Вирівнюючий клапан для шахтної печі

Союз Советских Социалистических Республик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту — (22) Заявлено 12.07.77 (21) 2501368/22-02 (23) Приоритет Государственный комитет СССР из делам изобретений к открытий (31) 75.372 О») 665815 — (32) 13.07.76 (33) (51) М. Кл. 2 С 21В 7/18 Люксембург (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (53) УДК 669.162.215. .245(088.8) (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (72) Авторы изобретения Иностранцы Пьер Майе и Мишель Кирхен (Люксембург) Иностранная фирма :С. А. дез Ансьен Этаблиссман Поль Вюрт» (Люксембург) (71) Заявитель (54) УРАВНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ШАХТНОЙ ПЕЧИ 1 Изобретение относится к металлургии, в частности к уравнительному клапану для шахтной печи. Известны шахтные печи и особенно доменные печи, работающие с противодавлением в колошнике, снабженные уравнительным шлюзом для загрузки печи во время ее работы, не допускающие значительных потерь давления. Эти уравнительные шлюзы, естественно, должны иметь уравнительные клапаны. Уравнительный клапан включает грибообразный подвижный запорный элемент (тарель), который поднимается при выходе находящихся под давлением газов. Запорный элемент при открытом клапане находится в потоке газов и вследствие этого подвергается эрозивному и корродирующему воздействию проходящих с газами твердых частиц. Из-за этого как запорный элемент, так и его седло подвержены относительно сильному износу и должны поэтому часто заменяться. Кроме того, изза своих конструктивных размеров запорный элемент может располагаться в колене трубопровода, что еще более ухудшает проблему износа. Этот износ мешает тем более, что замена соответствующих дета 5 Ю 15 20 25 лей требует довольно много времени и относительно длительной остановки печи. Чтобы получить доступ к седлу клапана и запорному элементу, необходимо демонтировать часть трубопровода и/или клапана. Известны другие конструкции клапана особенно с поворотными тарелями, которые в открытом положении выведены из потока газов Однако, как и в предыдущем случае, вставка седла такого клапана из-за необходимости демонтажа части трубопровода требует относительно длительной остановки печи. Доступ к клапану при такой конструкции значительно проще, так как тарель через боковое отверстие выводится из газопровода, причем несущий тарель рычаг совершает движение поворота. Предпосылкой для такого доступа к тарели клапана является относительно большая амплитуда поворота несущего рычага. Это влечет за собой другой недостаток, так как обслуживающий несущий рычаг гидроцилиндр должен иметь большой ход, что влечет за собой большой расход рабочей жидкости. Целью изобретения является облегчение замены седла. 665815 Эю достигается тем, что в уравнительтарели 4. Таким образом, тарель 4 (см. ном клапане для шахтной печи, содержафиг. 3) может быть полностью выведена из щем корпус с фланцами, между которыми корпуса 2 без необходимости вывода нарузакреплено седло с помощью крепежжу поворотного рычага в показанном на ных деталей, тарель, шарнирно закреп- 5 фиг. 2 открытом положении. ленную па откидном шарнирном рыЧтобы иметь возможность привести тачаге, соединенном со штоком гидроцилиндрель 4 в показанное на фиг. 3 положение, ра, закрепленным снаружи корпуса, дианужно после снятия крышки 7 (фиг. 2) метр седла не превышает расстояния межудалить предусмотренный на крайней своду двумя крепежными деталями; по пери- 10 бодной поверхности поворотного рычага 5 метру фланцев корпуса установлены три сухарь 9. После удаления сухаря 9 тарель крепежные детали; тарель выполнена с 4 может быть переведена в положение по возможностью поворота на 180°. Кроме фиг. 3 вручную. Для укрепления тарели в того, поворотный рычаг тарели снабжен этом положении, как поворотный рычаг 5, регулирующими элементами, ограничиваю- 15 так и тарель 4 снабжены ушками 10 и 11, щими зазор между ним и тарелью. Регуличерез которые можно пропустить стержень рующие элементы ограничения зазора выпри совпадении их отверстий. полнены в виде нажимных винтов. Одно Вместо откидывающейся тарели 4 отноплечо поворотного рычага шарнирно соесительно крайней точки поворотного рычадинено со штоком гидроцилиндра и осью, неподвижно закрепленной на корпусе, а 20 га 5 можно также посредством подходящего шарнирного соединения между поворотдругое — шарнирно соединено посредством ным рычагом и тарелью откидывать покоромысла с поворотным рычагом вала следнюю в сторону вокруг рычага 5. Накотарели нец, можно также соединить тарель 4 чеНа фиг. 1 и 2 и представлен уравнитель- 25 рез подходящую рычажную систему так, ный клапан в закрытом и в открытом полочтобы тарель 4 при установке в жениях, продольный разрез; на фиг. 3 — открытом положении поворачивалась авсхематическое изображение выхода тарели томатически. Таким образом, тарель из корпуса клапана; на фиг. 4 и 5 — два ^ в откинутом положении всегда пововарианта исполнения подвески тарели; на 30 рачивается наружу, благодаря чему фиг 6 — пример исполнения фиг. 5; на отпадают ручные манипуляции с тарелью фиг. 7 — уплотняющая поверхность тарели с одной -стороны и, кроме того, создается и седло клапана, разрез; на фиг. 8 — схечто уплотняющая поt преимущество, матическое изображение удаления седла верхность тарели полностью выводится из клапана; на фиг. 9 и 10— два варианта ис- 35 потока газов. полнения исполнительного устройства таМежду поворотным рычагом 5 и тарелью рели. 4 предусмотрен некоторый зазор (см. фиг. 4), благодаря чему обеспечивается Уравнительный клапан 1 для нагружеоптимальное прилегание уплотняющей пония давлением или отсоса воздуха уравнительного шлюза шахтной печи включает 40 верхности тарели 4 к уплотняющей поверхкорпус 2, являющийся составной частью ности седла клапана. Величина этого зазонеизображенного газопровода. Патрубок 3 ра определяется двумя сухарями 9 и 12, в свою очередь является составной частью причем сухарь 9 может быть отъемным, наклапана 1 и в данном случае может быть пример, посредством винта 13 для освооснащен вставкой перфорированного диска 45 бождения тарели 4 и откидывания ее в для снижения скорости газов и для предотположение по фиг. 3. вращения износа и образования копоти. Зазор между тарелью 4 и поворотным Запирающий элемент образован тарелью 4, рычагом 5 может регулироваться (см. которая может поворачиваться посредстфиг. 5 и 6). Юстировка этого зазора мовом рычага 5 и вала 6. Тарель 4 посредст- 50 жет, например, производиться четырьмя усвом установочного механизма (на чертежах тановочными винтами 14—17, каждый из не показан) может переставляться от закоторых имеет гайку и контргайку, винты крытого положения (см. фиг. 1) в откры14 и 16 провозят через траверсу 18, которая тое положение (см. фиг. 2). освобождением /винта 13 может быть деКорпус 2 имеет закрытый крышкой 7 55 монтирована для поворота тарели 4 в ее боковой люк 8, через который крышка моположение по фиг. 3. жет осматриваться и в случае необходимоНа фиг. 7 показаны отдельные детали зости демонтироваться Тарель 4 шарнирно ны уплотнения тарели 4 и седла клапана укреплена на своем несущем поворотном 19. Тарель 4 снабжена уплотнителъным рычаге 5, причем, согласно настоящего изо- 60 металлическим кольцом 20, которое предбретения, этот шарнир используется для почтительно может быть демонтировано того, чтобы благодаря своему особому распосредством винтов 21, а также мягким чету допускать поворот тарели 4 вокруг уплотнением 22, которое может быть из оси шарнира в крайнем положении повонеопора или силикона. Седло клапана 19 ротного рычага 5, в открытом положении 65 состоит из кольцевого элемента, который 5 665815 ложпмлется между прилегающими фланцами корпуса 2 и патрубка 3. Наружное уплотнение может осуществляться двумя кольцами 23, которые предусмотрены с обеих сторон седла клапана. Зажим седла клапана происходит посредством винтового соединения между корпусом 2 и фланцем патрубка 3. Это соединение состоит из трех болтов 24 (см. фиг. 8), двух внешних гаек 5 25, 26 и отжимной гайки 27 (см. фиг. 1) для распора держащих седло клапана фланцев. Верхняя часть болтов 24 имеет насадку 28, которой болт опирается на фланец корпуса 2 клапана. Благодаря такому устройству верхняя часть болта 24 после однократной хорошей затяжки гайки 25 образует жесткое механическое соединение в один блок с корпусом 2 клапана. Чтобы освободить седло клапана 19, нужно только освободить винтовое соединение освобождением гайки 26 и в случае необходимости провернуть отжимную гайку в смысле- приближения ее к гайке 26. Тогда под действием отжимной гайки 27 фланец патрубка 3 отжимается вниз, а фланец корпуса 2 вверх и тем самым освобождается седло клапана 19. Тогда он легко может быть извлечен перемещением в поперечном направлении, например по стрелке А, между двумя болтами 24. Разумеется, что седло клапана может быть извлечено в направлении стрелок Б или В, в зависимости от благоприятной возможности доступа. у Могут быть применены другие крепежные средства для распора корпуса 2 клапана и патрубка 3, чтобы освободить седло клапана 19. Существенным является то, что выбранное крепление требует минимального времени и при этом одновременно освобождает седло клапана 19. Описанный уравнительный клапан срабатывает от гидроцилиндра. На фиг. 9 показано условное расположение устройства для срабатывания крышки посредством смонтированного в подшипнике 29 гидроцилиндра 30. 'Если поршневая штанга 31 перемещается из положения, показанного сплошной линией, в положение по штрихпунктирной линии, то это движение передается через рычаг 32 на вал 6, а также и на крышку, причем положение, показанное штрих-пунктирной линией, соответствует открытому положению тарели 4. В примере исполнения по фиг. 9 необходимый для открытия крышки ход поршневой штанги 31 относительно велик и соответственно также велико количество рабочей жидкости. Здесь следует заметить, что расстояние между обоими экстремальными положениями поршневой штанги 31 одноврсменпо изображает максимальную амплитуду хода поршневой штанги для срабатывания описанного уравнительного клапана. На фиг. 10 показано устройство " " я ера 5 Ю !5 20 25 30 35 40 45 50 бэтывания не изображенной здесь тарели. Смонтированный в подшипнике 33 гидроцилиндр 34 воздействует своим поршнем 35 на поворотный рычаг 36, который смонтирован на валу, параллельном валу 6 рычага держателя тарели. Свободные крайние точки поворотного рычага 36 и рычага 37 на валу 6 соединены друг с другом коромыслом 38. Изображенные сплошной и штрих-пунктирной линиями положения поршневой штанги 35, рычага 36, коромысла 38 и рычага 37 соответствуют положениям закрывания и открывания тарели. Точка шарнира поршневой штанги на рычаге 36 может выбираться так, что образуется определенное отношение между ходом поршневой штанги 35 и амплитудой поворота вала 6, причем необходимо учитывать возникающие отношения сил. В примере исполнения по фиг. 10 необходимый для открытия тарели ход поршневой штанги сравнительно мал по сравнению с ходом по фиг. 9 при одинаковом угле поворота рычага 37. Вследствие этого уменьшаются габариты гидроцилиндра и соответственно количество рабочей жидкости. Оказываемое на закрытую тарель давление является функцией угла между повофу у ротным рычагом 36 и коромыслом 38. Это Э давление тем больше, чем меньше этот угол. Угол между коромыслом 38 и поворотным рычагом 36 (см. фиг. 10) при закрывании тарели очень мал, и, следовательно, отношение сил в закрытом положении крышки достигает своего максимума. Это является другим преимуществом исполнения по фиг. 10, так как относительно слабым гидроцилиндром в закрытом положении тарели на нее можно передать большое усилие прижатия. Можно также предусмотреть гидравлический цилиндр с гидроупругим эффектом, который открывает тарель при ненормальном увеличении давления газа и под воздействием этого давления. Это означает дополнительно мероприятие для страховки от предельно высокого давления в шлюзе Правда, такой упругий поджим тарели имеет смысл только тогда, когда тарель закрыта в направлении против потока газов. Формула изобретения 1. Уравнительный клапан для шахтной 55 печи, содержащий корпус с фланцами, между которыми закреплено седло с помощью крепежных деталей, тарель, шарнирно закрепленную на откидном шарнир60 ном рычаге, соединенном со штоком гидроцилиндра, закрепленным снаружи корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью облегчения замены седла, его диаметр не превышает расстояния между двумя креQ5 пежными деталями. 665815 2. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что по периметру фланцев корпуса установлены три крепежные детали. 3 Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что тарель выполнена с возможностью поворота на 180°. 8 5. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регулирующие элементы ограничения зазора выполнены в виде нажимных винтов. 6. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что одно плечо поворотного рычага шарнирно соединено со штоком гидроци4. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я линдра и осью, неподвижно закрепленной тем, что поворотный рычаг тарели снабжен на корпусе, а другое — шарнирно соединерегулирующими элементами, ограничиваю- 10 но посредством коромысла с поворотным щими зазор между ним и тарелью. рычагом вала тарели. Фиг:. 665815 Фиг 1 у 14 12. иг Фиг. З ГЇ«Г>8ЇГ> 17 665815 ти. 38 Фиг.Ю Составитель Б. Раковский Редактор 3. Ходакова Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова Заказ 1126/16 Изд № 359 Тираж 657 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5 Типография, пр Сапунова, 2