устройство для регулирования проходного сечения трубы "вентури", аппаратов мокрой газоочистки конвертерных газов

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования проходного сечения трубы Вентури аппаратов мокрой газоочистки конвертерных газов, включающее трубу Вентури с прямоугольным сечением и регулируемым размером горловины, снабженную подвижным относительно горловины трубы регулировочным средством с приводом его перемещения, отличающееся тем, что регулировочное средство выполнено в виде сложного составного пантографа из не менее чем двух пантографов с общим смежным звеном, крайние противоположные звенья которого жестко соединены с корпусом газоотвода, а расположенные в горловине трубы Вентури подвижные шарнирные звенья выполнены в виде несущих стоек с закрепленным на них покровным материалом, при этом общее промежуточное звено снабжено тягой, соединенной с приводом перемещения регулировочного средства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что составной пантограф выполнен в виде большого - нижнего и малого - верхнего пантографов с общим смежным звеном, при этом малый пантограф установлен над горловиной трубы Вентури и шарнирно закреплен на нижней поверхности глухой перемычки, между смежными газоотводами, причем оси шарниров верхнего и нижнего пантографов взаимно перпендикулярны.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что в нем максимальная величина перемещения общего смежного звена составного пантографа при максимальном увеличении проходного сечения трубы Вентури в рабочем положении уменьшает изменяемый размер большого пантографа до величины, большей чем расстояние между шарнирами малого пантографа, расположенными на общем смежном звене.

4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что крайнее нижнее звено большого пантографа выполнено полым и шарнирно соединено с корпусом трубы.

5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что шарнирное соединение крайнего нижнего звена большого пантографа с корпусом трубы выполнено посредством заглушек, цилиндрические части которых в виде несущих полуосей размещены в полости звена, а фланцевые части, выполненные в виде крышек, герметично закреплены на наружной поверхности корпуса трубы.

6. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что внутреннее пространство составного пантографа посредством изолирующих перегородок, закрепленных на общем смежном звене и боковых поверхностях каждого пантографа, изолировано от внешнего пространства.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что покровный материал выполнен в виде мягкой оболочки.

8. Устройство по любому из пп.1 - 4, 6, 7, отличающееся тем, что покровный материал выполнен в виде комбинации жесткой и мягкой оболочек из коррозионностойкого материала, причем в области деформируемых поверхностей обоих пантографов расположены мягкие оболочки, примыкающие к жестким оболочкам, расположенным на недеформируемых поверхностях пантографов.

9. Устройство по любому из пп.1, 3, 4, 6 - 8, отличающееся тем, что мягкие оболочки выполнены, например из прорезиненной транспортерной ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сталеплавильному производству и может быть использовано при мокрой газоочистке конвертерных газов кислородно-конвертерных цехов металлургических заводов.

Из уровня техники известны конструкции газоочистных аппаратов систем мокрой газоочистки (см. патент Чехословакии N 135390, 1970).

Конструкция струйного скруббера Вентури для очистки газов по данному источнику включает регулирующее устройство, закрепленное на одной или нескольких тягах, с помощью которых его можно произвольно перемещать по вертикали в трубе Вентури, изменяя этим величину зазора между стенками горловины и самим устройством. Корпус регулирующего устройства выполнен пустотелым, не имеет торцовых стенок, в месте стыка боковых поверхностей предусмотрены продольные выпускные щели.

Рабочая жидкость, поступает в регулирующее устройство через торцовые плоскости и заполняет его корпус, непрерывно вытекая из него через выпускные щели, находящиеся в зоне с наивысшей скоростью потока очищаемого газа. Этим достигается наиболее равномерное распределение рабочей жидкости по сечению трубы Вентури.

В отечественной практике все кислородно-конвертерные цехи оборудованы мокрыми системами газоочистки, взрывобезопасны, обладают высокой степенью очистки и надежны в эксплуатации (см. Григорьев В.П. и др., Конструирование и проектирование агрегатов сталеплавильного производства. - М.: МИСИС, 1995, с. 64-72).

Система мокрой газоочистки включает последовательно расположенные аппараты для снижения температуры газов до заданных пределов (скрубберы); аппараты для очистки газов (трубы Вентури) и аппараты для отделения влаги (каплеуловители различной конструкции).

Основным элементом таких газоочисток являются трубы Вентури, которые предназначены для увеличения скорости газа, дробления, перемешивания воды с газом, смачивания частиц пыли и их коагуляции. В газоочистных аппаратах используются как малые трубы Вентури с круглым сечением горловины, так и большие трубы Вентури с круглым или прямоугольным сечением горловины.

Основным недостатком аппаратов с малыми трубами Вентури является уменьшение сечения горловин труб за счет отложений в них пыли и большая чувствительность к качеству воды, дисперсности ее распыления, а также сложность регулирования при изменении количества газов.

Конструкции газоочистных аппаратов с большими трубами Вентури по сравнению с предыдущими существенно проще. В этом случае число труб составляет 1-3. В трубах, как правило, отсутствуют форсунки, а вода поступает по отверстиям, расположенным по периметру горловины или просто переливается через стенки конфузора.

Однако в этом случае для распыления воды необходимы более высокие скорости газового потока, которые должны достигать в горловине 120-180 м/с по сравнению с 60-100 м/с для малых труб.

При отводе газов без дожигания газоочистные аппараты оснащаются трубами Вентури с регулируемым сечением горловины.

Регулирование размеров горловины осуществляется с помощью специальных средств, которые могут быть выполнены, например, в виде подвижного конуса или поворотных заслонок в зависимости от количества газов, выходящих из конвертера.

За прототип изобретения выбрана большая труба Вентури с прямоугольным сечением и регулируемым размером горловины, регулировочное средство которой выполнено в виде поворотных заслонок (см. Григорьев В.П. и др. Конструирование и проектирование агрегатов сталеплавильного производства, с. 71, 72).

Основным недостатком прототипа является ненадежность средства для регулирования проходного сечения горловины трубы, что обусловлено конструктивной невозможностью защиты от коррозии в высокоагрессивной среде отходящих газов всех подвижных деталей механизма регулировочного средства и его привода, а также затрудненный монтаж при ремонте или их замене.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности, упрощение конструкции и монтажа средства для изменения проходного сечения трубы Вентури.

Решение поставленной задачи осуществлено за счет того, что в устройстве для регулирования проходного сечения трубы Вентури аппаратов мокрой газоочистки конвертерных газов, включающих трубу Вентури с прямоугольным сечением и регулируемым размером горловины, снабженной регулировочным средством с приводом его перемещения, согласно изобретению средство для регулирования проходного сечения горловины трубы выполнено в виде сложного составного пантографа из не менее чем двух пантографов с общим смежным звеном, крайние противоположные звенья которого жестко соединены с корпусом газоотвода, а расположенные в горловине трубы Вентури подвижные шарнирные звенья выполнены в виде несущих стоек с закрепленным на них покровным материалом, при этом общее промежуточное звено снабжено тягой, соединенной с приводом перемещения регулировочного средства. Кроме того, составной пантограф может быть выполнен в виде большого нижнего и малого верхнего пантографов с общим смежным звеном, при этом предпочтительно, чтобы малый пантограф был установлен над горловиной трубы Вентури и шарнирно закреплен на нижней поверхности глухой перемычки, между смежными газоотводами. Также предпочтительно, чтобы оси шарниров верхнего и нижнего пантографов были взаимно перпендикулярны. Дополнительно, в предпочтительном варианте выполнения максимальная величина перемещения общего смежного звена составного пантографа при максимальном увеличении проходного сечения трубы Вентури в рабочем положении должна уменьшать изменяемый размер большого пантографа до величины, большей чем расстояние между шарнирами малого пантографа, расположенными на общем смежном звене; крайнее нижнее звено большого пантографа должно быть выполнено полым и шарнирно соединено с корпусом трубы; шарнирное соединение крайнего нижнего звена большого пантографа с корпусом трубы может быть выполнено посредством заглушек, цилиндрические части которых в виде несущих полуосей размещены в полости звена, а фланцевые части, выполненные в виде крышек, герметично закреплены на наружной поверхности корпуса трубы; внутреннее пространство составного пантографа посредством изолирующих перегородок, закрепленных на общем смежном звене и боковых поверхностях каждого пантографа, должно быть изолировано от внешнего пространства; покровный материал каждого пантографа может быть выполнен в виде мягкой оболочки или в виде комбинации жесткой и мягкой оболочек из коррозионностойкого материала (для жесткой оболочки); области деформируемых поверхностей обоих пантографов снабжены мягкими оболочками, примыкающими к жестким оболочкам, расположенным на недеформируемых поверхностях пантографов; мягкие оболочки могут быть выполнены, например, из прорезиненной транспортерной ленты.

На фиг. 1 показан продольный разрез предложенного устройства; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Устройство для регулирования проходного сечения трубы Вентури аппаратов мокрой газоочистки конвертерных газов включает трубу Вентури 1 с прямоугольным сечением и регулируемым размером горловины, снабженную средством для регулирования ее проходного сечения в области горловины, выполненным в виде сложного составного пантографа из не менее чем двух пантографов 2 (верхнего А) и 3 (нижнего Б) с общим смежным звеном 4. Крайние противоположные звенья 5 (пантограф А) и 6 (пантограф Б) составного пантографа соединены (с возможностью поворота) с корпусом газоотвода. Подвижные шарнирные звенья 8, 8¹ и 9, 9¹ расположенные в горловине трубы Вентури, а также звенья 5 и 6 выполнены в виде несущих стоек с закрепленным на них покровным материалом 10, при этом смежное, общее промежуточное звено 4 снабжено тягой 11, соединенной с приводом перемещения (условно не показан) регулировочного средства. Таким образом, составной пантограф выполнен в виде большого - нижнего (А ) и малого - верхнего (Б) пантографов с общим смежным звеном 4. Пантограф Б установлен над горловиной трубы Вентури 1 и шарнирно закреплен на нижней поверхности глухой перемычки 12 между смежными газоотводами 7. Для повышения жесткости регулировочного средства предпочтительно, чтобы оси шарниров верхнего Б и нижнего А пантографов были взаимно перпендикулярны. Для исключения возможности заклинивания подвижных частей максимальная величина хода общего смежного звена 4 составного пантографа при максимальном увеличении проходного сечения трубы Вентури в рабочем положении должна обеспечивать ход шарниров большого пантографа А до величины, большей чем расстояние между шарнирами малого пантографа Б, расположенных на общем смежном звене 4. Крайнее нижнее звено 6 (пантограф Б) выполнено полым и шарнирно соединено с корпусом трубы 1. Шарнирное соединение звена 6 с корпусом трубы 1 осуществлено посредством заглушек, цилиндрические части 13 которых в виде несущих полуосей размещены в полости звена 6, а фланцевые части 14, выполнены в виде крышек, герметично закрепленных на наружной поверхности трубы 1. Внутреннее пространство составного пантографа посредством изолирующих перегородок 15, закрепленных на общем смежном звене 4 и боковых поверхностях каждого пантографа А и Б, изолировано от внутритрубного пространства. Изолирующие перегородки каждого пантографа могут быть выполнены или в виде мягкой оболочки, или в виде комбинации жесткой из коррозионностойкого материала и мягкой оболочек. Возможен вариант, в котором шарнирные, т.е. изменяющие в процессе работы поверхности обоих пантографов снабжены мягкими оболочками, примыкающими к жестким оболочкам, расположенным на не изменяющихся геометрически поверхностях пантографов. Боковые поверхности обоих пантографов могут быть также выполнены или в виде мягких, или в виде комбинации мягких и жестких оболочек.

В качестве материала для мягких оболочек могут быть использованы, например, прорезиненные транспортерные ленты.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При необходимости изменения проходного сечения горловины трубы включают привод и перемещают тягу 11. В зависимости от направления перемещения тяги (вверх или вниз) происходит или складывание (уменьшение поперечных размеров пантографа "Б") или, наоборот, увеличение его поперечных размеров. За счет того, что составной пантограф имеет две неподвижные точки крайние противоположные звенья 5 (пантограф А) и 7 (пантограф Б), изменение поперечных размеров пантографа "Б" происходит в области горловины. Этим обеспечивается регулирование проходного сечения горловины трубы Вентури.

Закрепление изолирующих перегородок на пантографах позволяет наряду с изменением проходного сечения изолировать от внутритрубного пространства его внутреннее пространство и предотвратить за счет этого накопление пылевых осадков, а также максимально защитить все подвижные части, включая шарниры, которые предпочтительно выполнять закрытыми, от коррозии и обеспечить за счет этого длительную безотказную работу устройства.

Кроме того, существенно упрощен монтаж (демонтаж) устройства, поскольку после демонтажа глухой перемычки 12, которая может быть выполнена съемной и закреплена, например, с помощью болтовых соединений, а также вывода полуосей 13 из полости нижнего звена 6 (пантограф Б), составной пантограф складывается и легко выводится из газохода.

Предложенное устройство, позволяет улучшить экологию окружающей среды, поскольку надежность и легкость эксплуатации предложенного устройства, оптимизирует работу газоочистной системы конвертеров в течение кампании конвертера.