Устройство для обнаружения повреждений охлаждаемых элементов доменной печи

 

Изобретение относится к охлаждению доменных печей, а именно к устройствам для обнаружения повреждений охлаждаемых элементов установок испарительного охлаждения при низком давлении пара в системе. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для обнаружения повреждения охлаждаемых элементов имеется теплообменник, соединенный с барабаном-сепаратором для накапливания доменного газа, поступающего через неплотности в циркулирующую воду, и водоохлаждаемый змеевик в теплообменнике, обеспечивающий конденсацию водяного пара. При наполнении емкости доменным газом прекращается нагрев воды, охлаждающей змеевик, что и является сигналом попадания доменного газа в систему испарительного охлаждения и устанавливает факт повреждения охлаждаемых трубок холодильников или крупноблочных панелей. 1 ил.

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкции системы охлаждения доменных печей, и может быть использовано при строительстве установок испарительного охлаждения доменных печей.

Известен ряд устройств для определения повреждений охлаждаемых элементов, основанных на попадании доменного газа в систему испарительного охлаждения в специально установленных емкостях-газоловушках, в которых накапливается доменный газ. Наличие его в этих ловушках определяется, например, путем поджигания (доменный газ горит).

Такие устройства применяются на всех предприятиях, где имеются установки испарительного охлаждения доменных печей.

Наиболее близким к предлагаемому является изобретение, в котором прогар холодильника определяется при помощи измерения температур на входе и выходе воды в специальных теплообменниках, установленных в каждом вертикальном ряду холодильников. Указанная система работает только при давлении в установке испарительного охлаждения, большем, чем давление газов в печи. При наличии течи воды из системы охлаждения устремляется к месту течи и в холодильниках, которые расположены выше течи, вода движется сверху вниз, а при отсутствии течи только снизу вверх.

Следует отметить, что данное утверждение действительно при большом сечении дыры (отверстия в стенке трубы). При незначительной по размеру дыре направление движения воды не изменяется: вода через дыру поступает в печь, датчики температур показывают движение воды снизу вверх и предложенная система оповещения прогара не срабатывает. Таким образом, система не показывает течи, величина которых меньше величины циркуляционного расхода.

С целью исключения этого недостатка предложен принципиально новый метод определения прогаров холодильников, который фиксирует неплотность любой величины. Предлагаемая система работает при условии, что давление в установке испарительного охлаждения меньше давления газов в печи.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

На барабане 2 установлен конденсатор 1. Конденсатор соединен с барабаном патрубком 3. В конденсаторе размещен холодильник, например, в форме змеевика 4. Через этот холодильник протекает холодная техническая вода. На входе и выходе воды из холодильника установлены датчики 7 температуры. Отвод газа из конденсатора производится по трубе 5 через дроссель 6.

Система работает следующим образом.

Газ проникает в систему испарительного охлаждения через прогоревший участок холодильника, смешивается с пароводяной смесью и поступает в барабан-сепаратор.

При отсутствии прогара охлаждаемых труб газ из печи в систему испарительного охлаждения не поступает. Пар из барабана-сепаратора через патрубок 3 поступает в теплообменник 1, в котором конденсируется на поверхности нагрева змеевика 4. При этом вода, охлаждающая змеевик, подогревается и датчики 7 температур, установленные на входе и выходе воды, подают сигнал о наличии определенной разности температур (30-50^оС). Если система испарительного охлаждения питается плохо деаэрированной водой, в корпусе теплообменника 1 со временем накапливается воздух, который мешает конденсации паров. Для выпуска этого воздуха служит труба 5 с дросселем 6. Отверстие в дросселе достаточно мало и подбирается таким, чтобы обеспечить выпуск воздуха из корпуса теплообменника. Таким образом в теплообменнике происходит непрерывный процесс конденсации пара, подогрев воды в змеевике и сток образовавшегося конденсата в барабан-сепаратор. Стабильный нагрев воды в змеевике показатель газоплотности системы испарительного охлаждения (прогар отсутствует).

При наличии прогара трубки холодильника или ее поломке газ из печи устремляется в образовавшееся отверстие и смешивается с паром. Обычно в систему проникает до 5-10 м³ доменного газа в 1 ч, что приводит к содержанию его в паре более 1% Таким образом, в теплообменник начинает поступать смесь пара с газом. Пар конденсируется, а газ накапливается в корпусе теплообменника. Через некоторое время газ заполняет объем теплообменника, пар может поступать в теплообменник и нагрев воды в змеевике снижается, а затем и вовсе прекращается.

Таким образом, прогар определяется по снижению разности температур до 0.

Данная схема позволяет определить факт прогара при работе установки испарительного охлаждения при давлении пара ниже, чем газов в доменной печи.

После определения факта прогара производят поиск места прогара по обычному методу, описанному в литературе.

Данный способ определения прогара охлаждаемых деталей при работе установок испарительного охлаждения с низким давлением пара разрешает оперативно и точно определять факт прогара и производить своевременные работы по ликвидации течи в печь.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения повреждений охлаждаемых элементов доменной печи в системе испарительного охлаждения, включающее теплообменник, содержащий охлаждаемый водой змеевик и датчики температуры, отличающееся тем, что для обнаружения повреждений в системе испарительного охлаждения с давлением пара меньшим, чем давление газа в печи, теплообменник соединен с барабаном-сепаратором системы испарительного охлаждения, а датчики температуры установлены на входе и выходе змеевика.

РИСУНКИ

Рисунок 1