Газоохолоджувач установки позапічного вакуумування розплавленного металу

Корисна модель належить до установок теплообміну, і може бути використана в металургії в установках позапічного вакуумування розплавленого металу. За прототип прийнято газоохолоджувач установки позапічного вакуумування розплавленого металу, що містить корпус. У корпусі розміщено трубчастий водоохолоджуваний теплообмінник. Корпус сполучений з вакуумпроводом вакууматора і трубопроводом вакуумного насоса, [авт.св. №1349263, МПК С21С7/10, 1985р.]. Недоліком прототипу є низька надійність і недовговічність газоохолоджувача. Це обумовлено тим, що димові гази, що відкачують проходять по тракту газовідсмоктування і надходять до входу газоохолоджувача мають температуру 1500°С і вище. Тому в процесі роботи газоохолоджувача можливо прогар трубчастого змійовика. При пошкодженні трубчастого змійовика, коли газоохолоджувач знаходиться під вакуумом, в робочій порожнині газоохолоджувача утворюється пароводнева суміш. При високій температурі пароводнева суміш інтенсивно виділяє водень і кисень, що веде до утворення вибухонебезпечної концентрації не тільки в газоохолоджувачі, але і на станції вакуумних насосів, в трактах газовідсмоктування. В основу корисної моделі поставлено завдання шляхом зміни конструкції корпуса, теплообмінника, введення засобів контролю і управління підвищити надійність і довговічність газоохолоджувача. Для вирішення поставленого завдання, в газоохолоджувачі, що містить корпус, в якому розміщено трубчастий водоохолоджуваний теплообмінник, при цьому корпус сполучений з вакуумпроводом вакууматора і трубопроводом вакуумного насоса, згідно запропонованому технічному рішенню, він забезпечений програмованим контролером, який на вході паралельно сполучений з датчиком контролю тиску усередині корпуса газоохолоджувача, із запобіжним електромагнітним клапаном корпуса, з газосигналізатором, з електроприводом затвора вакуумного насоса, з парою датчиків системи подачі азоту, з електромагнітним клапаном, розташованим між датчиками системи подачі азоту. На виході програмований контролер сполучений з вузлом блокувань системи управління на станції вакуумування і з вузлом блокувань управління вакуумними насосами. Газосигналізатор на вході підключено до кола, утвореного послідовно сполученими між собою блоком пробопідготовки, електромагнітним клапаном і пробовідбірником. Пробовідбірник сполучений з трубопроводом вакуумного насоса. Корпус сполучений з трубопроводом системи подачі азоту. На кресленні представлена блок-схема запропонованого газоохолоджувача установки позапічного вакуумування розплавленого металу. Газоохолоджувач містить корпус 1. У корпусі 1 розміщено водоохолоджуваний теплообмінник 2. Корпус 1 сполучений з вакуумпроводом 3 вакууматора установки позапічного вакуумування металу, з трубопроводом 4 вакуумного насоса і трубопроводом 5 системи подачі азоту. Газоохолоджувач забезпечений програмованим контролером 6, який на вході паралельно сполучений з датчиком 7 контролю тиску усередині корпуса 1 газоохолоджувача, із запобіжним клапаном 8 корпуса 1, з газосигналізатором 9, з електроприводом 10 затвора 11 вакуумного насоса, з датчиком 12 системи подачі азоту, з електромагнітним клапаном 13 системи подачі азоту, з датчиком 14 системи подачі азоту. Контролер 6 на виході сполучений з вузлом 15 блокувань системи управління на станції вакуумування і з вузлом 16 блокувань управління вакуумними насосами. Газосигналізатор 9 на вході підключений до кола, утвореного послідовно сполученими між собою блоком 17 пробопідготовки, електромагнітним клапаном 18 і пробовідбірником 19. Пробовідбірник 19 встановлений на трубопроводі 4 вакуумного насоса. Газоохолоджувач працює таким чином. Газоохолоджувач застосовують для охолоджування і первинного очищення димових газів, що відкачуються з вакуумної камери. Димові гази, що відкочують проходять по вакуумопроводу 3 і надходять до корпуса 1 газоохолоджувача мають температуру 1500°С і вище. Оскільки вакуумні насоси призначені для відкачування димових газів з температурою не більш 90°С, то газоохолоджувач забезпечений теплообмінником 2, що містить трубчасті секції, через які постійно циркулює хімічно очищена вода. В процесі роботи газоохолоджувача при прогарі трубчастого змійовика в порожнині корпуса 1 утворюється пароводнева суміш, яка при високій температурі інтенсивно виділяє водень і кисень. При підвищеній концентрації цих речовин виникає вибухонебезпечна ситуація. Контроль допустимої концентрації водню в трубопроводі4 вакуумного насоса проводять таким чином. З трубопроводу 4 вакуумного насоса частина газу заповнює пробовідбірник 19. При відкритті електромагнітного клапана 18 газ надходить до блоку 17 пробопідготовки. Далі газосигналізатор 9 видає електричний сигнал, пропорційний величині показника концентрації газу на водень в програмований контролер 6. У контролері 6 задаються допустимі параметри і фіксуються поточні значення цих параметрів. При досягненні поточними параметрами межі допустимих значень від контролера 6 подається сигнал на відкриття електромагнітного клапана 13, і по трубопроводу 5 в порожнину корпуса 1 подають інертний газ - азот, чим виключається можливість вибуху газоводневої суміші. Одночасно з цим подаються сигнали електроприводу 9 на закриття затвора 11, вузлу 15 блокувань системи управління на станції вакуумування і вузлу 16 блокувань управління вакуумними насосами на їх відключення. Враховуючи показники датчиків 12, 14, шляхом подачі сигналів контролера 6 на електромагнітний клапан 13 регулюється інтенсивність подачі азоту в корпус 1 по трубопроводу 5. Параметри тиску в корпусі 1 фіксує датчик 7. У порожнині корпуса 1 можливо утворення надмірного тиску. Коли досягається межа допустимого значення тиску контролер 6 подає сигнал і запобіжний електромагнітний клапан 8 спрацьовує на відкриття, відбувається скидання тиску, виключаючи таким чином можливість аварійної ситуації. Застосування газоохолоджувача установки позапічного вакуумування розплавленого металу запропонованої конструкції забезпечує постійний активний контроль концентрації водню в тракті газовідсмоктування, чим знижується можливість утворення вибухонебезпечної ситуації як в корпусі газоохолоджувача, так і в тракті газовідсмоктування і на станції вакуумних насосів, що підвищує надійність і довговічність всієї установки.