Устройство для обнаружения неисправности охлаждаемых элементов металлургических агрегатов

(23) Приоритет С 21 В 7/24 Гоеудаоствеииый комитет СССР ио ледам изобретений и открытий15 31 УДК 6 6 9162,263.2(088,8) Опубриковано 300183. Бюллетень М 4 Дата опубликования описания 30.0183(72) Авторыизобретения А,Н, Борищенко, Г.А. Кудинов, Е.Е. ЛысенкБ,К, Боромыченко, О.З. Ратнер и Е,А. Цари + " -Щ -;",ЪеЧЙ:.,; Всесоюзный научно-исследовательский и про ктнинститут по очистке технологических газовсточных вод и использованию вторичныхэнергоресурсов предприятий черной металлургии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТИОХЛАЖДАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХАГРЕГАТОВ Изобретение относится к охлаждению металлургических агрегатов, кустройствам обнаружения поврежденийохлаждаемых элементов, в частностихолодильников и Фурм доменных печей,клапанов воэдухонагревателей,Известно устройство для контроляпрогара Фурм, включающее колпаковыйпоплавок, помещенный в емкость, эа Ополнеттную жидкостью, патрубок, сообщающийся с системой охлаждения, покоторому газ из системы охлажденияпопадает под колпаковый поплавок,атакже преобразователь поступательногодвижения поплавка в сигнал и приемник сигнала 1 .Однако данное устройство реагирует только на наличие газа в системеохлаждения, а также неисправности,так как прекращение по каким-либопричинам подачи хладагента в системуохлаждения не фиксируется из-за того,что носителем поплавка является жидкость, находящаяся в емкости, а неохлаждаИщая среда системы охлаждения. Устройство громоздко, сложно вобслуживании, для поддержания уровня.воды в емкости необходимо дополнительно подавать воду. Кроме того, привозвратно-поступательном движении поплавка возможно его заклинивание,что резко снижает надежность устройства.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для обнаруженияповреждений охлаждаемых элементов металлургических агрегатов, установленное на отводящем хладагент трубопроводе и содержащее герметичную .емкость, пбплавок с магнитныМ элементом, магниточувствительный приемниксигналов, При повреждении охлаждаемого элемента и попадании печногогаза в систему и емкость поплавокопускается вниз, а магниточувствительный приемник сигналов выдает инФормацию о повреждении охлаждаемогоэлемента 2 1,Недостатком известного .устройстваявляется то, что при заполнении объема емкости газообразным веществомустройство сигналнзирует о наличииповреждения охлаждаемого злемента,непредоставляя информации о степениповреждения. Так, например, при образовании микротрещин в корпусе фурьы печные газы заполняют емкость, иустройство выдает сигнал о повреждении данной фурмы. Однако необходимость немедленной замены фурми с мик 992590ротрещиной отсутствует, так как водав печь не попадает, а охлаждение фурмы практически не нарушается,Для выяснения степени поврежденияохлаждаемого элемента требуется выпустить газ из емкости и затем по 5времени очередного накопления газа вемкости определяется степень повреждения и необходимость замены или отключения охлаждаемого элемента, Кроме того, при определенных условияхрастворенные в охлаждающей воде газообразные нещестна заполняют емкостьи устройство выдает ложный сигнал оповреждении охлаждаемого элементаВ этом случае также требуется ныпус" 15тить газ из емкости и определить время заполнения емкости газообразнымвеществом.Цель изобретения - определениестепени повреждения охлаждаеьых 20элементов.Поставленная цель достигается тем,что н устройстве для обнаружения неисправности охлаждаемых элементовметаллургических агрегатов, установ"ленном на отводящем хладоагент трубопроводе и содержащее емкость, поплавок с магнитным элементом, магниточувствительный приемник сигналов,емкость снабжена запорным водянымзатвором, выполненным в виде О-образного трубопровода, один конец которого сообщен с полостью емкости в ееверхней части, а другой выполнен открытым, при этом одно колено О-образного трубопровода расположено под уг-З 5лом к вертикальной плоскости.Длина участков трубопровода и углыих наклона выбраны таким образом,чтобы в процессе вытеснения газовхладагента иэ трубопровода достига-, 40лось равенство разности уровнейхладагента в трубопроноде статическому давлению хлаДагента на уровнепоплавка в нижнем его положении.При этом внутренний диаметр трубопронода выбирается из условия вытеснения хладагента газообразным веществом без прорыва последнего черезхладагент,На Фиг. 1 показано устройство с трубопроводом, выполненным в виде острого колена, общий вид; Фиг.2 то же с трубопроводом в виде О-образной трубы.Устройство установлено на отводя 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 углом 90 О к вертикали. Участки 8 и 10(фиг. 2) расположены к вертикали подуглом 90.Участок 7 сообщен с полостью емкости нее верхнейчасти, а другой 8(Фиг. 1) и 9 (фиг. 2) выполнен открытым, Хладагет, циркулирующийв системе. охлаждения, заполняет принормальном состоянии полностью емкость 3 и частично трубопровод б навысоту пьеэометрического напора,Устройство работает следующим образом.При нормальной работе системы охлаждения хладагентом заполнен весьобъем 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 бПо 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 световойсигнализацией.Одновременно с понижением уровняводы в емкости происходит вытеснениехладагента и запорного устройства.,Причем конфигурация трубопровода биз длины участков 7-10 выбраны такимобразом, что при достижении поплавком нижнего сигнального уровня разность уровней столба хладагента, отделен(ого газом в трубопроводе, должна быть равна статическому давлению хладагента на уровне нижнего положения поплавка.При дальнейшем поступлении газав емкость 2 столб хладагента, находящегося в трубопроводе поднимается додостижения открытого конца трубопровода 8 и 9, после чего хладагент из трубопровода ныливается, давление его столба падает, уровень хладагента в емкости повышается и после полного вытеснения хладагента из трубопровода установится исходное положение, поплавок 3 поднимется в верхнее положение, а хладагент заполнит трубопровод до пьезометрического уровня,При дальнейшем аоступлении газаиз поврежденного элемента цикл повторяется, т,е. магниточувствительныйприемник ныдает сигнал о повреждениис определенной частотой, соответствующей степени повреждения охлаждаемого элемента. С увеличением степени разгерметизации охлаждаемого элеменЗаказ 375/32 Тираж 566 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Жт 35, РПодписикомитета СССРоткрытийушская наб д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород; ул. Проектная 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.Однако возможны другие варианты использования и осуществления изоб-, 1 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 мф 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, сцелью определения степени повреждения охлаждаемых элементов, емкостьснабжена запорным водяным затвором,выполненным в виде О-образного тру,бопровода, один конец которого сообщен с полостью емкости в,ее верхнейчасти, а другой выполнен открытым,при этом одно колено О-образноготрубопровода расположено под угломк вертикальной плоскости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии Р 10 521,Р 50-40366, 1975,2, Авторское свидетельство СССР9 836109, кл. С 21 В 7/24, 1979.