Тіллен Гі, Хутмахер Патрік
Формула / Реферат
1. Поворотна завалочна машина для шахтної печі, оснащена системою охолодження, що містить поворотну опору для поворотних розподільних засобів і нерухомий корпус для поворотної опори, при цьому система охолодження містить поворотний контур охолодження, закріплений з можливістю обертання разом з поворотною опорою, і нерухомий контур охолодження на нерухомому корпусі, який відрізняється наявністю теплообмінника, що включає в себе нерухомий теплообмінний елемент, скомпонований для його охолодження охолоджувальною рідиною, що протікає через нерухомий контур охолодження, і поворотний теплообмінний елемент, скомпонований для його нагрівання циркулюючою в поворотному контурі охолодження ізольованою охолоджувальною рідиною, причому теплообмінні елементи розташовані у оберненому один до одного стані й мають між ними ділянку теплообміну з можливістю теплообміну шляхом конвекції й/або випромінювання через цю ділянку без змішування ізольованих охолоджувальних рідин.
2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненого контуру.
3. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненої петлі контуру природної конвекції.
4. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження містить щонайменше одну теплову трубу.
5. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненої петлі контуру примусової конвекції.
6. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненої петлі контуру охолодження шляхом стиску пари.
7. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді блока адсорбційного охолодження.
8. Машина за будь-яким із пп. 5-7, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження містить щонайменше один насос або компресор, що постачається енергією механічно за допомогою механізму, що приводять у дію обертанням поворотної опори.
9. Машина за будь-яким із пп. 5-7, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження містить щонайменше один насос або компресор, що постачається електроенергією від батареї, що живиться від генератора, що приводиться у дію обертанням поворотної опори, за допомогою рухливих контактів або шляхом неконтактного переносу індуктивного струму.
10. Машина за будь-яким із пп. 1-9, яка відрізняється тим, що нерухомий контур охолодження є частиною замкненої петлі контуру охолодження шахтної печі для відведення перенесеного до нерухомого теплообмінного елемента тепла.
11. Машина за будь-яким із пп. 1-10, яка відрізняється тим, що поворотний або нерухомий теплообмінний елемент оснащений щонайменше однією виїмкою, а відповідний нерухомий або поворотний теплообмінний елемент оснащений щонайменше одним відповідним виступом, причому ці виїмка й виступ підігнані один до одного з утворенням поперечного вертикального розрізу, що вигинається на ділянці теплообміну.
12. Машина за будь-яким із пп. 1-10, яка відрізняється тим, що як рухливий теплообмінний елемент, так і нерухомий теплообмінний елемент містять кільцеподібний базовий елемент і щонайменше один, що виступає перпендикулярно із цього базового елемента, виступ, причому ці виступи розташовані у оберненому один до одного стані й підігнані один до одного з утворенням поперечного вертикального розрізу, що вигинається на ділянці теплообміну.
13. Машина за п. 11 або 12, яка відрізняється тим, що ділянка теплообміну щонайменше частково заповнена теплопровідною рідиною.
14. Машина за п. 13, яка відрізняється тим, що щонайменше один виступ рухливого теплообмінного елемента й/або нерухомого теплообмінного елемента містить засоби для завихрення теплопровідної рідини.
15. Машина за будь-яким із пп. 1-13, яка відрізняється тим, що поперечна ширина ділянки теплообміну лежить у діапазоні від 0,5 до 3 мм.
16. Машина за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження містить ділянку контуру для охолодження поворотної розподільної ринви, що підтримується поворотною опорою.
17. Машина за будь-яким із пп. 1-16, яка відрізняється тим, що нерухомий теплообмінний елемент і поворотний теплообмінний елемент установлені у вигляді кругових кілець, що переважно простираються по суті по всій повноті окружності навколо осі обертання поворотної опори.
18. Машина за п. 17, яка відрізняється тим, що теплообмінні елементи містять у собі розташовані у одній площині протилежні теплообмінні поверхні.
19. Машина за п. 18, яка відрізняється тим, що теплообмінні елементи розділені вузьким зазором, що формує ділянку теплообміну.
20. Машина за п. 19, яка відрізняється тим, що зазор щонайменше частково заповнений теплопровідним мастилом.
21. Доменна піч, яка відрізняється тим, що містить завалочну машину, оснащену системою охолодження за будь-яким із попередніх пунктів.
Текст
1. Поворотна завалочна машина для шахтної печі, оснащена системою охолодження, що містить поворотну опору для поворотних розподільних засобів і нерухомий корпус для поворотної опори, при цьому система охолодження містить поворотний контур охолодження, закріплений з можливістю обертання разом з поворотною опорою, і нерухомий контур охолодження на нерухомому корпусі, який відрізняється наявністю теплообмінника, що включає в себе нерухомий теплообмінний елемент, скомпонований для його охолодження охолоджувальною рідиною, що протікає через нерухомий контур охолодження, і поворотний теплообмінний елемент, скомпонований для його нагрівання циркулюючою в поворотному контурі охолодження ізольованою охолоджувальною рідиною, причому теплообмінні елементи розташовані у оберненому один до одного стані й мають між ними ділянку теплообміну з можливістю теплообміну шляхом конвекції й/або випромінювання через цю ділянку без змішування ізольованих охолоджувальних рідин. 2. Машина за п. 1, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненого контуру. 3. Машина за п. 2, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкненої петлі контуру природної конвекції. 2 (19) 1 3 91257 4 щонайменше один, що виступає перпендикулярно із цього базового елемента, виступ, причому ці виступи розташовані у оберненому один до одного стані й підігнані один до одного з утворенням поперечного вертикального розрізу, що вигинається на ділянці теплообміну. 13. Машина за п. 11 або 12, яка відрізняється тим, що ділянка теплообміну щонайменше частково заповнена теплопровідною рідиною. 14. Машина за п. 13, яка відрізняється тим, що щонайменше один виступ рухливого теплообмінного елемента й/або нерухомого теплообмінного елемента містить засоби для завихрення теплопровідної рідини. 15. Машина за будь-яким із пп. 1-13, яка відрізняється тим, що поперечна ширина ділянки теплообміну лежить у діапазоні від 0,5 до 3 мм. 16. Машина за будь-яким із попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що поворотний контур охолодження містить ділянку контуру для охолодження поворотної розподільної ринви, що підтримується поворотною опорою. 17. Машина за будь-яким із пп. 1-16, яка відрізняється тим, що нерухомий теплообмінний елемент і поворотний теплообмінний елемент установлені у вигляді кругових кілець, що переважно простираються по суті по всій повноті окружності навколо осі обертання поворотної опори. 18. Машина за п. 17, яка відрізняється тим, що теплообмінні елементи містять у собі розташовані у одній площині протилежні теплообмінні поверхні. 19. Машина за п. 18, яка відрізняється тим, що теплообмінні елементи розділені вузьким зазором, що формує ділянку теплообміну. 20. Машина за п. 19, яка відрізняється тим, що зазор щонайменше частково заповнений теплопровідним мастилом. 21. Доменна піч, яка відрізняється тим, що містить завалочну машину, оснащену системою охолодження за будь-яким із попередніх пунктів. Даний винахід у цілому відноситься до системи охолодження, якою оснащується поворотна завалочна машина, розташована на шахтній печі, такій як металургійна доменна піч. У сьогоднішній час багато металургійних шахтних печей, зокрема доменні печі, оснащені поворотною завалочною машиною для подачі матеріалу, що завантажують, у піч. Така поворотна завалочна машина звичайно розташована на колошнику печі й, тому, щонайменше частково піддана високим температурам, що існують усередині печі під час її роботи. Отже, ефективне охолодження частин завалочної машини, що піддаються впливу, і, особливо, її елементів привода й елементів зубчастої передачі є важливим для запобігання ушкодження, зменшення втручань для технічного обслуговування й збільшення експлуатаційного ресурсу завалочної машини. Особлива складність полягає в ефективному відводі тепла від поворотних частин завалочної машини, які в найбільшій мері піддаються тепловому впливу печі. Відомий спосіб охолодження завалочної машини полягає в тім, що в корпус завалочної машини вдмухують інертний газ при тиску, що перевищує робочий тиск колошника. Хоча даний спосіб демонструє перевагу, що полягає в зменшенні нагромадження пилу усередині завалочної машини, він має дуже обмежену ефективність охолодження. Даний спосіб описаний, приміром, в JP 55 021577 А. ЕР 0 116 142 описує установку водяного охолодження для завалочної машини шахтної печі, зокрема для завалочної машини, що має поворотну ринву зі змінюваним нахилом. Ця установка охолодження містить кільцеподібний живильний бак, прикріплений до верхньої частини поворотного обшивання й виконаний з можливістю їхнього спільного обертання. Бак оснащений щонайменше одним отвором, за допомогою якого вода під дією сили гравітації подається з бака через безліч розташованих навколо поворотного кожуха охолоджувальних змійовиків. Збірний бак приймає воду, що витікає зі змійовиків. Поворотний кожух підтримує поворотну ринву й грає також роль поділяючої структури між внутрішньою частиною печі й складовими частинами завалочної машини. Ця установка водяного охолодження має істотно поліпшену в порівнянні з охолодженням інертним газом ефективність охолодження. Однак недолік цієї охолоджувальної установки полягає, у тім, що необхідний охолоджувальний водяний контур частково відкритий у навколишнє середовище, тобто на живильних і збірному баках. Отже, відбувається забруднення охолоджувальної води, наприклад, тонкодисперсійними включеннями й грубним пилом. Тому, необхідна спеціальна установка для очищення використаної охолоджувальної води. Використання вдмухування інертного газу може зменшити цю проблему, але не усуває її повністю. WO 99/28510 описує пристрій, що має кільцеподібне поворотне з'єднання з нерухомою кільцеподібною частиною й поворотною кільцеподібною частиною для подачі охолоджувальної рідини до поворотних контурів охолодження. Відоме з WO 99/28510 рішення складається, по суті, у надлишковому постачанні нерухомої частини поворотного з'єднання охолоджувальною рідиною так, щоб утворювався витік. Цей витік просочується в поділяючий зазор між нерухомою й поворотною частинами поворотного з'єднання для того, щоб утворювати в цьому зазорі рідинний шов. Результатом цього є те, що забруднення охолоджувальної рідини істотно зменшується або усувається. Однак, для цього рішення необхідна відносно ретельно пророблена й тому дорога, конструкція кільцевого з'єднання. На жаль, сполучні елементи піддаються істотному зношуванню й, тому, вимагають частої й трудомісткої заміни. 5 Відповідно, метою даного винаходу є розробка ефективної системи охолодження для оснащення поворотної завалочної машини для шахтної печі, що усуває необхідність складного, дорогого й потребуючого технічного обслуговування з'єднання між нерухомою й поворотною частиною завалочної машини. Для досягнення цієї мети даний винахід пропонує оснащену системою охолодження поворотну завалочну машину для шахтної печі, що містить поворотну опору для поворотних розподільних пристроїв, а також нерухомий корпус для поворотної опори, при цьому система охолодження містить поворотний контур охолодження, закріплений з обертанням разом з поворотною опорою, а також нерухомий контур охолодження на нерухомому корпусі. Відповідно до важливого аспекту винаходу встановлений теплообмінник, що включає в себе нерухомий теплообмінний елемент, скомпонований для його охолодження охолоджувальною рідиною, що протікає через нерухомий контур охолодження, і теплообмінний елемент, що включає в себе рухливий, скомпонований для його нагрівання циркулюючою в поворотному контурі охолодження ізольованою охолоджувальною рідиною. Ці теплообмінний елементи розташовані у зверненому один до одного співвідношенні й мають між ними ділянку теплообміну для досягнення теплообміну шляхом конвекції й/або випромінювання через цю ділянку без змішування ізольованих охолоджувальних рідин поворотного й нерухомого контурів охолодження. У теплообміннику поворотні й нерухомий теплообмінний елементи відділені один від одного невеликою щілиною або проміжком, що формує ділянку, через яку здійснюється теплообмін. Теплообмінник уможливлює теплообмін між поворотними й нерухомим теплообмінними контурами, одночасно також із забезпеченням рідинного поділу між ними. Таким чином, повністю відпадає необхідність у поворотному вузлі між контурами. У дійсності, давно встановлені принципи контакту текучого середовища між охолодними контурами виявляються застарілими завдяки теплообміннику відповідно до винаходу. Крім цього, також відпадає необхідність у досить частих зупинках для технічного обслуговування. Переважно, поворотний контур охолодження сконфігурований як закритий контур. У результаті компонування закритої рециркуляції використовувана в поворотному охолодному контурі охолодна рідина може підтримуватися при підвищеному тиску для того, щоб підвищити її температуру випаровування. У дійсності, у відомих з рівня техніки системах охолодження підтримка істотного підвищеного тиску не застосовна, тому що або контур закритий не повністю (порівн. ЕР 0 116 142) або в силу неприйнятної втрати охолоджувальної рідини через поворотне з'єднання (порівн. WO 99/28510). Відсутність втрати рідини й забруднення дозволяє тепер використати в поворотному контурі охолодження більше дорогу охолодну рідину. При усуненні ризику обумовлених випаровуванням відкладень, як надлишковий тиск, так і відповідне текуче середовище уможливлюють більше високу робочу температуру 91257 6 поворотного контуру охолодження. Крім того, так як відсутня необхідність підтримувати чисто гравітаційний потік охолоджувальної рідини для того, щоб гарантувати відповідне охолодження, у поворотному контурі охолодження може бути прийнятним більше високий перепад тиску. Як результат, зменшуються конструктивні обмеження й витрати. У першій конфігурації поворотний контур охолодження може бути скомпонований у вигляді замкнутої петлі контуру природної конвекції. У другій конфігурації поворотний контур охолодження може містити щонайменше одну нагрівальну трубку. Ці конфігурації є відносно простою конструкцією, що не вимагає частин, що приводять у дію, і енергопостачання, забезпечуючи одночасно прийнятну ефективність охолодження. Крім цього, ці конфігурації сприятливі для технічного обслуговування, вимагаючи незначних, якщо взагалі, сервісних втручань. У третій конфігурації поворотний контур охолодження може бути скомпонований у вигляді замкнутої петлі контуру примусової конвекції. У четвертій конфігурації поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді замкнутої петлі контуру охолодження шляхом стиску пари й у п'ятій конфігурації поворотний контур охолодження скомпонований у вигляді блоку адсорбційного охолодження. Ці конфігурації вимагають частин, таких, як насос або компресор і, можливо, управляючих клапанів. Хоча кожна зі згаданих останніми конструкція є більше дорогою в порівнянні з першими двома конфігураціями, вони забезпечують подальше збільшення ефективності охолодження, поряд з тим, що усе ще вимагають незначного технічного обслуговування. Зрозуміло, що конфігурація закритого контуру із примусовою циркуляцією дозволяє істотно збільшити швидкість охолоджувального текучого середовища в порівнянні з охолодженням потоком, що рухається під дією гравітаційних сил (відомим з ЕР 0 116 142 і WO99/28510) з результуючим поліпшенням ефективності охолодження. Хоча це звичайно не потрібно, система охолодження могла б також містити комбінацію двох або більше цих конфігурацій. Постачання енергією насоса або компресора може бути досягнуте механічно за допомогою механізму, що приводить у дію обертанням поворотної опори. Альтернативно або додатково, постачання енергією може бути досягнуте електрично або за допомогою батареї, що постачає обертанням поворотної опори, що приводять у дію, генератором, за допомогою рухливих контактів, або шляхом неконтактного переносу індуктивного струму. Зрозуміло, що завдяки теплообміннику, що забезпечує рідинний поділ між рухливим і нерухомим контурами охолодження, виключене забруднення тієї й іншої рідин у нерухомому й поворотному контурах охолодження. Тому, відсутня необхідність в установці очищення. Крім цього, нерухомий контур охолодження може бути розташований як складова частина замкнутої петлі контуру охолодження шахтної печі для відводу до нерухомого теплообмінного елемента тепла. Шахтні печі, зокрема доменні печі, у більшості випадків 7 оснащені системою закритого контуру охолодження, наприклад, для охолодження обшивання печі. Таким чином, сумарна вартість системи охолодження, якій оснащується завалочна машина, істотно знижується, як за рахунок відсутності установки очищення, так і за рахунок використання переваги існуючої інфраструктури. Для того, щоб забезпечити значну поверхню теплообміну в теплообміннику корисно мати щонайменше одну виїмку, виконану в поворотному або нерухомому теплообмінному елементі, і по менше мері один відповідний виступ, виконаний у нерухомому або поворотному теплообмінному елементі. Ця виїмка й цей виступ взаємоузгоджені для того, щоб утворювати вертикальний поперечний розріз, що вигинається, ділянки теплообміну й, тому, збільшувати сумарні, розташовані один напроти одного поверхні теплообмінних елементів. Зрозуміло, що може бути забезпечена безліч взаємопроникаючих або вхідних у контакт за принципом пальців зімкнутих у замок рук виїмок і виступів для подальшого збільшення ефективної поверхні теплообміну. В іншій простій конструкції, що забезпечує значну поверхню теплообміну, як поворотний теплообмінний елемент, так і нерухомий теплообмінний елемент містять кільцеподібний базовий елемент і щонайменше один виступ, що простирається перпендикулярно від базового елемента, при цьому виступи розташовані у зверненому один до одного співвідношенні й взаємоузгоджені для того, щоб утворювати поперечний вертикальний розріз, що вигинається, ділянки теплообміну. Переважно, ділянка теплообміна щонайменше частково заповнена рідиною, яка проводить тепло, для того, щоб збільшити ефективність теплообміну. В іншому виграшному розташуванні щонайменше один виступ поворотного теплообмінного елемента й/або нерухомого теплообмінного елемента містить засоби для завихрення рідини, що проводить тепло. Завихрення в рідині дозволяє ще більше збільшити досягаємий теплообмін. Переважно, поперечна ширина ділянки теплообміну лежить у діапазоні 0,5-3мм. Далі, поворотний охолоджувальний контур може містити ділянку контуру для охолодження підтримуваної поворотною основою поворотної розподіляючої ринви, що є одним з найбільш значним елементом завалочної машини т.зв. BELL LESS ТОР типу. Так як система охолодження легко підходить для використання в доменній печі, винахід також відноситься до доменної печі, що містить завалочну машину, оснащену системою охолодження як описано вище. Фіг.1 - частковий вертикальний поперечний розріз завалочної машини для шахтної печі, оснащеної системою охолодження відповідно до винаходу; Фіг.2 - вертикальний поперечний розріз теплообмінника, що містить поворотний і нерухомий теплообмінний елемент, для використання в показаній на Фіг.1 системі охолодження; 91257 8 Фіг.3 - вертикальний поперечний розріз альтернативного теплообмінника; Фіг.4 - вертикальний поперечний розріз іншого альтернативного теплообмінника; Фіг.5 - вертикальний поперечний розріз ще іншого альтернативного теплообмінника; Фіг.6 - схематична діаграма першої конфігурації поворотного охолоджувального контуру для використання в показаній на Фіг.1 системі охолодження; Фіг.7 - схематична діаграма другої конфігурації поворотного охолоджувального контуру; Фіг.8 - схематична діаграма третьої конфігурації поворотного охолоджувального контуру; Фіг.9 - схематична діаграма четвертої конфігурації поворотного охолоджувального контуру; Фіг.10 - схематична діаграма п'ятої конфігурації поворотного охолоджувального контуру; Фіг.11 - частковий вертикальний поперечний розріз завалочної машини для шахтної печі, оснащеною альтернативною системою охолодження відповідно до винаходу; Фіг.12 - збільшений вертикальний поперечний розріз теплообмінника в показаній на Фіг.11 системі охолодження; Фіг.13 - часткове зображення в ізометрії показаного на Фіг.12 теплообмінника; Фіг.14 - зображення в ізометрії Фіг.13 у розібраному виді; Фіг.15 - інший вертикальний поперечний розріз теплообмінника в показаній на Фіг.11 системі охолодження, що показує живильний патрубок; Фіг.16 - частковий вид по Фіг.15, що показує зливальний патрубок; Фіг.17 - частковий вид по Фіг.15, що показує дренажний патрубок. На Фіг.1 частково показана поворотна завалочна машина, у цілому позначена посилальним номером 10, для доменної печі. Поворотна завалочна машина 10 оснащена системою 12 охолодження для охолодження нагріваних температурою технологічного процесу усередині печі компонентів. У завалочній машині 10 поворотна опора 14 служить для підтримки поворотної ринви 16. Поворотна ринва 16 прикріплена до поворотної опори 14 за допомогою підвісу для зміни кута нахилу поворотної ринви 16. Поворотна завалочна машина 10 також містить нерухомий корпус 18, у якому розташована поворотна опора 14. Нерухомий корпус 18 містить закріплений центральний завантажувальний канал 20, розташований на центральній осі А печі. Під час операції завантаження відомим у цей час способом насипний матеріал подається через центральний завантажувальний канал 20, через нерухомий корпус 18 і поворотну основу 14, у поворотну ринву 16, за допомогою якої він розподіляється усередині печі відповідно до нахилу й поворотом ринви 16. За винятком системи охолодження 12, конфігурація завалочної машини 10 сама по собі відома й звичайно називається BELL LESS TOP™ (BLT). Різні відомі нерухомі й поворотні елементи завалочної машини 10, такі як елементи привода й зубчасті колеса на Фіг.1 не показані. Вони детально описані в US 3 880 302. 9 Як видно на Фіг.1, опора 14 установлена з можливістю повороту навколо осі А усередині нерухомого корпуса 18 за допомогою підшипника 22. Поворотна опора 14 має переважно кільцеподібну конфігурацію із центральним проходом для насипного матеріалу в продовженні центрального завантажувального каналу 20. Вона містить прилягаючу до центрального каналу 20 циліндричну ділянку 24 внутрішньої стіни, ділянку 26 нижнього фланця для підтримки ринви 16 і ділянку 28 верхнього фланця, на якому встановлений підшипник 22. Нерухомий корпус 18 і поворотна опора 14 утворять оболонку поворотної завалочної машини 10. Крім цього, вони формують верхню кришку не показаного повністю на Фіг.1 колошника доменної печі. Як далі показано на Фіг.1, система 12 охолодження містить повертаємий разом з опорою 14 поворотний контур 30 охолодження й нерухомий контур 32 охолодження (показаний тільки частково) на нерухомому корпусі 18. Під час роботи поворотний контур 30 охолодження обертається разом з опорою 14, у той час як нерухомий контур 32 охолодження залишається разом з корпусом 18 нерухомим. Поворотний контур 30 охолодження розташований у тепловому контакті з ділянкою 24 внутрішньої стіни й ділянкою 26 нижнього фланця на протилежній стороні проходу для насипного матеріалу для того, щоб гарантувати охолодження цих, піддаваних впливу грубного тепла частин завалочної машини 10. Додатково, це також забезпечує охолодження елементів привода й зубчастих коліс (не показані) завалочної машини 10. Під час роботи система 12 охолодження відводить накопичене поворотним контуром 30 охолодження тепло за допомогою нерухомого контуру 32 охолодження. Для цього, як відмінно видно на Фіг.1, система 12 охолодження містить теплообмінник 40, термічно з'єднуючий поворотний контур 30 охолодження з нерухомим контуром 32 охолодження. Теплообмінник 40 містить поворотний теплообмінний елемент 42, прикріплений до поворотної опори 14 на ділянці 28 верхнього фланця, і нерухомий теплообмінний елемент 44, прикріплений знизу верхньої кришки нерухомого корпуса 18. Поворотний елемент 42 з'єднаний з і є частиною поворотного контуру 30 охолодження, а нерухомий контур елемент 42 з'єднаний з і є частиною нерухомого контуру 32 охолодження. Під час роботи, нерухомий теплообмінний елемент 44 прохолоджується поточною через нерухомий контур 32 охолодження охолоджувальною рідиною, у той час як рухливий теплообмінний елемент 42 нагрівається циркулюючою в поворотному контурі 30 охолодження ізольованою охолоджувальною рідиною, як буде показано докладніше далі. Для того, щоб дозволити безперешкодне обертання поворотного елемента 42 стосовно нерухомого елемента 44, ці елементи 42, 44 відділені один від одного відносно вузькому відкритим простором, що визначає ділянку теплопередачі. Як зрозуміло, елементи 42, 44 розташовані у зверненому один до одного співвідношенні, тобто, суміжно, але не контактуючи один з одним. Внаслідок температурного перепаду між елементами 42, 44 під час роботи, ефективна теп 91257 10 лопередача від поворотного контуру 30 охолодження до нерухомого контуру 32 охолодження досягається за рахунок ділянки теплопередачі шляхом конвекції й/або випромінювання в носій між елементами 42, 44. Зрозуміло, що змішання відповідних охолоджувальних рідин поворотного контуру 30 охолодження й нерухомого контуру 32 охолодження відсутнє, тобто перенос тепла відбувається без обміну охолоджувальної рідини між останніми. З Фіг.1 очевидно, що поворотний і нерухомий елементи 42, 44 мають обертальносиметричну конфігурацію, центровану щодо осі А обертання. Хоча це не показано в горизонтальному поперечному розрізі, елементи 42, 44 розташовані у вигляді кругового кільця, що простирається по суті по всій повноті окружності навколо осі А для максимального збільшення теплопередачі. Елементи 42 і 44 мають співпадаючі профілі, підігнані один до одного як у вертикальній (радіальної), так і в горизонтальній проекції (по окружності). Теплообмінні елементи 42, 44 забезпечують рідинний поділ між поворотним теплообмінним елементом 30 і нерухомим теплообмінним елементом 32 таким чином, що охолоджувальні рідини останніх не перемішуються. Більше того, теплообмінні елементи 42, 44 дозволяють, як буде описано далі, конфігурувати як поворотний контур 30 охолодження, так і нерухомий контур 32 охолодження в конфігурації закритого контуру. Не дивлячись на те, система 12 охолодження описана тут у контексті завалочної машини BLT-типу на доменній печі, вона може також бути використана у взаємозв'язку з іншими типами завалочних машин для шахтних печей. Деякі варіанти підходящих теплообмінних елементів будуть описані нижче з посиланням на Фіг.2-5. На всьому протязі опису повторювані ознаки описаного раніше варіанта можуть бути опущені. На Фіг.2 показаний більш детально перший варіант теплообмінника 140, що містить поворотний теплообмінний елемент 142 і нерухомий теплообмінний елемент 144. У показаному на Фіг.2 варіанті, поворотний елемент 142 містить вертикальну виїмку 143, у яку простирається сполучений вертикальний виступ 145 нерухомого елемента 144. Таким чином, поворотний елемент 142 має в цілому U-подібний поперечний переріз, у той час як нерухомий елемент 144 має в цілому Τподібний поперечний переріз. Обидва суміжних елемента 142 і 144, зокрема виступ 143 і виїмка 145 мають співпадаючі розміри так, що між їх відповідними теплообмінними поверхнями 148 і 150 існує відносно вузька ділянка 146 теплообміну із приблизно постійною поперечною шириною. Поперечна ширина ділянки 146 теплообміну обрана відповідно до вертикального й горизонтального допуску переміщення обертових елементів завалочної машини 10 і відповідно до допуску по тепловому розширенню, що змінюється, які разом звичайно становлять більше десятих міліметра у вертикальному й горизонтальному напрямку. Тому, ділянку 146 щодо малої постійної поперечної ширини (наприклад, 1мм) гарантує безперешкодне обертання без погіршення теплообміну. Незважа 11 ючи на це, такі, що відрізняються одна від одної, горизонтальні й вертикальні поперечні ширини також можливі залежно від актуальних вимог завалочної машини 10. Як видно на вертикальному поперечному розрізі Фіг.2, доповнюючі один одного, сполучені форми звернених один до одного елементів 142 і 144 утворять вигин у вертикальному поперечному розрізі ділянки 146, що забезпечує відносно більшу ефективну площу поверхонь 148 і 150 теплообміну. Там, де це потрібно й не утрудняється конструктивними обмеженнями, ця площа може бути збільшена ще більше, наприклад, збільшенням радіуса кільцевих елементів 142 і 144, як це показано нижче з посиланням на Фіг.11-17, і/або за допомогою додаткового вигину, як це показано нижче з посиланням на Фіг.4 і 5. Як видно на Фіг.2, кожний теплообмінний елемент 142, 144 містить внутрішні канали 152, відповідно 154, для охолоджувальної рідини. Як зрозуміло з Фіг.1, кожний внутрішній канал 152 або 154 є відповідно частиною поворотного або нерухомого контуру 30 або 32 охолодження. Для збільшення ефективності теплового переносу нижня ринвоподібна частина ділянки 146 заповнена термозв'язуючою рідиною 156, що на Фіг.2 являє собою, теплопроводну рідину, таку як вода або теплопроводна рідина з високою крапкою кипіння й змазуючою здатністю. Напівпровідна рідина з високою в'язкістю, така як теплопровідне мастило, може також бути використане сполучна рідина. Використовуючи воду як сполучну рідину 156 можна досягти за допомогою ділянки теплообміну з поперечною шириною в 1мм теплообміну, рівного приблизно 20000Вт/м2 при обертанні й 6000Вт/м2 у стані спокою. Ці величини мають на увазі відносну швидкість обертання 0,8м/сек і перепад температури ΔΤ 40°С між елементами 142, 144. Тому, теплообмінник 140 забезпечує ефективний теплоперенос від поворотного контуру 30 охолодження до нерухомого контуру 32 охолодження без обміну охолоджувальної рідини між ними. Залежно від типу рідини 156 передбачений рівень виявлення, завантажувальний трубопровід, контрольований рівнем виявлення й ведучим до нижньої частини ділянки 146, і живильний бак, з якого виходить завантажувальний трубопровід (не показаний) для компенсації можливого випаровування рідини 156. На Фіг.3 представлений другий варіант теплообмінника 240, що містить поворотні й нерухомий теплообмінні елементи 242 і 244. На Фіг.3 горизонтальна виїмка 245 передбачена в нерухомому елементі 244. Поворотний теплообмінний елемент 242 містить горизонтальний виступ 243, сполучений з виїмкою 245 і в неї простираючийся. Суміжні елементи 242 і 244, зокрема виступ 243 і виїмка 245, утворять ділянку 246, що вигинається, теплообміну незмінної поперечної ширини. Без додаткових заходів представлений на Фіг.3 варіант не дозволяє заповнення ділянки 246 теплообміну рідким сполучним текучим середовищем, однак навіть повітря в якості термічно сполучного текучого середовища може забезпечити достатній теплообмін від перших до других внутрішніх каналів 252 і 254 залежно від сумарної ефективної площі їх відповідних теплообмінних поверхонь 242 і 244. 91257 12 У дійсності, під час відносного обертання елементів 242 і 244 може бути досягнуть теплообмін порядку 2000Вт/м2 за допомогою повітря, що заповнює ділянку теплообміну з поперечною шириною 1мм при згаданих раніше допущеннях (швидкість обертання 0,8м/сек і перепад температури ΔΤ 40°С). Для порівняння, у стані спокою може бути лише досягнуто теплообмін порядку 600Вт/м2. Критична фаза, однак, проявляється звичайно під час роботи, коли найбільший час присутнє відносне обертання. Представлений на Фіг.3 теплообмінник 240 може бути кращий у силу конструктивних обмежень, наприклад, там, де демонтаж завалочної машини 10 неможливий у представленій на Фіг.2 конфігурації. На Фіг.4 представлений третій варіант теплообмінника 340 з поворотним і нерухомим теплообмінними елементами 342 і 344. Як видно на Фіг.4, поворотний елемент 342 містить як безліч вертикальних виїмок 343, так і безліч вертикальних виступів 343'. Нерухомий елемент 344 також містить як безліч вертикальних виїмок 345, так і безліч вертикальних виступів 345'. На практиці, така конфігурація може бути отримана, наприклад, шляхом узгодження розташованих на відповідних інтервалах кільцеподібних доріжок прямокутного перетину з масивним кільцем теплопроводячого металу для кожного елемента. Виступи 345, 343' і виїмки 343, 345' мають спряжену форму й розташовані так, щоб входити один в одного у як пальці зімкнутих у замок рук. За допомогою цих спряжених виступів 345, 343' і виїмок 343, 345' досягається вигин, що має велику довжину теплообмінної ділянки 346, розташованої між суміжними елементами 342 і 344. Відповідно, ефективна площа теплообмінних поверхонь 348 і 350 збільшується без істотного збільшення розмірів теплообмінних елементів 342, 344. Нерухомий теплообмінний елемент 344 також містить безліч кільцеподібно розташованих каналів 356 для прокачування газу. На Фіг.5 представлений четвертий варіант теплообмінника 440. За аналогією з попереднім варіантом, поворотні й нерухомий теплообмінні елементи 442 і 44 розташовані у зверненому один до одного співвідношенні й підігнані щільно один до одного за допомогою взаємопроникнення так, щоб створити між ними вигнуту теплообмінну ділянку 446 невеликої поперечної ширини. Теплообмінник 440 відрізняється від попереднього варіанта по суті в трьох аспектах. По-перше, поворотний теплообмінний елемент 442 містить кільцеподібні, вилучені від середньої лінії бічні стінки 460, радіально обмежуючу ділянку 446 і перевищуючі один одного виступи 443' і 445 і виїмки 443 і 445' по висоті. Таким чином, бічні стінки 460 створюють утримуючий вхідний один у одного виступи й виїмки ринви. У результаті, ділянка 446 може бути практично повністю заповнена сполучною рідиною 456. По-друге, у поворотному теплообмінному елементі 442 розташовані розвантажувальні канали 462 для заміни теплопровідної рідини 456. Розвантажувальні канали 462 по окружності розподілені в кільцеподібному, щонайменше один розвантажувальний канал 462 взаємозалежний з кожною виїмкою 443. По-третє, у нерухомому еле 13 менті 464 розташовані з'єднані з кожною виїмкою 445' повітря відвідні канали 464. А той час коли рідина 456 вивантажена, ці канали 464 можуть бути також використані для очищення ділянки 446 шляхом продувки газом або промивання рідиною. Зрозуміло, що в силу вигину, що володіє великою довжиною, ділянки 446 ефективна площа теплообмінних поверхонь 448, 450 є істотно більшою, ніж розташовані в одній площині конфронтуючі поверхні. З посиланням на Фіг.6-10 нижче будуть більш докладно описані деякі конфігурації систем охолодження відповідно до винаходу, зокрема поворотний контур охолодження. Уже згадані вище повторювані ознаки можуть бути опущені. На Фіг.6-9 теплообмінник позначений посилальною позицією 40, хоча його варіанти 140, 240, 340 і 440 точно також застосовні. Крім цього, нерухомий контур охолодження на Фіг.6-10 позначений посилальною позицією 32. У кращих варіантах здійснення винаходу завдяки теплообмінним елементам 42, 44 нерухомий контур охолодження позбавлений яких-небудь, спрямованих у навколишнє середовище отворів. Це уможливлює об'єднання нерухомого контуру охолодження із закритим контуром прісної води системи охолодження доменної печі (не показане). Аналогічно, поворотний контур охолодження розташований як контур замкнутого циклу. Таким чином, відпадає необхідність у дорогій установці для очищення охолоджувальної рідини, використовуваної в системі охолодження для завалочної машини 12. Тип використовуваної в поворотному контурі охолодження охолоджувальної рідини буде залежати, як це стане ясним нижче, від відповідної конструкції. Перша конфігурація системи 112 охолодження показана дуже схематично на Фіг.6. Поворотний контур 130 охолодження сконфігурований у вигляді замкнутої петлі контуру природної конвекції й з'єднаний з теплообмінником 40. Система 112 охолодження містить згорнуті в спіраль труби 170 охолодження, розташовані в тепловому контакті з найбільш піддаваними впливу частинами завалочної машини 10 (наприклад, ділянка 24 внутрішньої стіни й ділянка 26 нижнього фланця) і розширювальний бак 172 для того, щоб дозволити підтримку підвищеного тиску охолоджувальної рідини для того, щоб підвищити її температуру випаровування. Циркуляція охолоджувальної рідини, наприклад, демінералізованої прісної води, відбувається в системі 112 охолодження шляхом природної конвекції, викликаної нагріванням охолоджувальної рідини на поворотних частинах, що піддають впливу, і охолодженням на поворотному теплообмінному елементі 42. Як зрозуміло з Фіг.6, під час роботи нерухомий теплообмінний елемент 44 прохолоджується поточною через нерухомий контур 32 охолодження охолоджувальною рідиною, у той час як поворотний теплообмінний елемент 42 нагрівається циркулюючою в поворотному контурі 130 охолодження ізольованою охолоджувальною рідиною. Одержуваний у результаті перепад температури між елементами 42, 44 служить причиною бажаного теплообміну в теплообміннику 40. 91257 14 На Фіг.7 представлена друга конфігурація системи 212 охолодження, що відрізняється від попередньої конфігурації в тім, що поворотний контур 230 охолодження сконфігурований у вигляді замкнутої петлі контуру примусової конвекції. Інші частини є схожими з першою конфігурацією, система 212 охолодження містить циркуляційний насос 274, розташований униз за течією потоку від теплообмінника 40 для того, щоб забезпечувати примусову рециркуляцію охолоджувальної рідини, наприклад, демінералізованою прісною водою, використовуваною в поворотному контурі 230 охолодження. Постачання електроенергією циркуляційного насоса 274 може бути здійснене шляхом різних рішень таких, як колекторне кільце з ковзними контактами або пристрій генератор-батарея (установлений на опору 14 генератор і приводить у дію за допомогою обертання останньої) або безконтактним індуктивним переносом струму.(не показано). Альтернативно, циркуляційний насос 274 може бути також постачаємо енергією механічно за допомогою механізму, що приводить у дію обертанням поворотної опори 14, як описано в LU 84520. На Фіг.8 представлена третя конфігурація системи 12 охолодження. У порівнянні з іншими, описуваними тут конфігураціями поворотний контур 330 охолодження на Фіг.8 містить безліч самих по собі добре відомих теплових трубок 376. Гаряча (нижня) частина кожної теплової трубки 376 розташована в тепловому контакті з піддаваними впливу поворотними компонентами завалочної машини 10, у той час як холодна (верхня) частина теплової трубки 376 розташована в тепловому контакті з поворотним теплообмінним елементом 42. Відповідно, теплова трубка 376 може мати вигнуту форму, погоджену із внутрішньою конструкцією завалочної машини 10. За рахунок теплових трубок 376 обертова частина системи 312 охолодження є повністю пасивною, тобто відсутні якінебудь механічні частини або яка-небудь енергія, необхідна для переміщення тепла від підлягаючих охолодженню частин до поворотного теплообмінного елемента 42. Незважаючи на це, у силу значної кількості енергії, укладеної в схованій теплоті, теплові трубки 376 дуже ефективні в теплообміні. На Фіг.9 представлена четверта конфігурація системи 412 охолодження, у якій поворотний контур 430 охолодження сконфігурований у вигляді замкнутої петлі контуру охолодження шляхом стиску пари, що використає підходящий холодоагент, наприклад типу галогенізованого вуглеводню. Розташовані в тепловому контакті з підлягаючими охолодженню частинами згорнуті в спіраль труби 470 охолодження являють собою випарник холодильного циклу. Компресор 474 вище за течією потоку теплообмінника 40 підвищує тиск отриманого в охолоджених трубах 470 охолодження пари, що потім конденсується в поворотному елементі 42, що представляє собою конденсатор (холодильник). Конденсована охолодна рідина розширюється до тиску випаровування за допомогою розширювального (дроселюючого) пристрою 478, розташованого вниз по потоку від поворотного елемента 42. Будь-які міри, згадані у зв'язку із дру 15 гою конфігурацією можуть служити як джерело енергії для компресора 474. Фіг.10 представляє п'яту конфігурацію системи 512 охолодження, у якій поворотний контур 530 охолодження сконфігурований у вигляді адсорбційного блоку, заснованого на адсорбційному циклі охолодження. Адсорбційний блок 530, розташований по типі двостороннього закритого циклу, містить адсорбер із твердим адсорбентом і конденсатор для рідкого/газоподібного адсорбата, обоє які розташовані в поворотному елементі 542 модифікованого теплообмінника 540. Випарник для адсорбата виконаний у вигляді згорнутих у спіраль труб 570 охолодження, розташованих у тепловому контакті з підлягаючими охолодженню частинами. Система підігріву, утворена додатковими згорнутими в спіраль трубами 580 розташована на виконаній з можливістю обертання ділянці 26 нижнього фланця для того, щоб бути звернено до внутрішньої частини доменної печі. Обидва контури труб 570 і 580 з'єднані з теплообмінником 540. Відомим способом адсорбційний блок 530 забезпечує періодичне охолодження за допомогою проходження чотирьох різних періодів під час одного циклу. Як схематично позначено на Фіг.10, згорнуті в спіраль труби 570 охолодження розташовані зовні печі на ділянці 26 нижнього фланця й/або частини 24 внутрішньої стіни, у той час як згорнуті в спіраль труби 580 нагрівання розташовані на протилежній стороні, тобто усередині печі. Отже, теплообмінник 540 у п'ятої конфігурації має потрійну функцію відводу тепла, знімаємого згорнутими в спіраль трубами 570 охолодження, і виступаючого як адсорбер, так і конденсатор адсорбційного блоку 530. Періодичний цикл, тобто проходження різних періодів адсорбційного блоку 530 (нагрівання & підвищення тиску -> десорбація & конденсування > охолодження & зниження тиску -> охолодження & адсорбція) управляється за допомогою першого й другого насоса 574 і 574' і відповідно розташованими клапанами (не показане). Механічна/електрична енергія для цих елементів забезпечується за допомогою будь-яких згаданих вище, відносно другої конфігурації засобів. Хоча це не показано на зображеннях, для фахівця зрозуміло, що різні конфігурації можуть бути передбачені ґрунтуючись на адсорбційному циклі з регенерацією тепла для квазі-безперервної роботи конденсатора й випарника й, таким чином, квазібезперервним охолодженням. Така конфігурація вимагає, однак, додаткових частин, серед яких, зокрема, другий адсорбційний блок, що повинен працювати в протифазі в порівнянні з першим адсорбційним блоком. На Фіг.11 представлений альтернативний варіант здійснення системи 612 охолодження по даному винаході, у завалочній машині 10, установленої на верхній частині доменної печі. Інші частини є схожими й тільки відмінностями в порівнянні з показаним на Фіг.1 варіантом здійснення будуть докладно розглянуті нижче. Як видно на Фіг.11, система 612 охолодження також містить теплообмінник 640 з поворотним теплообмінним елементом 642 і нерухомим теплообмінним елементом 644. У показаній на Фіг.11 91257 16 конфігурації теплообмінник 640 розташований у нижній частині корпуса поворотної завалочної машини 10, точніше, на нижній окружності ділянки 26 нижнього фланця повертаємої опори 14. Таким чином, повертаємий контур 630 охолодження з'єднується з поворотним теплообмінним елементом 642 у цій нижній ділянки. Зрозуміло, що актуальна конфігурація поворотного контуру 630 охолодження може бути кожною з описаних вище з посиланням на Фіг.6-10 або їхньою комбінацією. Нерухомий контур 632 охолодження з'єднаний з нерухомим теплообмінним елементом 644 також у нижній ділянки нерухомого корпуса 18. Як описано вище, нерухомий теплообмінний елемент 644 прохолоджується охолоджувальною рідиною, що тече через нерухомий контур 632 охолодження, у той час як тепло переноситися від потребуючих охолодження елементів завалочної машини 10 до поворотного теплообмінного елемента 630. Завдяки теплообміннику 640 охолоджувальна рідина поворотного теплообмінного елемента 630 ізольована від і не змішується з охолоджувальною рідиною нерухомого контуру 632 охолодження. Зрозуміло, що в представленому на Фіг.11 варіанті здійснення збільшений діаметр у цілому кільцеподібного теплообмінника 640 дозволяє одержати більшу сумарну площу розташованих навпроти один одного поверхонь елементів 642, 644 і, отже, збільшений теплообмін у порівнянні із представленим на Фіг.1 варіантом здійснення. На Фіг.12 представлений теплообмінник 640 Фіг.11 більш детально. Як видно на Фіг.12, як поворотний, так і нерухомий теплообмінні елементи 642 і 644 містять виступи 643, відповідно 645, сконфігуровані для того, щоб замикатися один з одним за принципом пальців зімкнутих у замок рук і утворювати між ними невелику ділянку 646 теплообміну, що має поперечний перетин, що вигинається. Під час роботи, за рахунок ділянки 646 теплообміну досягається теплообмін від поворотного елемента 642 до нерухомого елемента 644, особливо від виступів 643 до виступів 645. Зрозуміло, що теплообмін відбувається за допомогою конвекції й/або випромінювання в середовище ділянки 646 теплообміну. Кожний теплообмінний елемент 642 і 644 містить базовий елемент 651, відповідно 653, виконану у формі масивного кругового кільця розташованого в обертальній симетрії на осі А. Виступи 643 і 645 виступають перпендикулярно від їхнього базового елемента 651, відповідно 653, у представленому на Фіг.12 випадку вертикально в напрямку до іншого суміжного теплообмінного елемента. Внутрішні канали 652 у базовому елементі 651 поворотного теплообмінного елемента 642 з'єднані з поворотним контуром 630 охолодження за допомогою сполучних трубопроводів 655, як видно на Фіг.12. Аналогічно, сполучні трубопроводи 657 з'єднують внутрішній канал 654 у базовому елементі 653 нерухомого теплообмінного елемента 644 з нерухомим контуром 632 охолодження. На Фіг.12 теплообмінні елементи 642, 644 розташовані усередині кільцеподібної ринви 690, використовуваного для розміщення теплопроводної рідини як сполучна рідина в ділянки 646 теплооб 17 міну між елементами 642, 644 і між їхніми виступами 643, 645. При установці теплообмінника 640 усередині ринви 690 обидві елементи 642, 644 для збільшення теплообміну між ними можуть бути занурені в теплопроводячу рідину. Як видно на Фіг.12, ринва 690 закріплена для обертанні разом з поворотним теплообмінним елементом 642 і підтримує також останній на ділянці 26 нижнього фланця. Як далі видно на Фіг.12, кожний теплообмінний елемент 642, 644 оснащений відповідною кришкою 692 або 694, скомпонований як виконаний у формі даху кожух з верхньою поверхнею типу шиферної покрівлі. Кришки 692, 694 розташовані із приляганням один до одного, залишаючи між ними тільки невелику щілину, що дозволяє відносне обертання. Кришки 692, 694 дозволяють зменшити поверхню теплопровідної рідини в ділянки 646 теплообміну, що піддається впливу переносимого по повітрю пилу. Частина нерухомої кришки 694 розташована з перекриттям поворотної кришки 692 для зменшення проникнення пилу (наприклад, грубного пилу) у рідину в ділянки 646 теплообміну. Для цієї ж мети зовнішня бічна стінка ринви 690 простирається нагору, примикаючи до нерухомого теплообмінного елемента 644 і його кришці 694. Хоча це не показано на Фіг.12, нижня частина ринви 690, звернена до внутрішньої частини печі, переважно оснащена підходящою термоізоляцією для зменшення переданої кількості тепла до теплообмінника 640 через стіни ринви 690. На Фіг.13 частково показана кільцеподібна конструкція теплообмінних елементів 642, 644. Точніше, на Фіг.13 частково показані базові елементи 651 і 653 і їхні відповідні виступи 643 і 645. Кожний виступ 643, 645 має форму порівняно плоскої кільцеподібної смуги. Виступи альтернативно закріплені, наприклад, зварюванням, у поворотному базовому елементу 651 або нерухомому базовому елементу 653. У силу того, що повинне бути забезпечене безперешкодне відносне обертання, виступи 643, 645 і, отже, також ділянку 646 теплообміну мають по суті обертально симетричний пристрій щодо осі обертання А. Відповідний діаметр кожного виступу 643, 645 зменшується в напрямку до осі А. Необхідно відзначити, що з метою спрощення виступ, що перебуває в самій глибині, поворотного теплообмінного елемента 642 не показаний на частковому виді Фіг.13 і 14. На Фіг.14 частково показані теплообмінні елементи 642 і 644 у розібраному стані. Як зрозуміло з Фіг.14 кожний кільцеподібний, виконаний у формі смуги виступ 643, 645 оснащений відповідно безліччю розподілених по окружності поперечних наскрізних прорізів 696. Зрозуміло, що під час обертання поворотної опори 14 наскрізні прорізи 696 дозволяють створювати завихрення (турбуленцію) у сполучній рідині в ділянки 646 теплообміну, наприклад, у знаходячійся в ринві 690 теплопроводячої рідини. Зрозуміло також, що сполучна рідина між елементами 642 і 644 збільшує теплообмін, що може бути досягнуто теплообмінником 640. Хоча це не показано на зображеннях, виступи 643, 645 не обов'язково повинні бути смугподібної форми. Насправді, для досягнення завихрення мо 91257 18 жуть використатися інші типи виступів, за умови, що сумарний теплообмін поверхні є достатнім, обертання не утруднене й досягається термічне з'єднання з відповідним поворотним або нерухомим контуром 30, 32 охолодження. Наприклад, можна було б розглядати виступи смугподібної форми з непроникаючими поглибленнями на кожній стороні, або кільцеподібні ряди розподілених по окружності ізольованих штирів або смуг, що формують виступи виступаючи з відповідного базового елемента поворотного або нерухомого елемента. На Фіг.15 показано вертикальний поперечний розріз показаного на Фіг.12 теплообмінника 640 в іншому перетині. Як видно на Фіг.12, установлений на нерухомому корпусі 18 живильний трубопровід 700 перериває один з виступів нерухомого теплообмінного елемента 644. Живильний трубопровід 700 має на його нижньому кінці живильну головку 702, розташовану в нижній частині ринви 690 у безпосередній близькості від поворотного теплообмінного елемента 642. Живильний трубопровід 700 з'єднаний із джерелом теплопровідної рідини за допомогою клапана 704. Як згадано вище, використовуючи підходяще керування рівнем виявлення клапана 704, що постачає трубопровід 700 забезпечує автоматичне поповнення теплопроводячої рідини в ділянки 646 теплообміну. Таким чином, втрата рідини внаслідок випаровування компенсується й автоматично гарантується достатній рівень рідини. На Фіг.16 показаний вертикальний поперечний розріз показаного на Фіг.12 теплообмінника 640 в іншому, що відрізняється, розрізі. На Фіг.16 показана зливальна головка 706, з'єднана із установленим згідно Фіг.15 живильним трубопроводом 708. Завдяки тиску грубного колошника, що підтримує підвищений; стосовно атмосферного, тиск в ділянки 646 теплообміну, рідина може бути просто очищена шляхом простого відкриття відповідного (звичайно закритого) вентиля на зливальному трубопроводі 708. Злив рідини може бути необхідний коли остання була надмірно забруднена часточками пилу або коли необхідне очищення теплообмінних елементів 642, 644 для видалення надмірних відкладень. На Фіг.17 показаний вертикальний поперечний розріз показаного на Фіг.12 теплообмінника 640 ще в іншому, що відрізняється, розрізі. Як видно на Фіг.17 промивна головка 710 установлена на кінці відповідного промивного трубопроводу 712, оснащеного клапаном як показано на Фіг.15. Промивна головка 710 скомпонована для забезпечення промивання під високим тиском за допомогою горизонтально-спрямованого розпилення рідини. оскільки поворотний теплообмінний елемент 642 розташований у нижній частині ринви 690, він буде найбільше піддаватися впливу відкладень пилу або інших наносів. Представлена на Фіг.12 конфігурація полегшує очищення теплообмінника 640 тому що, при обертанні весь поворотний теплообмінний елемент 642 може бути безперешкодно очищений за допомогою однієї або декількох промивних головок 710. Таким чином, необхідність демонтажу теплообмінника 640 з метою очищен 19 ня, як правило, відсутній. Під час очищення, рідина, що чистить, що нагромадилася в ділянки 646 теплообміну, також як теплопроводяча рідина може бути вивантажена через показаний на Фіг.16 зливальний трубопровід 708 без вживання додаткових заходів, за рахунок використання тиску грубного колошника. Хоча це не детально показано на зображеннях, зрозуміло, що там, де це необхідно, кожна із систем 12, 112, 212, 312, 412, 512 або 612 охолодження містить у собі засоби для охолодження поворотної ринви 16. У дійсності, серед елементів завалочної машини 10, поворотна ринва 16 найбільш звернена до внутрішньої атмосфери печі. Тому, якщо необхідно, модифікована установка для охолодження ринви, аналогічна описаної в US 5,252,063 включається в систему охолодження. У цьому варіанті здійснення, поворотна розподільна ринва 16 містить ділянку контуру (не показано) для охолодження нижньої поверхні його корпуса, що перебуває у водному контакті з поворотним контуром 30, 130, 230, 33, 430, 530 або 630 охолодження. Контакт досягається, як відомо з US 5,252,063, за допомогою каналів, що проходять через штифти підвіски, за допомогою яких ринва 16 повертально прикріплена до повертальної основи 14, і за допомогою підходящих поворотних сполучних елементів. На відміну від US 5,252,063, згідно із даним винаходом ділянка контуру для охолодження ринви є, однак, складовою частиною конфігурації замкнутого контуру поворотного контуру 30, 130, 230, 33, 430, 530 або 630 охолодження. В іншому варіанті, у випадку якщо охолоджувальне текуче середовище, використовуване поворотному контурі охолодження, є рідиною, вона може використатися на ділянках 146, 446 теплообміну в теплообміннику 140, 440 охолоджувальною рідиною 156, 456. Це може бути досягнуте за допомогою визначення рівня й підходящого живильного вентиля, що управляє подачею рідини в ділянку 146, 446 теплообміну. У цьому випадку, бак постачання установлений, переважно, на не 91257 20 рухомій частині завалочної машини 10 для постачання теплопроводячою рідиною з метою компенсації втрат випаровування сполучної рідини 156, 456. Залишається відзначити, що в будь-яких, описаних вище варіантах і конфігураціях поворотні й нерухомий теплообмінні елементи 42, 44, 142, 144, 242, 244, 342, 344, 442, 444, 542, 544, або 642, 644 виконані з матеріалу, що має високу теплопровідність, такого, як срібло, мідь або алюміній, або з підходящого сплаву, що містить один або більше з таких матеріалів. Зрозуміло, що на теплообмінні елементи з метою збільшення їхнього терміну служби переважно нанесене протикорозійне теплопровідне покриття Нарешті, деякі загальні переваги описаних вище систем охолодження повинні бути ще раз повторені. Завдяки пристрою закритого циклу поворотного контуру охолодження відпадає необхідність у незалежному контурі з установкою очищення води. Нерухомий контур охолодження може бути повністю убудований у як правило вже наявну в печі замкнуту петлю контуру охолодження. Система охолодження позбавлена яких-небудь значних частин, що зношуються. Частота й вартість технічного обслуговування знижені. Перепад температури або опір потоку в поворотному контурі охолодження нижче критичного, тому що текуче середовище переміщається не тільки під впливом гравітаційних сил Тому, можуть бути використані менш дорогі й більше прості в установці трубопроводи такі, як мідні труби малого діаметра, що підходять для їхнього згинання вручну. Максимальна робоча температура поворотного контуру охолодження може бути підвищена в порівнянні з відомим рівнем техніки. У дійсності, поперше в закритому циклі може бути використаний більш дорогий холодоагент, за допомогою якого запобігають які-небудь шкідливі відкладення й подруге, завдяки конфігурації закритого контуру поворотного контуру холодоагент може бути під високим тиском для того, щоб підвищити його температуру випаровування. 21 91257 22 23 91257 24 25 Комп’ютерна верстка О. Рябко 91257 Підписне 26 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюRotary charging machine for shaft furnace equipped with cooling system, and shaft furnace with said machine
Автори англійськоюThillen Guy, Loutsch Jeannot, Hutmacher Patrick, Lonardi Emile, Tockert Paul
Назва патенту російськоюПоворотная завалочная машина для шахтной печи, оснащенная системой охлаждения, и шахтная печь с такой машиной
Автори російськоюТиллен Ги, Лутш Жано, Хутмахер Патрик, Лонарди Эмиль, Токер Поль
МПК / Мітки
Мітки: машиною, поворотна, шахтної, охолодження, системою, цією, піч, шахтна, печі, оснащена, завалочна, машина
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/13-91257-povorotna-zavalochna-mashina-dlya-shakhtno-pechi-osnashhena-sistemoyu-okholodzhennya-i-shakhtna-pich-z-ciehyu-mashinoyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Поворотна завалочна машина для шахтної печі, оснащена системою охолодження, і шахтна піч з цією машиною</a>
Попередній патент: Спосіб виробництва настою спиртового для напоїв
Наступний патент: Насос-трансформатор
Випадковий патент: Гідравлічний амортизатор