Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей

 

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а более конкретно к разгрузочным устройствам коксовых печей, и может быть использовано для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей. Устройство содержит внутреннее укрытие, выполненное в виде диффузора с горизонтальными перегородками, расположенными на нижнем торце укрытия, и клапаном, расположенным в его верхней части, наружный кожух с уплотняющими элементами, образующий щелевое отверстие по периметру примыкания его к стенкам разделенного на секции коксовозного вагона. Боковые стенки укрытия установлены с зазором по отношению к задней стенке кожуха, что позволяет при минимальном количестве удаляемой пылегазовоздушной смеси снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к коксохимической промышленности, а более конкретно к разгрузочным устройствам коксовых печей, и может быть использовано для снижения выбросов пыли в атмосферу при выгрузке кокса в коксовозный вагон.

Устройства для беспылевой выдачи кокса известны. Часть из них представляет собой вытяжной зонт, расположенный над коксовозным вагоном и присоединенный к каким-либо отсасывающим устройствам /1-4/. Эти конструкции имеют общий недостаток - необходимость больших мощностей и габаритов отсасывающих и пылеулавливающих систем вследствие образования большого объема пылегазовоздушной смеси в процессе выгрузки кокса из-за усиленного теплообмена между воздухом и падающим материалом внутри укрытия.

Другая часть известных решений в данной области представлена системами обеспыливания с орошением водой газовоздушной смеси /5-7/. Использование воды ограничивает область применения этих устройств в суровых климатических условиях.

Известны решения, направленные на изменение конструкции коксовозных вагонов, что решает проблему беспылевой выдачи кокса лишь частично /8-11/. Известно устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей /12/, содержащее внутреннее укрытие, выполненное в виде диффузора, и наружный кожух, образующие щелевое отверстие по периметру примыкания кожуха к стенкам вагона, систему пылегазоулавливания, включающую дымосос и сухой циклон, соединенную с внутренней полостью укрытия и щелевым отверстием. Внутреннее укрытие снабжено горизонтальными перегородками, расположенными на его нижнем торце и перекрывающими верхнюю часть загружаемых секций коксовозного вагона, а также жалюзи, расположенными в верхней торцевой части укрытия.

Описанное устройство является наиболее близким к заявляемому по совокупности признаков и принято нами за прототип.

Недостатком прототипа является низкая эффективность отсоса пылегазового потока через верхнюю часть внутреннего укрытия. При расположении всасывающего отверстия в верхней торцевой части укрытия эффективно обеспыливается только верхняя часть укрытия, в то время как вдоль его боковых стенок происходит выбивание запыленного воздуха через неплотности между габаритом коксонаправляющей, входящей в полость укрытия через проем в задней стенке наружного кожуха, и кромками этого проема. Причиной выбивания пыли является тепловое давление, действующее по всей высоте внутреннего укрытия.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности удаления запыленной газовоздушной смеси из внутреннего укрытия устройства и от всего устройства в целом, уменьшение выбросов пыли в атмосферу.

Для решения поставленной задачи в устройстве для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей, содержащем установленное с возможностью перемещения вдоль коксовой стороны коксовозного вагона внутреннее укрытие, выполненное в виде диффузора с горизонтальными перегородками в нижней торцевой части и клапаном в верхней торцевой части, наружный кожух, снабженный уплотнительными элементами, образующий с укрытием щелевое отверстие по периметру примыкания кожуха к стенкам вагона и систему пылеулавливания, соединенную с пространством, заключенным между укрытием и кожухом, согласно изобретению между боковыми стенками укрытия и задней стенкой кожуха выполнен зазор.

При этом выбивающаяся запыленная газовоздушная смесь из внутренней части укрытия поступает через зазор в пространство между внутренним укрытием и наружным кожухом и далее в отсасывающую систему.

Анализ уровня техники не позволил выявить аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого решения, т. е. заявляемое решение отвечает требованию новизны.

Не выявлен также признак, являющийся отличительным в заявляемом решении, т.е. оно отвечает требованию изобретательского уровня.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг.1, а на фиг.2 и 3 показаны схемы движения запыленной газовоздушной смеси при наличии зазора между боковыми стенками внутреннего укрытия и задней стенкой кожуха и при отсутствии этого зазора.

Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей содержит внутреннее укрытие 1, выполненное в виде диффузора, снабженное горизонтальными перегородками 2, расположенными на нижнем торце, и клапаном 3, установленным на верхнем торце укрытия 1, наружный кожух 4 с уплотнительными элементами 5, выполненными в виде шторок из стальных цепей, и систему пылегазоудаления. Выгрузка кокса из печи производится через коксонаправляющую 10 в коксовозный вагон 11 с установленными в нем вертикальными перегородками. Система пылегазоудаления может быть централизованной стационарной или автономной с установкой на двересъемной машине и использованием дымососа 6, циклона 7 с пылевыпускным устройством 8, воздуховодов 9.

Устройство работает следующим образом.

При выгрузке кокса через коксонаправляющую 10 его частицы падают в коксовозный вагон 11, заполняя пространство, ограниченное внутренним укрытием 1. Интенсивный теплообмен между падающим коксом, ограждениями и воздухом приводит к созданию высокого теплового (гравитационного) давления во внутреннем укрытии 1. За счет разности между тепловым давлением и эжекционным давлением, создаваемым падающим потоком кокса, нагретый воздух стремится к выходу из укрытия 1 через все виды неплотностей, включая открытый клапан 3. При этом отсос через клапан 3 не в состоянии обеспечить даже небольшое разрежение по всей высоте в зоне расположения неплотностей между габаритом коксонаправляющей 10 и кромками проема задней стенки кожуха 4 (см. фиг.2 и 3). Это разрежение создается за счет зазора между боковыми стенками внутреннего укрытия 1 и задней стенкой кожуха 4, поскольку наличие зазора позволяет соединить полость внутреннего укрытия 1 и пространство между укрытием 1 и кожухом 4, из которого производится отсос системой пылегазоудаления. Клапан 3 позволяет перераспределить расход удаляемого воздуха через него непосредственно и через площадь зазора и добиться минимального общего расхода, при котором выбивание пыли из внутреннего укрытия 1 не происходит.

Применение заявляемого устройства позволяет снизить выбросы вредных веществ в атмосферу при минимальном расходе удаляемой в пылегазоочистку запыленной газовоздушной смеси, образующейся при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей.

ЛИТЕРАТУРА 1. Авт. св. 1535839, МКИ С 10 В 33/00. Устройство для отвода газов при выгрузке кокса из коксовых печей./А.И. Никитин, А.М. Доценко, А.Т. Пожидаев, В. И. Аничин и др. (СССР) - 4440932/23-26. Заявлено 25.04.88. Опубл. 15.01.90. Бюл. 2.

2. Авт. св. 1161533 СССР, МКИ С 10 В 33/00. Устройство для отвода газов при выгрузке кокса из коксовых печи. / С.В. Степко (СССР) - 3450221/23-26. Заявлено 08.06.82. Опубл. 15.06.85. Бюл. 22.

3. 3аявка 2491943 Франция, МКИ С 10 В 33/06. Заявлено 16.04.82.

4. 3аявка 2938893 ФРГ, МКИ С 10 В 33/06. Заявлено 26.09.79. Опубл. 02.04.81.

5. Патент 1771506 ФРГ, МКИ С 10 В 33/14. Заявлено 31.05.68. Опубл. 25.07.74.

6. 3аявка 3033519 ФРГ, МКИ С 10 В 33/00. Заявлено 11.10.80. Опубл. 19.06.82.

7. Gemmil R.I., Williamson F., Hall W.L., Roberts T.L. The institute of Material: 2-nd International Cokemaking Congress - London, 1992. Кокс и химия 5, М.: "Металлургия", 1993.

8. Патент 4196054 США, МКИ С 10 В 39/14. Заявлено 31.10.77. Опубл. 01.04.80.

9. Патент 4213489 США, МКИ С 10 В 39/14. Заявлено 10.01.79. Опубл. 22.07.80.

10. Патент 3852159 США, МКИ С 10 В 39/14. Заявлено 24.07.73. Опубл. 03.12.74.

11. Авт. св. 1043059 СССР, МКИ В 61 Р 3/04. Коксотушильный вагон. / В.Г. Кучер, Г. Р. Рейман и др. (СССР). Заявлено 10.08.82. Опубл. 23.09.83. Бюл. 35.

12. Патент 2088629 РФ, МКИ⁶ С 10 В 33/00. Заявлено 05.01.95. Опубл. 27.08.95. Бюл. 24 (прототип).

Формула изобретения

Устройство для снижения выбросов вредных веществ при выдаче кокса из горизонтальных коксовых печей, содержащее установленное с возможностью перемещения вдоль коксовой стороны коксовозного вагона внутреннее укрытие, выполненное в виде диффузора с горизонтальными перегородками в нижней торцевой части и клапаном в верхней торцевой части, наружный кожух, снабженный уплотнительными элементами, образующий с укрытием щелевое отверстие по периметру примыкания кожуха к стенкам вагона и систему пылегазоудаления, соединенную с пространством, заключенным между укрытием и кожухом, отличающееся тем, что между боковыми стенками внутреннего укрытия и задней стенкой наружного кожуха выполнен зазор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3