CZ298797B6

CZ298797B6 - Zavážecí zarízení šachtové pece

Info

Publication number: CZ298797B6
Application number: CZ20040111A
Authority: CZ
Inventors: Lonardi@Emile; Cimenti@Giovanni
Original assignee: Paul Wurth S.A.
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2002-06-18
Publication date: 2008-01-30
Also published as: US6857872B2; EP1399597B1; US20040224275A1; RU2004100829A; EP1399597A1; DE60202068T2; ATE283376T1; RU2258878C1; LU90794B1; TW536556B; CN1234877C; CN1516742A; DE60202068D1; WO2003002770A1; CZ2004111A3; UA73875C2

Abstract

Zavážecí zarízení šachtové pece obsahuje plnicí žlab (10), nesený závesným rotorem (28) v pevné skríni (12). Závesný rotor (28) nese chladicí okruh (42), zásobovaný chladicí kapalinou pomocí prstencovité otocné objímky (44). Tato objímka (44) obsahuje pevný nákružek (60) a otocný nákružek (62), a je uložena v prstencovité nádržce (46) k jímání uniklé kapaliny, která je tvorena závesným rotorem (28). Pevný nákružek (60) je podepren skríní (12). Otocný nákružek (62) je podepren výlucne pevným nákružkem (60) prostrednictvím ložiska (64). Spojkovými prostredky (65, 66) je selektivne pripojen otocný nákružek (62) k závesnému rotoru (28), pro selektivní prenášení krouticího momentu ze závesného rotoru (28) k otocnému nákružku (62), pro zabráneníprenášení jiných sil ze závesného rotoru (28) k otocnému nákružku (62).

Description

Zavážecí zařízení šachtové pece

Oblast techniky

Vynález se týká zavážecího zařízení šachtové pece. Zejména se týká ochlazování zavážecího zařízení šachtové pece, jako je vysoká pec, které obsahuje skříň k připevnění na horní část šachtové pece, závěsný rotor, otočně zavěšený v této skříni, plnicí žlab, zavěšený v závěsném rotoru a alespoň jeden chladicí okruh, nesený závěsným rotorem.

Dosavadní stav techniky

V roce 1978 navrhla společnost Paul Wurth S. A. takové zavážecí zařízení, které je podrobně popsáno v patentovém spise US 4 273 492. Závěsný rotor tohoto zařízení je opatřen ochrannou stěnou, která obklopuje plnicí kanál plnicího žlabu a chrání poháněči zařízení, uložená ve skříni, zejména proti sálání horka zevnitř šachtové pece. Za tím účelem obsahuje spodní stěna chladicí okruh, který je zásobován chladicí kapalinou přes prstencovitou otočnou objímku, uspořádanou kolem plnicího kanálku plnicího žlabu. Tato otočná objímka obsahuje otočný prstenec a pevný nákružek. Otočný prstenec prodlužuje závěsný rotor, s nímž tvoří integrální část vně skříně. Pevný nákružek je připevněn na skříni a otočný prstenec je namontován s vůlí v pevném nákružku. Dvě valivá ložiska s cylindrickými válečky mají za cíl vystředění otočného prstence v pevném nákružku. V pevném nákružku jsou nad sebou uspořádány dvě prstencovité drážky tak, aby byly obráceny k vnějšímu válcovitému povrchu otočného prstence. Kanálky objímky chladi25 čího okruhu vymezují ústí ve vnějším válcovitému povrchu otočného prstence vůči dvěma drážkám. Soupravy těsnění, které jsou namontovány podél dvou okrajů každé drážky, dosedají na vnější válcovitý povrch otočného prstence s cílem, zajistit utěsnění mezi otočným prstencem a pevným nákružkem.

V praxi se ukázalo, že tento typ otočné objímky se zvláště nehodí pro zavážecí zařízení šachtové pece. Ve skutečnosti pro zabránění úniku chladicí vody do skříně je třeba zajistit dobré utěsnění mezi otočným prstencem a pevným nákružkem. Avšak v šachtové peci se rychle zhorší účinnost souprav těsnění otočné objímky. Jsou ve skutečnosti v kontaktu s dosti horkým prstencem, což není zvláště příznivé pro jejich životnost. A navíc, v důsledku odlišné tepelné dilatace je silně proměnlivá radiální vůle mezi otočným prstencem a pevným nákružkem, což je rovněž osudné pro životnost souprav těsnění, a může dokonce přivodit zadření a úplné zničení otočné objímky. Také je třeba zdůraznit, že životnost otočné objímky je ještě ovlivňována prudkými rázy, které musí být nevyhnutelně absorbovány závěsným rotorem plnicího žlabu. Nakonec zbývá poznamenat, že taková otočná objímka velkého průměru, která je opatřena soupravami těsnění, předsta40 vuje značně velké tření, což znatelně zvyšuje požadovaný výkon pro uvádění plnicího žlabu do otočného pohybu. V důsledku toho se ukázalo, že otočná objímka typu, popsaného v patentovém spise US 4 273 492, představuje příliš mnoho nevýhod, aby mohla být spolehlivým řešením pro zásobování chladicího okruhu neseným otočným zařízením pro zavážení šachtové pece.

Aby bylo možno se vyhnout těmto nevýhodám, navrhla společnost Paul Wurth S. A. již v roce 1982 chladicí zařízení pro zavážení vysoké pece bez souprav těsnění. Toto chladicí zařízení, které je podrobně popsáno v patentovém spise US 4 526 536, bylo namontováno u řady instalací pro zavážení vysokých pecí v celém světě. Vyznačuje se horní prstencovitou nádržkou, která je nesena horním pouzdrem závěsného rotoru, a která je zásobována chladicí vodou působením gravitace. Za tím účelem je zásobovací okruh chladicí vody integrován ve skříni a vytváří nad prstencovitou nádržkou alespoň jedno ústí, umožňující proudění chladicí vody působením gravitace do horní prstencovité nádržky při otáčení se závěsným rotorem. Horní prstencovitá nádržka je spojena s několika chladicími hady, jimiž je vybaven závěsný rotor. Tyto chladicí hady mají výpustná potrubí dodávající vodu do spodní prstencovité nádržky, která je neotočná,

- 1 CZ 298797 B6 protože je nesena spodním okrajem skříně. Voda proto proudí působením gravitace, od jednoho neotočného plnicího potrubí do horní prstencovité nádržky závěsného rotoru, prochází působením gravitace chladicími hady upevněnými na závěsném rotoru, potom je jímána v prstencovité nádržce skříně a je odváděna vně skříně. Měření hladiny vody ve dvou prstencovitých nádržkách dovoluje kontrolovat cirkulování chladicí vody. V horní prstencovité nádržce je hladina nastavena tak, že se nachází trvale mezi minimální a maximální úrovní. Jestliže hladina klesne až k minimální úrovni, zvýší se výkon zásobování prstencovité nádržky, aby se zajistilo vhodné zásobování chladicích hadů. Jestliže hladina stoupne až k maximální úrovni, sníží se výkon zásobování prstencovité nádržky, aby se zabránilo přetékání prstencovité nádržky.

První nevýhodou chladicího zařízení z roku 1982 je, že tlak použitelný pro průtok chladicí vody chladicími okruhy je výrazně determinován rozdílem výšky mezi prstencovitou nádržkou a spodním sběrným prostředkem. Je proto třeba vybavit závěsný rotor chladicími okruhy se slabými ztrátami tlaku, což je podstatná nevýhoda z hlediska přetížení nebo účinnosti chlazení. Existuje zde totiž nebezpečí lokálních přehřátí, způsobené malou rychlostí cirkulování chladicí vody v chladicích okruzích. Druhou nevýhodou chladicího zařízení z roku 1982 je, že plyny z vysoké pece přicházejí do styku s chladicí vodou již v horní prstencovité nádržce. Jelikož tyto plyny z vysoké pece jsou silně zatíženy prachem, značně velká množství prachu přicházejí nevyhnutelně do chladicí vody. Tento prach vytváří kal v horní prstencovité nádržce, který prochází chladicími hady a vytváří nebezpečí jejich ucpání. A navíc plyny z vysoké pece činí chladicí vodu kyselou, což podporuje korozi chladicích okruhů.

Aby bylo možno realizovat chladicí okruhy s vyššími ztrátami tlaku, bylo navrženo v patentové přihlášce DE 3342572 vybavit tyto okruhy pomocným čerpadlem, neseným závěsným rotorem.

Toto pomocné čerpadlo je uváděno do otočného pohybu mechanismem, který převádí otáčení závěsného rotoru na otáčky hnacího hřídele tohoto čerpadla. Z toho vplývá, že pomocné čerpadlo je v činnosti pouze tehdy, když se rotor otáčí. A navíc, takové pomocné čerpadlo je dosti citlivé na kal, který prochází chladicími hady.

Patentová přihláška WO 99/28510 představuje způsob ochlazování zavážecího zařízení shora popsaného typu, které je vybaveno otočnou objímkou. Na rozdíl od výkladu podle stavu techniky se zde nezkouší ani zajištění dokonalého utěsnění otočné objímky, jak je doporučeno například v patentovém spise US 4 273 492, ani zabránění úniku vně otočné objímky systémem kontroly hladiny, jak je doporučeno například v patentovém spise US 4 526 536. Spíše se navrhuje, pro35 vádět zásobování otočné objímky chladicí kapalinou tak, aby množství uniklé kapaliny proudilo do oddělovací prstencovité drážky mezi otočnou částí a pevnou částí otočné objímky, aby tam vytvářelo kapalinové těsnění, které brání pronikání prachu do otočné objímky. Toto množství uniklé kapaliny se potom jímá a odvádí se vně skříně, aniž prochází chladicím okruhem. Z toho vyplývá, že kal z prachu již neprochází chladicím okruhem, a proto zde nevzniká nebezpečí jeho ucpání.

V patentové přihlášce WO 99/28510 je navrženo několik provedení otočné prstencovité objímky.

V prvním provedení je pevná část tvořena prstencovitým blokem, který je nastaven s vůlí v prstencovitém kanálku závěsného rotoru tak, aby byl oddělen od každé z obou válcovitých stěn kanálku radiální prstencovitou drážkou. Pro snížení množství uniklé kapaliny těmito dvěma radiálními prstencovitým drážkami je v patentové přihlášce WO 99/28510 je navrženo, buď uspořádat v každé prstencovité drážce alespoň jedno manžetové těsnění, nebo upravit každou prstencovitou drážku ve tvaru labyrintového těsnění. Nevýhodou tohoto provedení je, že prstencovitý kanálek v závěsném rotoru vyžaduje velice přesné, tedy velice nákladné obrábění. A navíc, nastavení prstencovitého bloku v prstencovitém kanálku závěsného rotoru musí být velice přesné. Z toho vyplývá mimo jiné, že toto provedení je velice citlivé na chyby ve vystředění otáčení závěsného rotoru a rovněž na prudké rázy, zachycované tímto rotorem. Další nevýhodou je, že pro opravu poškozeného prstencovitého kanálku se musí vymontovat celý závěsný rotor. V alternativním provedení obsahuje pevná část otočné objímky pevný neotočný prstenec, který je

-2CZ 298797 B6 axiálně opřen pomocí dvou souprav těsnění o prstenec uložený v prstencovitém kanálku závěsného rotoru. Tento pevný neotočný prstenec je vertikálně posuvný tak, aby mohl být stlačen proti prstenci uloženému v prstencovitém kanálku závěsného rotoru. Toto provedení je poměrně citlivé na chyby v rovinnosti otáčení závěsného rotoru. Avšak takovým chybám v rovinnosti otáčení závěsného rotoru se dá těžko zabránit, neboť zatěžování otočného prstence podpírajícího závěsný rotor ve skříni není obecně symetrické vzhledem k ose otáčení a mění se s úhlovou polohou plnicího žlabu.

V této souvislosti, již více než dvacet let od data podání přihlášky patentu US 4 273 492 není k dispozici uspokojivé řešení pro zásobování otočného ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece tlakovou chladicí kapalinou.

Podstata vynálezu

V této souvislosti bude nesmírně příznivě hodnoceno, že zavážecí zařízení podle prvního nároku vytváří konečně uspokojivé řešení shora uvedeného problému.

Nejdříve je třeba připomenout, že zavážecí zařízení podle vynálezu je takového typu, který obsa20 huje skříň k připevnění na horní část šachtové pece, závěsný rotor, otočně zavěšený v této skříni, plnicí žlab, zavěšený v závěsném rotoru, a alespoň jeden chladicí okruh, nesený závěsným rotorem. Tento chladicí okruh je zásobován chladicí kapalinou prostřednictvím prstencovité otočné objímky, přičemž tato prstencovitá otočná objímka je takového typu, že obsahuje pevný nákružek, nesený skříní, otočný nákružek otočně uspořádaný se závěsným rotorem a ložiskové pro25 středky mezi pevným nákružkem a otočným nákružkem. V otočné objímce je pevný nákružek a otočný nákružek v záběru pro vymezení válcovitého rozhraní, v němž je pomocí alespoň jedné prstencovité drážky zajištěno převádění tlakové chladicí kapaliny mezi pevným nákružkem a otočným nákružkem. Převádění chladicí kapaliny z otočného nákružku k závěsnému rotoru je tedy zajištěno objímkovými prostředky spojenými mezi otočným nákružkem a závěsným roto30 rem. Zařízení podle vynálezu se vyznačuje zejména význaky, které budou následně uvedeny. Prstencovitá otočná objímka je uložena uvnitř skříně v prstencovité nádržce, která je tvořena závěsným rotorem, k jímání uniklé kapaliny. A navíc otočný nákružek je podepřen výlučně pevným nákružkem prostřednictvím ložiskových prostředků. Spojkové prostředky tedy selektivně připojují tento otočný nákružek, volně podepřený pevným nákružkem, k závěsnému rotoru pro selektivní přenášení kroutícího momentu ze závěsného rotoru k otočnému nákružku, pro zabránění přenášení jiných sil ze závěsného rotoru k otočnému nákružku. Objímkové prostředky obsahují nakonec alespoň jeden trubkovitý deformovatelný prvek tak, že uvedené objímkové prostředky tvoří spojení, které není tuhé, mezi otočným nákružkem a závěsným rotorem. Bude příznivě hodnoceno, že tyto význaky zajistí konečně po více než dvaceti letech výzkumu spolehlivé řešení pro zásobování otočného ústrojí zavážecího zařízení šachtové pece tlakovou chladicí kapalinou. Ve skutečnosti u řešení podle vynálezu, otočná objímka nezpůsobuje ani problémy utěsnění, ani problémy nadměrného tření, ani problémy životnosti souprav těsnění, ani problémy odlišných tepelných dilatací, ani problémy zadírání. Otočná objímka není citlivá na prudké rázy, které jsou nevyhnutelně zachycovány závěsným rotorem plnicího žlabu. Není také citlivá k chybám ve vystředění rotoru a k chybám v rovinnosti závěsného rotoru. Není vyžadováno speciální obrábění závěsného rotoru. Otočná objímka může být snadno vyměněna bez demontování závěsného rotoru.

Rovněž bude příznivě hodnoceno, že zařízení podle vynálezu dovoluje snadné integrování chla50 dicího okruhu neseného závěsným rotorem do uzavřeného chladicího okruhu. Za tím účelem postačí, uspořádat první prstencovitou drážku ve válcovitém rozhraní pro zajištění převádění chladicí kapaliny z pevného nákružku k otočnému nákružku, a druhé prstencovité drážky ve válcovitém rozhraní pro zajištění převádění chladicí kapaliny z otočného nákružku k pevnému

-3 CZ 298797 B6 nákružku. Za tím účelem je možno nechat procházet chladicí kapalinu prstencovitou otočnou objímkou tam a zpět.

Alternativně může chladicí obvod nebo mohou chladicí obvody obsahovat alespoň jedno otevře5 né výpustné potrubí. V tomto případě skříň s výhodou obsahuje pevnou prstencovitou nádržku na jímání chladicí kapaliny, do níž je zaústěno výpustné potrubí nebojsou zaústěna výpustná potrubí, když se závěsný rotor otáčí. K pevné prstencovité nádržce jsou připojeny odváděči prostředky pro kontrolované odvádění chladicí kapaliny vně skříně.

K prstencovité nádržce pro jímání uniklé kapaliny jsou s výhodou připojeny drenážní prostředky, pro kontrolované odvádění množství uniklé kapaliny, uložené v této nádržce, vně skříně.

Ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu je pevný nákružek otočné objímky nesen prstencovitou přírubou, která je upevněna na skříni. Prstencovitá nádržka k jímání uniklé kapaliny obsahuje horní okraje, které jsou ve spojení s touto prstencovitou přírubou pro vymezení labyrintových těsnění. Z toho vyplývá, že otočná objímka je poměrně dobře izolovaná od zbývající části skříně.

Objímkové prostředky s výhodou obsahují alespoň jednu ohebnou a axiálně stlačitelnou spojko20 vou objímku, která je s výhodou nesena otočným nákružkem a obsahuje spojkovou hlavu. K této spojkové objímce dále připojeno spojkové sedlo, které je uspořádáno v prstencovité nádržce k jímání uniklé kapaliny tak, že uvedená spojková hlava je usazena na uvedeném spojkovém sedle, když je prstencovitá otočná objímka uložena v prstencovité nádržce k jímání uniklé kapaliny. Bude příznivě hodnoceno, že tento typ provedení velice usnadňuje montáž a demontáž prstenco25 vité otočné objímky.

Shora uvedené spojkové prostředky s výhodou obsahují jednoduchý radiální příčník uložený v prstencovité nádržce k jímání uniklé kapaliny závěsného rotoru a zářez v otočném nákružku. Tento zářez je v záběru s radiálním příčníkem, když je otočná prstencovitá objímka uspořádána v prstencovité nádržce pro jímání uniklé kapaliny.

Objímkové prostředky jsou s výhodou zaústěny do sběrné prstencovité komory, uspořádané pod uvedenou prstencovitou nádržkou k jímání uniklé kapaliny. Ke sběrné prstencovité komoře je připevněno několik chladicích okruhů nesených závěsným rotorem.

Ve výhodném provedení je mezi prstencovitou drážkou a ložiskovými prostředky, respektive mezi dvěma sousedními prstencovitými drážkami uspořádána v axiálním odstupu dvojice souprav těsnění. Z oblasti válcovitého rozhraní mezi těmito dvěma soupravami těsnění dvojice souprav těsnění je drenážním kanálkem odváděna kapalina do prstencovité nádržky pro jímání uniklé kapaliny.

Přehled obrázků na výkresech

Další podrobnosti a vlastnosti zařízení vyplynou z podrobného popisu několika příkladů výhodného provedení, které jsou dále uvedeny pro objasnění podle přiloženého výkresu, kde na obr. 1 je ve vertikálním řezu znázorněno první provedení zavážecí zařízení šachtové pece podle vynálezu, na obr. 2 je v jednom vertikálním řezu znázorněna otočná prstencovitá objímka, kterou je vybaveno zavážecí zařízení šachtové pece z obr. 1, na obr. 3 je v dalším vertikálním řezu znázor50 něna otočná prstencovitá objímka, kterou je vybaveno zavážecí zařízení šachtové pece z obr. 1, na obr. 4 je v ještě dalším vertikálním řezu znázorněna otočná prstencovitá objímka, kterou je vybaveno zavážecí zařízení šachtové pece z obr. 1, na obr. 5 je zobrazen řez podle přímky 5-5 a na obr. 6 je ve vertikálním řezu znázorněno druhé provedení zavážecí zařízení šachtové pece podle vynálezu.

-4CZ 298797 B6

Příklady provedení vynálezu

Na obrázcích jsou totožné nebo podobné prvky označeny stejnými vztahovými značkami.

Na obr. 1 schematicky znázorněno zavážecí zařízení pece s otočným plnicím žlabem 10, které je určeno k vybavení šachtové pece, jako je například vysoká pec.

Toto zařízení obsahuje skříň J2 s prstencovitou přírubou 14 na svém spodním okraji, nosnou desku 16 na svém horním okraji a boční plášť 18. Prstencovitá příruba 14 slouží k utěsněnému ío připojení skříně 12 k protilehlé přírubě (není znázorněna) šachtové pece. K nosné desce 16 je utěsněné připojen vnitřní konec násypky nebo ventilové skříně (není znázorněno). Boční plášť 18 utěsněné připojuje přírubu 14 k nosné desce 16. Ve středovém otvoru nosné desky 16 je upevněno pevné plnicí pouzdro 20 pomocí prstencovité příruby 22. Toto pevné plnící pouzdro 20 prochází do skříně 12 pro vymezení plnicího kanálku 24 pro materiál, který je zavážen do šach15 tové pece. Tento plnicí kanál 24 má středovou osu 26, která je normálně totožná se středovou osou šachtové pece.

Ve skříni 12 je uložen závěsný rotor 28 pro plnicí žlab 10. Horní konec závěsného rotoru 28 vytváří závěsné pouzdro 30, které obklopuje pevné plnicí pouzdro 20, a je zavěšeno pomocí ložiskového kroužku 32 velkého průměru ve skříni 12. Spodní konec závěsného rotoru 28 vytváří stěnovou komoru 34 ve středovém otvoru spodní příruby 14 skříně 12. Kromě toho nese závěsné ložisko 36 pro plnicí žlab 10.

Ozubený věnec 38 závěsného pouzdra 30 je v záběru s motorem (není znázorněn) pro uvádění závěsného rotoru 28, a tím i zavěšeného plnicího žlabu 10, do otočného pohybu kolem osy 26. Nejčastěji je plnicí žlab 10 kromě toho vybaven otočným ústrojím (není znázorněno), které dovoluje měnit jeho úhel sklonu tím, že umožní jeho otáčení ve svých závěsných ložiskách 36 kolem osy 40, která je kolmá ke středové ose 26 (na obr. 1 je osa 40 kolmá k rovině výkresu).

Pro ochranu stěnové komory 34 před zvýšenou teplotou v šachtové peci a pro zabránění, aby tato komora přenášela žár dovnitř skříně 12, je stěnová komora 34 opatřena chladicími okruhy 42], 42% 42% 42% v nichž se nechá cirkulovat chladicí kapalina, například voda. Tyto chladicí okruhy 42b 42?, 42% 424 obsahují s výhodou přepážky nebo trubice (nejsou znázorněny), které nechávají cirkulovat chladicí vodu v předem stanovené trase podél stěn stěnové komory 34· Jsou spojeny s okruhem pro dodávání chladicí kapaliny pomocí otočné prstencovité objímky, která je celkově označena vztahovou značkou 44. Tato objímka 44 je uložena uvnitř skříně 12 v prstencovité nádržce 46, k jímání uniklé kapaliny, která je tvořena horním koncem závěsného pouzdra 30 závěsného rotoru 28. S odvoláním na obr. 2 je třeba poznamenat, že oba horní okraje 48 a 50 prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny jsou ve spojení s prstencovitou přírubou 22 pro vymezení labyrintových těsnění 52 a 54. Takto je vymezen ve vnitřku skříně 12 určitý druh oddělené komory 56, v níž je tento vnitřek dobře chráněn před kouřem, který proniká do skříně 12. Pro ještě vyšší posílení této ochrany, je možno vstříknout do této oddělené komory 56 čistý plyn tak, aby se v této komoře udržel přetlak vzhledem k peci.

Otočná prstencovitá objímka 44 bude nyní podrobněji popsána pomocí obr. 2 až 5. Je třeba poznamenat, že obr. 2 až 4 představují vertikální řezy prstencovitou objímkou 44 z obr. 1 ve třech různých místech, zobrazující postupně:

Na obr. 2 - převádění chladicí kapaliny otočnou prstencovitou objímkou 44 k závěsnému rotoru 28;

na obr. 3 - zpětný proud chladicí kapaliny od závěsného rotoru 28 otočnou prstencovitou objímkou 44;

na obr. 4 - mechanické připojení otočné prstencovité objímky 44 k závěsnému rotoru 28, jeho mazání a řízení množství uniklé kapaliny.

-5 CZ 298797 B6

Nejdříve s odvoláním na obr. 4 bude stručně popsána mechanická koncepce otočné prstencovité objímky 44. Tato objímka obsahuje pevný nákružek 60, který je přišroubován ke spodnímu povrchu příruby 22, jakož i otočný nákružek 62, který je uložen s radiální vůlí v pevném nákružku 60. Je důležité vyznačit, že otočný nákružek 62 je výlučně podepřen pevným nákružkem 60 pro5 střednictvím ložiska 64. Ve skutečnosti neexistuje pevné spojení mezi otočným nákružkem 62 a závěsným rotorem 28, proto selektivní spojkové prostředky spojují otočný nákružek 62 se závěsným rotorem 28, pro selektivní přenášení kroutícího momentu ze závěsného rotoru 28 na otočný nákružek 62, pro zabránění přenášení jiných sil závěsného rotoru 28 na otočný nákružek 62. Obzvláště jednoduché provedení tohoto spojkového prostředkuje zobrazeno pomocí obr. 4 a 5. ío Jedná se o radiální příčník 65, který je upevněn v prstencovité nádržce 46 pro jímání uniklé kapaliny, a který je v záběru se zářezem 66 v otočném nákružku 62, když otočná prstencovitá objímka 44 je upevněna v prstencovité nádržce 46 pro jímání uniklé kapaliny. Bude příznivě hodnoceno, že radiální příčník 65 a zářez 66 jsou v záběru pro přenášení kroutícího momentu ze závěsného rotoru 28 na otočný nákružek 62. umožňující současně vertikální a radiální přemisťo15 vání vzhledem k těmto dvěma prvkům. To způsobuje, že otočná prstencovitá objímka 44 se stává kvazi necitlivou k tepelným dilatacím, rázům, vibracím a vadám v uspořádání, kterým je vystaven závěsný rotor 28. Zbývá poznamenat, že vztahová značka 68 označuje celkově tlakový mazací okruh ložiska 64. Přebytek maziva je odváděn pod ložiskem 64 drenážním kanálkem 69 do plnicího kanálku 24.

Nyní s odkazem na obr. 2 bude podrobněji popsáno převádění chladicí kapaliny do závěsného rotoru 28 otočnou prstencovitou objímkou 44. Vztahová značka 70 označuje objímku pro plnicí potrubí tlakově chladicí kapaliny. Vnitřní kanálek 72 pevného nákružku 60 spojuje tuto objímku 70 s prstencovitou drážkou 74, která je uspořádána na konkávním válcovitém povrchu 76 pev25 ného nákružku 60. Vnitřní kanálek 78 otočného nákružku 62 je spojen s ústím 80, které je uspořádáno na konvexním válcovitém povrchu 82 otočného nákružku 62 proti prstencovité drážce 74. Tento vnitřní kanálek 78 je zaústěn do spodního čelního povrchu otočného nákružku 62 ve spojkové objímce 84·

Závěrem lze říci, že tlaková chladicí kapalina, přiváděná do objímky 70, proudí do pevného nákružku 60 přes vnitřní kanálek 72 do prstencovité drážky 74, aby byla převedena přes válcovité rozhraní, tvořené dvěma válcovitými povrchy 76 a 82 a prvním ústím 80, do otočného nákružku 62. V tomto nákružku prochází chladicí kapalina vnitřním kanálkem 78 do spojkové objímky 84.

Ještě s odkazem na obr. 2 bude třeba poznamenat, že spojková objímka 84 axiálně vystupuje vzhledem ke spodnímu čelnímu povrchu otočného nákružku 62. Obsahuje trubkovitý prvek 100, který je bočně ohebný a axiálně stlačitelný, který je zapuštěný svým jedním koncem do spodního čelního povrchu otočného nákružku 62. Druhý konec nese spojkovou hlavu 102. Trubkovitý prvek 100 obsahuje měchový kompenzátor 104, ovinutý tlačnou šroubovitou pružinou 106. Spojková hlava 102 je spojena se spojkovým sedlem 108, které je uspořádáno na spodní části prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny, aby spojková hlava 102 dosedla na spojkové sedlo, když je prstencovitá otočná objímka 44 uložena v prstencovité nádržce 46 k jímání uniklé kapaliny. Je třeba poznamenat, že tlačná pružina 106 zajišťuje tedy dostatečný tlakový kontakt mezi spojkovou hlavou 102 a spojkovým sedlem 108, aby těsnicí spoj 110, který je umístěn buď na sférické konvexní koruně 111 spojkové hlavy 102, nebo na kónické konkávní koruně 112 spojkového sedla 108, mohl zajistit utěsnění mezi těmito dvěma spojkovými prvky. Zbývá poznamenat, že spojkové sedlo 108 by mohlo být také umístěno na otočném nákružku 62. V tom případě by spojková objímka 84 axiálně vyčnívala vzhledem ke spodní části prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé tekutiny. Nakonec by spojková hlava 102 mohla být opatřena kónickou konkávní korunou a spojkové sedlo sférickou konvexní korunou, které by byly v záběru nebo bez záběru s těsnicím spojem pro zajištění utěsnění při svém spojení.

-6CZ 298797 B6

Z první spojkové objímky 84 proniká tlaková chladicí kapalina přes spojkové sedlo 108 do sběrné prstencovité komory 114 chladicí kapaliny. Tato komora je uspořádána bezprostředně pod prstencovitou nádržkou 46. K této sběrné prstencovité komoře 114 chladicí kapaliny závěsného rotoru 28 jsou připojeny plnicí trubky chladicích okruhů 42¼ 42₂, 42¼ 42¼ nesených závěsným rotorem 28. Na obr. 1 je příkladně znázorněna plnicí trubka 116, která zásobuje chladicí okruh 42,.

Na obr. 1 je patrno, že chladicí kapalina opouští chladicí okruh 42, zpětným potrubím 118, které je zaústěno do druhé sběrné prstencovité komory 120. Tato komora je uspořádána právě pod ío první sběrnou prstencovitou komorou 114.

Nyní s odkazem na obr. 3 bude podrobněji popsán zpětný proud chladicí kapaliny prstencovitou otočnou objímkou 44. Druhá sběrná prstencovitá komora 120 slouží k jímání veškeré vrácené chladicí kapaliny z chladicích okruhů 42j_, 42₂, 42₂, 42₄. Je spojena přes soubor spojkové objímky

84' a spojkového sedla 108', který je stejného typu jako shora popsaný soubor 84 a 108, s vnitřním kanálkem 78' otočného nákružku 62. Z tohoto kanálku 78' prochází chladicí kapalina, obráceným směrem ke shora popsanému směru, ústím 80' a válcovitým rozhraním 76, 82 do druhé prstencovité drážky 74', uspořádaně ve válcovitém konkávním povrchu 76 pevného nákružku 60. V tomto pevném nákružku 60 je chladicí kapalina vedena přes vnitřní kanálek 72' do pevné objímky 70' pro zpětné potrubí tlakové chladicí kapaliny.

Nyní s odkazem na obr. 4 bude podrobněji popsáno uspořádání množství uniklé kapaliny. Nejdříve je třeba poznamenat, že radiální vůle mezi pevným nákružkem 60 a otočným nákružkem 62 je poměrně důležitá, pro snížení nebezpečí zadření těchto dvou nákružků 60 a 62. Tedy je množ25 ství uniklé kapaliny v axiálním směru do válcovitého rozhraní 76, 82 dosti důležité. Toto množství uniklé kapaliny je proto kontrolováno soupravou těsnění a drenážními kanálky. První dvojice soupravy těsnění 121' a 121 je uspořádána ve válcovitém rozhraní 76, 82 mezi drážkou 74 a ložiskem 64. Tyto dvě soupravy těsnění 121' a 121 jsou ve vzájemném axiálním odstupu a z oblasti 122 je odváděna kapalina drenážním kanálkem 124 do prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny. Vzhledem k tomu, že tlak v tlakovém mazacím okruhu 68 je vyšší než v oblasti 122 válcovitého rozhraní 76, 82, je zaručeno, že chladicí kapalina nemůže proniknout do ložiska 64. Druhá dvojice soupravy těsnění 126' a 126 je uspořádána ve válcovitém rozhraní 76, 82 mezi první drážkou 74 a druhou drážkou 74'. Z oblasti 128 válcovitého rozhraní 76, 82 umístěné mezi těmito dvěma soupravami těsnění 126' a 126 je odváděna kapalina drenážním kanálkem

130 do prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny. Vzhledem k tomu, že tlak v oblasti 128 válcovitého rozhraní 76, 82 je nižší než tlak ve druhé drážce 74', j^e zaručeno, že chladicí kapalina nemůže být spojena nakrátko přes válcovitě rozhraní 76, 82 první drážky 74, kde panuje plnicí tlak, do druhé drážky 74', kde panuje tlak zpětného proudu, který je citelně slabší než plnicí tlak. Poslední souprava těsnění 132 je uspořádána ve válcovitém rozhraní 76, 82, pod dru40 hou drážkou 74/. Množství uniklé kapaliny, proudící přes tuto soupravu těsnění 132 je odváděno přes válcovité rozhraní 76, 82 do prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny. Závěrem lze říci, že soupravy těsnění 121', 121, 126', 126 a 132 nemají za úkol úplné anulování množství uniklé kapaliny, ale jeho omezení na rozumnou hodnotu a jeho kontrolované odvádění kanálky do prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny. Z toho vyplývá, že soupravy těsnění 12Γ,

121, 126', 126 a 132 jsou vždycky dobře chlazeny a mazány, což znatelně zvyšuje jejich životnost a odstraňuje zadření. A navíc, je takto podstatně snížen výkon nutný pro otáčení otočného nákružku 62 v pevném nákružku 60.

Vztahová značka 134 označuje drenážní trubku, která umožňuje odvádění množství uniklé kapa50 líny do prstencovité nádržky 46 k jímání uniklé kapaliny. Na obr. 1 je patrno, že tato drenážní trubka 134 je zaústěna do pevné prstencovité nádržky 136, která je uspořádána ve vnitřním okraji skříně 12. Když se závěsný rotor otáčí, volný konec drenážní trubky 134 se pohybuje v pevné prstencovité nádržce 136. Zbývá poznamenat, že k pevné prstencovité nádržce 136 jsou připo-7CZ 298797 B6 jeny odváděči prostředky, pro kontrolované odvádění chladicí kapaliny vně skříně 12. Na obr. 1 jsou tyto odváděči prostředky schematicky znázorněny trubkami 138.

Na obr. 6 je znázorněno zjednodušené provedení zařízení z obr. 1. V tomto zjednodušeném pro5 vedení zpětný proud chladicí kapaliny z chladicích okruhů 42¼ 42?, 42¼ 42₄ neprochází prstencovitou otočnou objímkou 44', aleje odváděn výpustným potrubím otevřeným do pevné prstencovité nádržky 136, kteráje uspořádána ve vnitřním okraji skříně 12. Na obr. 6 je například znázorněno výpustné potrubí 140 chladicího okruhu 42χ Z toho vyplývá, že prstencovitá otočná objímka 44' musí mít pouze jednu prstencovitou drážku a vnitřní kanálky pro zajištění převádění ío tlakové chladicí kapaliny mezi pevným nákružkem a otočným nákružkem. Nevýhodou tohoto systému je, že v pevné prstencovité nádržce 136 je chladicí kapalina vystavena atmosféře, která panuje ve skříni 12. To vyžaduje dražší úpravu chladicí vody před její recirkulace v chladicím systému.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Zavážecí zařízení šachtové pece, obsahující: skříň (12) k připevnění na horní část šachtové pece; závěsný rotor (28), otočně zavěšený v uvedené skříni (12); plnicí žlab (10), zavěšený v uvedeném závěsném rotoru (28);

25 alespoň jeden chladicí okruh (42), nesený uvedeným závěsným rotorem (28);

prstencovitou otočnou objímku (44) pro zásobování uvedeného chladicího okruhu (42) chladicí kapalinou, přičemž uvedená prstencovitá otočná objímka (44) obsahuje pevný nákružek (60), nesený uvedenou skříní (12), otočný nákružek (62) otočně uspořádaný s uvedeným závěsným rotorem (28) a ložiskové prostředky (32) mezi uvedeným pevným nákružkem (60) a uvedeným

30 otočným nákružkem (62), které jsou v záběru pro vymezení válcovitého rozhraní, v němž je pomocí alespoň jedné prstencovité drážky (74, 74') zajištěno převádění tlakové chladicí kapaliny mezi uvedeným pevným nákružkem (60) a uvedeným otočným nákružkem (62), a objímkové prostředky (84, 108, 84', 108') spojené mezi uvedeným pevným nákružkem (60) a uvedeným otočným nákružkem (62) a uvedeným závěsným rotorem (28), pro zajištění převádění

35 chladicí kapaliny z uvedeného otočného nákružku (62) k uvedenému závěsnému rotoru (28), vyznačující se tím, že uvedená prstencovitá otočná objímka (44) je uložena uvnitř skříně (12) v prstencovité nádržce (46) k jímání uniklé kapaliny, která je tvořena uvedeným závěsným rotorem (28);

přičemž uvedený otočný nákružek (62) je podepřen výlučně uvedeným pevným nákružkem (60)

40 prostřednictvím uvedených ložiskových prostředků (64);

přičemž spojkovými prostředky (65, 66) je selektivně připojen uvedený otočný nákružek (62) k uvedenému závěsnému rotoru (28) pro selektivní přenášení kroutícího momentu z uvedeného závěsného rotoru (28) k uvedenému otočnému nákružku (62), pro zabránění přenášení jiných sil z uvedeného závěsného rotoru (28) k uvedenému otočnému nákružku (62); a

45 přičemž uvedené objímkové prostředky (84, 108, 84', 108') obsahují alespoň jeden trubkovitý deformovatelný prvek tak, že uvedené objímkové prostředky (84, 108, 84', 108') tvoří spojení, které není tuhé, mezi uvedeným otočným nákružkem (62) a uvedeným závěsným rotorem (28).

- 8 CZ 298797 B6
2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že obsahuje:

první prstencovitou drážku (74), uspořádanou v uvedeném válcovitém rozhraní, pro zajištění převádění chladicí kapaliny z uvedeného pevného nákružku (60) k uvedenému otočnému nákružku (62), a

5 druhou prstencovitou drážku (74'), uspořádanou v uvedeném válcovitém rozhraní, pro zajištění převádění chladicí kapaliny z uvedeného otočného nákružku (62) k uvedenému pevnému nákružku (60).
3. Zařízení podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m , že:

ío alespoň jeden uvedený chladicí okruh (42), obsahuje alespoň jedno výpustné potrubí;

přičemž skříň (12) obsahuje pevnou prstencovitou nádržku (136) k jímání chladicí kapaliny;

přičemž uvedené výpustné potrubí (140) je zaústěno do uvedené pevné prstencovité nádržky (136) při otáčení uvedeného závěsného rotoru (28); a přičemž k pevné prstencovité nádržce (136) jsou připojeny odváděči prostředky pro odvádění

15 chladicí kapaliny vně skříně (12).
4. Zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že obsahuje drenážní prostředky (134, 136, 138), které jsou připojeny k uvedené prstencovité nádržce (46) k jímání uniklé kapaliny, pro kontrolované odvádění množství uniklé kapaliny, uložené v této nádržce, vně uve20 děné skříně (12).
5. Zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že uvedený pevný nákružek (60) je nesen prstencovitou přírubou (22) upevněnou na uvedené skříni; a přičemž uvedená prstencovitá nádržka (46) k jímání uniklé kapaliny obsahuje horní okraje (48,

25 50), které jsou ve spojení s prstencovitou přírubou (22) pro vymezení labyrintových těsnění (52), (54).
6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že uvedené objímkové prostředky (84, 108, 84', 108') obsahují:

30 alespoň jednu ohebnou a axiálně stlačitelnou spojkovou objímku (84, 84'), kteráje nesena uvedeným otočným nákružkem (62) a obsahuje spojkovou hlavu (102); a spojkové sedlo (108, 108'), které je uspořádáno v uvedené prstencovité nádržce (46) k jímání uniklé kapaliny tak, že uvedená spojková hlava je usazena na uvedeném spojkovém sedle (102), když uvedená prstencovitá otočná objímka (44) je uložena v uvedené prstencovité nádržce (46) k

35 jímání uniklé kapaliny.
7. Zařízení podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že uvedené spojkové prostředky (65, 66) obsahují:

radiální příčník (65) uložený v uvedené prstencovité nádržce (46) k jímání uniklé kapaliny

40 závěsného rotoru (28); a zářez (66) v uvedeném otočném nákružku (62), který je v záběru s uvedeným radiálním příčníkem (65), když je otočná prstencovitá objímka (44) uspořádána v prstencovité nádržce (46) pro jímání uniklé kapaliny.
8. Zařízení podle nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že uvedené objímkové pro45 středky (84, 108, 84', 108') jsou zaústěny do sběrné prstencovité komory (114, 120), uspořádané pod uvedenou prstencovitou nádržkou (46) k jímání uniklé kapaliny; a přičemž k uvedené sběrné prstencovité komoře je připojeno několik chladicích okruhů (42) nesených uvedeným závěsným rotorem (28).

-9CZ 298797 B6
9. Zařízení podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že obsahuje dvojici souprav těsnění (121, 121'), (126', 126) uspořádaných v axiálním odstupu, přičemž uvedená dvojice souprav těsnění je uspořádána v uvedeném válcovitém rozhraní mezi prstencovitou drážkou (74) a uvedenými ložiskovými prostředky (64) nebo mezi dvěma sousedními prstencovitými drážkami

5 (74, 74'); a dále obsahuje drenážní kanálek (124, 130), schopný odvádění kapaliny z oblasti válcovitého rozhraní (122, 128) mezi těmito dvěma soupravami těsnění dvojice souprav těsnění do prstencovité nádržky (46) pro jímání uniklé kapaliny.