Устройство для обнаружения неисправности охлаждаемых элементов металлургических агрегатов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Реслублнн

III> 992590

1 г

{61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заявлено 170881 (21) 3355795/22-02 (И ) М. Кп. з с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 21 В 7/24

Гоеударствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (5 3) УДК 6 6 9 ° 162 ° .263.2(088.8) Опубликовано 300183. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30.0183

\ т (72) Авторы изобретения

Э

А Н EopHlqeHKQ Г А Кудинов E.E. Лысенк

Б.К. Боромыченко, f0.3. Ратнер и E.A. цари +-.

v -.;,.

I

ЧЙ>.:.. .., Всесоюзный научно-исследовательский и про ктн институт по очистке технологических газов сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИ

ОХЛАЖДАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ

АГРЕГАТОВ

Изобретение относится к охлаждению металлургических агрегатов, к устройствам обнаружения повреждений охлаждаемых элементов, в частности холодильников и фурм доменных печей, клапанов воэдухонагревателей.

Известно устройство для контроля прогара фурм, включающее колпаковый поплавок, помещенный в емкость, эа- щ полнеттную жидкостью, патрубок, сообщающийся с системой охлаждения, по которому газ из системы охлаждения попадает под колпаковый поплавок,а также преобразователь поступательного движения поплавка в сигнал и приемник сигнала (1 ).

Однако данное устройство реагирует только на наличие газа в системе охлаждения, а также неисправности, так как прекращение по каким-либо причинам подачи хладагента в систему охлаждения не фиксируется из-за того, что носителем поплавка является жидкость, находящаяся в емкости, а не охлаждающая среда системы охлаждения. Устройство громоздко, сложно в обслуживании, для поддержания уровня ,воды в емкости необходимо дополнительно подавать воду. Кроме того, при возвратно-поступательном движении IIQ плавка возможно его заклинивание, что резко снижает надежность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обнаружения повреждений охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, установленное на отводящем хладагент трубопроводе и содержащее герметичную емкость, пбплавок с магнитныМ элементом, магниточувствительный приемник сигналов, При повреждении охлаждаемого элемента и попадании печного газа в систему и емкость поплавок опускается вниз, а магниточувствительный приемник сигналов выдает информацию о повреждении охлаждаемого элемента (2 1.

Недостатком известного .устройства является то, что при заполнении объема емкости газообразным веществом устройство сигналнзирует о наличии повреждения охлаждаемого злемента,не предоставляя информации о степени повреждения. Так, например, при образовании микротрещин в корпусе фурьы печные газы заполняют емкость, и устройство выдает сигнал о повреждении данной фурмы. Однако необходимость немедленной замены фурми с мик992590 ротрещиной отсутствует, так как вода в печь не попадает, а охлаждение фурмы практически не нарушается.

Для выяснения степени повреждения охлаждаемого элемента требуется выпустить газ из емкости и затем по 5 времени очередного накопления газа в емкости определяется степень повреждения и необходимость замены или отключения охлаждаемого элемента. Кроме того, при определенных условиях растворенные в охлаждающей воде газообразные вещества заполняют емкость и устройство выдает ложный сигнал о повреждении охлаждаемого элемента

В этом случае также требуется выпус" 15 тить газ из емкости и определить время заполнения емкости газообразным веществом.

Цель изобретения — определение степени повреждения охлаждаеьых 20 элементов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для обнаружения неисправности охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, установленном на отводящем хладоагент трубопроводе и содержащее емкость, поплавок с магнитным элементом, магниточувствительный приемник сигналов, емкость снабжена запорным водяным затвором, выполненным в виде U-образного трубопровода, один конец которого сообщен с полостью емкости в ее верхней части, а другой выполнен открытым, при этом одно колено U-образного трубопровода расположено под yr лом к вертикальной плоскости.

Длина участков трубопровода и углы их наклона выбраны таким образом, чтобы в процессе вытеснения газов хладагента иэ трубопровода достига-, лось равенство разности уровней хладагента в трубопроводе статическому давлению хладоагента на уровне поплавка в нижнем его положении.

При этом внутренний диаметр тру- 45 бопровода выбирается из условия вытеснения хладагента газообразным веществом без прорыва последнего через хладагент.

На фиг. 1 показано устройство с трубопроводом, выполненным в виде острого колена, общий вид; фиг.2 то же с трубопроводом в виде U-образной трубы.

Устройство установлено на отводя- 55 щем хладагент трубопроводе 1 и состоит из.емкости 2, поплавка 3 с магнитным элементом 4, магниточувствительным приемником сигналов 5 и содержит запорное самосбрасывающее 60 гидравлическое устройство типа водяного затвора, выполненное в виде трубопровода б, состоящего из участков 7 и 8 (фиг. 1) и 7-10 (фиг.2), Участок 7 (фиг. 1) расположен под yr-g5 лом 90О к вертикали. Участки 8 и 10 (фиг. 2) расположены к вертикали под углом 90 .

Участок 7 сообщен с полостью емкости в ее верхней части, а другой 8 (фиг. 1) и 9 (фиг, 2) выполнен открытым. Хладаге т, циркулирующий в системе-охлаждения, заполняет при нормальном состоянии полностью емкость 3 и частично трубопровод б на высоту пьеэометрического напора, Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе системы охлаждения хладагентом заполнен весь объем емкости 2 и частично трубопровод б до пьезометрического уровня, при этом поплавок 3 находится в исходном нормальном положении в верхней части емкости.

При повреждении охлаждаемых элементов печные газы попадают в систему охлаждения, накапливаются в емкости 2 и начинают вытеснять хладагент из нее и соответственно из трубопровода б °

По мере накопления газа уровень воды в емкости 2 и вместе с ним поплавок 3 опустятся до данного уровня срабатывания устройства, магниточувствительный приемник 4 зафиксиру- ет нижнее положениие поплавка с соответствующей звуковой или световой сигнализацией.

Одновременно с понижением уровня воды в емкости происходит вытеснение

:хладагента и запорного устройства.

,Причем конфигурация трубопровода б из длины участков 7-10 выбраны таким образом, что при достижении поплавком нижнего сигнального уровня разность уровней столба хладагента, отделенного газом в трубопроводе, должна быть равна статическому давлению хладагента на уровне нижнего положения поплавка.

При дальнейшем поступлении газа в емкость 2 столб хладагента, находящегося в трубопроводе поднимается до достижения открытого конца трубопровода 8 и 9, после чего хладагент из трубопровода выливается, давление

его столба падает, уровень хладагента в емкости повышается и после полного вытеснения хладагента из трубопровода установится исходное положение, поплавок 3 поднимется в верх нее положение, а хладагент заполнит трубопровод до пьезометрического уровня.

При дальнейшем,поступлении газа из поврежденного элемента цикл повторяется, т.е. магниточувствительный приемник выдает сигнал о повреждении с определенной частотой, соответствующей степени повреждения охлаждаемого элемента. С увеличением степени разгерметизации охлаждаемого элемен992590

Формула изобретения фИВ. g

Составитель Б.Раковский

Редактор Н.Ковалева Техред Ж.Кастелевич Корректор В-Прохненко

Заказ 375/32 Тираж 566 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Жт35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4 та частота поступления сигнала увеличивается, т.е. по частоте поступления сигналов определяют степень разгерметизации и момент необходимости замены или отключения от системы ох" лаждения поврежденного охлаждаемого элемента.

Частота заполнения газообразным веществом емкости фиксируется прибором и преобразуется в сигнал о необходимости замены или отключения поврежденного элемента.

Г

Однако возможны другие варианты использования и осуществления изоб-. ретения. Так,например, запорное само- сбрасывающее устройство может быть выполнено в виде змеевика, один конец которого подключен к полости емкости, а другой конец, заканчиваю щийся вертикальным участком, выпол.нен открытым.

Предлагаемое устройство позволит автоматизировать контроль за исправностью охлаждаемых элементов; оперативно определять местоположение и степень повреждения охлаждаемого элемента; исключить поступление ложных сигналов о повреждении, упрос" тить эксплуатацию системы охлаждения, исключить трудоемкие операции по поиску поврежденных элементов; повысить безаварийность работы металлургических агрегатов.

Применение предлагаемого устройства только на воздушных фурмах доменной печи объемом 1800 м составит

66 тыс. руб. в год за счет экономии кокса при своевременной замене поврежденной фурмы и исключении попадания воды в рабочее пространство печи.

Устройство для обнаружения неисправности охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, установленное на отводящем хладагент трубопроводе и содержащее емкость, поплавок с магнитным элементом, магниточувствительный приемник сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения степени повреждения охлаждаемых элементов, емкость снабжена запорным водяным затвором, выполненным в виде U-образного тру.бопровода, один конец которого сообщен с полостью емкости в,ее верхней части, а другой выполнен открытым, при этом одно колено U-образного трубопровода расположено под углом к вертикальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 10 521, 9 50-40366, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 836109, кл. С 21 В 7/24, 1979.