Атмосферный клапан для шахтной печи

012646 Область техники Настоящее изобретение относится к атмосферному клапану, предназначенному для использования в шахтной печи, в частности в доменной печи, для управления газовым потоком из внутренней части находящейся под наддувом печи в окружающую атмосферу. Описание известного уровня техники Доменную печь, как правило, эксплуатируют под рабочим избыточным давлением в диапазоне 1-3 бар, в зависимости от конструкции печи. Атмосферные клапаны, также именуемые клапанами сброса давления или клапанами предотвращения взрыва, обычно устанавливают на колошнике домны для управления газовым выходным потоком из внутренней части находящейся под наддувом печи в окружающую атмосферу через выпускную трубу. Они позволяют сбрасывать давление в случае, если давление внутри печи превысит определенную допустимую величину, которая выше, чем рабочее давление. Они также могут быть использованы в качестве вытяжных устройств, задействованных для вентиляции домны при переводе ее на "тихий ход" с последующей остановкой. Такой атмосферный клапан, как описан, к примеру, в US 4158367, обычно содержит соотнесенное с выпускной трубой седло клапана, подвижный затворный элемент, имеющий периферийную уплотняющую поверхность, взаимодействующую с седлом клапана, и исполнительный механизм, который соединен с затворным элементом для его перемещения между закрытым положением на клапанном седле и открытым положением на расстоянии от клапанного седла. Во время нормальной работы давление колошника непрерывно контролируется и в случае превышения допустимой величины атмосферный клапан автоматически и управляемо открывается с помощью исполнительного механизма. Для обеспечения безопасности и во избежание критического давления и риска взрыва, например в случае неисправности исполнительного механизма, атмосферный клапан, как правило, сконструирован как предохранительный клапан. Для этой цели исполнительный механизм дополнительно оснащается предохранительным приспособлением, имеющим упругие устройства отклонения затворного элемента к клапанному седлу. Предохранительное приспособление позволяет безопасное открытие затворного элемента без участия исполнительного механизма, когда давление внутри печи превышает допустимое давление. В случае неисправности вышеупомянутой управляемой процедуры открытия атмосферный клапан открывается исключительно под действием подъемной силы, возникающей под действием давления на затворный элемент, преодолевающего упругость устройства отклонения. В атмосферном клапане по US 4158367 затворный элемент имеет в целом вогнутую центральную поверхность затвора. Позже, однако, было отдано предпочтение использованию затворного элемента в целом с выпуклой центральной поверхностью затвора, например конической или сферической формы,как описано в патенте US 3601357. В отношении закрытия клапана выпуклая поверхность затвора имеет аэродинамические преимущества над вогнутой поверхностью. Фактически, по сравнению с вогнутой поверхностью затвора, как показано в US 4158367, выпуклая поверхность подвергается пониженному сопротивлению во время закрытия клапана. Следует понимать, что, как только атмосферный клапан открылся, требуется его беспроблемное и быстрое закрытие для того, чтобы избежать чрезмерной потери давления и пагубных последствий для производственного процесса печи. По соображениям безопасности, во время предохранительного открытия атмосферного клапана,определенное снижение давления должно достигаться за определенное время. Очевидно, достигаемое снижение давления зависит от газообразования. Для заданного диаметра клапана газообразование, среди прочего, зависит от высоты открытия, т.е. расстояния между затворным элементом и седлом клапана во время предохранительного открытия. Высота открытия определяется равновесием сил между подъемной силой, вызванной истечением печного газа, и запирающей силой, производимой упругими устройствами отклонения. Хотя предпочтение отдается облегчнному закрытию, известные затворные элементы с выпуклой формой поверхности затвора благодаря своей аэродинамической конфигурации допускают только ограниченную, прилагаемую к затворному элементу подъемную силу и, таким образом, только ограниченное снижение давления для данного диаметра клапана. Цель изобретения Целью настоящего изобретения является разработка атмосферного клапана для шахтной печи, выполненного таким образом, что на его затворном элементе во время предохранительного открытия достигается увеличенная подъемная сила. Общее описание изобретения Для достижения данной цели настоящее изобретение предлагает атмосферный клапан шахтной печи для управления газовым выходным потоком из внутренней части находящейся под давлением печи в окружающую атмосферу через выпускную трубу, содержащий соотнесенное с выпускной трубой седло клапана, выполненный с возможностью изменения положения затворный элемент, имеющий центральную поверхность затвора, и взаимодействующую с седлом клапана периферийную уплотнительную поверхность. Следует отметить, что центральная поверхность затвора, которая может быть по большей части или даже полностью выпуклой, имеет выпуклую поверхность, по меньшей мере, вблизи уплотнительной поверхности. Исполнительный механизм соединен с затворным элементом для перемещения затворного элемента между закрытым положением на седле клапана и открытым положением, удаленным от-1 012646 клапанного седла. Согласно изобретению на краю периферийной уплотнительной поверхности затворный элемент содержит загнутый в обратном направлении отклоняющий участок, причем загнутый в обратном направлении отклоняющий участок содержит отклоняющую поверхность, наклоненную относительно внешней выпуклой части поверхности затвора на угол в диапазоне 30-70. Таким образом, отклоняющий участок задает начальному газовомупотоку, проходящему между седлом клапана и затворным элементом (т.е. у малых отверстий), значительную составляющую скорости в направлении, противоположном начальному перемещению открытия затворного элемента, не препятствуя истечению газа, особенно на малых отверстиях. Благодаря загнутому в обратном направлении отклоняющему участку увеличенная подъемная сила передается затворному элементу посредством газа, истекающего из выпускной трубы и вдоль затворного элемента для данного диаметра клапана. Следовательно, во время предохранительного открытия, может быть достигнуто увеличенное газообразование, без необходимости увеличения диаметра клапана (обычно между 400 и 1000 мм). Другими словами, атмосферный клапан, оснащенный загнутым в обратном направлении отклоняющим участком, граничащим с затворным элементом, достигает увеличенного снижения давления по сравнению с известным из уровня техники атмосферным клапаном, имеющим тот же самый диаметр. Если необходимо, предложенный атмосферный клапан можно уменьшить в диаметре,т.е. смонтировать более компактный, и при этом гарантировать увеличенное или, как минимум, идентичное снижение давления по сравнению с известными из уровня техники устройствами. Становится понятным, что загнутый в обратном направлении отклоняющий участок не оказывает значимого влияния на способность облегченного закрытия затворного элемента, по меньшей мере, с частичной или полностью выпуклой центральной поверхностью затвора. Как становится понятным, поверхность выгиба, наклоненная к выпуклой внешней части поверхности затвора под углом в диапазоне 30-70, а в предпочтительном варианте осуществления изобретения 40-60, достигает оптимального результата относительно как подъемной силы, так и газообразования. Следовательно, в предпочитаемом варианте осуществления изобретения для достижения увеличенной подъемной силы загнутый в обратном направлении отклоняющий участок содержит отклоняющую поверхность, наклоненную к выпуклой центральной поверхности затвора или, по меньшей мере, к выпуклой поверхности, близкой к уплотнительной поверхности под углом в диапазоне от 40 до 60. Для того чтобы избежать острых переходов поверхности, вызывающих турбулентные завихрения в газовом потоке, загнутый в обратном направлении отклоняющий участок в предпочтительном варианте осуществления изобретения содержит переходную поверхность, расположенную между отклоняющей поверхностью и выпуклой частью поверхности затвора, причем переходная поверхность в закрытом положении горизонтальна. В предпочитаемом варианте осуществления изобретения для достижения увеличенных подъемных сил и увеличенного газообразования для данной высоты открытия выпуклая часть поверхности затвора выполнена, по существу, конической с внутренним углом в диапазоне 120-160. В последнем варианте также предпочтительно, чтобы периферийную уплотнительную поверхность выполняли из твердосплавной наплавки, образующей незначительный выступ (например, до 2 мм) от конической поверхности затвора, и чтобы седло клапана содержало поверхность седла в форме усеченного конуса, которая взаимодействует с периферийной уплотнительной поверхностью. Уплотнительная поверхность наклонена к центральной оси выпускной трубы на половину угла наклона конической поверхности затвора. Таким образом, может быть достигнуто надежное уплотнение с металлическим контактом. С другой стороны,периферийная уплотняющая поверхность может быть выполнена заподлицо с конической поверхностью затвора, когда седло клапана имеет седло в форме усеченного конуса, взаимодействующее с периферийно уплотнительной поверхностью. Хотя, требуя лучших допусков при механической обработке, данный вариант осуществления мог предложить коническое уплотнение с металлическим контактом без необходимости наплавки и последующей шлифовки. Также в данном варианте осуществления уплотнительная поверхность наклонена к центральной оси выпускной трубы на половину внутреннего угла, по существу,конической поверхности затвора. Хотя в этом нет необходимости, загнутый в обратном направлении отклоняющий участок преимущественно подходит к затворному элементу по всему краю периферийной уплотнительной поверхности для того, чтобы максимально увеличить силу подъема. В предпочтительном варианте осуществления изобретения седло клапана содержит поверхность седла, соединенную с периферийной уплотнительной поверхностью затворного элемента, и имеет мягкое уплотнение, утопленное внутрь, предпочтительно как можно глубже в поверхность седла. При расположенной внутрь поверхности седла и мягком уплотнении в наиболее глубоком позволяющем положении поверхность приложения давления на уплотнение в атмосферном клапане сводится к минимуму.-2 012646 Для того чтобы добиться конструкции клапана сброса давления, исполнительный механизм содержит предохранительное приспособление, имеющее средства упругого смещения для принудительного сдвига затворного элемента к седлу клапана в закрытом положении для того, чтобы разрешить аварийнозащитное открытие запорного элемента без вмешательства исполнительного механизма, когда давление внутри печи под давлением превышает допустимую величину. В преимущественном и компактном варианте осуществления изобретения исполнительный механизм содержит опорный рычаг, поворачиваемый вокруг первого вала для поворота затворного элемента между закрытым положением на седле клапана и открытым положением, удаленным от клапанного седла, рычаг, поворачиваемый вокруг второго вала и имеющий длинное плечо, присоединенное с возможностью поворота к опорному рычагу, и короткое плечо, присоединенное с возможностью поворота к силовому приводу для поворота опорного рычага. При этом выполненное с возможностью удлинения длинное плечо имеет устройства пружинного смещения для смещения длинного плеча в противоположную удлинению сторону и, таким образом, упруго смещает затворный элемент к клапанному седлу в закрытое положение. Становится понятным, что атмосферный клапан согласно изобретению пригоден для оснащения им шахтной печи, и в частности доменной печи. Краткое описание чертежей Дальнейшие подробности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из следующего подробного описания, не ограничивающего варианта осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 является схематическим видом сбоку атмосферного клапана, показывающим исполнительный механизм для перемещения клапана между закрытым положением (сплошная линия) и открытым положением (пунктирная линия); фиг. 2 является частичным схематическим видом, иллюстрирующим предохранительное приспособление, которое является частью исполнительного механизма, показанного на фиг. 1; фиг. 3 является составным видом, частично в виде сбоку и частично в сечении, показывающем седло клапана и затворный элемент для атмосферного клапана согласно изобретению; фиг. 4 является обособленным поперечным разрезом клапанного седла согласно фиг. 3; фиг. 5 является обособленным поперечным разрезом, показывающим загнутый в обратном направлении отклоняющий участок запорного элемента согласно фиг. 3; фиг. 6 является частичным поперечным разрезом, показывающим атмосферный клапан согласно предлагаемому изобретению и иллюстрирующим направление течения газового потока во время предохранительного открытия; фиг. 7 является графиком подъемной силы в зависимости от высоты предохранительного открытия для сравнения подъемных сил, действующих на затворный элемент согласно предлагаемому изобретению, и подъемных сил, действующих на затворный элемент прототипа; фиг. 8 является графиком расхода газа в зависимости от высоты предохранительного открытия для сравнения расходов газа, достигнутых затворным элементом согласно предлагаемому изобретению, и расходов газа, достигнутых затворным элементом прототипа при данной высоте открытия. На данных чертежах одинаковые части везде отмечены одинаковыми номерами ссылок. Подробное описание со ссылкой на чертежи Фиг. 1 показывает атмосферный клапан, обозначенный в общем ссылочной позицией 10, обычно предусматриваемый на колошнике шахтной печи под наддувом, такой как доменная печь (не показана). Атмосферный клапан 10 содержит затворный элемент 12 и неподвижное седло 14 клапана, смонтированные на одной оси на выпускной трубе 16, имеющей стандартный внутренний диаметр от 400 до 1000 мм и сообщающейся с колошником. Атмосферный клапан 10 содержит также обозначенный в общем под номером 18 исполнительный механизм для перемещения затворного элемента 12 между закрытым положением (сплошные линии на фиг. 1) и открытым положением (пунктирные линии на фиг. 1). Исполнительный механизм 18 содержит опорный рычаг 20, к первому концу которого прикреплен затворный элемент 12 посредством соединения шарнирного типа. Второй конец опорного рычага 20 соединен с возможностью поворота (шарнирно) с неподвижной рамой 24 посредством вала 23 для поворота затворного элемента 12 между открытым и закрытым положениями. Исполнительный механизм 18 содержит силовой привод 26, например гидравлический или пневматический цилиндр, который прикреплен с возможностью поворота к коленчатому рычагу 30, точнее к короткому плечу 32 коленчатого рычага 30. Коленчатый рычаг 30 присоединен с возможностью поворота к неподвижной раме 24 посредством вала 33 в районе колена между коротким 32 плечом и длинным 34 плечом. Длинное плечо 34 рычага 30 соединено через соединительные тяги 36 с опорным рычагом 20. Как видно на фиг. 1, оба соединения соединительных тяг 36 к опорному рычагу 20 на 37 и к рычагу 30 на 39 выполнены с возможностью поворота. Все выполненные с возможностью поворота соединения 23, 25, 31, 33, 37, 39 имеют параллельные оси вращения, перпендикулярные плоскости фиг. 1.-3 012646 Вышеописанная конструкция исполнительного механизма 18, в принципе, известна и подробно описана в патенте US 4158367. О подробностях эксплуатации исполнительного механизма 18 необходимо обратиться к последнему документу (в частности, к описаниям фиг. 9 и 10 в патенте US 4158367). Как становится среди прочего понятным, во время обычной работы исполнительный механизм позволяет открыть атмосферный клапан 10 путем поворота затворного элемента 12 в положение, находящееся полностью в стороне от пути выходящего газа выпускной трубы 16, т.е. в положение, удаленное от неподвижного седла 14 клапана. Фиг. 2 достаточно схематично иллюстрирует атмосферный клапан 10 и часть исполнительного механизма 18 в закрытом положении. Более того, фиг. 2 иллюстрирует конфигурацию предохранительного устройства 40, которое является частью исполнительного механизма 18. Предохранительное устройство 40 имеет упругие устройства отклонения для принуждения упругого сдвига затворного элемента 12 к клапанному седлу 14. Данные устройства образованы благодаря подпружиненному смещению телескопической конфигурации длинного плеча 34 коленчатого рычага 30. Для этого длинное плечо 34 выполнено с возможностью удлинения и содержит шток поршня 42 и цилиндрическую направляющую 44, относительно которой шток поршня 42 установлен с возможностью скольжения. Пружина 46 сжатия установлена внутри направляющей 44 таким образом, чтобы пружинно смещать шток поршня 42 внутрь относительно направляющей 44, т.е. для того, чтобы сжимать длинное плечо 34. Благодаря рычажной конфигурации исполнительного механизма 18 в закрытом положении пружина 46 сжатия пружинно смещает затворный элемент 12 к клапанному седлу 14, как явно видно из фиг. 2. Пружина 46 сжатия может быть выполнена любыми подходящими известными средствами, как, например, множеством так называемых"тарельчатых пружин", расположенных внутри направляющей 44. Обращаясь к фиг. 1 и 2, становится очевидным, что предохранительное приспособление 40 позволяет безопасное открытие затворного элемента 12 без участия силового привода 26 в случае, если давление в выпускном трубопроводе 16, т.е. на колошнике, превысит допустимую величину (устанавливаемое давление). Когда такое установочное давление оказывает усилие на затворный элемент 12, которое превышает усилие пружинного смещения, оказываемое предохранительным устройством 40 на затворный элемент 12, затворный элемент 12 поднимается с седла клапана и обеспечивает предохранительное открытие. Это достигается за счет того, что опорный рычаг 20 может поворачиваться и вызывать, против действия пружины 46 сжатия, телескопическое удлинение длинного плеча 34 через соединительные тяги 36. Работа силового привода 26, таким образом, для предохранительного открытия не требуется. Соответственно пружина сжатия 46 предварительно сжимается до смещения, соответствующего установочному давлению, т.е. максимально допустимому давлению на затворном элементе 12 (принимая во внимание передаточное отношение соответствующего рычага, связанное с механизмом 18). Специалистам понятно, что исполнительный механизм 18 сконструирован на самоблокирование в закрытом положении атмосферного клапана 10. Фактически, из закрытого положения, показанного на фиг. 2, атмосферный клапан 10 может открываться только путем удлинения длинного плеча 34, т.е. против действия пружины 46 сжатия. Следовательно, нет необходимости эксплуатировать силовой привод 26, чтобы поддерживать сцепление уплотнения запорного элемента 12 на седле 14 клапана. Атмосферный клапан 10 остается закрытым при условии не превышения максимально допустимого давления. Становится понятным, что предохранительному устройству 40 нет необходимости иметь конфигурацию, описанную выше. Другие конфигурации, например те, которые описаны в US 4158367 и US 3601357, возможны до тех пор, пока гарантируется предохранительное открытие. Фиг. 3 показывает новый затворный элемент 12' для оснащения атмосферного клапана 10 на фиг. 1. Фиг. 3 также показывает измененное седло 14' клапана, разработанное для работы с новым запорным элементом 12'. Затворный элемент 12' имеет центральный участок 50 с пониженной центральной поверхностью затвора 52, которая, когда клапан 10 закрыт, обращена внутрь выпускной трубы 16. Как становится ясно из фиг. 3, центральная поверхность затвора 52 имеет в целом выпуклую форму. Между тем,для нее нет необходимости быть полностью выпуклой, она, например, может быть плоской или вогнутой в центральной части, центральная поверхность затвора 52 должна быть выпуклой, по меньшей мере, на внешней части вблизи периферии, где предусмотрена уплотнительная поверхность (описанная ниже). Фактически, центральная поверхность затвора 52 разработана для того, чтобы облегчить и ускорить закрытие клапана 10 (например, исполнительным механизмом 18 или вручную) путем разрешения быстрого движения затворного элемента 12' в направлении седла 14' клапана со сравнительно малым усилием,необходимым, чтобы преодолеть обусловленное выходящим печным газом сопротивление. Другими словами, центральная поверхность затвора 52 в центральной части 50 разработана по принципу аэродинамической носовой части, которая показала минимальное сопротивление быстрому движению сквозь газ во время движения клапана 10. Поэтому становится понятным, что нижней поверхности центрального участка 50 не требуется быть полностью выпуклой. Также ясно, что "в целом выпуклая" подразумевает включение любых форм, обеспечивающих вышеупомянутые аэродинамические преимущества и, таким образом, включают возможные различные формы центральной поверхности 52 затвора, такие как конические, сферические или стрельчатые.-4 012646 В показанном на фиг. 3 варианте осуществления центральная поверхность затвора 52 является конической с округлым выступом в центре. Становится понятным, что затворный элемент 12' в форме диска имеет форму тела качения, т.е. затворный элемент 12' и центральная поверхность 52 затвора представляют осевую симметрию вокруг центральной оси А. Наклонный уголпрактически круглого конуса, в соответствии с которым обычно выполняется выпуклая центральная поверхность затвора 52, выбирается сравнительно большим, т.е. в диапазоне 120-160, и в предпочтительном варианте осуществления изобретения 130-150. Как видно на фиг. 3, запорный элемент 12' также содержит периферическую уплотнительную поверхность 54, которая находится на нижней стороне окружности внешнего участка 56 затворного элемента 12' и взаимодействует с поверхностью 58 седла 14' клапана. Периферическая уплотнительная поверхность 54 может быть образована отдельной вставкой или быть единой с затворным элементом 12' и выполняется из подходящего материала, такого как твердый металлический сплав. В этом случае, периферийная уплотнительная поверхность 54 находится заподлицо с центральной поверхностью 52 затвора,т.е. по уровню в той же самой геометрической поверхности. В другом варианте осуществления твердосплавная наплавка формирует уплотнительную поверхность 54. В последнем случае, твердосплавная наплавка образует небольшой выступ из основной поверхности конуса затворного элемента 12', который может выступать от нескольких десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров. Твердосплавная наплавка достаточной толщины (например, 5 мм) может быть создана наваркой на соответствующую канавку, предусмотренную для этой цели в затворном элементе 12'. Твердосплавный наплыв формируется шлифовкой таким образом, чтобы придать ей круговое сечение, т.е. придать ей чечевицеобразный профиль большого радиуса (например 500-2000 мм). В случае неисправности или отсутствия дополнительного мягкого уплотнения (описанного ниже, см. фиг. 4), такой чечевицеобразный профиль предусматривает надежное соединение контактом металлметалл, когда уплотнительная поверхность 54 опирается на поверхность 58 седла. Кольцевая уплотнительная поверхность 54 наклонена по отношению к вертикали (которая совпадает с осью А, когда атмосферный клапан 10 закрыт) на половину углаконуса, определяющего центральную поверхность 52 затвора. Как далее видно на фиг. 3, седло 14' клапана имеет кольцеобразный фланец 60 седла для монтажа седла 14' клапана, например, на выпускной трубе 16. Фиг. 4 показывает седло 14' клапана и, в частности, поверхность 58 седла более подробно. Как становится понятно, кольцевая поверхность 58 седла сформирована в сопряжении с периферийной уплотнительной поверхностью 54 и, следовательно, в соответствии с поверхностью усеченного конуса, имеющего тот же самый угол конуса , который определяет центральную поверхность 52 затвора. Соответственно, поверхность 58 седла наклонена относительно вертикали (или оси А, когда атмосферный клапан 10 закрыт) на угол , который равен /2 в диапазоне 60-80, в предпочтительном варианте осуществления изобретения 65-75. Как видно далее на фиг. 4, седло 14' клапана имеет дополнительное мягкое уплотнение 62, например кольцевую прокладку круглого сечения, выполненную из термостойкого прокладочного материала, размещенного в канавке в виде ласточкина хвоста 64. Становится понятным, что мягкое уплотнение 62 заглубляется глубоко внутрь в поверхности 58 седла, т.е. в наиболее, по возможности,глубоком радиальном местоположении. Более того, поверхность 58 седла размещается на внутренней стороне фланца 60 седла, как ясно из фиг. 4. Поэтому поверхность, к которой прикладывается давление(внутри выпускного трубы 16) у поверхности 58 седла и, особенно, у мягкого уплотнения 62 сводится к минимуму. Фиг. 4 также показывает округленную внутреннюю кромку 66 седла 14' клапана. Как далее видно на фиг. 3 и более подробно на фиг. 5, новый затворный элемент 12' содержит загнутый в обратном направлении отклоняющий участок, который загнут назад или согнут вниз относительно направления начального потока газа, выходящего из выпускного трубопровода 16 (см. фиг. 1). Загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70 расположен на краю уплотнительной поверхности 54, т.е. радиально снаружи уплотнительной поверхности 54 на внешнем участке 56 затворного элемента 12'. Другими словами - часть внешнего участка 56, которая радиально выступает за пределы периферийной уплотнительной поверхности 54 и формирует загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70. Как становится ясно, загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70 выполнен таким образом, чтобы задать газовому выходному потоку, проходящему между седлом 14' клапана и затворным элементом 12' (т.е. во время предохранительного открытия), составляющую скорости, которая противоположна первоначальному движению открытия затворного элемента 12'. Последний аспект становится более ясным из описания фиг. 6 ниже. Как видно из фиг. 5, загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70 состоит из двух основных поверхностей: внутренней наклонной переходной поверхности 72 и внешней наклонной отклоняющей поверхности 74. Переходная поверхность 72, которая наклонена относительно центральной поверхности 52 затвора (и уплотнительной поверхности 54) так, чтобы быть, по существу, перпендикулярной оси А, т.е. горизонтали в закрытом положении,обеспечивает сравнительно ровную переходную поверхность между поверхностью затвора 52 (и уплотнительной поверхностью 54) и отклоняющей поверхностью 74. Отклоняющая поверхность 74 загнутого в обратном направлении отклоняющего участка 70 наклонена относительно поверхности 52 затвора на-5 012646 уголв диапазоне 30-70, но предпочтительно 40-60. Становится понятным, что хотя и предпочтительно, но загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70 не должен обязательно касаться затворного элемента 12' по всей окружности. Как далее видно на фиг. 5, внешний участок 56 состоит из округленной внешней кромки 76, прилегающей по периферии к загнутому в обратном направлении отклоняющему участку 70. В дополнение, переходы между поверхностями 54, 72, 74 округлены, т.е. лишены острых углов. Фиг. 6 иллюстрирует функцию загнутого участка выгиба 70 на новом затворном элементе 12'. Фиг. 6 показывает моделирование направления течения газового потока, проходящего между новым затворным элементом 12' и седлом 14' клапана во время предохранительного открытия. Во время предохранительного открытия высота открытия (высота подъема) затворного элемента 12' над седлом 14' клапана, обозначенная как 77, находится обычно в диапазоне нескольких сантиметров. Как проиллюстрировано поточными линиями 78 на фиг. 6, обозначенный стрелками 79 газовый выходной поток следует по кривой, которая первоначально направлена вверх, параллельно выпускной трубе 16, и затем по бокам и частично вниз. Как становится понятным, это достигается за счет загнутого в обратном направлении отклоняющего участка 70, который задает составляющую скорости газового выходного потока 79, которое противоположно первоначальному движению открытия затворного элемента 12' и, таким образом, противоположно направлению первоначального потока газа в выпускной трубе 16. Таким образом, на затворный элемент 12' газовым выходным потоком прикладывается общая, указанная стрелкой 80 увеличенная сила подъема по сравнению с элементом затвора, известных прототипов атмосферных клапанов,имеющих тот же самый диаметр. Таким образом, достигается увеличенная высота открытия 77 (для данного усилия смещения пружины, прикладываемого пружиной 46 сжатия). Увеличенная высота открытия 77 влечет за собой увеличение газообразования и, следовательно, увеличение падения давления во времени в течение предохранительного открытия. Более того, для заданного снижения давления во времени затворный элемент 12' и, следовательно, седло 14' клапана могут иметь уменьшенный диаметр, по сравнению с атмосферным клапаном из уровня техники. Что касается фиг. 6 может быть отмечено, что линии потока 78 были получены с помощью числовых вычислений конечного элемента для представленного затворного элемента 12' и седла 14' клапана при данном давлении. Внешний участок 56 затворного элемента 12', включая загнутый в обратном направлении отклоняющий участок 70 (с его участком 72 поверхности и отклоняющей поверхностью 74 и округленной внешней кромкой 76), а также седло 14' клапана, например с угломи округленной кромкой 66, выполнены таким образом, чтобы свести к минимуму турбулентные завихрения в газовом выходном потоке 79. Как также становится понятным, соответствующие углы , , , кроме того, выбирают, чтобы свести к максимуму пропускную способность, которая достигается при заданной высоте открытия 77 (см. фиг. 8). Другое преимущество нового затворного элемента 12' с загнутым в обратном направлении отклоняющим участком 70 становится ясным из фиг. 7. Фиг. 7 является графиком подъемной силы F (см. 80 на фиг. 6) в зависимости от высоты открытия h (см. 77 на фиг. 6) для сравнения подъемных сил F, действующих на новом затворном элементе (см. 12' на фиг. 3-6), с силами, действующими на известный из уровня техники затворный элемент (см. 12 на фиг. 1-2) одинакового уплотнительного диаметра, но лишенного загнутого в обратном направлении отклоняющего участка 70. Кривая, составленная для нового затворного элемента 12', отмечена треугольниками, в то время как кривая, составленная для известного затворного элемента 12, отмечена кружочками. Из фиг. 7 ясно, что для нового затворного элемента 12',полученная подъемная сила F (см. 80 на фиг. 6), является возрастающей функцией от высоты открытия h(см. 77 на фиг. 6) над довольно длинным интервалом высоты открытия h, по сравнению с известным затворным элементом 12. Поскольку обусловленное предохранительным приспособлением 40 усилие пружинного смещения пропорционально высоте открытия h, достигнутая высота открытия h (77 на фиг. 6) во время предохранительного открытия должна быть значительно больше с новым затворным элементом 12' (для данной пружины 46 сжатия). Фиг. 8 является графиком расхода Q (газообразования) в зависимости от высоты предохранительного открытия h для сравнения данных расхода Q, полученных с новым затворным элементом (см. 12' на фиг. 3-6), с данными, полученными для известного затворного элемента (см. 12 на фиг. 1-2) такого же диаметра уплотнения, но без отклоняющей поверхности. Кривая, составленная для нового затворного элемента, отмечена треугольниками, в то время как кривая, составленная для известного затворного элемента 12, отмечена квадратиками. В дополнение к увеличению расхода Q, полученного увеличением высоты открытия h во время предохранительного открытия, из фиг. 8 ясно, что дополнительное увеличение по расходу достигается для любой заданной одинаковой высоты открытия h благодаря увеличенному внутреннему углу(и углуседла) и благодаря отличному изэнтропическому КПД нового затворного элемента 12' и атмосферного клапана 14'. Как становится понятным, дальнейшее увеличение может быть достигнуто увеличением диаметра клапана. Можно отметить, что оба графика фиг. 7 и 8 были получены в числовом виде с помощью моделирований конечных элементов. Становится понятным, что оптимальная конструкция загнутого в обратном направлении отклоняющего участка 70 зависит от конструкции-6 012646 самой центральной поверхности 52 затвора. Следовательно, может потребоваться различная конструкция загнутого в обратном направлении отклоняющего участка при использовании различных конструкций выпуклых центральных поверхностей затвора (например, сферической формы). И наконец, остается отметить, что существующий атмосферный клапан можно относительно просто модернизировать новым затворным элементом 12' и соответствующим седлом 14' клапана, не требуя модификаций или замен других существующих частей атмосферного клапана 10. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Атмосферный клапан (10) для управления газовым выходным потоком из внутренней части находящейся под давлением печи в окружающую атмосферу через выпускную трубу (16), содержащий соотнесенное с выпускной трубой (16) седло (14') клапана; выполненный с возможностью изменения положения затворный элемент (12'), имеющий центральную поверхность затвора и взаимодействующую с седлом (14') клапана периферийную уплотнительную поверхность (54), причем поверхность затвора содержит выпуклую поверхность (52), по меньшей мере,вблизи уплотнительной поверхности (54); исполнительный механизм (18), соединенный с затворным элементом (12') для изменения положения затворного элемента (12') между закрытым положением на седле (14') клапана и открытым положением, удаленным от седла (14') клапана; отличающийся тем, что на краю периферийной уплотнительной поверхности (54) затворный элемент(12') содержит загнутый в обратном направлении отклоняющий участок (70), причем загнутый в обратном направлении отклоняющий участок (70) содержит отклоняющую поверхность (74), наклоненную относительно касательной к выпуклой поверхности (52) на краю выпуклой поверхности (52) на уголв диапазоне 30-70 для придания проходящему между клапанным седлом (14') и затворным элементом(12') газовому потоку составляющей скорости, которая противоположна первоначальному перемещению открытия затворного элемента (12'). 2. Атмосферный клапан по п.1, в котором загнутый в обратном направлении отклоняющий участок(70) содержит отклоняющую поверхность (74), наклоненную относительно выпуклой поверхности (52) на уголв диапазоне 40-60. 3. Атмосферный клапан по п.2, в котором загнутый в обратном направлении отклоняющий участок(70) содержит переходную поверхность (72), расположенную между отклоняющей поверхностью (74) и выпуклой поверхностью (52), причем переходная поверхность (72) в закрытом положении горизонтальна. 4. Атмосферный клапан по п.3, в котором выпуклая поверхность (52) выполнена конической с внутренним угломв диапазоне 120-160. 5. Атмосферный клапан по п.4, в котором периферийная уплотнительная поверхность (54) выполнена из наплава твердым сплавом, образуя выступ из конической поверхности (52), а седло (14') клапана содержит выполненную в виде усеченного конуса поверхность (58) седла, которая взаимодействует с периферийной уплотнительной поверхностью (54) и которая наклонена относительно центральной оси(А) выпускной трубы на половину внутреннего углаконической поверхности (52). 6. Атмосферный клапан по п.4, в котором периферийная уплотнительная поверхность (54) расположена заподлицо с конической поверхностью (52), а седло (14') клапана содержит выполненную в виде усеченного конуса поверхность (58) седла, которая взаимодействует с периферийной уплотнительной поверхностью (54) и которая наклонена относительно центральной оси выпускной трубы на половину угла конусаконической поверхности (52). 7. Атмосферный клапан по любому из пп.1-6, в котором загнутый в обратном направлении отклоняющий участок (70) граничит с затворным элементом (12') по всей окружности периферийной уплотнительной поверхности (54). 8. Атмосферный клапан по любому из пп.1-6, в котором седло (14') клапана содержит поверхность(58) седла, взаимодействующую с периферийной уплотнительной поверхностью (54) затворного элемента (12'), а седло (14') клапана содержит мягкое уплотнение (62), утопленное вовнутрь в поверхность (58) седла. 9. Атмосферный клапан по любому из пп.1-6, в котором затворный элемент (12') имеет размеры для уплотнения трубы, имеющей внутренний диаметр 400-1000 мм. 10. Атмосферный клапан по любому из пп.1-6, в котором исполнительный механизм (18) содержит предохранительное приспособление (40), имеющее упругие устройства смещения для принудительного сдвига затворного элемента (12') к клапанному седлу (14') в закрытое положение и для разрешения предохранительного открытия запорного элемента (12'), когда давление внутри печи под давлением превышает допустимую величину. 11. Атмосферный клапан по п.10, в котором исполнительный механизм (18) содержит опорный рычаг (20), выполненный с возможностью поворота вокруг первого вала (23) для поворота затворного элемента (12') между закрытым положением на клапанном седле (14') и открытым положением, удаленным от клапанного седла; рычаг (30), выполненный с возможностью поворота вокруг второго вала (33) и-7 012646 имеющий длинное плечо (34), присоединенное с возможностью поворота к опорному рычагу (20), и короткое плечо (32), присоединенное с возможностью поворота к силовому приводу (26) для поворота опорного рычага (20), при этом длинное плечо (34) выполнено с возможностью удлинения и имеет устройства (42, 44, 46) пружинного смещения для смещения длинного плеча (34) в противоположную удлинению сторону и, тем самым, упруго принудительного сдвига затворного элемента (12') к седлу (14') клапана в закрытое положение. 12. Шахтная печь, в частности доменная печь, содержащая один или более атмосферных клапанов в соответствии с любым из предыдущих пунктов.