Подвеска системы питателей для модульной печи

Полезная модель относится к оборудованию для производства минерального волокна, в частности, для производства базальтового волокна. Предлагаемая подвеска предназначена для прикрепления к поду выработочной части модульной печи системы питателей, содержащей струйный питатель и фильерный питатель. Подвеска системы питателей для модульной печи содержит корзину и полку с проемом, установленную над корзиной с помощью вертикальных несущих стержней, которые своими нижними частями соединены с корзиной, а своими средними частями соединены с полкой, и дополнительно снабжена основанием с проемом, причем основание установлено над полкой, соединено с верхними частями несущих стержней и снабжено монтажными элементами, несущие стержни в средних частях дополнительно снабжены пружинами, а полка установлена с опорой на пружины с возможностью перемещения полки вдоль несущих стержней. Технический результат заключается в упрощении монтажа и демонтажа системы питателей, а также в обеспечении смягчения нагрузок на вертикальный струйный питатель, возникающих вследствие термического расширения материала струйного питателя. 4 зависимых п.ф., 7 илл.

Полезная модель относится к оборудованию для производства минерального волокна, в частности, для производства базальтового волокна. Предлагаемая подвеска предназначена для прикрепления к поду выработочной части модульной печи системы питателей, содержащей струйный питатель и фильерный питатель. Система питателей, как правило, дополнительно содержит также холодильник подфильерной зоны, а питатели оснащены токоподводами питателей и холодильниками токоподводов питателей.

Питатели изготовлены из дорогостоящего жаропрочного коррозионностойкого сплава. Холодильники токоподводов изготовлены из менее дорогостоящего материала, обладают большей механической прочностью. При монтаже питателей используют подвеску-конструкцию, с которой взаимодействуют наиболее прочные части питателей (например, холодильник токоподвода). Подвеску с питателями крепят к поду печи.

Известна подвеска системы питателей, содержащая корзину и полку с проемом, установленную над корзиной с помощью четырех вертикальных несущих стержней, которые своими нижними частями соединены с корзиной, а своими средними частями соединены с полкой (найдено 31.10.2012 в Интернете на странице http://www.zaomineral.narod.ru/274.JPG; см. также рис.3 на стр.22 «Обзора рынка непрерывного базальтового волокна, армирующих изделий и материалов на его основе в СНГ», издание 2-е, дополненное и переработанное, ИнфоМайн, Москва, октябрь 2011, адрес сайта в Интернете: www.infomine.ru). Эта подвеска является прототипом предлагаемой полезной модели. Верхние части несущих стержней служат для прикрепления подвески к печи. Подвеска предназначена для прикрепления и удержания под выработочной частью печи системы питателей, содержащей струйный питатель и фильерный питатель, а также охлаждаемые узлы токоподводов питателей. Корзина предназначена для поддержки фильерного питателя с токоподводами и их холодильниками. Полка выполнена в форме пластины, снабженной проемом, и при эксплуатации подвески служит опорой узла нижнего токоподвода струйного питателя, снижает нагрузку со стороны струйного питателя на фильерный питатель. Полка и корзина соединены с несущими стержнями неподвижно с помощью гаек. Недостатком этой подвески является отсутствие поддержки для узла верхнего токоподвода струйного питателя. Независимо от формы струйного питателя (изогнутый, наклонный питатель или прямой вертикальный питатель), при эксплуатации подвески это приводит к необходимости крепления узла верхнего токоподвода струйного питателя непосредственно к брусу пода выработочной части печи (с применением средств электрической изоляции). Это ведет к сложности монтажа и демонтажа системы питателей. При использовании такой подвески для поддержания системы питателей, содержащей вертикальный (прямой) струйный питатель, возникает значительная деформирующая нагрузка на конструкцию струйного питателя со стороны полки (так как полка закреплена на несущих стержнях неподвижно) вследствие термического расширения материала струйного питателя при нагревании, что может привести к выходу струйного питателя из строя. Это может потребовать усложнения конструкции прямого струйного питателя, например, выполнения компенсирующих участков (см. изобретение SU 1211230; С03В 37/09; опубл. 15.02.1986). На рисунке страницы http://www.zaomineral.narod.ru/274.JPG показано использование подвески для поддержки системы питателей, содержащей струйный питатель изогнутой формы. Использование изогнутого струйного питателя смягчает вредное влияние термической деформации, но изогнутая форма струйного питателя ухудшает гидродинамические характеристики потока расплава через струйный питатель. Верхние концы несущих стержней этой подвески расположены по отношению друг к другу как углы прямоугольника. Такое взаимное расположение несущих стержней наиболее удобно, поскольку корзина, предназначенная для поддержания фильерного питателя, обычно имеет в плане прямоугольную форму (так как прямоугольная в плане форма является наиболее распространенной для фильерных питателей). Поскольку в подвеске не предусмотрено иных элементов для крепления подвески к поду печи, кроме верхних концов несущих стержней, для надежного закрепления подвески ее следует крепить к поду печи в четырех точках, соответствующих концам несущих стержней. Крепление в трех точках из имеющихся четырех точек, которое могло бы сэкономить время и усилия, не достаточно надежно, так как ведет к неравномерности распределения механических нагрузок на конструкцию подвески.

Предлагаемая полезная модель направлена на создание подвески системы питателей для модульной печи, которая при эксплуатации обеспечивает упрощение монтажа и демонтажа системы питателей, а также обеспечивает смягчение нагрузок на вертикальный струйный питатель (предпочтительно с коническими токоподводами), возникающих вследствие термического расширения материала струйного питателя, и таким образом препятствует его разрушению или деформации.

Указанная задача в общем исполнении предлагаемой полезной модели решается тем, что подвеска системы питателей для модульной печи, содержащая корзину и полку с проемом, установленную над корзиной с помощью вертикальных несущих стержней, которые своими нижними частями соединены с корзиной, а своими средними частями соединены с полкой, дополнительно снабжена основанием с проемом, причем основание установлено над полкой, соединено с верхними частями несущих стержней и снабжено монтажными элементами, несущие стержни в средних частях дополнительно снабжены пружинами, а полка установлена с опорой на пружины с возможностью перемещения полки вдоль несущих стержней.

В первом частном исполнении указанная задача решается также тем, что несущие стержни подвески, выполненной в соответствии с вышеуказанным общим исполнением, снабжены винтовой резьбой на их верхних, нижних и средних частях, основание, полка и корзина снабжены установочными отверстиями, верхние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях основания с помощью гаек, нижние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях корзины с помощью гаек, средние части несущих стержней пронизывают установочные отверстия полки, на средних частях несущих стержней выше расположения полки дополнительно установлены ограничительные гайки, ниже расположения пружин дополнительно установлены опорные гайки, в верхние и нижние торцы пружин дополнительно установлены соответственно верхние и нижние втулки, снабженные фланцами, причем фланцы нижних втулок опираются на опорные гайки, пружины опираются на фланцы нижних втулок, полка установлена с опорой на пружины через фланцы верхних втулок.

Во втором частном исполнении указанная задача решается также тем, что в подвеске, выполненной в соответствии с вышеуказанным первым частным исполнением, установочные отверстия основания и полки снабжены электроизолирующими установочными вкладышами.

В третьем частном исполнении указанная задача решается также тем, что в предлагаемой подвеске, включая ее первое и второе частное исполнение, проемы основания и полки снабжены электроизолирующими проемными вкладышами.

В четвертом частном исполнении указанная задача решается также тем, что в предлагаемой подвеске, включая ее первое и второе частное исполнение, монтажные элементы основания выполнены в виде монтажных отверстий в количестве, по меньшей мере, трех, причем три из монтажных отверстий распределены равномерно вокруг проема основания, и в них с помощью гаек установлено по одной шпильке.

Предлагаемая подвеска во всех исполнениях отличается от прототипа тем, что дополнительно снабжена основанием с проемом, причем основание установлено над полкой, соединено с верхними частями несущих стержней и снабжено монтажными элементами, несущие стержни в средних частях дополнительно снабжены пружинами, а полка установлена с опорой на пружины с возможностью перемещения полки вдоль несущих стержней.

В первом частном исполнении предлагаемая подвеска отличается от своего общего исполнения тем, что несущие стержни снабжены винтовой резьбой на их верхних, нижних и средних частях, основание, полка и корзина снабжены установочными отверстиями, верхние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях основания с помощью гаек, нижние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях корзины с помощью гаек, средние части несущих стержней пронизывают установочные отверстия полки, на средних частях несущих стержней выше расположения полки дополнительно установлены ограничительные гайки, ниже расположения пружин дополнительно установлены опорные гайки, в верхние и нижние торцы пружин дополнительно установлены соответственно верхние и нижние втулки, снабженные фланцами, причем фланцы нижних втулок опираются на опорные гайки, пружины опираются на фланцы нижних втулок, полка установлена с опорой на пружины через фланцы верхних втулок.

Во втором частном исполнении предлагаемая подвеска отличается от первого частного исполнения тем, что установочные отверстия основания и полки снабжены электроизолирующими установочными вкладышами.

В третьем частном исполнении предлагаемая подвеска отличается от общего исполнения, а также от первого и второго частного исполнения тем, что проемы основания и полки снабжены электроизолирующими проемными вкладышами.

В четвертом частном исполнении предлагаемая подвеска отличается от общего исполнения, а также от первого и второго частного исполнения тем, что монтажные элементы основания выполнены в виде монтажных отверстий в количестве, по меньшей мере, трех, причем три из монтажных отверстий распределены равномерно вокруг проема основания, и в них с помощью гаек установлено по одной шпильке.

Технический результат проявляется при эксплуатации предлагаемой подвески.

Подвеска системы питателей для модульной печи обеспечивает удержание системы питателей в рабочем положении под выработочной частью печи, обеспечивает сохранение формы питателей в условиях нагрева и вызванного нагревом уменьшения их собственной механической прочности. Вертикальные несущие стержни обеспечивают связь между основанием, корзиной и полкой, обеспечивают их взаимную ориентацию и порядок расположения по вертикали. Основание, полка и корзина могут быть снабжены отверстиями или пазами, проушинами и т.п., служащими для связи с несущими стержнями. Основание и полка в простейших случаях могут быть выполнены в виде металлических плоских пластин, в других случаях они могут иметь более сложную форму (например, швеллер, короб и т.д.). Проемы могут быть выполнены в виде отверстий или, например, пазов; предпочтительная форма проема - круглое отверстие, чей диаметр больше максимального диаметра конической части соответствующего токоподвода, но меньше максимального диаметра узла токоподвода вместе с его холодильниками. Монтажный элемент основания может быть выполнен в любом известном виде монтажного элемента (например, гладкое отверстие или отверстие с винтовой резьбой, или паз, или байонетное гнездо, или проушина и т.д.), предпочтительно предназначенного для крепления основания к поду печи через посредство иного известного крепежного устройства, такого как болт или шпилька, или штифт, или крюк и т.п. Также монтажный элемент основания может быть изготовлен за одно целое с основанием в форме, позволяющей его непосредственное крепление к конструкциям пода печи (например, он может быть выполнен как приваренный к основанию штифт, или как штампованный или отогнутый участок основания). Важно, что оптимальные точки крепления подвески к поду печи и соответствующее им расположение монтажных элементов основания могут быть заданы на этапе проектирования производственного комплекса, и могут (в отличие от прототипа) не совпадать с проекциями несущих стержней подвески на поверхность пода печи. Основание через несущие стержни принимает на себя нагрузку от всех прочих элементов предлагаемой подвески и служит для присоединения предлагаемой подвески к поду печи с использованием монтажных элементов основания и дополнительных известных крепежных устройств (например, болтов, шпилек, штифтов и т.п.). Если для крепления конкретного исполнения предлагаемой подвески к поду печи требуются дополнительные крепежные устройства, то такие крепежные устройства могут поставляться производителем в комплекте с предлагаемой подвеской. Также известные крепежные устройства (например, шпильки, штифты кронштейны и т.д.) могут быть приобретены отдельно от подвески и заранее вмонтированы в под выработочной части печи. При эксплуатации предлагаемой подвески трубка струйного питателя пронизывает проем в основании, при этом узел верхнего токоподвода располагается под основанием. Основание с проемом устраняет необходимость крепить узел верхнего токоподвода струйного питателя непосредственно к поду печи. Таким образом, если крепежные устройства вмонтированы в под печи, наличие в конструкции подвески основания с проемом и с монтажными элементами облегчает и ускоряет операции по монтажу подвески с системой питателей в рабочее положение под выработочной частью печи и операции по ее демонтажу. Также основание с проемом предотвращает отклонения струйного питателя от вертикали при свободном положении входного (верхнего) конца струйного питателя и поэтому значительно повышает устойчивость струйного питателя, отсоединенного от выпускного узла печи в процессе монтажа или демонтажа. Кроме того, основание служит экраном, отделяющим систему питателей от теплового воздействия со стороны пода печи, защищает систему питателей от падения на них посторонних предметов или мусора. Выбором длины крепежных устройств (например, штифтов), с помощью которых основание крепят к поду печи, регулируют размер воздушного зазора между подом печи и основанием, и этим влияют на тепловые потоки между узлом верхнего токоподвода струйного питателя, основанием, подом печи и окружающим воздухом. Корзина при эксплуатации предлагаемой подвески поддерживает фильерный питатель с токоподводами и их холодильниками, а также может поддерживать холодильник подфильерной зоны. В качестве корзины предлагаемой подвески могут использоваться известные в отрасли корзины. Полка с проемом при эксплуатации предлагаемой подвески поддерживает узел нижнего токоподвода струйного питателя, при этом трубка струйного питателя пронизывает проем полки, и выход трубки струйного питателя располагается в горловине фильерного питателя. Установка полки с опорой на пружины, которыми в средних частях снабжены несущие стержни, обеспечивает возможность перемещения полки вниз или вверх в равновесное положение под воздействием разнонаправленных сил со стороны пружин и со стороны узла нижнего токоподвода струйного питателя и, таким образом, обеспечивает возможность удлинения или укорочения струйного питателя при изменении его температуры (пример расчета удлинения струйного питателя имеется в описании изобретения SU 1211230). Этим предупреждается разрушение или грубая деформация струйного питателя, расширяется диапазон допустимых температур для регулирования реологических параметров минерального расплава внутри струйного питателя.

Снабжение основания, полки и корзины установочными отверстиями, снабжение несущих стержней винтовой резьбой на их верхних, нижних и средних частях позволяет ввести несущие стержни в установочные отверстия и соединить основание и корзину с несущими стержнями неподвижно с помощью гаек, путем и навинчивания гаек на несущие стержни над и под установочными отверстиями основания и корзины, а также позволяет соединить полку с несущими стержнями подвижно, т.е. с возможностью перемещения полки вдоль несущих стержней, путем навинчивания опорных гаек на несущие стержни под пружинами и ограничительных гаек над установочными отверстиями полки. Опорные гайки служат для регулирования положения нижних торцов пружин (в зависимости от длины и упругости применяемых пружин). Ограничительные гайки служат для обеспечения исходного положения (ориентации) полки, подпираемой пружинами, относительно несущих стержней. Втулки, снабженные фланцами, обеспечивают соосность несущего стержня и пружины, которой он снабжен. Фланец верхней втулки предотвращает проскальзывание пружины в установочное отверстие полки, фланец нижней втулки предотвращает соскальзывание пружины ниже уровня опорной гайки.

При эксплуатации предлагаемой подвески можно дополнительно использовать известные средства электрической изоляции узлов токоподводов от деталей подвески. Например, можно использовать электроизолирующие покрытия, прокладки, втулки, кольца и т.п. между деталями подвески (основание, полка, корзина) и деталями системы питателей.

Снабжение установочных отверстий электроизолирующими установочными вкладышами предотвращает электрический контакт между основанием, полкой и корзиной через несущие стержни и, следовательно, предотвращает замыкание токоподводов с разными потенциалами друг на друга или на электропроводящие конструкции пода печи. Это позволяет эксплуатировать подвеску без применения дополнительных средства электрической изоляции узлов токоподводов от деталей подвески. При этом полка установлена с опорой на пружины через электроизолирующие установочные вкладыши, либо полка установлена с опорой на пружины через фланцы верхних втулок и дополнительно через электроизолирующие установочные вкладыши. Электроизолирующие установочные вкладыши могут быть прикреплены к основанию и к полке с помощью цемента, клея, с помощью резьбового соединения и т.п.

Снабжение проемов основания и полки электроизолирующими проемными вкладышами предотвращает электрический контакт между основанием и узлом верхнего токоподвода струйного питателя, между полкой и узлом нижнего токоподвода струйного питателя, и, следовательно, предотвращает замыкание токоподводов струйного питателя друг на друга или на электропроводящие конструкции пода печи. Это позволяет эксплуатировать подвеску без применения дополнительных средства электрической изоляции узлов токоподводов от деталей подвески. Электроизолирующие проемные вкладыши могут быть прикреплены к основанию и к полке с помощью цемента, клея, с помощью резьбового соединения, байонетного соединения и т.п.

Шпильки, установленные с помощью гаек в трех монтажных отверстиях, распределенных равномерно вокруг проема основания, позволяют прикрепить подвеску к поду печи в трех точках с равномерным распределением механических нагрузок на три шпильки, что позволяет упростить и ускорить монтаж и демонтаж подвески по сравнению с подвеской-прототипом, которую крепят к поду печи в четырех точках. При монтаже подвески с системой питателей под выработочной частью печи шпильки можно закрепить в поде печи разъемным или неразъемным соединением.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими изображениями примера ее выполнения, а также (для сравнения) изображением прототипа, опубликованным на Интернет-сайте www.zaomineral.narod.rn.

Фиг.1. Изображение предлагаемой подвески.

Фиг.2. Изображение предлагаемой подвески.

Фиг.3. Изображение предлагаемой подвески.

Фиг.4. Изображение частного исполнения предлагаемой подвески с установленной системой питателей.

Фиг.5. Изображение частного исполнения предлагаемой подвески с установленной системой питателей.

Фиг.6. Изображение частного исполнения предлагаемой подвески с установленной системой питателей (общий вид).

Фиг.7. Изображение частного исполнения предлагаемой подвески с установленной системой питателей, прикрепленной к поду печи.

Предлагаемая подвеска содержит основание 1, несущие стержни 2, полку 3, корзину 4. Несущие стержни 2 своими верхними частями 5 соединены с основанием 1, своими средними частями 6 соединены с полкой 3, своими нижними частями 7 соединены с корзиной 4. В основании 1 выполнен проем 8. В полке 3 выполнен проем 9. Основание 1 снабжено монтажными элементами 10 (на фиг.1 - отверстия; на фиг.2 - проушины; на фиг.3 - штифты). Несущие стержни 2 в средних частях 6 снабжены пружинами 11. Полка 3 установлена с опорой на пружины 11 с возможностью перемещения полки 3 вдоль несущих стержней 2.

В частных исполнениях (см. фиг.4 - фиг.7) предлагаемой подвески несущие стержни 2 снабжены винтовой резьбой 12, основание 1 снабжено установочными отверстиями 13, полка 3 снабжена установочными отверстиями 14, корзина 4 снабжена установочными отверстиями 15. Верхние части 5 несущих стержней 2 неподвижно закреплены в установочных отверстиях 13 основания 1 с помощью гаек 16, 17, нижние части 7 несущих стержней 2 неподвижно закреплены в установочных отверстиях 15 корзины 4 с помощью гаек 18, 19, средние части 6 несущих стержней 2 пронизывают установочные отверстия 14 полки 3, на средних частях 6 несущих стержней 2 выше расположения полки 3 установлены ограничительные гайки 20, ниже расположения пружин 11 установлены опорные гайки 21, в верхние торцы 22 и в нижние торцы 23 пружин 11 установлены, соответственно, верхние втулки 24 и нижние втулки 25, снабженные фланцами, соответственно, 26, 27. Фланцы 27 нижних втулок 25 опираются на опорные гайки 21, пружины 11 опираются на фланцы 27 нижних втулок 25, полка 3 установлена с опорой на пружины 11 через фланцы 26 верхних втулок 24. На фиг.5 пружины 11 и гайки 19 не показаны.

В частном исполнении предлагаемой подвески (см. фиг.4) установочные отверстия 13 основания 1 и установочные отверстия 14 полки 3 снабжены электроизолирующими установочными вкладышами 28, 29, 30 и 31, закрепленными с помощью клея.

В частном исполнении предлагаемой подвески (см. фиг.5) проемы 8 основания 1 и проемы 9 полки 3 снабжены электроизолирующими проемными вкладышами, соответственно, 32 и 33, закрепленными с помощью клея.

В частных исполнениях предлагаемой подвески (см. фиг.4 - фиг.7) монтажные элементы основания 1 выполнены в виде трех монтажных отверстий 34, распределенных равномерно вокруг проема 8 основания 1. В монтажные отверстия 34 с помощью гаек 35, 36 установлены шпильки 37 в качестве крепежных устройств, служащих для соединения подвески с подом печи.

При эксплуатации предлагаемой подвески в нее устанавливают фильерный питатель 38 и струйный питатель 39. Струйный питатель 39 пронизывает проем 8 основания 1 и проем 9 полки 3. Холодильник 40 узла нижнего токоподвода 41 струйного питателя 39 располагают на полке 3. Холодильник 42 узла верхнего токоподвода 43 струйного питателя 39 располагают под основанием 1. Вход 44 струйного питателя 39 герметично закрепляют в выпускном канале 45 выработочной части 46 модульной печи (см. фиг.7). Шпильки 37 закрепляют в брусе 47 пода 48. Можно предварительно отсоединить шпильки 37 от основания 1, закрепить их в брусе 47 пода выработочной части печи, затем прикрепить подвеску к шпилькам 37 с помощью гаек 35, 36. Под фильерным питателем 38 к корзине 4 крепят подфильерный холодильник 49.

Опытные образцы предлагаемой подвески системы питателей для модульной печи успешно испытаны заявителем. Предлагаемая подвеска системы питателей для модульной печи может изготавливаться в существующих мастерских и цехах предприятий из ассортимента конструкционных материалов, выпускаемых промышленностью, и с использованием существующего оборудования.

1. Подвеска системы питателей для модульной печи, содержащая корзину и полку с проемом, установленную над корзиной с помощью вертикальных несущих стержней, которые своими нижними частями соединены с корзиной, а своими средними частями соединены с полкой, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена основанием с проемом, причем основание установлено над полкой, соединено с верхними частями несущих стержней и снабжено монтажными элементами, несущие стержни в средних частях дополнительно снабжены пружинами, а полка установлена с опорой на пружины с возможностью перемещения полки вдоль несущих стержней.

2. Подвеска по п.1, отличающаяся тем, что несущие стержни снабжены винтовой резьбой на их верхних, нижних и средних частях, основание, полка и корзина снабжены установочными отверстиями, верхние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях основания с помощью гаек, нижние части несущих стержней неподвижно закреплены в установочных отверстиях корзины с помощью гаек, средние части несущих стержней пронизывают установочные отверстия полки, на средних частях несущих стержней выше расположения полки дополнительно установлены ограничительные гайки, ниже расположения пружин дополнительно установлены опорные гайки, в верхние и нижние торцы пружин дополнительно установлены соответственно верхние и нижние втулки, снабженные фланцами, причем фланцы нижних втулок опираются на опорные гайки, пружины опираются на фланцы нижних втулок, полка установлена с опорой на пружины через фланцы верхних втулок.

3. Подвеска по п.2, отличающаяся тем, что установочные отверстия основания и полки снабжены электроизолирующими установочными вкладышами.

4. Подвеска по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что проемы основания и полки снабжены электроизолирующими проемными вкладышами.

5. Подвеска по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что монтажные элементы основания выполнены в виде монтажных отверстий в количестве, по меньшей мере, трех, причем три из монтажных отверстий распределены равномерно вокруг проема основания, и в них с помощью гаек установлено по одной шпильке.