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

Изобретение может быть использовано на коксохимических предприятиях для предотвращения выбросов в атмосферу и утилизации физического тепла кокса в процессе его тушения.

Цель изобретения - повышение эффективности тепломассообмена и улучшение защиты окружающей среды.

На фиг.1 преде авлена предлагаемая установка, поперечный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1 (расположение стержней парораспределителя), на фиг.З вид А на фиг,2; на фиг.4 - вид Б на фиг.2.

Установка содержит тушильную камеру 1 с оросительным устройством 2 для подачи воды на вагон 3 с раскаленным.коксом, находящийся на рельсовом пути 4. С одной стороны тушильной камеры расположен закрытый крышкой с воздушником отстойник

5 оросительной воды с насосом 6, питающим оросительное устройство 2. с другой стороны сооружен отстойник-аккумулятор 7 конденсационной воды с трубопроводом 8 для удаления избытка воды и при нарушении режима работы осаждающихся взвешенных веществ в отстойник 5, и воздушником 9 в наклонной крышке 10.

Корпус отстойника-аккумулятора 7 встроен между колоннами 11. Насос 12 с трубопроводной системой 13 и теплообменником 14 служат для захолаживания конденсационной воды, содержащейся в отстойнике 7, в который она поступает по каналу 15 из конденсатора 16 пара, образующегося при тушении кокса. Корпус конденсатора 16 образован герметичной обшивкой верхних частей колонн 11 с щеле- видным каналом 17, соединяющим тушильЈ «&

xj

ную камеру 1 и конденсатор 16, и укреплен поперечными балками 18, на которых расположены перфорированные нижний-лоток 19 и верхний лоток 20 с рядами отверстий диаметром 10-30 мм.

На плите 21, перекрывающей конденса- тор 16, установлен напорный сборник 22 для накопления конденсационной воды, которая периодически через запорную арматуру 23 и распределительное устройство 24 подается на верхний лоток 20. Регулятор 25 температуры с температурным датчиком 26 осуществляют управление приводом 27 заслонки 28 воздушного трубопровода 29, а также включением в работу вентилятора 30 для транспортирования к месту обезврежи- вания вредных газообразных продуктов.

Парораспределительные трубы или стержни 31 (фиг.2 и 3) диаметром d 10-50 мм установлены двумя-пятью и более рядами в шахматном порядке с шагом разбивки отверстий по равностороннему треугольнику. 2d между стержнями на входе в паровой канал 17 для перехода пара из тушильной камеры 1 в конденсатор 16. Верхние концы стержней 31 размещены с зазором 1-5 мм в отверстиях 32 водораспределительного лотка 33 и укреплены по центрам этих отверстий с помощью стяжек 34. Зазоры между стенками отверстий 32 и стержнями 31 могут иметь произвольную конфигурацию - кольцевую или профилированную с помощью распорок или пленкообразующих вставок произвольной конструкции. Патрубок 35 служит для подвода воды к водораспределительному лотку 33 от оросительного устройства 2 или непосредственно от напорной насосной магистрали. Нижние концы стержней 32 установлены на панели 36 с расположенной под углом а, 20-70° к горизонтали поверхностью, гофрированной или сребренной поперечными рядами направляющих для равномерного распределения воды по ширине канала 1.7.

Установка работает следующим образом..

К началу цикла.тушения кокса напорный сборник 22 и отстойник 7 заполнены водой. Тушильный вагон 3 с раскаленным коксом устанавливается в тушильной камере 1, которая при этом герметизируется. После включения насоса 6 для подачи воды на тушение кокса из отстойника 5 в оросительное устройство 2 и практически одновременно (через патрубок 35) в водораспределительный лоток 33 пар, обра- зующийся неравномерно по длине вагона 3, заполняет тушильную камеру 1, рассредота- чивается вдоль фронта стержневой системы парораспределения и через вертикальные

ряды парораспределительных стержней 31 по каналу 17 проходит в конденсатор 16, вытесняя чистый воздух из установки через воздушный трубопровод 29 при открытой заслонке 28 к вентилятору (не показан) или непосредственно в вытяжную трубу. Для снабжения водой лотка 33 может быть установлен дополнительный насос. Сопротивление поперечных рядов стержневой системы способствует растеканию паровоздушной смеси перед струйными каскадами, равномерному подводу ее к фронту конденсации и тем самым улучшению процесса тепломассообмена и нагревания конденсационной воды.

Вода, подаваемая на перфорированный лоток 33 по патрубку 35, вытекает через отверстия 32, образуя на поверхности стержней 31 тонкие пленки, на которых при движении паровоздушной смеси сепарируются загрязненный капельный унос и коксовая пыль. Конденсация пара на пленке воды незначительна, так как ее температура достаточно высока благодаря герметизации отстойника 5. Вода, загрязненная включениями взвешенных веществ, стекает со стержней 31 и по наклонной панели 36 направляется на орошение кокса в тушильном вагоне или мимо него, непосредственно в отстойник 5. Величина угла расположения панели 36 к горизонтали составляет № 20- 70° потому, что в этих пределах значений « коэффициент местного сопротивления движению паровоздушной смеси в канале со сходящимися стенками уменьшается,

После вытеснения из установки основной массы воздуха и получения сигнала регулятором 25 температуры от температурного датчика 26 о достижении установленной температуры парогазовой среды в паровом канале 17, а также подачи воды на конденсацию пара, происходит включение привода 27 и перекрытие заслонкой 28 проходного сечения трубопровода 29 для прекращения отвода чистого воздуха с одновременным включением в работу вен- тилятооа 30, направляющего смесь воздуха и неконденсирующихся газов на обезвреживание от выделившихся в процессе тушения кокса вредных продуктов.

Вода, предназначенная для конденсации пара тушения кокса, из напорного сборника 22 через запорную арматуру 23 и распределительное устройство 24 подается на верхний перфорированный лоток 20, откуда смесь воды и конденсата в виде струйных каскадов стекает на нижний лоток 19 и далее на наклонную крышку 10 отстойника- аккумулятора, по которой сливается в канал

15, Из канала 15 горячая вода с температурой 85-99°С направляется в отстойник 7, а недогретая до требуемой температуры - в отстойник 5, Воздух из отстойника 7 при его заполнении вытесняется в конденсатор 16 через воздушник 9. В отстойнике 7 накапливается конденсационная вода трех-четырех циклов тушения кокса с осаждением наиболее абразивных крупных частиц коксовой пыли размером 0,5-1 мм. Отстойник 7 по- зволяет перейти с периодического режима поступления горячей воды на непрерывное ее использование с равномерной подачей воды насосом 12 на захолаживание в теплообменник 14 и далее в напорный сборник 22, где вода накапливается для проведения следующего цикла конденсации.

Пар, поступающий в конденсатор 16 через канал 17, проходит через первую ступень конденсации, образуемую подогретым струйным каскадом лоткз 19, а оставшаяся часть пара (20-50% от общего его количества) совершает поворот на 180° и полностью конденсируется на второй, более холодной ступени каскада верхнего лотка 20.

Благодаря улавливанию большей части коксовой пыли на смачиваемых стержнях 31 парораспределителя с последующим ее осаждением на коксе или в отстойнике 5 вода, рециркулирующая в оборотном кон- денсационном контуре: напорный сборник 22 - перфорированные лотки 20 и 19 - отстойник 7 - насос 12 - теплообменник 14 - сборник 22, остается сравнительно чистой длительное время, не загрязняет теплооб- менник 14, систему 23 и 24 регулирования подачи воды и перфорированные лотки 19 и 20, что улучшает водораспределение и полноту конденсации, повышает температуру нагрева воды и, следовательно, козффици- ент использования располагаемого тепла установки, а также снижает возможность прорыва парогазовой смеси к вентилятору 30 или в атмосферу и загрязнения окружающей среды коксовой пылью и газообразны- ми вредными веществами.

Количество воды, направляемое в водораспределительный лоток 33, составляет

10-50% и более от общего количества воды, расходуемой на орошение кокса на различных заводах. Значительно снижают количество воды, необходимое для смачивания стержней и, следовательно, повышают надежность пылеулавливания при увеличении количества рядов стержней пленкообразующие вставки, которые могут быть расположены в зазорах между стенками отверстий 32 и стержнями,

С целью поддержания равномерной толщины пленки по высоте стержней возможно устройство двухступенчатого паро- распределителя с укороченными стержневыми системами и промежуточным водораспределением.

Формула изобретения Установка для тушения кокса, содержащая соединенные каналом для перехода парогазовой смеси тушильную и конденсационную камеры, распределители парогазовой смеси, оросительной и конденсационной воды, отвод для удаления воздуха и неконденсирующихся газов, от л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности тепломассообмена и улучшения защиты окружающей среды, канал между тушильной и конденсационной камерами снабжен дроссельным парораспределителем, выполненным в виде вертикальных стержней, снабженных в верхней части распределителем оросительной системы, а в нижней - наклонной сребренной панелью, расположенной над коксоту- шильным вагоном, при этом верхние концы стержней размещены с равномерным или профилированным зазором в отверстиях днища оросительной воды, нижние концы установлены на наклонной сребренной панели, а отводы для удаления воздуха и неконденсирующихся газов из установки выполнены раздельными и снабжены блокирующим переключателем поочередного удаления воздуха и газов и датчиком температуры парогазовой среды, установленным в камере конденсации.

Изобретение может быть использовано на коксохимических предприятиях для предотвращения выбросов в атмосферу и утилизации физического тепла кокса в процессе его тушения. Цель изобретения состоит в повышении эффективности тепломассообмена и улучшении защиты окружающей среды при утилизации тепла кокса. Для этого в установке для тушения кокса, содержащей соединенные каналом камеры орошения коксотушильного вагона и конденсации пара, распределители парогазовой смеси и воды, отвод для удаления воздуха и неконденсирующихся газов, канал между тушильной и конденсационной камерами снабжен дроссельным парораспределителем с вертикальными рядами орошаемых водой стержней. Отводы для воздуха и неконденсирующихся газов из установки выполнены раздельными и сблокированы между собой переключателем поочередного удаления газообразных продуктов. 4 ил.