Дверь коксовой печи Советский патент 1992 года по МПК C10B25/06 

Изобретение относится к оборудованию коксовых печей и может быть использовано в коксохимической промышленности.

Цель изобретения - упрощение конструкции и эксплуатации двери, повышение ее долговечности и обеспечение стабильной газоплотности при возможных деформациях рамы, в том числе высококамерных печей.

На фиг. 1 показана верхняя часть конструкции двери; на фиг. 2 - то же, вид сбоку: на фиг. 3 - нижняя часть конструкции двери; на фиг. 4 - то же, вид сбоку; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 1 (узел соединения верхней части двери); на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 3 (узел соединения нижней части двери); на фиг. 7 - схема распределения прижимных усилий и деформаций уплотняющей мембраны.

Устройство содержит корпус, софгоя- щий из трех секций: центральной 1 и двух

концевых - верхней 2 и нижней 3. Корпус снабжен ригельными запорными приспособлениями 4. Устройство содержит также огнеупорную футеровку 5 и размещенную в зазоре между корпусом и футеровкой уплот- нительную мембрану 6 с уплотняющей кромкой 7. По периметру мембраны размещены прижимные узлы 8, представляющие собой системы шарнирно соединенных между собой коромысел. В реальной конструкции шарнирное соединение между коромыслами выполнено в виде открытого контакта конца коромысла с серединой ко- ромысла,размещенного ближе к мембране. Концевые секции корпуса (верхняя 2 и нижняя 3) соединены с центральной секцией 1 рычагами 9.

Уплотнительная мембрана 6 выполнена с проемои, по периметру которого она герметично соединена с фланцем 10, которым снабжена верхняя концевая секция 2 корпуXI

ю со

о о

ю

са. В конструкции двери машинной стороны печи верхняя концевая секция 2 выполнена с планирным люком 11. Фланец 10 снабжен стойками 12, концы которых входят в отверстия центральной секции 1 корпуса и отвер- стия металлоконструкции футеровки 5. Концы стоек фиксируются в отверстиях резьбовыми Или другими известными соединениями. Фланец 10 со держит также герметичный карман 13. С внутренней цилиндрической поверхностью кармана контактирует шип 14, которым снабжена металлоконструкция футеровки 5. Наружная цилиндрическая; поверхность кармана 13 сопряжена с выемкой, выполненной на верхнем koH4e центральной секции 1 корпуса. Шарнирное соединение уплотнительной мембраны 6 с футеровкой 5 и корпусом обусловлено возможностью поворота на некоторый уголвокруг горизонтальной оси, параллельной фасаду печи, кармана 13 вместе с фланцем 10 и, следовательно, с верхней частью уплотняющей мембраны 6 относительно футеровки 5 и центральной секции 1 кбрпуса,

В нижней части уплотняющая мембрана 6 снабжена стойками 15, концы которых помещены в отверстия нижней секции 3 корпуба и металлоконструкции футеровки 5. Концы стоек 15 закреплены в отверстиях резьбовыми или другими известными соединениями, отверстия выполнены удлиненными, что обеспечивает возможность поворота нижней части мембраны б на некоторый угол вокруг горизонтальной оси, параллельной фасаду печи (шарнирность соединения), и возможность взаимного температурного расширения по вертикали корпуса, мембраны 6 и футеровки 5.

Основания ригельных приспособлений 4 выполнены в виде балок 16, шарнирно прикрепленных на одном конце к соединяющим секции корпуса рычагам 9, которые через концевые секции корпуса связаны с тремя прижимными узлами 8. Другими кон- цами балки 16 через рычажные механизмы 17 связаны каждая с двумя прижимными узлами 8.

Расположенная между упомянутыми группами прижимных узлов, связанных с балкой 16, пара прижимных узлов шарнирно закреплена на центральной секции 1 корпуса.

Ус р6йстЬо работает следующим образом. i

При установке двери на раму печи ригели входят в зацепление с крюками рамы, при этом обеспечивается заданное усилие прижатия Рр от ригельного запирающего устройства (винтового или пружинного). На

фиг. 7 схематически показано распределение усилий и деформации мембраны для верхней части двери.

Усилие ригеля Рр Приложено к балке 16 и распределяется по ее концам на усилие Рз и пару усилий РБ. Усилие Рз через рычажный механизм 17 распределяется на восемь точек прижатия по участку периметра мембраны длиной U. Каждое усилие из пары усилий РБ приложено к среднему шарниру рычага 9 и распределяется на его концевые шарниры, трансформируясь в два усилия Pi и Pi.

Пара усилий Р2 от шарниров рычагов 9 передается жесткий балкой центральной секции через шарниры на прижимные узлы и распределяется на шестнадцать точек прижатия по участку периметра мембраны длиной 1г. Пара усилий Pi от концов рычагов 9 приложена к конструкции концевой секции 2 в точках прямой, проходящей через центр тяжести контура И, и далее распределяется тремя прижимными узлами на двенадцать точек прижатия.

Соотношение плеч балки 16 и рычагов 9 выбирается.конструктивно таким, что 2Pi li;2Pa 212иР3 .

Таким образом достигается равномерное распределение усилий Рр на 36 точек.

При установке двери на раму уплотняющая мембрана принимает форму, соответствующую форме деформированной рамы. Один из возможных вариантов деформации показан на фиг. 7. При этом прижимные узлы, закрепленные шарнирно непосредственно на центральной секции 1, определяют фиксированное положение центральной секции корпуса относительно рамы. Остальные прижимные узлы, связанные с балкой 16 непосредственно или через рычаги 9, благодаря подвижности рычагов и балки занимают положение, гарантирующее контакт мембраны с рамой на всем протяжении независимо от характера и величины деформации рамы печи.

В районе планирного люка 11 (участок И) на мембране имеется проем, края которого закреплены по периметру фланца 10. Таким образом, здесь деформируемая часть мембраны 6 сужена до размеров уплотняющей рамки традиционных конструкций дверей. Однако в отличие от традиционных уплотняющих рамок несмотря на возможное отклонение рамы от прямой, которое может достигать величин порядка 8-10 мм, деформация мембраны на участке Н не превышает fM 1-1,5 мм и лежит в пределах упругой деформации даже при толщине мембраны 5-6 мм (уплотняющая рамка в дверях типа Флексит и в известной выполнена из материала толщиной 1,5-2,5 мм).

В предлагаемой конструкции мембрана на всем протяжении выполнена из листа толщиной 5 мм, что гарантирует эксплуатационную надежность уплотнения, т. е. возможность мембраны компенсировать возникающие в процессе эксплуатации произвольные прогибы рамы печи в диапазоне ±30 мм. При этом рычажныймеханизм распределения усилия ригельного затвора гарантирует стабильность усилия в любой точке прижатия в пределах ± 15%. Это обеспечивает самоуплотнение дверей, в том числе высококамерных печей, при полном отсутствии регулировочных ра бот, гарантирует стабильные расчётные напряжения материала во всех элементах двери, что при более простом конструктивном исполнении и эксплуатации позволяет повысить долговечность и обеспечить стабильную газоплотность двери при возможных деформациях рамы.

Формула изобретения 1. Дверь коксовой печи, содержащая корпус, снабженный ригельными запорными приспособлениями, огнеупорную футеровку, устройство для уплотнения, включающее размещенную между корпусом и футеровкой уплотнительную мембрану с уплотняющей кромкой и прижимные узлы, расположенные по периметру уплот- нительной мембраны, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и эксплуатации двери, повышения ее долго0

5

0

5

0

вечности и обеспечения стабильной газоплотности при возможных деформациях рамы, в том числе высококамерных печей, корпус выполнен разъемным по вертикали в виде трех секций, шарнирно соединенных между собой рычагами с возможностью взаимодействия корпуса с прижимными узлами, прижимные узлы выполнены в виде системы шарнирно соединенных между собой коромысел, соединительные узлы верхней и нижней секций корпуса с футеровкой и уплотнительной мембраной выполнены подвижными, рычаги центральной секции корпуса выполнены как основания ригель- ных приспособлений и снабжены дополнительными рычагами, взаимодействующими с прижимными узлами, а верхняя секция корпуса с машинной стороны печи снабжена планирным люком.

2.Дверь по п. 1, отличающаяся тем, что устройство для уплотнения верхней секции корпуса двери выполнено в виде фланца с герметичным карманом, соединенного с мембраной по краю проема в ней.

3.Дверь по пп. 1 и 2, отличающая- с я тем, что соединительный узел верхней секции корпуса с футеровкой выполнен в виде шипа, жестко закрепленного одним концом на футеровке, а другим контактирующим с карманом, выполненным на фланце верхней секции корпуса, а нижний соединительный узел выполнен с вертикальным люфтом.

Использование: коксовые печи, конструкция дверей коксовых печей. Сущность изобретения: дверь коксовой печи содержит корпус, состоящий из трех секций, футеровку и ригельное запорное приспособление. Уплотняющее приспособление выполнено в виде мембраны и снабжено прижимными узлами, выполненными в виде шарнирно соединенных коромысел. Секции корпуса шарнирно соединены между собой рычагами с возможностью взаимодействия корпуса с прижимными узлами, рычаги центральной секции корпуса выполнены как основания ригельных приспособлений. Верхняя секция корпуса с машинной стороны печи снабжена планирным люком. 2 з. п. ф-лы, 7 ил.