Устройство для обнаружения прогаров охладительных элементов доменной печи

Союз Советских Социалистицеских Республикрсударатвенныи комитетСовета Министров СССРа делам изобретенийи открытий ритет) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРОГАРОВХЛАДИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ Изобретение относится к чернои металлургии, в частности к устройствам для обнаружения прогара охладительных элементов доменной печи, например воздушных фурм.Известно устройство для обнаружения прогаров охладительных элементов доменной печи, выполненное в виде сосуда, снабженного переливной перегородкой и гидр озатвором, делящим сосуд на газовую камеру с датчиком давления газа и камеру слива с окном, сооб щающим ее с атмосферой.Недостатками такого устройства являются низкая чувствительность и ненадежность работы вследствие невозможности отделения с его помощью от охлаждающей воды мелкодис персных газовых включений и растворенных газов, особенно при высоком давлении (5 - : 8 ати) в системе охлаждения доменных печей, при котором степень инжекции струи отходящей воды преобладает над степенью выделе ния газов.Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е, повышение чувствительности и надежности фиксации прогара при высоких давлениях воды, 25Эта цель достигается тем, что газовая камера предлагаемого устройства снабжена встроенным в ее полость под патрубком ввода воды генератором акустических колебаний и атмосферным клапаном, 30 Предложенное устроиство обладает большой чувствительностью и надежностью в работе по сравнению с известным благодаря практически полному выделению из охлаждающей воды мелкодисперсных газовых включений и растворенных газов под действием акустических колебаний. С помощью акусти. ческих колебаний можно выделить из жидкости пузырьки газа размерами от тысячных долей миллиметра до нескольких миллиметров в диаметре. Кроме того, предложенное устройство обеспечивает быструю и удобную настройку на рабочий режим при изменении давления и расхода охлаждающей воды путем ручного или автоматического изменения интенсивности излучения источника акустических колебаний. Возможность регулировки степени связи газовой камеры с атмосферой обеспечивает выбор рабочего режима устройства, исключающий выдачу ложных сигналов за счет выделения из охлаждающей воды растворенного воздуха. Соединение корпуса сосуда с генератором акустических колебаний через акустическую развязку и передача колебаний в охлаждающую воду при помощи согласующего элемента позволяет получить максимальный эффект выделения газов из воды при минимальных затратах энергии. Предложенное устройство пригодно для доменной печи любого объема и особенно для мощных доменных3печей полезным объемом 2700 м и 5000 м, давление воды в,системе охлаждения которых достигает 8 ати и более, при котором известное устройство неработоспособно.На чертеже изображен общий вид описываемого устройства в вертикальном разрезе.Устройство выполнено в виде сосуда, содержащего изготовленный, например, из стали корпус 1 с входным патрубком 2 для подвода воды от охладительного элемента. Верхняя часть внутренней полости сосуда представляет собой газовую камеру А, на которой установлены датчик давления газа 3 и клапан 4, регулирующий степень связи ее с атмосферой. В нижней части корпуса 1 сосуда расположен У-образный сливной патрубок 5 для создания гидрозатвора и вентиль 6 для регулирования уровня воды в сосуде,На донной части корпуса 1 установлена жесткая мембрана акустической развязки 7, защемленная между фланцами 8, посредством которой закреплен концентратор 9, вход которого соединен с генератором акустических колебаний 10, например, магнитострикционным, а выход - с согласующим элементом 11.Устройство работает следующим образом, Отходящая после охладительного элемента вода через входной патрубок 2 поступает во внутреннюю полость корпуса 1 сосуда и через сливной патрубок 5 и вентиль 6, служащий для регулирования уровня воды в сосуде, уходит в сливной коллектор. В полости сосуда поток воды подвергается воздействию встречно направленных акустических колебаний, излученных генератором акустических колебаний 10 и передаваемых в полость сосуда с помощью концентратора 9, акустической развязки 7 и согласующего элемента 11, передающего акустические колебания,непосредственно в поток проходящеи через сосуд воды. При ,нарушении герметичности (прогаре) охлади- тельного элемента часть газов из рабочего пространства доменной печи захватывается и уносится охлаждающей водой. При этом в охлаждающей воде газы находятся как в свободном состоянии в виде отдельных пузырьков разных диаметров, так и в виде мелкодисперсных соединений газа с водой. Распространяясь в воде, акустические колебания встречают на своем пути движущиеся пузырьки газов и оказывают на,них давление. По мере приближения пузырьков газа к согласующему элементу 11 давление на них возрастает, а скорость их постепенно затухает до полной оста новки, Затем пузырьки объединяются друг сдругом, резко увеличиваются в размерах и всплывают на поверхность воды, накапливаясь в газовой камере А сосуда, При достижении давления газов в газовой камере А 15 в ;15 - :20 мм вод. ст, происходит замыкание контактов датчика давления газа 3 с выдачей электрического сигнала в схему контроля и сигнализации прогара охладительных элементов. При отсутствии прогара охладительного 20 элемента растворенный в воде воздух такжевыделяется из нее под действием акустических колебаний и накапливается в газовой камере А, что может привести к выдаче устройством ложного сигнала о прогаре. Для исключе ния выдачи устройством ложного сигнала газовая камера А сосуда выполнена с клапаном 4, с помощью которого выделившийся из воды воздух отводится в атмосферу. Степень связи газовой камеры А с атмосферой уста навливается при настройке устройства на рабочий режим. Предмет изобретения35 Устройство для обнаружения прогаров охладительных элементов доменных печей, содержащее газовую камеру с гидрозатвором и датчиком давления, подводящие и отводящие патрубки воды, отличающееся тем, что, с 40 целью повышения чувствительности устройства и надежности фиксации прогара при высоких давлениях воды, газовая камера снабже,на встроенным в ее полость под патрубком ввода генератором акустических колебаний и 45 атмосферным клапаном.438694 Составитель Б. Раковскийактор Е. Братчикова Техред 3. Тараненко Корректор Е, Хмелева Подписноев СССР пография, пр. Сапунова,Заказ 3673/3 Изд. ЦНИИПИ Государс по де Москв