Пристрій для охолодження газовідводу конвектора

1 Пристрій охолодження газовідводу конвертора, який містить трубчастий екран, що охолоджується водою, резервуар та насос, які з'єднані між собою подавальним та зворотним водоводами та які утворюють циркуляційний контур, обладнаний встановленими на зворотному водоводі теплообмінником та гідротурбіною з електрогенератором, який відрізняється тим, що теплообмінник обладнаний паросиловим контуром, що містить послідовно встановлені випаровувач, парову турбіну з електрогенератором, конденсатор та насос 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що як робоче тіло у паросиловому контурі використовується низькокипляча рідина Корисна модель стосується чорної металурги, зокрема засобів охолодження газовідводу конвертора Відомий охолоджувач конверторних газів по а с СРСР № 779399 М Кл З С21С5/40, 1980, що містить циркуляційний контур, який складається з блоків опускних та підйомних трубопроводів, з'єднаних за допомогою циркуляційних насосів Відомий пристрій для охолодження газовідводу конвертора по патенту України на корисну модель № 1027 МПК7 С21С5/38, який складається з трубчастого охлоджуваного водою екрана, резервуара та насоса, з'єднаних між собою подавальним та зворотним водоводами та утворюючих циркуляційний контур, обладнаний встановленими на зворотному водоводі теплообмінником та гідротурбіною з електрогенератором - суттєві ознаки, що співпадають з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється Недоліком прототипу є те, що коефіцієнт використання тепла циркуляційної води незначний В основу корисної моделі поставлено задачу розширення технологічних можливостей пристрою охолодження газовідводу конвертора, шляхом використання тепла циркуляційної води для генерації електроенергії в паровій турбіні з електрогенератором спеціального циркуляційного контура, який працює на низькокиплячій рідині з одночасним збільшенням виробництва електроенергії в електрогенераторі гідротурбіни Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої охолодження газовідводу конвертора, що складається з трубчастого охолоджуваного водою екрану, резервуара та насоса, з'єднаних між собою подавальним та зворотним водоводами та утворюючих циркуляційний контур, що обладнаний встановленими на зворотному водоводі теплообмінником та гідротурбіною, на валу якої встановлений електрогенератор, згідно з корисною моделлю, теплообмінник обладнаний паросиловим контуром, що містить послідовно встановлені випаровувач, парову турбіну з електрогенератором, конденсатор та насос Крім того, робочим тілом у паросиловому контурі використовується низькокипляча рідина Корисна модель пояснюється кресленням, де зображений загальний вигляд пристрою охолодження газовідводу конвертора Пристрій для охолодження газовідводу конвертора складається з газовідводу 1, захищеного трубчастим охолоджуваним екраном 2, циркуляційного насосу 3, з'єднаних подавальним водоводом 4 з дросельним клапаном 5, а також резервуара б, з'єднаного з трубчастим охолоджуваним екраном 2 зворотним водоводом 7, утворюючим з подавальним водоводом 4 циркуляційний контур Перед резервуаром 6 встановлена гідротурбіна 8 з електрогенератором 11 СО 00 1283 Циркуляційний насос не тільки забезпечує рух води, але підтримує такий тиск у системі від насосу 3 до гідротурбіни 8, щоб виключити можливість випаровування У гідротурбіні тиск знижується, одночасно виробляється електроенергія При необхідності додаткового зниження тиску перед резервуаром 6 встановлений регулятор 9 Для утилізації тепла конверторних газів, яке містить циркуляційна вода, на зворотному водоводі 7 перед гідротурбіною 8 установлений теплообмінник 10 Корисна модель додатково містить бак 12, з'єднаний самопливним трубопроводом 13 з нижньою частиною випарної труби 14, перемичкою 15 сполучується з резервуаром 6, а підживлювальним трубопроводом 16 з встановленим на ньому насосом 17, з'єднаним з циркуляційним контуром До теплообмінника 10 підключений паросиловий контур, на якому послідовно встановлені випаровувач 18, парова турбіна 19 з електрогенератором 20, конденсатор 21 та насос 22 Контур містить також ряд допоміжних елементів, які не мають принципового значення Пристрій працює наступним чином Циркуляційний насос 3 по подавальному водоводу 4 подає з резервуару 6 перегріту воду при тиску, який виключає можливість створення пароводяної емульсії, до трубчастого охолоджуваного екрану 2, де вода нагрівається, поглинаючи тепло згорання конверторних газів і охолоджуючи газовідвід 1 Величина тиску підтримується циркуляційним насосом З Зворотний водовод 7 подає воду до теплообмінника 10, де утилізується тепло конверторних газів, яке містить циркуляційна вода, а потім - до гідротурбіни 8 Гідротурбіна 8 знижує тиск води, і при цьому електрогенератор 11 виробляє електроенергію Регулятор 9, встановлений перед резервуаром 6, при необхідності додатково знижує тиск води до кінцевого тиску, який підтримується в цьому резервуарі У резервуарі 6 вода випаровується, створений пар надходить до випарної труби 14, де частина його конденсується, і самопливним трубопроводом 13 поступає в резервуар 52 Якщо при зупинці системи газовідводу при аварії або для ремонту треба спорожнити резервуар 6, не втрачаючи при цьому суміші наявних в ньому води і конденсату, то в цьому випадку суміш перетікає по перемичці 15 в резервуар 12, з якого використовується за призначенням По підживлювальному трубопроводу 16 насос 17 подає конденсат до циркуляційного контура Тим самим забезпечується підживлення системи з утилізацією конденсату, який утворюється у випарній трубі Нагріта в теплообміннику 10 низькокипляча рідина (наприклад, ізо-Бутан, дивеніл і ш) поступає в випаровувач 18, де утворюється пара низькокиплячої рідини при тиску і температурі насичення, звідки вона подається у парову турбіну 19, де и потенціальна енергія перетворюється в кінетичну енергію обертання валу машини, яка, в свою чергу, в електрогенераторі 20 перетворюється в електроенергію Можливий також перегрів насиченої пари перед турбіною 19 Відпрацьована пара з турбіни 19 надходить в конденсатор 21, де конденсується, віддаючи теплоту пароутворення потокові охолоджуючої рідини, наприклад, хімочищеної води, яка далі іде на деаерацію Сконденсована низькокипляча рідина з конденсатора 21 циркуляційним насосом 22 знову подається в теплообмінник 10 Додаткове і більш глибоке охолодження води в основному циркуляційному контурі газовідводу конвертора в теплообміннику 10 завдяки паросиловому контуру на низькокиплячій рідині створює умови для збільшення виробництва електроенергії в електрогенераторі 11 за рахунок спрацьовування більшого перепаду тиску в гідротурбіні 8 (тиск на виході з гідротурбіни можна знизити, не боячись її закипання) Таким чином, корисна модель, яка заявляється, забезпечує значне енергозбереження у процесі охолодження газовідводу конвертора шляхом утилізації тепла циркуляційної води, яке в спеціальному паросиловому контурі перетворюється в електроенергію При цьому ВІДПОВІДНО зменшиться витрачання палива на теплоелектроцентралі для вироблення адекватної КІЛЬКОСТІ електроенергії Крім того, нагрівання хімочищеної води в конденсаторі паросилового циклу перед її деаерацією ще більше підвищує коефіцієнт використання тепла циркуляційної води газовідводу конвертора Знижуються також втрати циркуляційної води в основному контурі за рахунок зменшення випаровування в атмосферу через випарну трубу 1283 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71