Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система водяного охолодження доменної печі, що містить нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, підвідні трубопроводи, підвідний магістральний трубопровід, підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, відвідні трубопроводи нижньої та верхньої зони охолодження, відвідний магістральний трубопровід і циркуляційні насоси, яка відрізняється тим, що вона містить щонайменше дві вертикальні секції охолодження, кожна з яких обладнана збірним колектором нижньої зони охолодження та збірним колектором верхньої зони охолодження, при цьому збірний колектор нижньої зони охолодження з'єднаний напірним трубопроводом з підвідним колектором верхньої зони охолодження, а збірний колектор верхньої зони охолодження з'єднаний через відвідний магістральний трубопровід і циркуляційні насоси з підвідним магістральним трубопроводом, систему також обладнано розширювальним баком, який розташований вище збірних колекторів верхньої зони охолодження та з'єднаний з відвідним магістральним трубопроводом, теплообмінником, який встановлений на відвідному магістральному трубопроводі, пристроєм для введення води, який містить паралельно встановлені насос і клапан, що з'єднані з джерелом води і всмоктувальними колекторами циркуляційних насосів і через електроавтоматику з'єднані з датчиком рівня води в розширювальному баці, пристроєм для створення підвищеного тиску газу в розширювальному баці.

2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що вона містить чотири вертикальні секції охолодження.

3. Система за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що пристрій для створення підвищеного тиску газу містить клапан, який з'єднаний з джерелом газу та з розширювальним баком і через електроавтоматику з'єднаний з датчиком тиску газу в розширювальному баці.

Текст

1. Система водяного охолодження доменної печі, що містить нижню і верхню зони охолодження 2 (19) 1 3 Винахід відноситься до металургії заліза і може бути використаний для охолодження доменних печей. Відомий пристрій водяного охолодження доменної печі, що містить нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, розподільні колектори, трубопроводи підводу і відводу води, насоси, збірний резервуар і охолоджувачі, які з'єднані між собою трубопроводами. Збірний резервуар обладнаний трубопроводом, який з'єднаний з ним обома кінцями і містить вбудовані в нього фільтр і насос, а охолоджувачі виконані у вигляді поверхневих теплообмінників [А.с. СРСР № 603363, МПК2 С 21 В 7/10, 1978]. Нагріта в охолоджуваних елементах вода зливається у відкриті лійки і по трубопроводах поступає в збірний резервуар нагрітої води, з якого насосами подається в поверхневі теплообмінники. Охолоджена вода насосами подається знову на доменну піч у нижню зону охолодження. Вода в збірному резервуарі очищується шляхом пропущення її через вбудований в трубопровід фільтр, а шлам відводять в каналізацію. Витрати води в системі поповнюються пристроями поповнення води. У системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, та аналога збігаються такі суттєві ознаки. Обидві системи містять нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, розподільні колектори, трубопроводи підводу та відводу води і насоси. Одержанню очікуваного технічного результату при використанні аналога перешкоджають такі причини. Виконання системи охолодження охолоджуваних елементів доменної печі у вигляді єдиної вертикальної секції, а також використання зливних лійок, збірного резервуара для нагрітої води, поверхневих теплообмінників і фільтрів для очищення води ускладнює конструкцію системи охолодження. Крім того, така система не забезпечує в процесі охолодження доменної печі підтримки оптимального тиску охолоджуваної води в охолоджуваних елементах доменної печі, а також на вході циркуляційних насосів. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є обраний за прототип пристрій для охолодження доменної печі [А.с. СРСР № 1014897, МПК3 С 21 В 7/10, 1983]. Відомий пристрій містить нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, підвідні трубопроводи, підвідний магістральний трубопровід, підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, відвідні трубопроводи нижньої та верхньої зони охолодження, відвідний магістральний трубопровід і циркуляційні насоси. Кожна зона охолодження обладнана збірною лійкою і гідроколоною, що з'єднані між собою трубопроводами. Гідрокодони з'єднані з циркуляційними насосами. Насос, з'єднаний з гідроколоною нижньої зони, встановлено у трубопровід подачі води на вхід верхньої зони. Насос, з'єднаний з гідроколоною верхньої зони, встановлено у трубопровід, що приєднаний до заводської мережі оборотного водопостачання. Гідроколони обладнано поплавцями реле, 76652 4 зв'язаними з засувками насосів. Висота гідроколон на 0,5-1,0м вище висоти відвідних трубопроводів відповідних зон охолодження. У системи водяного охолодження доменної печі, що заявляється, та обраному прототипі збігаються такі суттєві ознаки. Обидві системи містять нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, підвідні трубопроводи, підвідний магістральний трубопровід, підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, відвідні трубопроводи нижньої та верхньої зони охолодження, відвідний магістральний трубопровід і циркуляційні насоси. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при його використанні перешкоджають такі причини. Виконання системи охолодження охолоджуваних елементів доменної печі як єдиної вертикальної секції охолодження з кільцевими трубопроводами для нижньої та верхньої зони охолодження, а також використання зливних лійок, високих гідроколон нижньої та верхньої зони охолодження, додаткового насоса, з'єднаного з гідроколоною нижньої зони і встановленого в трубопровід подачі води на вхід верхньої зони, і приєднання гідроколони верхньої зони до заводської мережі оборотного водопостачання технічною водою ускладнює конструкцію системи охолодження доменної печі. Відсутність закритого замкнутого контуру для охолодної води не дозволяє використовувати для охолодження доменної печі хімічно чисту воду, що знижує ефективність охолодження через утворення при охолодженні технічною водою низько теплопровідних відкладень на стінках охолоджуваних елементах. В основу винаходу поставлено технічну задачу створити таку систему водяного охолодження доменної печі, в якій вдосконалення шляхом введення нових елементів і нових зв'язків між елементами, дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні ефективності охолодження доменної печі та спрощенні конструкції системи водяного охолодження. Система водяного охолодження доменної печі, що заявляється, характеризується такими суттєвими ознаками, достатніми для досягнення очікуваного технічного результату. Система містить нижню і верхню зони охолодження з охолоджуваними елементами, підвідні трубопроводи, підвідний магістральний трубопровід, підвідні колектори нижньої та верхньої зони охолодження, відвідні трубопроводи нижньої та верхньої зони охолодження, відвідний магістральний трубопровід і циркуляційні насоси. Система водяного охолодження доменної печі, що заявляється, містить, щонайменше, дві вертикальні секції охолодження. Кожна вертикальна секція охолодження обладнана збірним колектором нижньої зони охолодження та збірним колектором верхньої зони охолодження. Збірний колектор нижньої зони охолодження з'єднаний напірним трубопроводом з підвідним колектором 5 76652 6 верхньої зони охолодження, а збірний колектор циркуляційних насосів і через електроавтоматику верхньої зони охолодження з'єднаний через з'єднані з датчиком рівня води в розширювальновідвідний магістральний трубопровід і циркуляційні му баці, дозволяє забезпечити оптимальний тиск у насоси з підвідним магістральним трубопроводом. кожному замкнутому контурі системи охолодження На відвідному магістральному трубопроводі встадоменної печі, а також на вході циркуляційних новлено теплообмінник для охолодження води, що насосів і підтримувати його на заданому рівні в повертається в підвідний магістральний процесі охолодження доменної печі. Подача води трубопровід. Крім того систему обладнано розшипід тиском у розширювальному баці на вхід рювальним баком, який розташований вище циркуляційних насосів дозволяє їм, додаючи свій збірних колекторів верхньої зони охолодження та напір, цілком використовувати тиск води. Ствоз'єднаний з відвідним магістральним трубопроворення закритих замкнутих контурів для охолодної дом. Систему також обладнано пристроєм для води дозволяє використовувати для охолодження вводу води, який містить паралельно встановлені доменної печі хімічно чисту воду, що підвищує насос і клапан, що з'єднані з джерелом води і ефективність охолодження шляхом запобігання всмоктувальними колекторами циркуляційних утворенню низько теплопровідних відкладень на насосів та електроавтоматикою з'єднані з датчистінках охолоджуваних елементах доменної печі. ком рівня води в розширювальному баці. Систему Виконання системи охолодження охолоджуваних також обладнано пристроєм для створення елементів доменної печі, щонайменше, із двох підвищеного тиску газу в розширювальному баці. вертикальних секцій охолодження і забезпечення В окремих випадках використання система вов процесі охолодження доменної печі оптимальнодяного охолодження доменної печі, що го тиску в кожному замкнутому контурі охолоджензаявляється, характеризується тим, що: ня і на вході циркуляційних насосів без викори- вона містить чотири вертикальні секції охостання системи зливних лійок з гідроколонами і лодження; з'єднаних з ними насосів спрощує конструкцію сис- пристрій для створення підвищеного тиску теми охолодження доменної печі. газу містить клапан, який з'єднаний з джерелом Оптимальним є виконання системи охолодгазу та з розширювальним баком і через електроження охолоджуваних елементів доменної печі з автоматику з'єднаний з датчиком тиску газу в розчотирьох аналогічних вертикальних секцій охоширювальному баці. лодження, тому що при спрощенні конструкції При використанні винаходу очікується досягкожної окремої секції спрощується конструкції всієї нення технічного результату, що полягає в системи водяного охолодження, у якій чотири підвищенні ефективності охолодження доменної окремі вертикальні секції аналогічної конструкції печі та спрощенні конструкції системи водяного спільно охоплюють доменну піч по висоті з чоохолодження. тирьох протилежних сторін. Між суттєвими ознаками система водяного Оснащення пристрою для створення охолодження доменної печі, що заявляється, і підвищеного тиску газу в розширювальному баці технічним результатом, що досягається, існує таклапаном, який з'єднаний з джерелом газу та з кий причинно-наслідковий зв'язок. Наявність в розширювальним баком і через електроавтоматисистемі охолодження охолоджуваних елементів ку з'єднаний з датчиком тиску газу в розширюдоменної печі не однієї вертикальної секції оховальному баці забезпечує в процесі охолодження лодження, а, щонайменше, двох аналогічних вердоменної печі підтримку оптимального тиску тикальних секцій охолодження, кожна з яких обохолодної води в охолоджуваних елементах ладнана збірним колектором нижньої зони доменної печі, а також на вході циркуляційних охолодження та збірним колектором верхньої зони насосів. охолодження і при цьому збірний колектор нижньої Сутність винаходу пояснюється графічним зони охолодження з'єднаний напірним трубопроматеріалом, на якому зображена принципова схеводом з підвідним колектором верхньої зони охома системи водяного охолодження доменної печі лодження, а збірний колектор верхньої зони охоіз зображенням однієї з чотирьох вертикальних лодження з'єднаний через відвідний магістральний секцій. трубопровід і циркуляційні насоси з підвідним На представленій принциповій схемі системи магістральним трубопроводом, та установлення водяного охолодження доменної печі позиціями на відвідному магістральному трубопроводі позначені такі елементи: теплообмінника для охолодження води, що 1 - нижня зона охолодження; повертається в підвідний магістральний 2 - верхня зона охолодження; трубопровід, дозволяє створити, щонайменше, 3 - підвідні трубопроводи; два закритих замкнутих контури для охолодної 4 - підвідні трубопроводи; води, спільно охолоджуючих доменну піч по висоті 5 - підвідний магістральний трубопровід; з двох протилежних сторін. Обладнання системи 6 - підвідний колектор; розширювальним баком, який розташований вище 7 - стояки; збірних колекторів верхньої зони охолодження та 8 - підвідний колектор; з'єднаний з відвідним магістральним трубопрово9 - стояки; дом, пристроєм для створення підвищеного тиску 10 - відвідні трубопроводи; газу в розширювальному баці, пристроєм для вво11 - збірний колектор; ду в систему води, який містить паралельно 12 - напірний трубопровід; встановлені насос і клапан, що з'єднані з джере13 - відвідні трубопроводи; лом води і всмоктувальними колекторами 14 - збірний колектор; 7 76652 8 15 - відвідний магістральний трубопровід; 22 у розширювальному баці 18. Система охолод16 - теплообмінник; ження також обладнана пристроєм для створення 17 - циркуляційний насос; підвищеного тиску газу в розширювальному баці 18 - розширювальний бак; 18. Для створення підвищеного тиску газу викори19 - насос; стано азот. Джерело газу 23 з'єднано з клапаном 20 - клапан; 24, який через електроавтоматику зв'язаний з дат21 - джерело води; чиком тиску газу 25 у розширювальному баці 18 і 22 - датчик рівня води; з'єднаний з розширювальним баком для 23 - джерело газу; підключення його до джерела газу 23. 24 - клапан; Охолодження доменної печі з використанням 25 - датчик тиску газу. системи водяного охолодження, що заявляється, У конкретному прикладі виконання система здійснюється так. Спочатку система охолодження (див. креслення) водяного охолодження доменної при відкритому повітряному клапані на розширюпечі, що заявляється, містить чотири окремі вальному баці 18 заповнюється через клапан 20 вертикальні секції охолодження аналогічної пристрою для вводу води хімічно чистою водою конструкції, що спільно охоплюють доменну піч по від джерела води 21. Після досягнення заданого висоті з чотирьох протилежних сторін. Кожна веррівня води в розширювальному баці 18 за сигнатикальна секція системи охолодження містить лом датчика рівня води 22 клапан 20 закривається нижню зону охолодження 1 і верхню зону охолодй у розширювальному баці 18, після його продувки ження 2 з охолоджуваними елементами, що азотом, створюють необхідний надлишковий тиск відповідно приєднані до підвідних трубопроводів 3 азоту, подаючи його від джерела газу 23 через і 4. Охолодна вода підводиться в систему через клапан 24. Потім, після досягнення оптимального загальний для всіх чотирьох секцій підвідний тиску охолодної води в охолоджуваних елементах магістральний трубопровід 5. Охолоджувані еледоменної печі, а також на вході циркуляційних менти нижньої зони охолодження 1 приєднані насосів, включають циркуляційні насоси 17. Подапідвідними трубопроводами 3 до підводного коча води під тиском на вхід циркуляційних насосів лектора 6. Підвідний магістральний трубопровід 5 17 дозволяє їм, додаючи свій напір, цілком викоз'єднаний з підвідними колекторами кожної з чористовувати тиск води. Охолодна вода від тирьох вертикальних секцій через стояки 7. спільного для всіх чотирьох вертикальних секцій Підвідний колектор 6 даної вертикальної секції охолодження підвідного магістрального трубопроохолодження з'єднаний з підводним магістральним воду 5 через стояки 7, підвідні колектори 6 і трубопроводом 5 через стояк 7. Охолоджувані підвідні трубопроводи З подається в охолоджувані елементи верхньої зони охолодження 2 приєднані елементи нижньої зони охолодження 1. Після пропідвідними трубопроводами 4 до підвідного колекходження нижньої зони охолодження 1 нагріта на тора 8, Для відводу нагрітої води з чотирьох вер3°С вода через відвідні трубопроводи 10 надхотикальних секцій охолодження у відвідний дить в збірні колектори 11. Далі від збірного колекмагістральний трубопровід установлені стояки 9. тора 11 відповідної вертикальної секції охолодна Для відводу нагрітої води від охолоджуваних вода через напірний трубопровід 12, підвідний елементів нижньої зони охолодження 1 колектор 8 і підвідні трубопроводи 4 подається в установлені відвідні трубопроводи 10, що з'єднані охолоджувані елементи верхньої зони охолоджензі збірним колектором 11. Збірний колектор 11 ня 2. Після проходження верхньої зони охолоднапірним трубопроводом 12 з'єднаний з підвідним ження 2 нагріта на 7°С вода через відвідні трубоколектором 8 верхньої зони охолодження 2. Для проводи 13 надходить в збірні колектори 14, з яких відводу нагрітої води від охолоджуваних елементів через стояки 9 надходить у відвідний верхньої зони охолодження 2 установлені відвідні магістральний трубопровід 15, на якому встановтрубопроводи 13, що з'єднані зі збірним колектолено теплообмінник 16. Охолоджена в ром 14. Збірний колектор 14 через стояк 9 теплообміннику 16 вода через циркуляційні насоси з'єднаний з відвідним магістральним трубопрово17 знову надходить у підвідний магістральний дом 15, на якому встановлений теплообмінник 16 трубопровід 5 на новий цикл охолодження для охолодження води, що повертається в доменної печі. Використання для охолодження підвідний магістральний трубопровід. Відвідний охолоджуваних елементів доменної печі хімічно магістральний трубопровід 15 з'єднаний через чистої води підвищує ефективність охолодження циркуляційний насос 17 з підвідним магістральним шляхом запобігання утворення низько трубопроводом 5 для утворення замкнутого контутеплопровідних відкладень на стінках охолоджуру охолодження у кожній вертикальній секції. Сисваних елементах доменної печі. тема охолодження обладнана розширювальним Якщо в процесі охолодження доменної печі баком 18, що розташований вище збірних рівень води в розширювальному баці 18 колекторів 14 верхньої зони охолодження 2 і знижується до першого робочого рівня, то за коз'єднаний з відвідним магістральним трубопровомандою датчика рівня води 22 відкривається кладом 15. Крім того, система водяного охолодження пан 20 і система поповнюється водою з джерела доменної печі обладнана пристроєм для вводу води 21. Коли рівень води в розширювальному води в систему охолодження, що містить парабаці 18 знижується до другого робочого рівня, то лельно встановлені насос 19 і клапан 20, які за командою датчика рівня води 22 включається з'єднані з джерелом води 21 і всмоктувальними насос 19 і система поповнюється водою з джерела колекторами циркуляційних насосів 17 і через води 21 до відновлення заданого рівня. електроавтоматику зв'язані з датчиком рівня води Підживлення системи водою здійснюється у 9 76652 10 всмоктувальний колектор циркуляційного насоса джерела газу 23 у розширювальний бак через кла17, а не в розширювальний бак 18, що також пан 24 за командою датчика тиску газу 25. спрощує конструкцію системи і її експлуатацію. Використання системи водяного охолодження Необхідний надлишковий тиск азоту в розширюдоменної печі, що заявляється, дозволяє при вальному баці 18 підтримують, подаючи азот від спрощенні конструкції системи підвищити ефективність охолодження доменної печі. Комп’ютерна верстка М. Клюкін Підписне Тираж 26 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A blast furnace water cooling system

Автори англійською

Stalinskyi Dmytro Vitaliiovych, Kitchenko Volodymyr Kostiantynovych, Botshtein Volodymyr Abramovych, Chepiha Volodymyr Maksymovych, Holovatiuk Hennadii Mykhailovych

Назва патенту російською

Система водяного охлаждения доменной печи

Автори російською

Сталинский Дмитрий Витальевич, Китченко Владимир Константинович, Ботштейн Владимир Абрамович, Чепига Владимир Максимович, Головатюк Геннадий Михайлович

МПК / Мітки

МПК: F27B 1/24, F27D 9/00, C21B 7/10, F27D 1/12

Мітки: охолодження, водяного, печі, доменної, система

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/5-76652-sistema-vodyanogo-okholodzhennya-domenno-pechi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система водяного охолодження доменної печі</a>

Подібні патенти