Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 N 33/22

ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕЙТНОЕ

ВЁДОМСТВО СССР (21) 4765157/26 (22) 04.12.89 (46) 30.01.93, Бюл. М 4 (71) Восточный научйо-исследовательский углехимический институт (72) С.Г. Стахеев и Б.И. Бабанин

: (56) 1. Еркин Л.И., Лацкая М.П. Давление распирания при коксовании углей Восточных районов СССР. Подготовка и коксование углей. Вып. tX, Сверловск, 1971.

2, Патент ФРГ hL 1213376, -кл. 10а 22/06, 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДАВЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ НА

СТЕНЫ КОКСОВОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к устройствам для определения давления угольной загрузки на стены коксовой камеры и может быть использовано в коксохимической промышленности, Известно устройство для определения давления, действующего на стены коксовой печи в процессе коксования (давление распирания), представляющее собой опытную печь, одна из стенок которой имеет воэможность перемещаться, В процессе коксования (нагрева угля без доступа воздуха) в результате сложных физико-химических превращений, выделения и фильтрации в загрузке образующихся — парогазовых продуктов возникает давление, воздействующее на подвижную стенку, соединенную с динамометром, фиксирующим величину этого давления (1).

„„Я2„„1791773 А1 (57) Область использования : в промышлен- ной коксовой печи. Сущность изобретейия: устройство представляет собой корпус, на боковой поверхности которой выполнено отверстие, в отверстие устанавливается заподлицо с корпусом пластина, связанная с датчиком. Устройство помещается в печь через отверстие в двери так, чтобы пластина была параллельно стене. Давление, возникающее в процессе загрузки и коксования шихты, через пластину воздействует на датчик, преобразующий давление в сигнал, фиксируемый прибором. 3 э, и. ф-лы, 3 ил..* - --,.;, !ф

Недостатком данного устройства является то, что из-эа существенного различия в геометрических размерах и спосс@ах за1 . ° грузки оно не моделирует промышленный ч процесс коксования; поэтому получаемые 40 данные не адекватны данным для йромыш- а ленных условий. Другим недостатком уст- с ройства является потеря силы давления из-за большой массы двигающейся стенки и . сил трения, что приводит к ошибкам в опре:: делении давления распирания, В опытном печи также невозможно определить -давление на стены промышленной коксовой печи, возникающее в результате гравитационной загрузки шихты с высокой скоростью и с большой (до 7 м) высоты (динамический удар) и статическое давление столба шихты.

Известно устройство для определения давления распирания угольной загрузки в .. процессе коксования, представляющее со1791773 бой датчик, жестко закрепленный на стенке опытной коксовой печи и связанный с регистрирующим устройством средствами связи, пропущенными через отверстие, выполненное в боковой стенке печи (2). 5

Недостатком данного устройства является загрязнение датчика и его коррозия, что приводит к ошибкам в измерении давления распирания и усложняет процесс эксплуатации. 10

Необходимость жесткого фиксирования датчика и необходймость соединения

его с регистрирующим прибором через боковую стенку печи ограничивает возможность его использования . — данное 15 устройство не может быть использовано непосредственно в промышленнои коксовой печи.

Другим недостатком данного устройства является то, что из-за существенного раэ- 20 личия в геометрйческих размерах и способе загрузки опытной печи не моделируется промышленный процесс коксования, поэтому получаемые данные не адекватны данным по давлению распирания в 25 промышленных печах. Поскольку известное . устройство может быть использовано только в опытной печи, оно не позволяет определить динамический удар при загрузке и статическое давление столба шихты в про- 30 мышленных печах.

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что устройство для определения давления угольной загруз- 35 ки на стены коксовой печи, содержащее датчик, соединенный с регистрирующим прибором средствами для передачи сигнала, снабжено трубой, закрытой с одного конца, и имеющей отверстие в боковой ее 40 стенке, съемной пластиной, установленной в отверстии заподлицо со стенкой трубы, причем датчик расположен в конце закрытой части трубы напротив отверстия в стенке и соединен со съемной пластиной. 45

Цель достигается также за счет того, что в устройстве внутри корпуса размещены трубки для подачи охлаждающего агента к датчику и выводу его из корпуса, а также за счет того, что средства для передачи сигна- 50 ла от датчика к регистрирующему устройству частично размещены в трубке для подачи охлаждающего агента и вйутри трубы со стороны открытого конца устан явлена flOперечная перегородка . 55

Передача давления угольно,1 загрузки на датчик при его размещении в трубе стала возможной благодаря съемной пластине, установленной в боковой стенке, и соединению ее с датчиком, Размещение датчика и средств связи датчика с регистрирующим устройством в корпусе, выпол; енном в виде трубы, позволяет сделать это устройство переносным и использовать в любой промышленной печи, Выполнение корпуса в виде трубы и установка пластины в отверстие трубы заподлицо с одной иэ боковых сторон трубы обеспечивает возможность извлечения устройства из коксовой печи через канал в загрузке, образованный корпусом устройства, . а значит возможность его многократного использования..

Охлаждение датчика путем подачи охлаждающего агента через трубки в зону расположения датчика, обеспечивает использование устройства при температурах, превышающих максимально допустимую температуру работы датчика, а наличие разделяющей перегородки повышает эффективность охлаждения датчика, В случае использования в качестве средств связи металлических проводников, размещение последних в трубках для подачи охлаждающего агента обеспечивает их эффективное охлаждение, что позволяет использовать проводники из металла с температурой плавления ниже температуры рабочей среды (до 1100 С) и уменьшает погрешность измерения в том случае, если изменение сопротивления проводников за счет температурного коэффициента сопротивления оказывает влияние на результат измерения (например, при использовании в датчике тензорезисторов).

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна".

При изучении других известных решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и по ому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен общий вид с местным разрезом корпуса; на фиг. 2 — продольный разрез корпуса одного иэ возможных вариантов предлагаемого устройства, На фиг. 3 представлен график изменения давления, воздействующего на стены печи в процессе загрузки и коксования угольной шихты, полученный при измерении давления в промышленной коксовой печи предлагаемым устройством.

Устройство состоит из трубы 1, на боковой поверхности которой выполнено отверстие 2, в котором установлена заподлицо с боковой стенкой съемная пластина 3, связанная с датчиком. Датчик содержит мемб1791773 рану 4, шток 5 и упругую пластину 6, с укрепленными на ней тензорезисторами 7, опирающуюся на выступы 8. Тензорезисторы 7 соединены с регистрирующим прибором 9.

Пластина 3 соединена с упругой пластиной

6 штоком 5, Внутри трубок 1 поперек ее установлены перегородка 10, трубки 11. Перегородка 10 делит объем корпуса на две зоны, В зоне между перегородкой 10 и закрытым концом трубы расположен датчик, Концы трубок 11 помещены в зоне располо>кения датчика. Проводники 12 пропущены через две трубки 11, Устройство работает следующим образом. Трубу 1 с размещенным в ней датчиком устанавливают в кокосовую печь перед за"грузкой шихты через отверстие в двери или через загрузочный люк таким образом, чтобы отверстие 2 и установленная в ней пластина 3 были расположены параллельно греющей стенке коксовой печи. При воздействии угольной шихты давление через пластину 3 передается на мембрану 4, шток 5, на упругую пластину 6, что вызывает ее прогиб, который с помощью тензорезисторов 7 преобразуется в выходной сигнал, поступающий через металлические проводники 12 на прибор 9.

В момент загрузки угольной шихты (7p) фиксируется пик давления (Рд) —. это динамический удар, обусловленный гравитационной загрузкой шихты в камеры. Далее наступает кратковременная стабилизация давления (Рс,) — в этот момент времени фиксируется статическое давление столба шихты s камере. В последующее время измеряется сумма давления. распирания, возникающего в результате сложных физико-химических превращений угля и выделения и фильтрации парогазовых продуктов коксования, и статического давления, причем последнее по мере коксования и отхода коксового пирога от стен печи прекращает свое действие.

Для предотвращения нагрева тензорезисторов выше максимально допустимой температуры работы, в одну из труб 11 для охлаждения подается воздух или вода, которые после охлаждения тензорезисторов выходят через оставшиеся трубы 11.

Перед работой необходимо выполнить тарировку устройства и определить зависимость величины выходного сигнала от температуры датчика при отсутствии нагрузки на пластину 3 для введения соответствующей поправки при обработке получаемых данных, 5 Устройство позволяет получить количественные данные всей суммы нагрузок на стены промышленных коксовых печей, на любом уровне от пода печи, во всем диапазоне температур коксования. Это позволит

10 при коксовании промышленных шихт, при внедрении новых процессов подготовки и коксования углей подобрать технологические и эксплуатационные параметры процесса коксования, исключающие

15 возмо>кность разрушения кладки коксовых печей, стоимость которой достигает 307 от стоимости коксовой батареи в 13-16 млн. руб, Конструкция устройства обеспечивает его многократное использование и простоту

20 эксплуатации. В настоящее время изготовлен опытный образец предлагаемого устройства и осуществляется его испытание на батарее N. 7 ЗСМК. Внедрение устройства предполагается осуществить там же в первом

25 полугодии 1990 г.

Формула изобретения

1. Устройство для определения давле30 ния угольной загрузки на,стены коксовой печи, содержащее датчик, соединенный с регистрирующим прибором средствами для передачи сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно

35 снабжено трубой, закрытой с одного конца и имеющей отверстие в боковой стенке, съемной пластиной, установленной в отверстии заподлицо со стенкой трубы, при этом датчик расположен в конце закрытой части

40 трубы напротив отверстия в стенке и соединен со съемной пластиной, 2.Устройство пои, 1, отл ича ющеес я тем, что внутри трубы размещены трубки для подачи охлаждающего агента к датчику

45 и выводу его иэ корпуса.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что средства для передачи сигнала от датчика частично размещены в трубке для подачи охлаждающего агента.

50 4, Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что внутри трубы со стороны открытого конца установлена поперечная перегородка.

1791773

ДВ

Ф т У 1

Фие, f

Ф

И

О. Ф т оо

Х 03

4î оы

М

Ф Я

Щ о

ФигЛ

Составитель С.СтахеевТехред M,Mîðãåíòýë

Редактор

Корректор Т.Палий

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ . 50 . Тираж ..: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области исследования и контроля пиротехнических смесей: топлив и порохов

Изобретение относится к области контрольно-измерительных приборов и позволяет снизить трудоемкость и упростить эксплуатацию

Изобретение относится к анализу смазочных масел, в частности к устройствам для определения пригодности работающего моторного масла к дальнейшей эксплуатации, и позволяет расширить функциональные возможности устройства

Изобретение относится к физическим методам контроля качества твердого топлива и может быть использовано для определения зольности продуктов сгорания твердого топлива

Изобретение относится к способам определения оптимального количества связующего в частично брикетированной угольной шихте и может быть использовано в коксохимическом производстве для получения металлургического кокса

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при построении различных автоматизированных измерительных приборов и систем для измерения октанового числа неэтилированного бензина при производстве, хранении и контроле бензинов, в частности для создания нефтехимической измерительной аппаратуры

Изобретение относится к области исследования эксплуатационных свойств нефтепродуктов, а именно к определению содержания антиокислительной присадки в трансформаторных маслах, и может быть использовано для определения сроков замены или обновления масел

Изобретение относится к способам исследования взрывчатого вещества (ВВ), в частности к определению чувствительности заряда ВВ к динамическому нагружению

Изобретение относится к устройствам для обнаружения взрывчатого материала в образце

Изобретение относится к области пиротехники, в частности к устройствам для изучения режимов горения пиротехнического состава и к устройствам для контроля качества пиротехнических составов, и может быть использовано для изучения режимов горения и контроля качества неэлектропроводных конденсированных пиротехнических систем, дающих при сгорании электропроводные продукты горения (шлаки)

Изобретение относится к бесцветным или почти бесцветным соединениям, используемым для маркировки нефтепродуктов

Изобретение относится к эксплуатации колесно-гусеничных машин и может быть использовано для контроля качества горючего в процессе хранения техники и других случаях регламентных проверок
Наверх