Устройство для отвода и охлаждения газов при загрузке коксовой печи шихтой Советский патент 1991 года по МПК C10B27/04 C10B31/04 

Изобретение относится к коксохимическому производству, в частности к устройствам для отвода газов, выделяющихся при загрузке коксовых печей сухой или термически подготовленной угольной шихтой.

Цель изобретения - интенсификация процесса испарительного охлаждения газов загрузки, сокращение расхода воды и снижение вероятности образования углесмоляных отложений в газоходах и аппаратах вентиляционно-очист- ной системы.

На фиг.1 изображено устройство для отвода и охлаждения газов; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для отвода и охлаждения газов загрузки монтируется на портале 1 углезагруэочного вагона. Поток газов, выделяющихся из угольной шихты при загрузке коксовой печи, отводится через люк 2 коксовой печи по телескопической трубе, которая состоит из цилиндрической камеры 3, подвижной трубы 4 и съемного наконечника 5. Цилиндрическая камера 3 поО

сл

4ь

со to

СО

средством фланца 6 соединена в верхней части с патрубком 7 вентиляцией- но-очистной системы, а в нижней части имеет днище 8 с закрепленной на нем кольцевой ванной 9 гидрозатвора. Подвижная труба 4 подвешена, например, на цепях 10, закрепленных на барабанах 11 привода 12 подъема-опускания. Цепи 10 огибают направляющие звездоч- ки 13, установленные на стойке 14. Верхняя часть подвижной трубы 4 имеет защитный фланец 15, кольцевой уплотняющий нож 16 гидрозатвора и конфу- зор 17. Нижняя часть подвижной трубы 4 посредством фланца 18 соединена со съемным наконечником 5. Подача охлаждающей воды в газовый поток осуществляется диаметрально-противоположными форсунками 19, установленными на дни- ще 8 цилиндрической камеры 3 и соединенными коллектором 20 с системой подачи воды на охлаждение газов загрузки .

Форсунки 19 установлены вне зоны газового потока под углом к вертикальной оси камеры 3 так, что факелы жидкости проходят выше кромки выходного сечения конфузора 17 подвижной трубы 4 при ее опускании в загрузочный люк 2 коксовой печи в рабочее положение, соответствующее режиму отсоса газов загрузки. Подача воды в ванну гидрозатвора осуществляется по трубе 21, а избыток воды из ванны гидрозатвора отводится в отстойник по трубе 22. В защитном фланце 15 подвижной трубы 4 в местах установки форсунок 19 выполнены отверстия 23.

Устройство для отвода и охлаждения газов загрузки работает следующим образом.

Углезагрузочный вагон устанавливается на коксовой печи, подлежащей загрузке, таким образом, что ось подвижной трубы 4 совпадает с осью загрузочного люка 2 коксовой печи. При опускании с помощью привода 12 подвижной трубы 4 съемный наконечник 5 вводится в печь через предварительно открытый загрузочный люк 2, при этом кольцевой уплотняющий нож 16 входит в кольцевую ванну 9 гидрозатвора, в которую по трубе 21 подается вода. Гидрозатвор обеспечивает надежную гер- метизацию соединения подвижной трубы 4 с цилиндрической камерой 3. Избыток воды отводится из ванны гид

5

розатвора по трубе 22 в отстойник (че показан).

После установки подвижной трубы 4 в рабочее положение включается подача воды в форсунки 19 и с помощью, например, вентиляторов вентиляционно- очистной системы, смонтированной на углезагрузочном вагоне, в системе отсоса и очистки газов загрузки создается разрежение, необходимое для организации отсоса из коксовой печи газов, образующихся в процессе загрузки коксовой печи угольной шихтой. Поток газов загрузки в конфузоре 17 подвижной трубы 4 получает необходимую скорость, а следовательно, и энергию, которая используется для дополнительного дробления капель жидкости, поступающей в газовый поток через форсунки 19. Контакт газового потока с факелами жидкости происходит на начальном участке газовой струи, где осевая скорость газов постоянна и равна начальной скорости истечения из конфузора 1/.

В результате смешения газов загрузки с пересекающимися факелами жидкости образуется факел, состоящий из весьма мелких (туман) капелек, который перемещается вдоль оси цилиндрической камеры 3, не касаясь ее стенок. В результате мелкого дробления охлаждающей жидкости газовым потоком интенсифицируется процесс испарения капель воды, а следовательно, и процесс охлаждения газов загрузки. Основная масса воды, поступающей на охлаждение газов загрузки, испаряется, не оседая на стенки цилиндрической камеры, при этом сокращается расход воды для охлаждения газов загрузки и значительно уменьшается вероятность обра- |эования углесмоляных отложений в газоходах и аппаратах системы.

Форсунки 19 вынесены из зоны запыленного газового потока, что предотвращает образование на их поверхности отложения пыли и смолы. Подача охлаждающей воды с помощью форсунок позволяет регулировать подачу воды в зависимости от состава и температуры газов загрузки. Охлажденный до заданной температуры газовый поток из цилиндрической камеры 3 поступает в вентиляционно-очистную систему, где подвергается очистке и выбрасывается в атмосферу либо передается в сборный коллектор. Поскольку скорость газов в цилиндрической камере 3 невелика, то возможно выпадание частиц пыли, которые при этом оседают на поверхности защитного фланца 15, не загрязняя ванну 9 гидрозатвора и не образуя отложений на днище 8 цилиндрической камеры 3 и не препятствуя установке подвижной трубы 4 в рабочее положение.

При завершении загрузки коксовой печи угольной шихтой выключаются вентиляторы вентиляционно-очистной системы, прекращается подача воды в ванну 9 гидрозатвора и в форсунки 19 и осуществляется подъем подвижной трубы 4 в транспортное положение.

Таким образом, устройство для отвода и охлаждения газов загрузки обеспечивает создание условий для охлаждения газов непосредственно на входе в систему отсоса в режиме, близком к режиму полного испарения охлаждающей жидкости, позволяет сократить расход воды на охлаждение газов, снижает вероятность образования углесмо- ляных отложений в газоходах и аппаратах системы, создает условия для регулирования процесса охлаждения газов в зависимости от состава и температуры газов загрузки. Благодаря этому повышается безопасность работ при загрузке коксовых печей сухой или термически подготовленной шихтой

и эксплуатационная надежность системы отсоса и очистки газов загрузки в целом.

Формула изобретения

Устройство для отвода и охлаждения газов при загрузке коксовой печи шихтой, включающее смонтированную на уг- лезагрузочном вагоне и соединенную с вентиляционно-очистной системой телескопическую вертикальную трубу со съемным наконечником и гидроэатвором между подвижной и неподвижной частяс ми и систему подачи воды в газовый поток, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса испарительного охлаждения газов загрузки, сокращения расхода воды и

0 снижения вероятности образования уг- лесмоляных отложений в газоходах и аппаратах вентиляционно-очистной системы, неподвижная часть трубы выполнена в виде цилиндрической камеры,

5 днище которой имеет отверстие для прохода подвижной части и снабжено форсунками, закрепленными диаметрально противоположно под углом к вертикальной оси цилиндрической камеры,

0 а верхний конец подвижной части трубы снабжен конфузором и защитным фланцем с отверстиями для прохода струй воды, причем форма фланца соответствует форме днища цилиндрической камеры.

«t