專利名稱：成組使用高爐熱風爐閥門水冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鐵高爐附屬設(shè)備，特別是熱風爐閥門的冷卻系統(tǒng)。
熱風爐是煉鐵高爐最主要的附屬設(shè)備。為保證連續(xù)向高爐供送熱風，通常采用至少兩座熱風爐成組使用，各熱風爐交替燒爐與送風。例如采用三座熱風爐兩燒一送工藝。熱風爐的閥門(有熱風閥、煙道閥和燃燒閥等)經(jīng)常處于高溫下工作，需設(shè)置水冷系統(tǒng)進行冷卻。文獻《煉鐵設(shè)計參考資料》(冶金工業(yè)出版社，1979)中記載了冷卻系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)。其原理為冷卻水由總進水管引入，通過支管對各熱風爐閥門進行分離供水冷卻，然后排掉。其缺點在于為保證熱風爐閥門不被燒壞，各熱風爐閥門的進水量應(yīng)為其承受的最大熱負荷時所需供水量，而總進水量則為此供水量乘以熱風爐閥門的臺數(shù)。由于采用交替燒爐與送風工藝，各熱風爐在燒爐與送風時其閥門的熱負荷差別是很大的。上述供水量對處于較高溫狀態(tài)的熱風爐閥門合適，而對處于較低溫狀態(tài)的熱風爐閥門就太浪費了。另外，水冷系統(tǒng)在檢修時常需改變水流流向即反沖來達到清污排垢的目的，現(xiàn)有技術(shù)中采用在需反沖時臨時將每一熱風爐閥門進、出水口水管反接的方式，操作比較麻煩。
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)水型水冷系統(tǒng)，其總進水量可調(diào)節(jié)為分別處于高溫和低溫的各熱風爐閥門所需實際供水量之和即可，必要時也可對各熱風爐閥門實行單獨供水，并可方便地實現(xiàn)管路中水流正向流動和反沖之間的切換。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的成組使用高爐熱風爐閥門的水冷系統(tǒng)，含有至少兩座需冷卻的熱風爐閥門、冷卻水管道及其控制閥門，將各熱風爐閥門相同冷卻部位用冷卻水管道依次串聯(lián)后，其首尾再分別與與總進水管和排水管連接?？刂崎y門含有比熱風爐閥門數(shù)量少1的分離閥，依次安裝在兩熱風爐閥門之間，操縱分離閥，可在對各熱風爐閥門進行串聯(lián)供水或者分離供水之間切換。分離閥是由三個兩通閥組成的二位六通閥，其中第一個兩通閥連接前、后兩熱風爐閥門，第二個兩通閥連接前一個熱風爐閥門和排水管，第三個兩通閥連接總進水管和下一個熱風爐閥門，串聯(lián)供水時，第一個兩通閥開啟，第二、第三個兩通閥關(guān)閉，分離閥處于串聯(lián)工位，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管---第一座熱風爐閥門---第一臺分離閥---第二座熱風爐閥門---第二臺分離閥---···---最后一座熱風爐閥門---排水管；分離供水時，第一個兩通閥關(guān)閉，第二、第三個兩通閥開啟，分離閥處于分離工位，第一座熱風爐閥門冷卻水流經(jīng)路線為總進水管---第一座熱風爐閥門---第一臺分離閥---排水管，最后一座熱風爐閥門冷卻水流經(jīng)路線為總進水管---最后一臺分離閥---最后一座熱風爐閥門---排水管，其余各座熱風爐閥門冷卻水流經(jīng)路線為總進水管---第n-1臺分離閥---第n座熱風爐閥門---第n臺分離閥---排水管。
本發(fā)明的目的還可以這樣實現(xiàn)所述控制閥門中還含有與熱風爐閥門數(shù)量相同的反沖閥，最后一臺反沖閥直接并聯(lián)在熱風爐閥門的入、出口上。其余各臺并聯(lián)連接在每一熱風爐閥門的入口和該熱風爐閥門后的分離閥的出口上，操縱反沖閥，可在對各熱風爐閥門進行正向供水或者反沖供水之間切換，所述反沖閥是由二個三通閥組成的二位五通閥，在第一臺反沖閥中，第一個三通閥連接總進水管、第一座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、第一臺分離閥和排水管，在最后一臺反沖閥中，第一個三通閥連接前一個分離閥、最后一座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、最后一座熱風爐閥門和排水管，在其余各臺反沖閥中，第一個三通閥連接第n-1臺分離閥、第n座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、第n臺分離閥和排水管，正向串聯(lián)供水時，分離閥處于串聯(lián)工位，反沖閥中第一個三通閥接通總進水管(對第一臺反沖閥而言)或前一臺分離閥(對其余各臺反沖閥而言)和熱風爐閥門，與排水管斷開，第二個三通閥接通熱風爐閥門(對最后一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)和排水管，與總進水管斷開，即反沖閥處于正向工位，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管---第一臺反沖閥---第一座熱風爐閥門---第一臺分離閥---第二臺反沖閥---第二座熱風爐閥門---第二臺分離閥---···---最后一臺反沖閥---最后一座熱風爐閥門---最后一個反沖閥----排水管；正向分離供水時，分離閥處于分離工位，反沖閥處于正向工位，第一座熱風爐閥門冷卻路線為總進水管---第一臺反沖閥---第一座熱風爐閥門---第一臺分離閥---第一臺反沖閥---排水管，最后一座熱風爐閥門冷卻路線為總進水管---最后一臺反沖閥---最后一座熱風爐閥門---最后一臺反沖閥---排水管，其余各熱風爐閥門冷卻路線為總進水管---前一臺分離閥---最后一臺反沖閥---最后一座熱風爐閥門---最后一臺反沖閥---排水管；反沖供水時，分離閥處于分離工位，反沖閥中第一個三通閥接通熱風爐閥門和排水管，與總進水管(對第一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)斷開，第二個三通閥接通總進水管和熱風爐閥門(對最后一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)，與排水管斷開，即反沖閥處于反沖工位，流經(jīng)最后一座熱風爐閥門的水流路線為總進水管---最后一臺反沖閥----最后一座熱風爐閥門---最后一臺反沖閥---排水管，其余各座熱風爐閥門水流路線為總進水管---第n臺反沖閥----第n臺分離閥---第n座熱風爐閥門---第n臺反沖閥---排水管。
因為各熱風爐閥門相同冷卻部位依次串聯(lián)連接在總進水管上，所以它們將在設(shè)定的進出水溫差范圍內(nèi)的同一溫度上達到熱平衡，而不論其處于較高溫狀態(tài)還是較低溫狀態(tài)?？傔M水量按其帶走的熱量等于各熱風爐閥門的發(fā)熱量之和來計算，比分離供水時總進水量等于各熱風爐中最大供水量乘以熱風爐閥門的臺數(shù)大大節(jié)約了用水。以三座熱風爐兩燒一送工藝為例，其熱風閥、煙道閥、燃燒閥各相同冷卻部位都采用串聯(lián)連接方式后，可比現(xiàn)有技術(shù)的分離供水方式節(jié)水近50％。由于采用了分離閥，可在需要時將串聯(lián)供水狀態(tài)切換為分離供水狀態(tài)。采用反沖閥則可在檢修時方便地對熱風爐閥門進行反沖供水。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。


圖1為本發(fā)明實施例一示意圖；圖2為本發(fā)明實施例二示意圖；圖3為二位六通分離閥實施例圖；圖4為圖3中A-A剖視圖；圖5為圖4的另一個工位圖。
圖6為二位五通反沖閥實施例圖；圖7為圖5中B-B剖視圖。
圖8為圖7的另一個工位圖。
實施例一如圖1所示，三座熱風爐成組使用，其三座熱風閥(也可以是煙道閥或燃燒閥)的相同冷卻部位11、12、13與兩臺分離閥21、22用冷卻水管道依次串聯(lián)后，其首尾再與總進水管1和排水管8連接。分離閥都是由三個兩通閥31、32、33組成的二位六通閥，其中兩通閥31連接前、后兩熱風閥，兩通閥32連接前一個熱風閥和排水管8，兩通閥33連接總進水管和下一個熱風閥。串聯(lián)供水時，兩分離閥21、22處于右工位即串聯(lián)工位，兩通閥31開啟，兩通閥32、33關(guān)閉，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管1---熱風閥11---分離閥21---熱風閥12---分離閥22---熱風閥13---排水管8；分離供水時，兩分離閥21、22處于左工位即分離工位，兩通閥31關(guān)閉，兩通閥32、33開啟，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管1---熱風閥11---分離閥21---排水管8；總進水管1---分離閥21---熱風閥12---分離閥22---排水管8；總進水管1---分離閥22---熱風閥13---排水管8。
實施例二如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上再將反沖閥41、42分別并聯(lián)連接在熱風閥11、12的入口和分離閥21、22的出口上，反沖閥43則并聯(lián)連接在熱風爐閥門13的入、出口上，反沖閥都是由兩個三通閥51、52組成的二位五通閥，在反沖閥41中，三通閥51連接總進水管1、熱風閥11和排水管8，三通閥52連接總進水管1、分離閥21和排水管8，在反沖閥42中，三通閥51連接分離閥21、熱風閥12和排水管8，三通閥52連接總進水管1、分離閥22和排水管8，在反沖閥43中，三通閥51連接分離閥22、熱風閥13和排水管8，三通閥52連接總進水管1、熱風閥13和排水管8。各反沖閥都具有左、右兩工位，其三通閥的通、斷方式如圖2所示。正向串聯(lián)供水時，分離閥和反沖閥都處于右工位，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管1---反沖閥41---熱風閥11---分離閥21---反沖閥42----熱風閥12---分離閥22---反沖閥43---熱風閥13---反沖閥43----排水管8；正向分離供水時，分離閥處于左工位，反沖閥處于右工位，冷卻水流經(jīng)路線為總進水管1---反沖閥41---熱風閥11---分離閥21---反沖閥41---排水管8，總進水管1---分離閥21---反沖閥42---熱風閥12---分離閥22---反沖閥42---排水管8，總進水管1---分離閥22---反沖閥43---熱風閥13---反沖閥43---排水管8；反沖供水時，分離閥和反沖閥都處于左工位，反沖路線為總進水管1---反沖閥41----分離閥21---熱風閥11---反沖閥41---排水管8，總進水管1---反沖閥42---分離閥22---熱風閥12---反沖閥42---排水管8，總進水管1---反沖閥43---熱風閥13---反沖閥43---排水管8 。
上述二位六通分離閥可以是如圖3、圖4、圖5所示的三聯(lián)兩通組合球閥，三個球閥31、32、33的閥桿上固定有齒輪61、62、63并依次相互嚙合，操縱此齒輪機構(gòu)可使三個球閥31、32、33聯(lián)動，當球閥31開啟時，球閥32、33正好關(guān)閉(圖4)；當球閥31關(guān)閉時，球閥32、33正好開啟(圖5)。
上述二位五通反沖閥可以是如圖6、圖7、圖8所示的兩聯(lián)三通組合球閥，兩個球閥51、52的閥桿上固定有齒輪71、72并相互嚙合，操縱此齒輪機構(gòu)可使兩個球閥51、52聯(lián)動，當球閥52處于與排水管接通位置時，球閥51處于與管路接通位置(圖7)；當球閥51處于與排水管接通位置時，球閥52處于與管路接通位置(圖8)。
權(quán)利要求
1.一種成組使用高爐熱風爐閥門的水冷系統(tǒng)，含有至少兩座需冷卻的熱風爐閥門、冷卻水管道及其控制閥門，其特征在于各熱風爐閥門的相同冷卻部位用冷卻水管道依次串聯(lián)后，其首尾再分別與與總進水管和排水管連接，所述控制閥門含有比熱風爐閥門數(shù)量少1的分離閥，依次安裝在兩熱風爐閥門之間，操縱分離閥，可在對各熱風爐閥門進行串聯(lián)供水或者分離供水之間切換，所述分離閥是由三個兩通閥組成的二位六通閥，其中第一個兩通閥連接前、后兩熱風爐閥門，第二個兩通閥連接前面的熱風爐閥門和排水管，第三個兩通閥連接總進水管和下一個熱風爐閥門，串聯(lián)供水時，第一個兩通閥開啟，第二、第三個兩通閥關(guān)閉，分離閥處于串聯(lián)工位；分離供水時，第一個兩通閥關(guān)閉，第二、第三個兩通閥開啟，分離閥處于分離工位。
2.如權(quán)利要求1所述成組使用高爐熱風爐閥門的水冷系統(tǒng)，其特征在于所述控制閥門還含有與熱風爐閥門數(shù)量相同的反沖閥，最后一臺反沖閥則直接并聯(lián)在熱風爐閥門的入、出口上，其余各臺反沖閥并聯(lián)連接在每一熱風爐閥門的入口和該熱風爐閥門后的分離閥的出口上，操縱反沖閥，可在對各熱風爐閥門的相同冷卻部位進行正向供水或者反沖供水之間切換，所述反沖閥是由二個三通閥組成的二位五通閥，在第一臺反沖閥中，第一個三通閥連接總進水管、第一座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、第一臺分離閥和排水管，在最后一臺反沖閥中，第一個三通閥連接前一個分離閥、最后一座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、最后一座熱風爐閥門和排水管，在其余各臺反沖閥中，第一個三通閥連接第n-1臺分離閥、第n座熱風爐閥門和排水管，第二個三通閥連接總進水管、第n臺分離閥和排水管，正向串聯(lián)供水時，分離閥處于串聯(lián)工位，反沖閥中第一個三通閥接通總進水管(對第一臺反沖閥而言)或前一臺分離閥(對其余各臺反沖閥而言)和熱風爐閥門，與排水管斷開，第二個三通閥接通熱風爐閥門(對最后一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)和排水管，與總進水管斷開，即反沖閥處于正向工位；正向分離供水時，分離閥處于分離工位，反沖閥處于正向工位；反沖供水時，分離閥處于分離工位，反沖閥中第一個三通閥接通熱風爐閥門和排水管，與總進水管(對第一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)斷開，第二個三通閥接通總進水管和熱風爐閥門(對最后一臺反沖閥而言)或分離閥(對其余各臺反沖閥而言)，與排水管斷開，即反沖閥處于反沖工位。
3.如權(quán)利要求2所述的成組使用高爐熱風爐閥門的水冷系統(tǒng)，其特征在于所述二位六通分離閥是三聯(lián)兩通組合球閥，三個球閥的閥桿上固定有齒輪并依次相互嚙合，操縱此齒輪機構(gòu)可使三個球閥聯(lián)動，當?shù)谝粋€球閥開啟時，第二、第三個球閥正好關(guān)閉；當?shù)谝粋€球閥關(guān)閉時，第二、第三個球閥正好開啟。
4.如權(quán)利要求2所述成組使用高爐的熱風爐閥門的水冷系統(tǒng)，其特征在于所述二位五通反沖閥是兩聯(lián)三通組合球閥，兩個球閥的閥桿上固定有齒輪并相互嚙合，操縱此齒輪機構(gòu)可使兩個球閥聯(lián)動，當?shù)诙€球閥處于與排水管接通位置時，第一個球閥處于與管路接通位置而與排水管斷開；當?shù)谝粋€球閥處于與排水管接通位置時，第二個球閥處于與管路接通位置而與排水管斷開。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于成組使用高爐熱風爐閥門的節(jié)水型水冷系統(tǒng),其主要原理為將各熱風爐閥門的相同冷卻部位串聯(lián)連接在總進水管上,使其總冷卻水量為各熱風爐閥門所需實際冷卻水量之和,比目前分離式供水節(jié)水近50%。必要時也可對各熱風爐閥門實行分離供水。并可方便地實現(xiàn)水流在熱風爐閥門中正向流動和反沖流動之間的切換。
文檔編號C21B9/10GK1208079SQ9710818
公開日1999年2月17日 申請日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月8日
發(fā)明者陳龍勇 申請人:陳龍勇