Способ управления закрыванием газоуплотнительного клапана загрузочного устройства доменной печи

(088.8)видетельство СССР 21 В 7/18, 1975. ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4370837/31-0 (22) 28,01 .88 (46) 23.10.89. Бю (71) Днепропетров ческий институт и металлургии (72) Б.И,Большако В,БТимагин, Б, С, Н, П, Романец, А, А. и Е.П.Лихтеров (53) 669,162,24 (56) Авторское с В 522236, кл. С(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАКР 1 ВАНИЕИГАЗОУ)ШОТНИТЕЛЬ 1 ОГО КЛАПАНА ЗАГРУ -ЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДО 1 Е 1 ПОЙ ПЕЧИ(57) Изобретение относится к домен-.ному производству и может применятьсяпри закрывании газоуплотнительных клапанов загрузочных устройств доменныхпечей реечной передачей, приводимойгидроцилиндрами. Цель изобретенияувеличецие ресурсов работы клапана,насоса и исключение потерь энергии.Способ включает разгружение насоса 1и его рассоединение гидрораспределит,.(3) где Рн 4 Еж ЕЕпр 93 -- Еж+ЕО приведенный модуль упругости жидкости и материала трубо провода или цилиндра,МПа;соответственно мо. ЙРЙ = С О,1 50 где С Е 1 и Е дуль упругости ж 1 щкости и материала трубопровода или цилиндра (1,55 10 и 2,2 10 МПа соотЪ ветственно);телем 2 с гидроцилиндром 3 с задержкой во времени от момента контактатарели 8 с седлом 9, необходимой длясоздания в полости гидроцилиндра Изобретение относится к оборудованию доменных печей, а именно к спосо бу закрывания газоуплотнительных клапанов бесконусных загрузочных устройств доменной печи.Целью изобретения является увеличение ресурсов работы клапана и насоса и исключение потерь энергии.Па чертеже изображена принципиальная гидрокинематическая схема газоуплотнительного клапана.бесконусного загрузочного устройства доменной печи.Способ осуществляют следующимФобразом.С подачей команды на закрывание клапана происходит нагружение насо 25 са 1 и перевод гидрораспределителя 2 в рабочее (крайнее) положение, при котором насос соединяется с одним из гидроцилиндров 3, а другой - со сливным баком 4. Жидкость через гид рораспределитель 2 подается в полость гидроцилиндра 3, и под действием возникающего при этом давления, плунжер перемещает рейку 5, находящуюая в зацеплении с шестерней 6, насаженной 35 на вал клапана, На валу жестко закреплен рычаг 7, с которым шарнирно связана тарель 8. При контакте тарели с седлом 9 командоаппарат, установленный на валу клапана, подает коман ду на разгружение насоса 1 и перевод г 1 щрораспределителя 2 в среднее положение, которая передается с задержкой по времени, определяемой из следующих соображений, Увеличение давления 45 во времени в полости между насосом и плунжером описывается следующим, дифЬеренцидльным выражением: объемная жесткость полости(суммарная жесткость трубо"провода между насосом и цилиндром и напооной полостицилиндра);расход жидкости, нагнетаемойв полость (производительность насоса),давления, равного номинальному. Ресурс работы клапана повышается засчет повышения плотности прижатия кседлу. 1 ил. Отсюда, задаваясь величиной давления Р, которое необходимо создать в полости, определяют время нагнетания жидкости при расходе Оя где Р - начальное давление в напорной полости в момент контакта тарели 8 с седлом 9.Суммарная жесткость вычисляется по выражению где С 1 - объемная жесткость трубопровода между насосом 1 и цилиндром;Сг 1 - объемная жесткость напорнойполости цилиндра.Подставляя выражение для С, и С в (3) и соответственно в (2), полу- чают 1 й = (Р - Р ) /Е О н к гг + 1 пр,Н жг жцноминальное давление, развиваемое насосом, МПа;давление в напорном гидроцилиндре в момент контактатарели с седлом, МПа;объем рабочей жщкости в напорном трубопроводе, мобъем рабочей жидкости вгидроцилиндре, мь;и Й толщина стенки и диаметр трубопроводаили цилиндра, м;н производительность5насоса, м /сТаким образом, из зависимости (4)определяют необходимое время работынасоса 1 с производительностью ),после контакта тарели Я.газоуплотнительного клапана с седлом 9 для создания в напорной полости от насоса 1до поршня давления Ри, Увеличениеэтого времени приводит к тому, чтопосле достижения давления в напорной 5полости номинальной величины, откроется предохранительный клапан и насос 1 перекачивает жидкость через предохранительный клапан и сливной бак4, При этом давление в напорной полос ти выше номинального, на которое настроен предохранительный клапан, неувеличится и насос 1 работает непроизводительно,Уменьшение времени работы насоса 251 после контакта тарели 8 с седлом 9по сравнению с определяемым из выражения (4) приведет к тому, что насос 1 разгрузится до достижения давления в напорной полости номинальной 30величины и значит давление в ней останется меньше номинального, а следовательно, пропорционально меньшим будет усилие, под действием котороготарель 8 клапана устанавливается иприжимается к седлу 9, что снижаетресурс работы клапана.С разгружением насоса 1 гидрозамок 10 запирает полость гидроцилиндра3, удерживая в нем созданное давлениеПоследовательность выполняемыхдействий следующая, По заданным длинеи диаметру трубопровода, соединяющего насос с гидроцилиндром, длине идиаметру гидроцилиндра, производительности насоса, величинам номинальногодавления в гидросистеме и давлениюв напорном гидроцилиндре к моментуконтакта тарели клапана с седлом, 50рассчитывают рациональное время запаздывания разгружения насоса и егорассоединение гидрораспределителя сгидроцилиндром от момента контактатарели с седлом, 55В схему управления гидроприводом,вводится реле времени, задерживающее на рассчитанную величину сигнал командоаппарата, связанного с валом: газоуплотнительного клапанана разгружение насоса и перевод гидрораспределителя в положение, при котором насос рассоединяется с напорным гидроцилиндром. Это гарантированно обеспечивает создание номинального усилия прижатия тарели к седлу,повышающее ресурс работы клапана приминимальных расходе энергии и износе )насосаП р и м е р. На доменной печи уетановлено бесконусное загрузочноеустройство. В нем восемь клапанных механизмов имеют централизованный гщравлический привод, в том числе четыре газоуплотнительных клапана(ГК),гидрокинематическая схема которыхпредставлена на фиг .1 . Ресурс работы клапана определяется стойкостьюконтактных поверхностей, которая вомногом зависит от усилия прижатия тарели клапана к седлу, к моменту создания на нем перепада давления газа,Поэтому рационально максимально использовать возможности гидропривода, для создания усилия прижатия тарели к седлу, что для гидропривода означает создание номинального давления в напорном цилиндре 3, после закрывания ГК, Результаты экспериментальныхисследований и замеров показывает, что после закрывания ГК, давление в напорном цилиндре, в среднем, равно половине номинального (0,5 Р). По проекту работа гидроцилиндра по закрыванию ГК прекращается в момент контакта тарели клапана с седлом, по сигналу комлндоаппдрата) установленного на валу ГК, а для создания номинального давления в напорном гидро- цилиндре 3 необходимо после закрывания ГК продолжить в течение некоторо-. го времени работу. Для этого в схему управления гидроприводом вводится реле времени, которое задерживает подачу сигнала командоаппарата на разгружение насоса 1 и перевод гидро- распределителя 2 в среднее положение, При этом насос, оставаясь нагруженным и соединенным с гидроцилиндром 3, после остановки ГК, а значит и плунке - ра напорного цилиндра, повышает в напорных магистрали и цилиндре давление до номинальной величины, определяемой настройкой предохранительного клапана, В этом случае основным воп-; росом является назначение задержки времени от сигнала командоаппаоата, пода15 1.6493 привода в 1,5-2,0 раза, Последнееуменьшает простои доменной печи наремонт и тем самым увеличивает еепроизводительность,формула изобретения 1Е =(Р-Р)/ -----т,7 П рмл .цЗаказ 6349/24 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ваемого в момент контакта тарели клапана с седлом, до раэгружения гидронасоса. При недостаточной величине эа",1 держки давление в напорном цилиндре не достигает номинальной величины и значип не достигается поставленная цель, а при излишнем времени задержки насос непроизвольно работает на предохранительный клапан, Величина задержки в зависимости от: длины и диаметра трубопровода, соединяющего насос с напорным, при закрывании ГК, цилиндром (1 = 35,0 м, с 1 т= 0,026 м); длины и диаметра цилинд ра (1 = 0,265 м, Рч0,09 м); производительности насоса (Яя = 50 дм / /мин или 0,83 10 м/с); номинального давления в гидросистеме (Рн = 18,0 МПа); приведенного модуля 20 упругости жидкости и материала трубопровода и цилиндра (расчет приведенных модулей упругости для жидкости с трубопроводом и жидкости с цилиндром не дает отличий в третьем знаке 25 после занятой, что позволяет для данных расчетом принять его одинаковым и равным Б,= 1,549 х 10 МПа); давзления в напорном гидроцилиндре к моменту контакта тарели клапана с сед лом (Р р 9,0 МПа), равна Таким образом, время задержки разгружения гидронасоса от момента кон такта тарели гаэоуплотнительного клапана с седлом, для бесконусного загрузочного устройства доменной печи сост . тавляет 0,157 сЗа счет повьппения усилия развиваемого приводом для установки и прижатия тарели газоуплотнительного клапана к седлу, при обоснованно выбранных параметрах работы привода, повьппается ресурс работы клапана и Способ управления закрыванием гаэоуплотнительного клапана загрузочного устройства доменной печи преиму - щественно с тарелью и седлом, включающий нагружение насоса и его соединение гидрораспределнтелем с одним из гидроцилиндров и разгружение насоса и его рассоединение гидрораспреде-. лителем с гидроцилиндром, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ресурсов работы клапана, насоса и исключения потерь энергии, разгружение насоса и его рассоединение гидрораспределителем с гидроцнлиндром осуществляют с задержкой по времени от момента контакта тарели с седлом, определяемой из выражения где Рн номинальное давление, развиваемое насосом, МПа;Р - давление в напорном гидроцилиндре к моменту контактатарели клапана с седлом,МПа;Ч, - объем рабочей жццкости втрубопроводе между насосоми гидроцилиндром, мз;7 ц- объем рабочей жидкости гидроцилиндра, м;Е - приведенный модуль упругости жидкости и материала трубопровода и гидроцилиндра,МПа;Ои - производительность насоса,м /с.