Устройство для изменения направления отопительных газов коксовых печей Советский патент 1985 года по МПК C10B21/18 

СП

О

1 vj Изобретение относится к кокрохимической промышпенностиj а именно к устройствам для обогрева коксовых пе чей, в частности к устройствам для измерения направления отопительных г газов коксовых печей с помощью их рециркуляц|Д1, Для рециркуляции потока газа, воздуха и продуктов горения в отопительной системе коксовой батареи используют кантовочные механизмы. Кантовочный механизм - это узел, которы объединяет в единое целое арматуру отопления коксовых печей и газовоздушные клапаны. Кантовочное устройство приводится в действие кантовочной лебедки, которая состоит из редуктора, кулачковых шайб и приводных рычагов. Известно устройство для изменения направления отопительных газов коксовых печей, включающее реверсивные клапаны и краны отопительных газов, установленные на отопитепьных простенках коксовых печей, привод в виде гидроцилиндров, воздействующих на клапаны и краны посредством тяговьк канатов, маслонапорную станцию, соединенную гидравлической ма- гистралью с гидроцилиндрами t . Недостаток известного устройства состоит в его значительной сложности и в отсутствии средств для компен сации люфтов и вытяжки тягового орга на, что, в свою очередь, приводит к усложнению процесса его эксплуатации в особенности при регулировке отопительной системы коксовой батареи. Целью изобретения является упрощение обслуживания устройства. . Поставленная цель достигается w тем, что в устройстае для изменения направления отопительных газов коксовых печей, включающем реверсивные клапаны и краны отопительных газов, установленные на отопительных простенках коксовых neMesI, и привод в ви де двух гидроцилиндров, воздействующих на клапаны и краны посредством т тяговых канатовj маслонапорную станцию, соединенную гидравлической магистралью с гидроцилиндрами, гвдроцилиндр, воздействующий на краны отопительных газов, снабжен дозатором, взаимосвязанным с гидроцилиндром посредством двух трехпозиционных гидрораспределителей, из которых пер вый по ходу потока жидкости гидрораспределеитель вместе с дозатором подсоединен к напорной магистрали последовательно, а второй гидрораспределитель подсоединен к напорной и сливной магистрали рабочего гидроцилиндра параллельно. Кроме того, дозатор выполнен в виде гидроцилиндра двухстороннего действия с регулируемыми упорами. На фиг. 1 дана схема устройства и взаимное расположение отопительной аппаратуры на коксовой батарее; на фиг. 2 - гидроцилиндр с дозатором, общий вид; на фиг-. 3 - газовоздушный клапан, общий вид; на фиг. 4 кран коксового газа, общий вид; на фиг, 5 - график работы устройства; на фиг. 6 - таблица положения поршней гидроцилиндра, дозатора и клапанов золотников; на фиг. 7 - положение поршней гидроци-пиндра, дозатора и клапанов золотников в 1-м полупериод 1-й кантовки; на фиг. 8 - то же, во 2-й полупериод 1-й кантовки; на фиг. 9 - то же, в 1-й полупериод 2-й кантовки; на фиг. 10 - то же, в 2-й полупериод 2-й кантовки. Устройство монтируется на коксовой, батарее (фиг. 1) и содержит маслона торную станцию 1, гидроцилиндр 2 привода реверсивных клапанов 3 и гидроцилиндр 4 отопительных кранов, доменного 5 и коксового 6 газов. Рабочие органы клапанов и кранов соединены с тяговыми канатами 7-9,причем ветви 8 и 9 тягового каната подсоединены к штоку гидроцилиндра 4 посредством коромысла 10. Тяговые канаты натянуты посредством натяжных и направляющих роликов 11. Гидроцилиндры 2 и 4 соединены с маслонапорной станцией 1 гидравличес кой коммуникацией через гидрораспределители 12-14 и управляемые дроссели 15 и 16 .. Гидродилиндр 4 привода кранов отопительного газа (фиг. 2) дополнительно снабжен дозатором 17 и соединен с ним и маслонапорной станцией через гидрораспределители .12 и 13. Реверсивные клапаны 3 (фиг. 3) соединяются с боровами 18 посредством трубопроводов 19, а отопительные краны соответственно доменного газа 5 - с газопроводом доменного газа 20 и коксового газа 6 - с трубопроводом коксового газа 21 (фиг. 4). Дозатор 17 выполнен в виде цилинд ра и снабжены свободно установленным поршнем 22, величина хода которого регулируется упорами 23. Дозатор 17 (фиг. 2) взаимосвязан с рабочим гидроцилиндром 4 посредством двух трехпозиционных гидрораспределйтелей 12 и 13. Причем, первый цо ходу гидравлической жидкости гидрораспределител 12 вместе с дозатором 17 подсоединен к нагнетательной магистрали пос ледовательно, а второй гидрораспределитель 13 подсоединен к напорной и сливной магистрали- рабочего гидро цилиндра 4 параллельно. Епагодаря такой взаимосвязи рабочего гидроцилиндра 4, дозатора 17 и гидрораспределителей 12 и 13 гидрораспре делитель 12 подключает дозатор 17 к магистрали периодически и обеспечивает подачу жидкости в его рабочие полости попеременно. При этом, если из одной его полости жидкость вытесняется через гидрораспределители 12 и 13 в рабочий гидроцилиндр 4 (положение гидрораспределителей 1), то вторая полость дозатора 17 заполняется новой порцией жидкости, т.е. дозатор не имеет холостого хода. В свою очередь, гидрораспредели тель 13 поочередно соединяет полост рабочего гидроцилиндра 4 с нагнетательной магистралью через дозатор (фиг. 7) и напрямую - через гидрораспределитель 12 (фиг. 8). Дозатор 17 выполнен в вцце цилин ра, разделенного поршнем на две раб чие полости, каяадая из которых снабжена регулируемыми упорами. Действие дозатора двухстороннее, т.е. при любом направлении движения поршня происходит одновременно и вьщача определенной порции жидкости в рабочую полость гидроцилиндра 4 и зарядка его новой порции жидкости Назначение дозатора состоит в то что с его помощью в рабочую полость гидроцилиндра 4 отопительных кранов поступает регулируемая по величине порция гидравлической жидкости, обе печивающая ход поршня гццроцилиндра в первом полупериоде несколько боль ший, чем во втором полупериоде кантовки. Причем, суммарный ход крана отопительного газа всегда остается постоянньм, равным 610 мм. Величина же избыточного хода поршня дозатора регулируется в пределах 030 мм и достаточна для выбора лки})тов в рычажной системекранов и про- гиба канатов. Изменение величины этого избыточного хода пропорционально изменению объема гидравличеС-кой жидкости, вытесняемой поршнем 22 дозатора 17 в рабочую полость гидроцилиндра 4. Величина хода псршня 22 регулируется установкой упоров 23. Конструкция кранов отопительных . газов предусматривает трехпозиционную работу с нейтральным положением меж/ду крайними положениями их приводных рычагов. Период кантовки (реверсирование потока газов) нейтральным положением приводных рычагов разделяется на два полупериода. В нейтральном положении кранов в отопительную систему горячие газы не поступают, чем обеспечивается взрывобезопасность. При наиболее универсальном методе обогре- ва коксовых печей, так называемом ./. комбинирован сом обогреве, реверсивные клапаны работают в двух режимах. При обогреве коксовых печей доменном газом через реверсивный клапан осуществляют подвод доменного газа и воздуха в регенераторы и отвод продуктов горения в борова. При обогреве коксовым газом через реверсивньй клапан подводят в регенераторы воздух и отводят продукты горения в боровы. При этом присоединяют к гидроцилиндру приводы отопительных кранов либо ветвь тяговых канатов, идущих к кранам доменного газа, либо ветвь, ведущую к кранам коксового газа. Указанные требования к технологии обогрева обуславливают и конструкцию реверсивного клапана. Реверсивный клапан (фиг. 3) содержит сдвоенный корпус с двумя лированными каналами 24 и 25. В корпусе размещено два дымовых клапана 26 и 27, тяги которых выведены вертикально на верхнюю часть корпуса. С боков корпуса 3 размещено по два возушных клапана 28 и 29 с их рычагами 30 и 31 управления. Оба канала в нижней части переходят в общий патрубок 32, соединяющий реверсивный кла- ан с боровом. Корпус и золотник крана доменного газа 5 разделен на два анала. Золотник крана имеет шток 33.

Устройство работает следующим образом.

При отоплении коксовых печей доменным газом от магистральной сети 21 каксового газа отключают краны. 6 коксового газа, а при отоплении ... коксовым газом от магистральной сети 20 отключают краны доменного газа 5. При этом отсоединяют от коромысла 10 соответствующую ветвь тяговых канатов 7 или 8. Из графика последова-. тельности работы кранов отопительного газа и реверсивных клапанов (фиг. 5) видно, что начало кантовки совпадает с началом закрывания крана отопительного газа (1-й полупериод -у- , кривая А). В среднем положении (кривая Б) отопительньй кран закрыт, что обеспечивается дозатором. Затем кран отопительного газа открывается (2-й полупериод, кривая В). Реверсивные клапаны срабатывают с некоторым интервалом от начала кан тонки и заканчивают работу до ее окончания (кривая Г).

Гидроцилиндры приводов реверсивны клапанов и кранов отопительного газа приводятся в действие маслонапорной станцией 1. Гидропривод 4 кранов отопительного газа совершает при этом прерывистое движение с выдержкой времени в среднем положении кантовки. Величина хода приводного штока гидроцилиндра 4 регулируется и пропорциональна величине хода поршня дозатора 17.

Кантовка (переключение) клапанов и кранов производится через кавдые 20 минут (tn) в следующей последова телькости (фиг. 5): отключение крано отопительного газа; переключение реверсивных клапанов; включение кранов отопительного газа.

Для осуществления первой операции включают гидрораспределитель 12 и 13. в позицию 1 (фиг. 7), Поршень 22 дозатора 17 совершает движение до упора и вьщает заданный объем жидкости в рабочую емкость гадроцилиндра 4. Поршень последнего совершает рабочий хрд, несколько больший, чем половина полного хода. Посл этого гидрораспределители 12 и 13 от ключают, они возвращаются в исходное положение (в нулевую позицию) и отключают TeMcaNbiM гидроцилиндры 4 и

17 от гидросистемы (кривая А на фиг. 5).

Конструкция устройства (гидравлическая взаимосвязь) предусматривае что в первый полупериод поршень рабочего гидроцилиндра управления кранами отопительных газов совершает ход больший, чем во второй полупериод, на регулируемую величину, достаточну для компенсации провисания каната и суммарного люфта в рьр ажной системе .

При этом ограничение хода штока рабочего цилиндра в первом полупериоде осуществляет дозатор, поршень которого совершает полный ход (в одну сторону), т. е. вьдаеТ в рабочИй цилиндр строго определенную порцию рабочей жидкости.

Во втором полупериоде поршень рабочего гидроцилиндра доходит до упора, что обеспечивает постоянство и в этом случае.

При обратной кантовке (реверсировании рабочего гчароцилиндра). картина аналогична.

Через 6,5 с после начала кантовки включают гидрораспределитель 14 и, в зависимости от направлений кантовки, т.е. движения тягового каната, воздействующего на приводные рычаги реверсивных клапанов 3, шток его совершает полный ход (кривая Г на фиг. 5). В конце хода штока гидроцилиндра 2 открючают гидрораспределитель 14 и он возвращается в исходную (нулевую) позицию. В этот момент включают гидрораспределитель 12 в позицию О, а гВдрораспределитель 13 в позицию 1 (фиг. 8). При этом поршень 22 дозатора 17 остается неподвижным, а очередная порция жидкости поступает в полость гидроцилиндра 4 через распределитель 13. Шток поршня совершает ход в заданном направлении и открывает краны отопительного газа во второй позиции. В конце хода гидрораспределитель 13 отключается и возвращается в исходное положение (нулевая позиция).

Очередная кантовка проивзодится через 20 минут. При этом система работает в той же последовательности но штоки гидроцилиндров перемещаются в обратном направлении, что обеспечивается соответствующим переключением гидрораспределителей. Простота конструкции предлагаемого устройства по сравнению с известным достигается за счет конструктивного выполнения гидравлической схемы (взаимосвязи) приводных гидроцилинд ров с реверсивными клапанами и кран ми отопительных газов: гидропривод кранов отопительных газов дополнительно снабжен дозатором, а сам доз тор взаимосвязан с ним посредством двух трехпозиционных гидрораспределителей. Наличие дозатора позволяет подавать в приводной гидроцилиндр г равлическую жидкость двумя, точно дозируемыми порциями и разделить тем самым ход его штлка на два полу периода. По сравнению с известным . устройством это позволяет отказатьс от громоздких .конструкций реверсивной и запорных рам с группой из .восьми приводньлх гидрощгпиндров, Меньшее количество гидроцилиндров - три в предлагаемом и десять в известном устройстве - облегчает их обслуживание и, кроме того, позволяет не только уменьшить металлоемкость, но и трудоемкость их регулировки.. Наличие дозатора, в котором имеют ся регулируемые упоры, позволяющие регулировать ход поршня, и, тем самым, объем жидкости, вытесняемой в приводной гидроцилиндр, позволяет просто и легко регулировать величину ходов в каждый период полукантовки и компенсировать неизбежные при использовании тяговых канатов и т.п. средств их вытяжку и люфты в шарнирных соединениях. Использование изобретения позволяет, кроме того, повысить уровень безопасности работ, поскольку прос- тота и быстрота его обслуживания предопределяет, что обслуживающий персонал будет меньшее время находиться в тоннельньлх помещениях коксовой батареи при регулировке отопительной системы. Устройство имеет существенные эксплуатационные преимущества по сравнению с известным-, которые улучшают работу средств, обслуживающих работу отопительной системы коксовой батареи и непосредственно влияют на эффективность ее работы. Упрощение конструкции в связи с . использованием стандартной гидроаппаратуры и типовых гидроцилиндров так-, же упров ает обслуживание установки. Масса устройства с гидроаппаратурой и гидрсясо№ утацией в 2-2,5 раза меньше по сравнению с типовым электромеханическим камтовым устройством, что снижает, в свсно очередь, капитальные затраты на оборудование.

iM

X

It

t

2J

ff

/

X

17

X

22

t. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ГАЗОВ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ, включающее реверсивные клапаны и краны отопительных газов, установленные на отопительных простенках коксовых печей, привод в виде двух гидроцилиндров, воздействукщих tw&liiOb на клапаны и краны посредством тяговых канатов, маслонапорную станцию, соединенную гидравлической магистралью с гидроцилиндрами, отличающееся тем, что, с целью упрощения обслуживания, гидроцилиндр, воздействующий на краны отопительных газов, снабжен дозатором, взаимосвязанным с гидроцилиндром посредством двух трехпозиционных гпдрораспределителей, из которых первый по ходу потока жидкости гидрораснределитель вместе с дозатором подсоединен к напорной магистрали последовательно а второй подсоединен к напорной и сливной магистрали гидроцилиндра па(Л раллельно. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, дозатор вьиолнен в виде гидроцилиндра, двухстороннего действия с регулируемыми упорами.

e

39

JJ

,.2

г

If

о tfoftrnfffifu - гегз Kfffffnofffftf- воздуж

А9 ifcfftmefffu-fosdyx, после KutfmofifMgeo

Фиг. 70, 6:. 15 tn

Hava/fff f(aHmo6ifu

ue.ff

OifOffve/fUff ffaM/no ifU Z-я KdHfTfO ffa Кран OfftofJUfne t MO го газа PeffcocuBfititii H arjaff 1-я кантовка З.мм

2 / г

Фиг. 7

/ fl

8

LL

x:

s

ft

иг.Э

Фи&. W