УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ВЫБРОСОВ ПЫЛИ ПРИ ВЫДАЧЕ КОКСА Российский патент 2004 года по МПК C10B33/00 

Изобретение относится к оборудованию коксовых цехов, в частности к машинам для разгрузки коксовых печей с горизонтальными камерами коксования, а более конкретно к устройствам для улавливания пыли при выдаче кокса.

При разгрузке коксовых печей на коксовой стороне батареи происходят периодические выбросы пыли и газа. Обусловлено это тем, что в процессе выгрузки коксового пирога, температура которого около 1000°С, при его соприкосновении с атмосферным воздухом образуется сильный восходящий конвекционный поток начальной скоростью 5-10 м/с, который поднимает вверх коксовую пыль, образующуюся в результате разрушения коксового пирога при его выгрузке в тушильный вагон.

Из патентной и научно-технической информации известно несколько разновидностей установок и устройств для улавливания пыли и газа при выдаче кокса из печей с горизонтальными камерами, это:

- пылеотсасывающий зонт, установленный над коксонаправляющей двересъемной машины и тушильным вагоном;

- бункер-вагон, осуществляющий прием и тушение кокса с улавливанием пыли и газа при этом;

- галереи, расположенные на коксовой стороне батареи над двересъемной машиной, тушильным вагоном и коксовой рампой.

В настоящее время на современных коксохимических предприятиях широкое применение получили устройства с пылеотсасывающими зонтами, которые в свою очередь также имеют несколько разновидностей.

Известна, например, установка для снижения загрязнения атмосферы при выдаче кокса из печей, которая смонтирована на тележке коксонаправляющей и представляет собой вытяжной зонт, закрывающий коксонаправляющую и часть тушильного вагона и соединенный системой трубопроводов с оборудованием для отсоса пыли и очистки газов, включающая мокрый пылеуловитель, циклоны, воздуходувки и шламопровод (см. патент DE № 1202246, кл. С 10 В 33/00, от 14.09.72).

Недостатками таких установок являются значительных их вес (200 т), применение коррозийно-стойких материалов для изготовления циклонов и высокие эксплуатационные затраты.

Известна также установка для улавливания выбросов пыли и газа при выдаче кокса, которая содержит пылеулавливающий зонт, смонтированный на тележке коксонаправляющей над ее корзиной, газоотводящий телескопический патрубок, неподвижная часть которого установлена на верхней части указанного зонта, и вытяжной коллектор с клапанными коробками, который установлен вдоль коксовой батареи и соединен с вентиляционно-очистной системой.

При выдаче кокса образующиеся выбросы пыли и газа улавливаются зонтом и через телескопический патрубок, который присоединяют к клапанной коробке, поступают в вытяжной коллектор. В дальнейшем они поступают на фильтры вентиляционно-очистной системы, где очищаются и выбрасываются в атмосферу (см. патент JP № 46-30100, кл. 17А 312.4, от 01.09.71).

Недостатком такой конструкции установки является применение вытяжного коллектора, установленного вдоль коксовой с электроприводами большой мощности. Все это требует дополнительных производственных площадей, что затруднительно изыскать на действующих коксовых батареях, а также высоких капитальных и эксплуатационных затрат при строительстве и эксплуатации коксовых батарей.

Известно такое устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, принятое авторами за прототип, которое исключает вышеуказанные недостатки.

Устройство это содержит закрепленный на металлоконструкции коксонаправляющей двересъемной машины каминообразный кожух с диффузором в верхней части, пылеуловитель в виде пирамидообразного зонта жалюзийного типа, угол наклона лопастей которого последовательно уменьшается в направлении движения пылегазового потока. В диффузоре над пылеуловителем установлены две форсунки соответственно для орошения внутренней поверхности диффузора и лопастей зонта с наружной стороны. Кроме того, ниже зонта установлена дополнительная форсунка для орошения лопастей зонта с внутренней стороны. Устройство имеет также средства для подачи воды в форсунки и средства для сбора и отвода шламовых вод (см. патент RU № 1655968, кл. С 10 В 33/00, от 12.10.93).

Однако устройство это недостаточно эффективно улавливает выбросы пыли при выдаче кокса, обусловлено это тем, что при выбросе большого объема пылегазовой смеси в горловине кожуха происходит запирание потока этой смеси, что приводит к повышению давления в нижней части кожуха и, как следствие, часть пылегазовой смеси прорывается в окружающую среду через зазоры между нижней частью кожуха и тушильным вагоном, загрязняя атмосферу вредными выбросами.

Из патентной информации известны технические решения, которые предотвращают выбросы пыли через зазоры между нижней частью кожуха и тушильным вагоном. Известно, например, использование поворотных створок, закрепленных на нижней части кожуха-зонта (см. авт. свид. SU № 467088, кл. С 10 В 33/14, опубл. 15.04.75) или применение уплотняющих элементов, расположенных по периметру примыкания наружного кожуха к стенкам разделенного на секции коксовозного вагона (см. патент RU № 2088629, кл. С 10 В 33/00, опубл. 27.08.97).

Однако такие технические решения по своему исполнению могут быть использованы только при выгрузке кокса в коксовозные вагоны установок сухого тушения кокса, которые принимают разгружаемый кокс в неподвижном состоянии, а использование их при выгрузке кокса в тушильные вагоны мокрого тушения кокса практически невозможно, так как такие вагоны для равномерной загрузки их кузова коксом перемещают в процессе выгрузки кокса, а наличие уплотняющих элементов препятствуют такому перемещению вагона.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать устройство для улавливания пыли при выдаче кокса, в котором путем уменьшения объема пылегазовой смеси, образующейся при выдаче кокса, и блокирования ее прорыва в нижней части кожуха обеспечить более эффективное улавливание пыли и тем самым значительно уменьшить объемы вредных выбросов в атмосферу.

Поставленная задача решается в устройстве для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащем смонтированные на коксонаправляющей двересъемной машины каминообразный кожух с диффузором в верхней части, пылеуловитель, установленный в диффузоре, форсунки для орошения, средства для подачи воды в форсунки и средства для сбора и отвода шламовых вод, тем, что устройство дополнительно имеет конусообразный зонт, установленный в каминообразном кожухе по продольной оси коксонаправляющей, средства для принудительного отсоса пыли, установленные в горловине между диффузором и верхней частью каминообразного кожуха, а пылеуловитель выполнен в виде набора рассекателей, установленных по вертикальной оси диффузора с зазорами между собой, и форсунки равномерно расположены по окружности на уровне зазоров между рассекателями и закреплены на вертикальном участке напорного трубопровода, соединенного со средствами для подачи воды.

Согласно изобретению средства для принудительного отсоса пыли выполнены в виде осевого вентилятора.

Рассекатели пылеуловителя выполнены усеченной конусообразной формы.

Форсунки выполнены плоскоструйными с углом распыления воды в пределах 90-100°.

Указанная совокупность существенных признаков и форма их исполнения позволяют:

- уменьшить объем пылегазовой смеси, образующейся при выдаче кокса, достигается это наличием конусообразного зонта, установленного в каминообразном кожухе;

- блокировать прорывы пылегазовой смеси в нижней части кожуха, достигается это наличием средств для принудительного отсоса пыли, которые создают скоростной воздушный поток, препятствующий выбросам пыли из под нижней части кожуха;

- увеличить улавливающий эффект пылеулавливателя, достигается это выполнением последнего в виде набора рассекателей, установленных по вертикальной оси диффузора с зазорами между собой, и расположением форсунок равномерно по окружности на уровне зазоров между рассекателями.

Все это в целом значительно повышает эффективность работы устройства для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса.

Для объяснения изобретения ниже приводится конкретный пример его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на фиг.1 изображен общий вид устройства, вид сбоку;

на фиг.2 - то же, вид со стороны тушильного вагона;

на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;

на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3;

на фиг.5 - вид В на фиг.4;

на фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.5.

Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса (см. фиг.1 и 2) содержит смонтированный на коксонаправляющей 1 двересъемной машины 2 каминообразный кожух 3, который расположен над тушильным вагоном 4.

Кожух 3 имеет конусообразный зонт 5, установленный по продольной оси коксонаправляющей 1, горловину 6 и диффузор 7.

В горловине 6 (см. фиг.1 и 3) установлены средства для принудительного отсоса пыли, которые выполнены в виде осевого вентилятора 8.

В диффузоре 7 (см. фиг.3) установлен пылеуловитель, который выполнен в виде набора рассекателей 9, установленных по вертикальной оси 10 диффузора 7 с зазорами 11 между собой. Рассекатели 9 выполнены усеченной конусообразной формы.

Кроме того, в диффузоре 7 (см. фиг.2, 3 и 4) на уровне зазоров 11 между рассекателями 9 равномерно по окружности расположены форсунки 12. Последние закреплены на вертикальном участке 13 напорного трубопровода 14, который соединен со средствами для подачи воды, включающими резервуар 15 с водой и насос 16.

Форсунки 12 (см. фиг.5 и 6) выполнены плоскоструйными с углом 17 распыления воды в пределах 90-100°.

Для сбора и отвода шламовых вод устройство (см. фиг.3) имеет средства, которые представляют собой установленный внутри горловины 6 кольцеобразный желоб 18, дно которого имеет уклон в сторону входного отверстия шламового трубопровода 19, закрепленного на внутренней стенке кожуха 3.

Устройство работает следующим образом.

Для разгрузки кокса из печи (см. фиг.1 и 2) двересъемная машина 2 устанавливает коксонаправляющую 1 с устройством для улавливания выбросов пыли по оси этой печи над тушильным вагоном 4.

Затем в начале выдачи кокса включают осевой вентилятор 8, который создает разрежение в горловине 6, и насос 16, который из резервуара 15 по трубопроводу 14 подает воду в форсунки 12. Последние, распыляя воду, создают водяной каскад в диффузоре 7. При выдаче кокса (см. фиг.3 и 4) образовавшаяся пылегазовая смесь увлекается вверх горячим потоком воздуха. При этом относительно крупные частицы пыли, ударяясь о внутренние стенки зонта 5, выпадают в кузов тушильного вагона 4, а мелкие частицы, опускаясь в нижнюю часть зонта 5, увлекаются воздушным потоком, создаваемым осевым вентилятором 8, и, проходя между стенками зонта 5 и кожуха 3 через горловину 6, поступают в диффузор 7. В последнем рассекатели 9 пылеуловителя изменяют скорость и направление движения мелких частиц пыли, а водяной каскад, образованный форсунками 12, обильно их смачивает и сбрасывает на внутреннюю стенку диффузора 7. Затем они смываются водой в кольцеобразный желоб 18. Откуда загрязненная вода пылью по шламовому трубопроводу 19 сбрасывается в кузов тушильного вагона 4.

После выгрузки кокса отключают осевой вентилятор 8 и насос 16.

Затем двересъемная машина 2 перемещает коксонаправляющую 1 с устройством к следующей разгружаемой коксовой печи, и цикл работы устройства повторяется.

Использование: изобретение относится к оборудованию коксовых цехов и может быть использовано на двересъемных машинах для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса. Сущность изобретения: устройство содержит смонтированные на коксонаправляющей 1 двересъемной машины 2 каминообразный кожух 3, который имеет конусообразный зонт 5, горловину 6 и диффузор 7. В горловине 6 установлен осевой вентилятор 8 для принудительного отсоса пыли. В диффузоре 7 установлен пылеуловитель, который выполнен из набора рассекателей 9, выполненных усеченной конусообразной формы. Рассекатели 9 установлены с зазорами 11 между собой вдоль вертикальной оси 10 диффузора 7. Кроме того, на уровне зазоров 11 между рассекателями 9 в диффузоре 7 установлены форсунки 12, которые выполнены плоскоструйными с углом 17 распыления воды в пределах 90-100°. Форсунки 12 расположены равномерно по окружности и закреплены на вертикальном участке 13 напорного трубопровода 14, который соединен со средствами для подачи воды. Устройство имеет также средства для сбора и отвода шламовых вод. Изобретение повышает эффективность улавливания выбросов пыли при выдаче кокса. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащее смонтированные на коксонаправляющей двересъемной машины каминообразный кожух с диффузором в верхней части, пылеуловитель, установленный в диффузоре, форсунки для орошения, средства для подачи воды в форсунки и средства для сбора и отвода шламовых вод, отличающееся тем, что устройство дополнительно имеет конусообразный зонт, установленный в каминообразном кожухе по продольной оси коксонаправляющей, средства для принудительного отсоса пыли, установленные в горловине между диффузором и верхней частью каминообразного кожуха, а пылеуловитель выполнен в виде набора рассекателей, установленных по вертикальной оси диффузора с зазорами между собой, и форсунки равномерно расположены по окружности на уровне зазоров между рассекателями и закреплены на вертикальном участке напорного трубопровода, соединенного со средствами подачи воды.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для принудительного отсоса пыли выполнены в виде осевого вентилятора.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рассекатели выполнены усеченной конусообразной формы.4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форсунки выполнены плоскоструйными с углом распыления воды в пределах 90-100°.