УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ ВЫБРОСОВ ПЫЛИ ПРИ ВЫДАЧЕ КОКСА Российский патент 2006 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, 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 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 придают ей первоочередное значение, так как от ее решения в значительной степени зависят уровень загрязнения окружающей среды и интенсификация коксового производства.

Из патентной и научно-технической информаций 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 его 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 эффективной зоны орошения водой коксовой пыли практически исключить выбросы последней при выдаче кокса и тем самым предотвратить загрязнение окружающей среды и оборудования коксовой батареи.

Поставленная задача решается в устройстве для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащем смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины зонт, на верху которого закреплен диффузор коническо-цилиндрической формы, установленный в диффузоре по его вертикальной оси пылеуловитель, выполненный в виде набора рассекателей, установленных с зазором между собой, форсунки для распыления воды, установленные на вертикальном участке трубопровода, соединенного со средствами подачи воды, и средства для сбора и отвода шламовых вод, в котором, согласно изобретению, коническая часть диффузора выполнена в виде набора по крайней мере трех гофрированных элементов, соединенных между собой, а зазоры между рассекателями пылеуловителя и форсунки для распыления жидкости при этом расположены примерно на уровне больших диаметров гофрированных элементов.

Согласно изобретению форсунки для распыления жидкости установлены на вертикальном участке трубопровода с возможностью вращения в горизонтальной плоскости посредством реактивного действия струй воды, выбрасываемых из сопел форсунок.

Гофрированные элементы конической части диффузора выполнены остроугольной формы в поперечном сечении.

Предлагаемое техническое решение устройства для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса по сравнению с известными обеспечивает более эффективное улавливание выбросов пыли и при этом практически исключает вынос капель воды с пылью в окружающую среду. Достигается это тем, что коническая часть диффузора выполнена из набора гофрированных элементов остроугольной формы в поперечном сечении, которые обеспечивают надежное гашение струй воды и свободный сток их в шламосборник. Выполнение форсунок вращающимися в горизонтальной плоскости и расположение их примерно на уровне больших диаметров гофрированных элементов позволяет создать дополнительное тангенциальное ускорение частицам пыли и тем самым эффективный сброс их на внутренние стенки гофрированных элементов, исключая при этом вынос этих частиц пыли в окружающую среду.

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 чертежи, где на

фиг.1 - изображен общий вид устройства, вид спереди;

на фиг.2 - то же, вид по стрелке А на фиг.1 с продольным разрезом зонта с горловиной;

на фиг.3 - продольный разрез конической части диффузора;

на фиг.4 - общий вид форсунки, вид в плане с частичным разрезом;

на фиг.5 - фрагмент поперечного сечения гофрированного элемента со схематическим изображением гашения струй воды, узел Б на фиг.3.

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 кузовом коксотушильного вагона 4.

Зонт 3 (см. фиг.2) оборудован конусоподобным кожухом 5, установленным внутри зонта 3 по его продольной оси, горловиной 6 и диффузором 7.

В горловине 6 (см. фиг.2) установлен осевой вентилятор 8 для принудительного отсоса пыли. Диффузор 7 (см. фиг.2 и 3) имеет коническо-цилиндрическую форму, коническая часть которой выполнена в виде набора гофр 9 остроугольной формы в поперечном сечении, которые жестко соединены между собой.

В конической части диффузора 7 (см. фиг.3) по его вертикальной оси 10 установлены пылеуловитель, выполненный в виде набора рассекателей 11, 12 и 13, установленных с зазорами между собой, которые примерно расположены на уровне больших диаметров 14 гофр 9, и вертикальный участок 15 трубопровода 16 средств для подачи воды, которые содержат насос 17 и емкость 18 для воды (см. фиг.1).

На вертикальном участке 15 трубопровода 16 (см. фиг.3 и 4) примерно на уровне больших диаметров 14 гофр 9 установлены форсунки 19 с возможностью вращения в горизонтальной плоскости посредством реактивного действия струй воды, выбрасываемой из сопел 20. Последние (см. фиг.4) установлены в патрубках 21, которые тангенциально закреплены на цилиндрической поверхности корпусов 22 форсунок 19 и сообщаются через отверстия 23 с их внутренними полостями 24, которые, в свою очередь, через отверстия 25 сообщаются с внутренней полостью 26 вертикального участка 15 трубопровода 16.

Для сбора и отвода шламовых вод устройство (см. фиг.3) оборудовано средствами, которые представляют собой установленный внизу конической части диффузора 7 кольцеобразный желоб 27, дно 28 которого расположено с уклоном в сторону отверстия шламового трубопровода 29, который закреплен 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 над тушильным вагоном 4.

Затем в начале выдачи кокса включают осевой вентилятор 8, который создает разрежение в горловине 6 и между стенками зонта 3 и кожуха 5, и насос 17, который из емкости 18 по трубопроводу 16 и его вертикальному участку 15 подает воду через отверстия 25 во внутренние полости 24 форсунок 19. Оттуда она через отверстия 23 поступает в патрубки 21 и выбрасывается через сопла 20, создавая вращательное движение форсункам 19. Последние, вращаясь в горизонтальной плоскости, распыляют воду и создают водяные каскады в каждой гофре 9 конической части диффузора 7 (см. фиг.3 и 4).

При выдаче кокса (см. фиг.2), образовавшаяся пылегазовая смесь увлекается вверх горячим потоком воздуха. При этом относительно крупные частицы пыли, ударяясь о внутренние стенки кожуха 5, выпадают в кузов тушильного вагона 4, а мелкие частицы, опускаясь в нижнюю часть кожуха 5, увлекаются воздушным потоком, создаваемым осевым вентилятором 8, и, проходя между стенками зонта 3 и кожуха 5 через горловину 6, поступают в диффузор 7. В последнем (см. фиг.3) рассекатели 11, 12 и 13 изменяют скорость и направление движения мелких частиц кокса, а форсунки 19, вращаясь в горизонтальной плоскости, струями распыляемой воды обильно их смачивают и, создавая центробежное ускорение, сбрасывают эти частицы пыли с водой на наклонные внутренние стенки гофр 9, где происходит гашение струй воды (см. фиг.5) и тем самым исключается вынос воды с мелкими частицами коксовой пыли в окружающую среду. После гашения струй воды шлам (мелкие частицы коксовой пыли с водой) сливается по наклонным стенкам гофр 9 в желоб 27, откуда она по шламовому трубопроводу 29 сбрасывается в кузов тушильного вагона 4.

После выгрузки кокса отключают осевой вентилятор 8 и насос 17 для подачи воды в форсунки 19.

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, обслуживающих коксовую батарею. Устройство содержит смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины зонт, на верху которого закреплен диффузор коническо-цилиндрической формы. В диффузоре по его вертикальной оси установлен пылеуловитель, выполненный в виде набора рассекателей, установленных с зазором между собой. Форсунки для распыления воды установлены на вертикальном участке трубопровода, соединенного со средствами подачи воды. Коническая часть диффузора выполнена в виде набора гофрированных элементов остроугольной формы в поперечном сечении, соединенных между собой. Зазоры между рассекателями пылеуловителя и форсунки для распыления жидкости расположены примерно на уровне больших диаметров гофрированных элементов. Устройство содержит средства для сбора и отвода шламовых вод. Изобретение обеспечивает более эффективное улавливание выбросов пыли, при этом практически исключает вынос капель воды с пылью в окружающую среду. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса, содержащее смонтированный на коксонаправляющей двересъемной машины зонт, на верху которого закреплен диффузор коническо-цилиндрической формы, установленный в диффузоре по его вертикальной оси пылеуловитель, выполненный в виде набора рассекателей, установленных с зазором между собой, форсунки для распыления воды, установленные на вертикальном участке трубопровода, соединенного со средствами подачи воды, и средства для сбора и отвода шламовых вод, отличающееся тем, что коническая часть диффузора выполнена в виде набора по крайней мере трех гофрированных элементов, соединенных между собой, а зазоры между рассекателями пылеуловителя и форсунки для распыления жидкости при этом расположены примерно на уровне больших диаметров гофрированных элементов.2. Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса по п.1, отличающееся тем, что форсунки для распыления жидкости установлены на вертикальном участке трубопровода с возможностью вращения в горизонтальной плоскости посредством реактивного действия струй воды, выбрасываемых из сопел форсунок.3. Устройство для улавливания выбросов пыли при выдаче кокса по п.1, отличающееся тем, что гофрированные элементы конической части диффузора выполнены остроугольной формы в поперечном сечении.