УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ВЫДАЧЕ КОКСА ИЗ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ Российский патент 2002 года по МПК C10B33/00 

Предлагаемое изобретение относится к коксохимической промышленности, а более конкретно к разгрузочным устройствам коксовых печей, и может быть использовано для снижения выбросов в атмосферу пыли при выгрузке кокса в коксовозный вагон.

Устройства для беспылевой выдачи кокса известны. Часть из них представляет собой вытяжной зонт, расположенный над коксовозным вагоном /1-4/. Эти конструкции имеют общий недостаток - необходимость больших мощностей и габаритов отсасывающих и пылеулавливающих систем вследствие образования большого объема пылегазовоздушной смеси в процессе выгрузки кокса из-за усиленного теплообмена между воздухом и падающим материалом внутри укрытия.

Другая часть известных решений в данной области представлена системами обеспыливания с орошением водой газовоздушной смеси /5-7/. Использование воды ограничивает область применения этих устройств в суровых климатических условиях.

Во всех вышеупомянутых аналогичных устройствах организация пылеудаления осуществляется только стационарными вытяжными системами.

Известны решения, направленные на изменение конструкции коксовозных вагонов, что решает проблему беспылевой выдачи кокса лишь частично /8-11/. Известно устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей /12/, содержащее зонт, выполненный в виде диффузора, и наружный кожух, образующие щелевое отверстие по периметру примыкания кожуха к стенкам вагона, систему пылегазоулавливания, включающую сухие циклоны и соединенную с внутренней полостью укрытия и щелевым отверстием. Зонт снабжен горизонтальными перегородками, расположенными на его торце и перекрывающими верхнюю часть загружаемых секций коксовозного вагона. Все устройство установлено на двересъемной машине.

Описанное устройство является наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков и принято нами за прототип.

Недостатком прототипа является нестабильность процесса удаления воздуха через щелевые отверстия по периметру коксовозного вагона из-за короткой зоны устойчивого всасывания, в результате чего даже при невысоких ветровых нагрузках резко снижается эффективность устройства. К недостаткам известного устройства можно отнести также большие габариты зонта, что влечет за собой большой расход металла на изготовление и ремонт конструкции, а также значительные выбросы пыли в атмосферу из-за низкой эффективности одноступенчатой очистки воздуха в сухих циклонах перед выбросом в атмосферу.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение устойчивости процесса удаления запыленного воздуха от бортов вагона и от зонта в целом, уменьшение габаритов зонта и снижение выбросов пыли в атмосферу.

Для решения поставленной задачи в устройстве для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из коксовых печей, содержащем установленную на двересъемной машине с возможностью перемещения вдоль коксовой стороны коксовозного вагона приточно-вытяжную систему обеспыливания, включающую зонт, побудители тяги, пылеуловители, воздуховоды и горизонтальные перегородки, согласно изобретению в верхней части зонта расположен прямоточный циклон с воздуховодом, подающим очищенный воздух в приточные щелевые воздуховоды, расположенные по периметру горизонтальной перегородки.

Удаление запыленного воздуха на очистку производится только из внутренней части зонта, состоящего из коксонаправляющей и горизонтальных перегородок, а удаление запыленного воздуха от бортов вагона осуществляется при помощи плоских приточных струй, направленных к центру горизонтальной перегородки и транспортирующих запыленный воздух к внутренней части конструкции. При этом плоские приточные струи создаются за счет частичного (около половины) возврата удаляемого из внутренней части зонта воздуха после его предварительной очистки в прямоточных циклонах с целью защиты побудителя тяги от абразивного износа, а уменьшение выбросов в атмосферу достигается за счет сгорания оставшихся мелких фракций пыли кокса, подаваемой приточными струями в зону высоких температур.

Анализ уровня техники не позволил выявить аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т. е. оно, заявляемое решение, отвечает требованию новизны.

Не выявлены также признаки, являющиеся отличительными в заявляемом решении, т. е. оно отвечает требованию изобретательского уровня.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, а на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из коксовых печей содержит дымососы 1 и 2, прямоточные циклоны 3, циклон 4, приточные щелевые воздуховоды 5, горизонтальные перегородки 6, перекрывающие верхнюю часть загружаемых секций коксовозного вагона. Выгрузка кокса производится через коксонаправляющую 7, являющуюся частью зонта, в коксовозный вагон 8 с установленными в нем вертикальными перегородками 9.

Устройство работает следующим образом. При выгрузке кокса в коксовозный вагон 8 через коксонаправляющую 7 пылегазовоздушная смесь поступает в прямоточные циклоны 3, после них загрязненный воздух с высокой концентрацией пыли направляется на очистку в циклон 4 и дымососом 1 выбрасывается в атмосферу. Воздух с низкой концентрацией пыли из центральной части циклона 3 подается к приточным щелевым воздуховодам 5. Горизонтальные перегородки 6 позволяют организовать направленный поток приточного воздуха таким образом, чтобы предотвратить выбивание пыли за пределы коксовозного вагона 8. Мелкие фракции коксовой пыли, содержащиеся в приточных струях, сгорают в зоне высоких температур внутри коксонаправляющей. Компактность и малые размеры установки позволяют разместить ее на двересъемной машине.

Применение заявляемого устройства снижает до минимума количество выбрасываемой в атмосферу пыли за счет организованной циркуляции воздуха внутри установки и сжигания мелких фракций пыли в зоне высоких температур.

Литература
1. Авт. св. 535839, МКИ С10В33/00, Устройство для отвода газов при выгрузке кокса из коксовых печей. /А. И. Никитин, А. М. Доценко, А. Т. Пожидаев, В. И. Аничин и др. (СССР) - 4440932/23-26. Заявлено 25.04.88. Опубл. 15.01.90. Бюлл. 2.

2. Авт. св. 1161533 СССР, МКИ С10В33/00. Устройство для отвода газов при выгрузке кокса из коксовых печей. /С. В. Степко (СССР) - 3450221/23-26. Заявлено 08.06.82. Опубл. 15.06.85. Бюлл. 22.

3. 3аявка 2491943 Франция, МКИ С10В33/06. Заявлено 16.04.82.

4. 3аявка 2938893 ФРГ, МКИ С10В33/06. Заявлено 26.09.79. Опубл. 02.04.81.

5. Патент 1771506 ФРГ, МКИ С10В33/14. Заявлено 31.05.68. Опубл. 25.07.74.

6. Заявка 3033519 ФРГ, МКИ С 10 В 33/00. Заявлено 11.10.80. Опубл. 19.06.82.

7. Gemmil R. I. , Williamson F. , Hall W. L. , Roberts T. L. The institute of Material: 2-nd International Cokemaking Congress - London, 1992. Кокс и химия 5, М. : "Металургия", 1993.

8. Патент 4196054 США, МКИ С10В39/14. Заявлено 31.10.77. Опубл. 01.04.80.

9. Патент 4213489 США, МКИ С10В39/14. Заявлено 10.01.79. Опубл. 22.07.80.

10. Патент 3852159 США, МКИ С10В39/14. Заявлено 24.07.73. Опубл. 03.12.74.

11. Авт. св. 1043059 СССР, МКИ В61Р3/04. Коксотушильный вагон. /В. Г. Кучер, Г. Р. Рейман и др. (СССР). Заявлено 10.08.82. Опубл. 23.09.83. Бюлл. 35.

12. Патент 2088629 РФ, МКИ⁶ С10В33/00. Заявлено 05.01.95. Опубл. 27.08.95. Бюлл. 24. (прототип).

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а более конкретно к разгрузочным устройствам коксовых печей и может быть использовано для снижения выбросов пыли в атмосферу при выгрузке кокса в коксовозный вагон. Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из коксовых печей содержит установленную на двересъемной машине вдоль коксовой стороны коксовозного вагона систему обеспыливания, включающую зонт, побудители тяги, пылеуловители, воздуховоды и горизонтальные перегородки. При этом в верхней части зонта расположен прямоточный циклон с воздуховодом, подающим очищенный воздух в приточные щелевые воздуховоды, расположенные по периметру горизонтальной перегородки. Использование данного изобретения позволяет повысить устойчивость процесса удаления запыленного воздуха при небольших габаритах зонта и уменьшить выбросы пыли в атмосферу. 2 ил.

Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из коксовых печей, содержащее установленную на двересъемной машине с возможностью перемещения вдоль коксовой стороны коксовозного вагона систему обеспыливания, включающую зонт, побудители тяги, пылеуловители, воздуховоды и горизонтальные перегородки, отличающееся тем, что в верхней части зонта расположен прямоточный циклон с воздуховодом, подающим очищенный воздух в приточные щелевые воздуховоды, расположенные по периметру горизонтальной перегородки.