Оборудование воздухонагревателей

В состав оборудования воздухонагревателей входят газовые горелки с регулировочными и отделительными клапанами, клапаны холод­ного дутья, клапаны горячего дутья, дымовые и перепускные кла­паны, воздушно-разгрузочный клапан, смесительные, предохрани­тельные и атмосферные клапаны.

На каждый современный воздухонагреватель устанавливается по одной газовой горелке с регулировочным и отделительным клапанами, по одному клапану холодного и горячего дутья, два или три дымовых и перепускных клапана. Остальные клапаны размещены на воздухо­проводах (рис. 198).

В зависимости от назначения клапаны подразделяются на:

1) отделительные — для периодического отключения одной части трубопровода от другой;

2) предохранительные — для соединения трубопровода с атмосфе­рой при превышении допустимого давления в трубопроводе;

3) обратные — допускающие движение потоков в одном направле­нии и перекрывающие проход при движении потока в обратном направ­лении;

4) регулирующие — для автоматического изменения сечения трубо­провода при отклонении параметра от заданных величин;

5) уравнительные или перепускные — для выравнивания давле­ния по обе стороны затвора перед открыванием основных клапанов.

Каждый клапан состоит из корпуса, исполнительного устройства (затвора) и привода. По конструкции исполнительного устройства клапаны подразделяются на:

1) шиберного типа, у которых затвор (шибер) перемещается пер­пендикулярно движению потока газа или воздуха;

2) тарельчатого типа, у которых затвор (тарелка) перемещается по движению потока газа или воздуха;

3) дроссельного типа, у которых затвор (дроссель) поворачивается вокруг оси, расположенной в плоскости, перпендикулярной направле­нию движения потока.

Рис. 199. Газовая горелка с индивидуальным вентилятором.

Газовая горелка служит для подачи газа и воздуха, не­обходимого для горения, в камеру горения воздухонагревателя. Га­зовая горелка устанавливается на рабочей площадке перед камерой горения и соединяется с газопроводом и воздухонагревателем через клапаны, регулирующие подачу газа в горелку и отключающие ее от системы.

Горелка (рис. 199) состоит из корпуса 6, дросселирующего устрой­ства 7 с регулятором подачи воздуха 8, вентилятора 1, вал которого вращается электродвигателем 9.Патрубок корпуса горелки 5 соединен с патрубком камеры горения воздухонагревателя корпусом отдели­тельного клапана 4.Газ подается в корпус горелки по трубопроводу 2сверху, причем предварительно он проходит через регулировочно-отделительный клапан 3.

_ _ _

Рис. 200. Регулировочно-отделительный клапан.

Подача газа и воздуха через корпус горелки, разделенной на ряд несообщающихся между собой отделений, раздельная, их смешение происходит в камере горения. Производительность газовых горелок достигает 80000—200000 м³/чвоздуха.

На вновь строящихся доменных печах воздух для горения подается не вентилятором 1, установленным на горелке, а от специальных венти­ляторов, установленных за пределами доменного цеха, что обеспечи­вает подачу воздуха, содержащего малое количество пыли.

Отделительный клапан предназначен для отделения горелки от воздухонагревателя и установлен между воздухонагревателем и горелкой. Применяется отделительный клапан шиберного типа. Кор­пус клапана (рис. 199) прикреплен своими фланцами к фланцам патруб­ков воздухонагревателя и горелки. В корпусе клапана между кольцами размещена задвижка, которая через канатную передачу соеди­нена с барабаном электропривода. Так как клапан со стороны воз­духонагревателя подвергается воздействию высоких температур, то основные элементы клапана (корпус, кольца и задвижка) охлажда­ются водой (либо охлаждение испарительное). По своей конструкции отделительный клапан подобен клапану горячего дутья.

Регулировочно-отделительный клапан устанав­ливается на газопроводе над газовой горелкой и служит для отделе­ния горелки от газопровода и регулирования подачи газа в горелку. Применяется клапан дроссельного типа. Клапан (рис. 200) состоит из корпуса 3с резиновым уплотнением 6, дросселя 2, закрепленного на валу 5, который вращается в подшипниках 1. Для поворота дросселя имеется электропривод 4и электроаппаратура для автоматического управления клапаном.

Клапан холодного дутья служит для отделения воз­духонагревателя от воздухопровода холодного дутья. Применяется клапан шиберного типа, расположенный горизонтально. Клапан (рис. 201) состоит из литого стального разъемного корпуса 4, задвиж­ки 3 из литой стали, в которой имеется отверстие, буфера 7, смяг­чающего удар задвижки о корпус в крайнем положении, и при­вода.

Отверстие в задвижке 3 перекрывается задвижкой 2 меньшего диа­метра. Это отверстие играет роль перепускного клапана, который откры­вается для выравнивания давления по обе стороны основной задвижки перед ее открытием.

Рис. 201. Клапан холодного дутья.

При включении электродвигателя привода вращение от редукто­ра 7 передается шестерне 6, вращающейся в корпусе клапана и нахо­дящейся в постоянном зацеплении с рейкой 5, которая прикреплена сверху к задвижке. Рейка, перемещаясь, передвигает задвижку в го­ризонтальном направлении по направляющим в корпусе, открывая или закрывая клапан.

Клапан-горячего дутья предназначен для отделения воздухонагревателя от воздухопровода горячего дутья. Применяются клапаны шиберного типа. Клапан работает в условиях высоких темпе­ратур, что требует охлаждения его деталей. Охлаждение применяется испарительное или водяное.

Клапан (рис. 202) состоит из корпуса 1с крышкой 2, куда заходит задвижка 7, когда клапан открыт, полых, охлаждаемых колец 9, трубопроводов 3для подвода и отвода охлаждающего агента к задвиж­ке и трубопроводов 8для подвода и отвода охладителя колец.

Корпус клапана стальной, а задвижка и кольца медные. Задвижка, подвешенная на двух трубах, в месте выхода последних из корпуса снаб­жена сальниковыми уплотнениями 4.Внутри задвижки находится перегородка 6 для направления движения охладителя.

Кольца охлаждают прилегающую к ним внутреннюю поверхность корпуса. Внутренняя стена корпуса между кольцами охлаждается воз­духом, проходящим по кольцевой полости, которую образует полоса 5. Воздухом охлаждается также нижняя часть задвижки в поднятом положении. Наружная стенка корпуса охлаждается водой или паро-водяной смесью, подаваемой в кольцевую полость между корпусом и рубашкой 10.Для управления клапаном служит электрическая барабанная лебедка, установленная на рабочей площадке воздухо­нагревателя.

Рис. 202. Клапан горячего дутья.

При нагреве дутья до 1200°С используется модернизированный кла­пан, обеспечивающий большую стойкость при высоких температурах. Клапан полностью изготовляется из стали. Задвижка делается свар­ной с двумя спиральными перегородками, которые позволяют исполь­зовать более холодную воду по периферии и внизу задвижки. Охлажда­емые водой направляющие кольца заменены огнеупорными. Корпус охлаждается по всей высоте.

Дымовые клапаны служат для отключения воздухонагре­вателя от дымохода при работе на дутье. Применяются дымовые клапаны тарельчатого типа. Клапан (рис. 203) состоит из корпуса 3, опирающегося на охлаждаемое водой седло 4, которое перекрывается тарелкой 1. Тарелка шарнирно соединена с рычагом 5, закрепленным на валу и вращающимся в подшипниках корпуса. В закрытом положе­нии тарелка фиксируется в седле под действием собственной массы, а в открытом положении — массой контргруза 2.

Рис. 203. Дымовой клапан.

Рис. 204. Воздушно-разгрузочный клапан.

Для выравнивания давления по обе стороны тарелки перед откры­тием дымового клапана последний снабжен перепускным клапаном, соединяющим штуцер холодного дутья соединяющим штуцер холодного дутья с дымовой трубой. Перепускной кла­пан — тарельчатого типа со встроен­ным электроприводом.

Воздушно - разгрузоч­ный клапан предназначен для уменьшения или полного прекраще­ния подачи дутья в доменную печь без изменения режима работы возду­ходувной машины. Клапан устанавли­вается на трубопроводе холодного дутья перед воздухонагревателями.

Воздушно-разгрузочный клапан дроссельного типа; выпускное отвер­стие его перекрывается поршнем.

Клапан (рис. 204) состоит из корпуса 1 с вращающимся на валу 2дросселем 3и глушителя-патрубка 4с отверстиями, в котором переме­щается поршень 5, связанный с дроссельной тягой 6.Для управления клапаном служит электропривод, установленный.на клапане.

Чтобы перекрыть воздухопровод холодного дутья, дроссель пово­рачивается в крайнее вертикальное положение. При этом поршень перемещается в верхнее положение, открывая отверстия в патрубке, и воздух, нагнетаемый воздуходувной машиной, выходит в атмосфе­ру. При горизонтальном положении дросселя поршень перекрывает отверстия в патрубке и воздух подается к воздухонагревателям.

Смесительный и предохранительный кла­паны. Смесительный клапан установлен на трубопроводе, соединя­ющем воздухопроводы холодного и горячего дутья, и служит для регу­лирования количества холодного воздуха, добавляемого к горячему, чтобы обеспечить постоянство температуры дутья.

Смесительный кла­пан дроссельного типа. Работа клапана автоматизирована. Импульс от термопары, измеряющей температуру горячего воздуха в воздухо­проводе горячего дутья, передается регулятору, связанному с элект­родвигателем клапана, который поворачивает дроссель на определен­ный угол.

В момент постановки на дутье нагретого воздухонагревателя кла­пан открыт на максимальный угол — добавка холодного воздуха к горячему наибольшая. По мере снижения нагрева воздухонагрева­теля клапан постепенно прикрывается, в результате чего добавка холодного воздуха уменьшается.

Предохранительный клапан исключает попадание газов из домен­ной печи в воздухопровод холодного дутья. В случае падения давления в воздухопроводе ниже установленного уровня предохранительный клапан закрывается. Клапан устанавливается на трубопроводе перед смесительным клапаном (со стороны доменной печи). Предохранитель­ный клапан шиберного типа по конструкции аналогичен клапану холодного дутья.