УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ВЫБРОСОВ ПЫЛИ ПРИ ВЫДАЧЕ КОКСА Российский патент 2005 года по МПК B01D47/06 C10B33/00 

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования, а более конкретно к устройствам для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, которое может быть использовано на двересъемной машине, обслуживающей батарею на ее коксовой стороне.

При разгрузке коксовых печей на коксовой стороне батареи происходят выбросы пыли и газа, которые загрязняют окружающую среду. Обусловлено это тем, что в процессе выгрузки кокса, температура которого около 1000°С, при его соприкосновении с атмосферным воздухом образуются сильные восходящие конвекционные потоки, которые поднимают вверх мелкие частицы кокса, образующиеся в результате разрушения коксового пирога при его выгрузке в тушильный вагон. Известно, что выбросы пыли и газа при выгрузке кокса из коксовых печей составляют примерно 30% общего количества вредных выбросов на коксохимических предприятиях, а при росте производства кокса объемы этих вредных выбросов увеличиваются.

Вредные выбросы, загрязняя окружающую среду, повышают экологическую напряженность и приводят к интенсивному износу оборудования коксовых батарей. Поэтому в настоящее время разработка более совершенных устройств для улавливания пыли при выдаче кокса является актуальной задачей и ей придают первоочередное значение, так как от ее решения в значительной степени зависит уровень загрязнения окружающей среды и интенсификация коксового производства.

Из патентной и научно-технической информации известно несколько разновидностей установок и устройств для улавливания выбросов пыли и газа при выдаче кокса:

- пылеулавливающий зонт, установленный над корзиной 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 в отечественной и зарубежной коксохимической промышленности широкое применение получили устройства с пылеулавливающими зонтами. Однако они используются с переменным успехом и требуют дальнейшего совершенствования.

Известно, например, устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, которое содержит пылеулавливающий зонт с диффузором в верхней его части. В диффузоре по его вертикальной оси установлены пылеуловитель, выполненный в виде зонта жалюзийного типа, и форсунки, расположенные над пылеуловителем и в его нижней части для орошения водой поверхности пылеуловителя. Кроме того, устройство имеет средства для подачи воды в форсунки и для сбора и отвода шламовых вод (см. описание изобретения к патенту Украины №6121, кл. МПК С 10 В 33/00, 29.12.94 г.).

Однако в известном устройстве при выбросе большого объема пылегазовой смеси в горловине диффузора происходит запирание потока этой смеси, что приводит к повышению давления в нижней части кожуха и, как следствие, часть пылегазовой смеси прорывается в атмосферу через зазоры между нижней частью зонта и верхней частью кузова тушильного вагона, загрязняя окружающую среду вредными выбросами.

Известно также устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса (см. описание изобретения к патенту Украины №46430, кл. МПК С 10 В 33/00 от 15.05.2002 г.), которое лишено недостатка вышеописанного устройства. Конструкция этого устройства наиболее близка к заявляемому устройству как по технической сущности, так и по достигаемому результату.

Устройство это содержит смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины кожух конической формы, внутри которого расположен зонт, а вверху установлен диффузор, средства для принудительного отсоса пыли, выполненные в виде осевого вентилятора, установленного в горловине между диффузором и верхней частью кожуха, пылеуловитель, выполненный в виде набора рассекателей, установленных по вертикальной оси диффузора с зазорами между собой, плоскоструйные форсунки, которые равномерно расположены по окружности на уровне зазоров между рассекателями и закреплены на вертикальном участке напорного трубопровода, установленного по вертикальной оси диффузора и соединенного со средствами для подачи воды, и средства для сбора и отвода шламовых вод.

Как показал опыт эксплуатации вышеописанного устройства для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса при прохождении пылегазовой смеси через пылеуловитель, орошаемый водой посредством плоскоструйных форсунок, происходит частичный унос воды с мелкими частицами коксовой пыли в атмосферу. Обусловлено это тем, что струи распыляемой воды, направляемые форсунками на внутреннюю коническую стенку диффузора, частично отражаются этой стенкой и, увлекаемые восходящим потоком газов, выбрасываются в атмосферу. В дальнейшем эта вода с мелкими частицами коксовой пыли оседает в виде росы на поверхностях машин и оборудования коксовых батарей, вызывая преждевременную коррозию металлических поверхностей этого оборудования и загрязнение ее пылью.

В основу данного изобретения поставлена задача усовершенствовать известное устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, в котором, путем изменения конструкции диффузора и создания в нем зоны гашения струйных потоков распыляемой воды, сократить выбросы воды с коксовой пылью в окружающую среду и тем самым предотвратить преждевременную коррозию машин и оборудования коксовой батареи и их загрязнение коксовой пылью.

Поставленная задача решается в устройстве для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащем смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины зонт, на верхней части которого установлен диффузор, сообщающийся с внутренней полостью зонта, пылеуловитель, установленный в диффузоре по его вертикальной оси, форсунки для распыления воды, закрепленные на вертикальном участке трубопровода, который установлен по вертикальной оси диффузора и соединен со средствами для подачи воды, и средства для сбора и отвода шламовых вод, тем, что в нижней части диффузора установлены средства для гашения струй воды, распыляемой форсунками, при этом последние закреплены на вертикальном участке трубопровода под углами, обеспечивающими пересечение струй распыляемой воды в зоне их гашения, и корпус диффузора выполнен коническо-цилиндрической формы.

Согласно изобретению средства для гашения струй распыляемой воды выполнены в виде закрепленного на конической части диффузора кольцеобразного желоба, открытая сторона которого сообщается с внутренней полостью диффузора и снабжена экраном кольцеобразной формы с перфорацией на боковой стенке.

Предлагаемое техническое решение устройства для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса по сравнению с известным обеспечивает более эффективное улавливание выбросов пыли за счет значительного сокращения выбросов воды с коксовой пылью в окружающую среду. Достигается это тем, что струи распыляемой воды, захватывая мелкие частицы коксовой пыли, направляются форсунками под углами, обеспечивающими их пересечение непосредственно на перфорированном экране кольцеобразной формы. В результате чего происходит гашение струй распыляемой воды, так как часть их проходит через перфорацию экрана в кольцеобразный желоб средств для гашения струй, а другая незначительная часть, отражаясь от экрана, повторно направляется на экран последующими струями распыляемой воды.

Следовательно, каждый из новых существенных признаков заявляемого изобретения способствует, а вся их совокупность обеспечивает достижение требуемого технического результата и таким образом решается поставленная задача.

Сущность изобретения полностью раскрывается на конкретном примере его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

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

на фиг.2 - то же, вид спереди с местными разрезами.

Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса (см. фиг.1 и 2) содержит смонтированный на коксонаправляющей 1 двересъемной машины 2 зонт 3, который расположен над тушильным вагоном 4. Верхняя часть зонта 3 оборудована горловиной 5 и диффузором 6, выполненным коническо-цилиндрической формы и сообщающимся с внутренней полостью зонта 3. В диффузоре 6 (см. фиг.2) по его вертикальной оси 7 установлены пылеуловитель, который выполнен в виде рассекателей 8, 9 и 10, установленных с зазорами между собой, и вертикальный участок 11 напорного трубопровода 12, который соединен со средствами для подачи воды (на чертежах не показаны). На вертикальном участке 11 трубопровода 12 закреплены форсунки 13, которые расположены в верхней и нижней частях вертикального участка 11 трубопровода 12, а также в зазорах между рассекателями 8, 9 и 10 и установлены равномерно по окружности под углами, обеспечивающими пересечение струй распыляемой воды в зоне гашения их соответствующими средствами. Последние выполнены в виде закрепленного на конической части диффузора 6 кольцеобразного желоба 14, открытая сторона которого сообщается с внутренней полостью диффузора 6 и снабжена экраном 15 кольцеобразной формы с перфорацией 16 на боковой стороне.

Для сбора и отвода шламовых вод устройство (см. фиг.2) имеет средства, которые представляют собой установленный внутри горловины 5 кольцеобразного желоба 17, дно которого имеет уклон в сторону входного отверстия шламового трубопровода 18, закрепленного на внутренней стенке зонта 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 (на чертеже не показана) над тушильным вагоном 4.

Затем в начале выдачи кокса включают средства для подачи воды (на чертеже не показаны). Последние подают воду по напорному трубопроводу 12 и его вертикальному участку 11 в форсунки 13, которые, распыляя воду, создают водяной каскад в диффузоре 6 (см. фиг.2).

При выдаче кокса, образовавшаяся пылегазовая смесь увлекается вверх горячим потоком воздуха. При этом относительно крупные частицы пыли, ударяясь о внутренние стенки зонта 3, выпадают в кузов тушильного вагона 4, а мелкие частицы кокса, увлекаясь вверх, через горловину 5 поступают в диффузор 6. В последнем рассекатели 8, 9 и 10 изменяют скорость и направление движения мелких частиц кокса, а форсунки 13 струями распыляемой воды обильно их смачивают и сбрасывают на перфорированный экран 15. Часть мелких частиц пыли с водой проходят через перфорацию 16 в кольцеобразный желоб 14, а другая часть (незначительная) отражается от экрана 15 и повторно направляется на него последующими струями распыляемой воды, в результате чего происходит гашение струй распыляемой воды форсунками 13, что исключает вынос воды с мелкими частицами коксовой пыли в окружающую среду. Из кольцеобразного желоба 14 вода со шламом (мелкие частицы кокса) сливается в желоб 17, откуда она по шламовому трубопроводу 18 сбрасывается в кузов тушильного вагона 4.

После выгрузки кокса отключают подачу воды в форсунки 13.

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

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей с горизонтальными камерами коксования и может быть использовано на двересъемных машинах. Устройство содержит смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины зонт, на верхней части которого установлен диффузор, сообщающийся с внутренней полостью зонта. В диффузоре по его вертикальной оси установлены пылеуловитель и форсунки для распыления воды, закрепленные на вертикальном участке трубопровода и соединенные со средствами подачи воды. В нижней части диффузора установлены средства для гашения струй воды, распыляемой форсунками, обеспечивающие пересечение струй воды в зоне их гашения. Корпус диффузора выполнен коническо-цилиндрической формы. Средства для гашения струй распыляемой воды выполнены в виде закрепленного на конической части диффузора кольцеобразного желоба, открытая сторона которого сообщается с внутренней полостью диффузора и снабжена экраном кольцеобразной формы с перфорацией на боковой стороне. Устройство также снабжено средствами для сбора и отвода шламовых вод. Изобретение сокращает выбросы воды с мелкими частицами пыли в окружающую среду, обеспечивая более эффективное улавливание выбросов пыли при выдаче кокса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащее смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машине зонт, на верхней части которого установлен диффузор, сообщающийся с внутренней полостью зонта, пылеуловитель, установленный в диффузоре по его вертикальной оси, форсунки для распыления воды, закрепленные на вертикальном участке трубопровода, который установлен по вертикальной оси диффузора и соединен со средствами подачи воды, и средства для сбора и отвода шламовых вод, отличающееся тем, что в нижней части диффузора установлены средства для гашения струй воды, распыляемой форсунками, при этом последние закреплены на вертикальном участке трубопровода под углами, обеспечивающими пересечение струй распыляемой воды в зоне их гашения, и корпус диффузора выполнен коническо-цилиндрической формы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для гашения струй распыляемой воды выполнены в виде закрепленного на конической части диффузора кольцеобразного желоба, открытая сторона которого сообщается с внутренней полостью диффузора и снабжена экраном кольцеобразной формы с перфорацией на боковой стороне.