УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ РАМЫ КАМЕРЫ КОКСОВАНИЯ КОКСОВОЙ ПЕЧИ
DEVICE FOR CLEANING OF FRAME OF COKING CHAMBER OF COKE OVEN

Изобретение относится к устройству для очистки рамы камеры коксования коксовой печи с узлом крепления и перемещения инструмента, который выполнен с возможностью позиционирования между анкерными стойками камеры коксования коксовой печи и имеет механизмы для очистки рамы камеры коксования кокосовой печи, причем на узле крепления и перемещения инструмента расположены выполненные в форме листа уплотнительные элементы.
В современном коксохимическом производстве очистка рам камер коксования коксовых печей производится обычно с помощью устройств для очистки, после того, как готовый кокс оказывается вытолкнутым из камеры коксования коксовой печи, с целью обеспечения газонепроницаемой изоляции камеры коксования коксовой печи. При этом устройства для очистки располагаются на машинах для обслуживания коксовых печей. В процессе очистки рамы камеры коксования коксовой печи возникают выбросы, которые представляют собой дополнительную нагрузку для работы обслуживающего персонала батареи коксовых печей и, поэтому, откачиваются. Так как невозможно, однако, исключить наличие горизонтальных воздушных потоков вдоль производственных участков или через открытые камеры коксования коксовых печей в процессе работы коксовой печи, то выбросам, находящимся на пути этих горизонтальных воздушных потоков, сообщается турбулентность. Поэтому, большая часть выбросов не может быть полностью откачена.
Из уровня техники известна возможность экранирования зоны перед камерами коксования коксовых печей от боковых воздушных потоков вдоль производственных участков. В WO 2007/025638 A1 описывается машина для обслуживания коксовых печей с устройством для очистки рамы камеры коксования коксовой печи. На машине для обслуживания коксовых печей предусмотрены две ветрозащитные стенки, установленные перпендикулярно расположению производственного участка. Между ветрозащитными стенками образована зона экранирования от горизонтальных воздушных потоков вдоль производственного участка. Ветрозащитные стенки защищают при этом большую зону перед камерами коксования коксовых печей и распространяются от передней части машины для обслуживания коксовых печей вдоль производственных участков до анкерных стоек коксовой печи или до фронтона камеры коксовой печи. При этом они имеют, однако, определенный зазор относительно пола производственного участка, а также относительно анкерных стоек или фронтона камеры коксования коксовой печи, так что экранированная зона оказывается не в полной мере защищенной от воздушных потоков вдоль производственного участка. Ветрозащитные стенки не учитывают далее того обстоятельства, что воздушные потоки, проходящие через открытые камеры коксования коксовой печи, оказывают негативное воздействие на осуществление полного захвата и отведение возникающих выбросов.
Ввиду такого технологического обоснования, в основе изобретения лежит задача создания устройства для очистки рамы камеры коксования коксовой печи, обеспечивающее полный захват и откачивание выбросов, скапливающихся в процессе очистки рамы камеры коксования коксовой печи.
Эта задача решается в соответствии с изобретением посредством того, что уплотнительные элементы закреплены на обращенной от камеры коксования коксовой печи обратной стороне узла крепления и перемещения инструмента, причем уплотнительные элементы ориентированы вертикально и полностью перекрывают обратную сторону по высоте, при этом уплотнительные элементы состоят, по меньшей мере, из одной неподвижно зафиксированной на узле крепления и перемещения инструмента центральной части, а также из боковых пластин, причем боковые пластины с возможностью осуществления поворотного движения на вертикальных осях соединены с центральной частью, а боковые пластины, за счет установочного движения в направлении камеры коксования коксовой печи, выполнены с возможностью перемещения к торцевым поверхностям анкерных стоек.
В результате установочного перемещения уплотнительные элементы, прилегающие своими боковыми пластинами к торцевым поверхностям анкерных стоек, образуют экранированную от горизонтальных воздушных потоков зону подогрева камеры коксования коксовой печи, так как они, с одной стороны, используют анкерные стойки камер коксования коксовой печи в качестве защиты от воздушных потоков вдоль производственных участков, а, с другой стороны, принимают на себя воздушные потоки через открытые камеры коксования коксовых печей, и полностью перекрывают узел крепления и перемещения инструмента по его высоте. Посредством такой полной герметизации зоны подогрева камеры коксования коксовой печи, возникающие в процессе очистки рамы, выбросы захватываются и могут выводиться из зоны коксовой печи. Экранированной является лишь зона подогрева камеры коксования коксовой печи, а, тем самым, и зона, в которой накапливаются выбросы, так как узел крепления и перемещения инструмента с механизмами для очистки рамы с камерой коксования коксовой печи находится внутри экранированной зоны. Уплотнительные элементы не распространяются далее в зону производственных участков, так что эта зона остается свободной для проведения обслуживающим персоналом различного рода манипуляций или производственных действий.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения боковые пластины, за счет установочного движения узла крепления и перемещения инструмента, выполнены с возможностью перемещения к торцевым поверхностям анкерных стоек. Как только узел крепления и перемещения инструмента окажется в своем рабочем положении перед камерой коксования коксовой печи, зона подогрева камеры коксования окажется герметизированной.
В следующем предпочтительном варианте осуществления изобретения к боковым пластинам присоединены исполнительные устройства для перемещения боковых пластин, за счет отдельного установочного движения вокруг вертикальных осей, к торцевым поверхностям анкерных стоек. Таким образом, боковые пластины могут и тогда еще дополнительно перемещаться к торцевым поверхностям анкерных стоек, когда узел крепления и перемещения инструмента уже находится в своем рабочем положении. Тем самым, во-первых, может быть достигнуто основное «положение герметизации», при котором боковые пластины будут прилегать к торцевым поверхностям анкерных стоек. Во-вторых, можно дополнительно корректировать недостаточное «положение герметизации» в том случае, если боковые пластины не прилегают или не полностью прилегают к торцевым поверхностям анкерных стоек
Целесообразно, если боковые пластины имеют, соответственно, в направлении торцевых поверхностей анкерных стоек отогнутый конец, посредством которого они прилегают к торцевым поверхностям. Через образованную вследствие этого небольшую контактную поверхность между анкерными стойками и боковыми пластинами может передаваться повышенное усилие прижима, что улучшает герметичность. К примеру, обусловленные отложениями кокса или пыли неровности на торцевых поверхностях могут быть компенсированы, так как небольшая поверхность контакта отогнутого конца прилегает лучше, чем, к примеру, широкая поверхность контакта плоского листа уплотнителя.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения к боковым пластинам присоединены прижимные приспособления, под действием которых боковые пластины прилегают к торцевым поверхностям. Исполнительные или прижимные приспособления сообщают дополнительное уплотнительное усилие, так что между боковыми пластинами и торцевыми поверхностями анкерных стоек улучшается уплотнительный эффект. В предпочтительном варианте исполнительными или прижимными устройствами являются упругие пружины или гидравлические цилиндры. За счет модуля упругости пружин или усилия гидравлического цилиндра можно добиться улучшенного уплотнительного эффекта посредством точно рассчитанного, специального уплотнительного усилия.
В рамках особо предпочтительного варианта осуществления изобретении центральная часть выполнена U-образной, причем центральная часть имеет ориентированную параллельно камере печи центральную стойку, а также соединенные с ней плечи. Боковые пластины установлены на концах плеч с возможностью осуществления поворотного движения. Посредством такого расположения с возможностью осуществления поворотного движения боковые пластины перекрывают необходимую для отдельного установочного движения зону поворота. U-образная центральная часть находится в зоне между анкерными стойками, когда узел крепления и перемещения инструмента перемещен в свое рабочее положение для осуществления очистки рамы камеры коксования коксовой печи. Таким образом, герметизируемая зона, в которой в процессе очистки скапливаются выбросы, уменьшается еще больше. Пространство перед камерой коксования коксовой печи для полного и оптимального захвата выбросов, возникающих в процессе очистки, оказывается перекрыто наилучшим образом.
Узел крепления и перемещения инструмента может иметь, по меньшей мере, одно устройство для механической выемочной очистки рамы камеры коксования коксовой печи, в предпочтительном варианте скребок. При этом предполагается, что могут быть предусмотрены и другие механизмы для очистки, к примеру, водоструйные сопла высокого давления. В принципе, данные механизмы для очистки известны специалисту из уровня техники.
Выше узла крепления и перемещения инструмента может быть расположено вытяжное устройство. Вытяжное устройство перекрывает герметизированную зону, то есть зону подогрева камеры коксования коксовой печи между анкерными стойками перед дверцей коксовой печи, и по мощности откачивания согласовано с количеством выбросов, возникающих в этой зоне в процессе очистки. Так как с помощью устройства в соответствии с изобретением можно осуществлять полный захват возникающих в процессе очистки выбросов, то можно отказаться от привлечения избыточных мощностей откачивания. При этом предполагается, впрочем, что устройство в соответствии с изобретением может быть расположено с обеих сторон батареи коксовых печей, как на стороне коксовыталкивателя, так и на стороне коксоперепускной машины.
Изобретение разъясняется далее на основании чертежа, представляющего лишь один пример осуществления изобретения. Единственный чертеж демонстрирует в схематичном изображении горизонтальный разрез устройства для очистки рамы камеры коксования коксовой печи.
К принципиальной конструкции представленного на чертеже устройства относятся: узел 1 крепления и перемещения инструмента, выполненный с возможностью установки между анкерными стойками 2 камеры 3 коксования коксовой печи, и механизмы 4 для очистки рамы камеры 3 коксования коксовой печи, а также выполненные в форме листа уплотнительные элементы 6, расположенные на узле 1 крепления и перемещения инструмента. На основании чертежа можно заключить, что уплотнительные элементы 6 закреплены на обращенной от камеры 3 коксования коксовой печи обратной стороне узла 1 крепления и перемещения инструмента. Уплотнительные элементы 6 ориентированы вертикально и полностью перекрывают обратную сторону узла крепления и перемещения инструмента по его высоте. Фигура демонстрирует далее, что уплотнительные элементы 6 состоят, по меньшей мере, из одной неподвижно зафиксированной на узле 1 крепления и перемещения инструмента центральной части 7, а также из боковых пластин 8. Видно, что боковые пластины 8 с возможностью поворота на вертикальных осях 9 соединены с центральной частью 7. Боковые пластины 8, за счет установочного движения в направлении камеры 3 коксования коксовой печи, выполнены с возможностью перемещения к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2. За счет установочного движения уплотнительные элементы 6 совместно с торцевыми поверхностями 10 анкерных стоек 2, к которым они прилегают своими боковыми пластинами 8, образуют экранированную от горизонтальных воздушных потоков зону подогрева камеры коксования коксовой печи. С одной стороны, устройство в соответствии с изобретением использует анкерные стойки 2 камеры 3 коксования коксовой печи в качестве защиты от воздушных потоков. С другой стороны, закрепленные на обратной стороне узла 1 крепления и перемещения инструмента уплотнительные элементы 6, принимают на себя воздушные потоки через открытые камеры 3 коксования коксовых печей. Фигура поясняет, что экранированной является исключительно зона подогрева камеры коксования коксовой печи, а тем самым, лишь зона, в которой скапливаются выбросы, возникающие в процессе очистки. При этом, узел 1 крепления и перемещения инструмента с механизмами 4 для очистки рамы 5 находится внутри этой экранированной зоны.
Боковые пластины 8, за счет установочного движения узла 1 крепления и перемещения инструмента, выполнены с возможностью перемещения к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2, так как устройство для очистки в соответствии с изобретением располагается на машине для обслуживания коксовых печей, которая обычно перемещается перед фронтоном батареи коксовых печей. Как только узел 1 крепления и перемещения инструмента занимает свое рабочее положение для очистки рамы 5 камеры коксования коксовой печи, зона подогрева камеры коксования коксовой печи оказывается герметизированной, так как боковые пластины 8 прилегают к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2.
Фигура демонстрирует далее, что к боковым пластинам 8 присоединены исполнительные устройства 11. Боковые пластины 8, за счет приведения в действие исполнительных устройств 11 с отдельным установочным перемещением, выполнены с возможностью перемещения вокруг вертикальных осей 9 по направлению к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2. Таким образом, боковые пластины 8 могут и тогда еще дополнительно перемещаться к анкерным стойкам 2, когда узел 1 крепления и перемещения инструмента уже находится в своем рабочем положении. Во-первых, основное «положение герметизации» может регулироваться таким образом, что боковые пластины 8 будут прилегать к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2. Во-вторых, посредством такого отдельного установочного движения, можно корректировать также и недостаточное «положение герметизации» в том случае, если боковые пластины 8 не прилегают или не полностью прилегают к торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2.
Боковые пластины 8 имеют, соответственно, в направлении торцевых поверхностей 10 анкерных стоек 2 отогнутый конец 12, что также можно увидеть на чертеже. Изогнутым концом 12 они прилегают к торцевым поверхностям 10. Можно видеть, что таким образом образуется лишь небольшая контактная поверхность между анкерными стойками 2 и боковыми пластинами 8. Обусловленное установочным перемещением уплотнительное усилие через эту небольшую контактную поверхность оптимальным образом передается от боковых пластин 8 на торцевые поверхности 10 анкерных стоек 2. Обусловленные наслоениями на торцевых поверхностях 10 неровности поверхности могут быть наилучшим образом компенсированы посредством такого варианта осуществления боковых пластин 8.
На чертеже представлено также, что к боковым пластинам 8 присоединены прижимные приспособления 13, под действием которых боковые пластины 8 прилегают к торцевым поверхностям 10. Эти прижимные приспособления 13 сообщают дополнительное уплотнительное усилие. За счет улучшенного таким образом уплотнительного эффекта становится возможной оптимальная защита от боковых воздушных потоков и полный учет выбросов, образующихся в процессе очистки рамы камеры коксования коксовой печи. В представленном примере осуществления изобретения прижимные приспособления 13 выполнены в виде гидравлических цилиндров. Посредством гидравлического цилиндра на боковые пластины 8 может быть передано точно заданное, специфическое уплотнительное усилие, в результате чего может быть достигнут оптимальный уплотнительный эффект.
На чертеже продемонстрировано также, что боковые пластины 8, за счет установочного перемещения параллельно торцевым поверхностям 10 анкерных стоек 2, выполнены с возможностью выравнивания. Таким образом, гарантируется прилегание боковых пластин 8 к торцевым поверхностям 10 без наклона или перекоса, что обеспечивает оптимальную защиту от завихрений боковых воздушных потоков. Далее предотвращается непреднамеренная утечка выбросов из экранированной зоны.
На основании чертежа можно сделать вывод о том, что центральная часть 7 выполнена U-образной. Центральная часть 7 имеет ориентированную параллельно камере 3 коксования печи центральную стойку 14, а также соединенные с ней плечи 15. На концах этих плеч 15, с возможностью поворота, располагаются боковые пластины 8. За счет такого конструктивного исполнения центральная часть 7 располагается в зоне между анкерными стойками 2, когда узел 1 крепления и перемещения инструмента находится в своем рабочем положении для осуществления очистки рамы 5 камеры коксования коксовой печи. Посредством такого варианта осуществления достигается уменьшение экранируемой зоны. Посредством вертикальных осей 9 шарнирных соединений обеспечена возможность поворота боковыми пластинами 8, для осуществления отдельного установочного движения.
В представленном примере осуществления изобретения узел 1 крепления и перемещения инструмента имеет скребок 16 в качестве единственного устройства для механической выемочной очистки рамы камеры коксования коксовой печи. При этом понимается, что наряду с представленными механизмами 4 для очистки могут быть предусмотрены и другие механизмы 4 для очистки. Эти механизмы 4 известны из уровня техники и могут представлять собой, к примеру, водоструйные сопла высокого давления.
Над узлом 1 крепления и перемещения инструмента располагается вытяжное устройство, не изображенное на чертеже. Это вытяжное устройство полностью перекрывает экранированную часть зоны подогрева камеры коксования коксовой печи, а также переднюю сторону узла 1 крепления и перемещения инструмента, и может быть выполнено в виде известного из уровня техники вытяжного колпака. За счет точного ограничения части зоны подогрева камеры коксования можно отказаться от привлечения избыточных мощностей откачивания. Устройство для очистки в соответствии с изобретением может располагаться с обеих сторон батареи коксовых печей, как на стороне коксовыталкивателя, так и на стороне коксоперепускной машины.