Установка для мокрого тушения кокса Советский патент 1992 года по МПК C10B39/04 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к оборудованию установок.мокрого тушения кокса.

Цель изобретения - повышение технологичности за счет увеличения эффективности тепломассообмена при образовании устойчивых струйных каскадов в любой фазе парообразования.

На фиг.1 представлена схема установки, поперечный разрез; на фиг.2-4 - трехступенчатый перфорированный лоток, лоток с угольчатым (наклонным) днищем и лоток с днищем в форме конического сечения, поперечные сечения.

Установка содержит тушильную камеру 1 с оросительным устройством 2. которое находится над тушильным вагоном 3, сводчатую перегородку 4, отделяющую тушильную камеру 1 от расположенной над йей

конденсационной камерой 5 с оросительным устройством 6 и патрубком 7, служащим для отвода несконденсировавшихся газов из установки, а также напорный бак 8 - для накопления воды перед подачей ее на конденсацию пара через клапаны 9 и водораспределительные трубопроводы, или раз- дующее устройство 10, патрубок 11 - для отвода горячей смеси воды и конденсата на полезное теплоиспользование. Оросительное устройство 6 включает, например, три расположенные на различной высоте дырчатые части единого плоского перфорированного днища лотка - первую нижнюю 12. вторую среднюю 13 и третью верхнюю 14 ступени лотка. Модификации оросительного устройства могут быть выполнены с наклонным перфорированным днищем лотка или только его первой ступени 15. могут иметь

ы

iFO

i-N io

ы

|О

(

конфигурацию днища или его первой ступени 16 в форме конического сечения.

Установка работает следующим образом.

К началу цикла тушения кокса напорный сборник 8 заполнен водой. Тушильный вагон 3 с раскаленным коксом устанавливается в тушильной камере 1, после чего включается оросительное устройство 2. Образующийся пар заполняет тушильную камеру 1 и направляется сводчатой перегородкой 4 в конденсатор 5, вытесняя воздух из установки через патрубок 7. При повышении температуры паровоздушной смеси (ЛВС) в районе перфорированного лотка 6 до 60-80°С открывают часть клапанов 9 и подают воду из напорного сборника 8 через еодораздающие трубопроводы 10 на лоток 6 в небольшом количестве, соответствующем постепенно увеличивающемуся расходу пара. Пар, поднимающийся из тушильной камеры 1, конденсируется на образуемых лотком 6 струйных каскадах с осаждением коксовой пыли на водных струях и нагревает воду практически до температуры ПВС, а конденсат вместе с водой стекает по перегородке 4 к патрубку 11, после которого делится на низко- и высокотемпературные потоки. Горячая вода температурой , полученная после вытеснения основной массы воздуха из установки и повышения температуры пара до 98-ЮО°С, направляется на полезное тепло- использование.

К моменту достижения пика паровыде- ления открываются все клапаны 9, обеспечивая наибольшее поступление воды, затем снова часть клапанов, в зависимости от температуры горячей конденсационной воды, перекрывается. Несконденсировавшиеся газы удаляются через патрубок 7,

Равномерность плотности орошения ПВС конденсационной водой достигается фасонной (например, ступенчатой) в поперечном сечении лотка конструкцией перфорированного днища, при которой подаваемое в начале и конце процесса тушения кокса относительно небольшое количество воды диспергируется наиболее низкорасположенной частью днища первой ступени (12, 15, 16) лотка. Отверстия этой ступени для увеличения сопротивления движению воды и, следовательно, лучшего распределения воды по дырчатой поверхности, могут быть выполнены несколько меньшего размера, например, диаметром d, 10-14 мм, чем отверстия остальных ступеней орошения (d 15-25 мм). Ступенчатость конструкции днища лотка наряду с переменным уровнем воды на лотке позволяет организовать регулировку количества подаваемой на конденсацию пара воды дополнительно к управлению расхода воды числом открываемых клапанов 9. С быстрым увеличением расхода пара растет подача воды, происходит повышение ее уровня с затоплением последующих ступеней лотка и устойчивым самовыравниванием уровня воды над перфорированным днищем.

Число ступеней лотка может составлять

1-5 и более и зависит от высоты у ровня воды на ступенях лотка, соответствующей допустимой для образования устойчивых струй скорости истечения воды из отверстий. Для более тонкого изменения расхода

воды с образованием устойчивых струй при малых расходах пара лоток или его первая ступень могут иметь наклонное днище угольчатой формы (фиг.З), эллипсодиальное или параболическое днище в форме конического сечения (фиг.4), отображающего с некоторым приближением кривую распределения интенсивности паровыделе- ния.

В днище угольчатой формы через крайние нижерасположенные отверстия происходит распределение основной массы воды при ее малом расходе с образованием нескольких полноценных рядов струй. Через остальные отверстия проходит незначительная масса воды с ухудшенным струеоб- разованием,влияющаяна

тепломассообмен в гораздо меньшей степени. С увеличением расхода воды для поддержания производительности лотка или

его первой ступени на оптимальном уровне целесообразно сохранить прежней величину среднего уровня воды на этой ступени. Для этого первоначальная высота малого бортика Ьд уменьшается соответственно

величине угла наклона днища ft :ПДА Ьд - - O.SBtg ft , где В - ширина лотка или его первой ступени. Угол / может принимать значения, в зависимости от ширины ступени в диапазоне от 0 до 45°, преимущественно

5-30°.

Формула изобретения 1. Установка для мокрого тушения кокса, содержащая камеры тушения кокса и конденсации пара с подводящими и отводящими патрубками, водораздающим и оросительным устройствами, установленными в конденсационной камере в виде лотка с перфорированным днищем, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности за счет увеличения эффективности тепломассообмена при образовании устойчивых струйных каскадов в любой фазе парообразования, лоток выполнен с перфорированным днищем фасонной конфигурации, а водораздающее устройство подсоединено к нижней части днища лотка.

2. Установка поп.Ч.отличающая- с я тем. что днище лотка выполнено ступенчатым угольчатой формы с коническим сечением..

3. Установка по пп.1-2, отличающая- с я тем, что перфорированное днище лотка содержит отверстия переменного диаметра, причем отверстия с наименьшим диаметром выполнены в нижней части днища.

Изобретение может быть использовано на коксохимических предприятиях для снижения выбросов в атмосферу и утилизации физического тепла кокса в процессе его тушения. Цель изобретения состоит в повышении технологичности установки за счет увеличения эффективности тепломассообмена при образовании устойчивых струйных каскадов в любой фазе конденсации пара, неравномерно выделяющегося при тушении кокса. Для этого оросительное устройство, выполненное в виде перфорированного лотка, имеет днище фасонной конфигурации, а водораздающее устройство подведено к нижней части днища лотка. Перфорированное днище может иметь ступенчатую или угольчатую конфигурацию или форму конического сечения, а также может быть выполнено с переменным диаметром отверстий. 2 з.п. ф-лы. 4 ил.

.аз.-г /

в

Фиг. 2

/2 /5

Я