Стояк для відводу газів з коксової печі

Реферат: Винахід належить до коксохімічної промисловості. Стояк для відводу газів з коксової печі включає: трубу, стяжку, циліндричний напрямний корпус, два циліндричних різьбових стрижні, пальці із циліндричною головкою, два різновелики циліндричні напрямні корпуси одного діаметра із привареними фланцями і упорним кільцем між ними, з'єднаними між собою за допомогою болтового з'єднання, пружинне стопорне зовнішнє кільце, по обидві сторони якого на стрижень надіти пружини, обмежені із двох сторін напрямними пружин, причому по периметру нижньої частини труби стояка встановлений ущільнювач шнура у вигляді куточка, а над ущільнювачем приварене упорне кільце та циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою, при цьому верхня частина втулок виконана у вигляді високої круглої гайки з радіальними отворами, а нижня частина виконана у вигляді шайби, крім того, отвір під трубу стояка в основі стояка має циліндричну форму. Винахід полегшує експлуатацію стояка для відводу газів з коксової печі. UA 111108 C2 (12) UA 111108 C2 UA 111108 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до коксохімічної промисловості, зокрема до стояків для відводу газів з коксової печі. Коксовий газ, який здобувають при коксуванні, виходить із коксової печі при високій температурі і по стояках відводиться в газозбірник. Вісь правильно встановленого стояка збігається з віссю штуцера газозбірника та віссю основи стояка в кладці склепіння коксової печі. По закінченні росту печі і у процесі її роботи відхилення від вертикальної осі стояка повинні залишатися в межах припустимого. Відомий стояк для відводу газів з коксової печі, що включає трубу, вертикально встановлену в основу стояка в кладці склепіння кожної зі стоячих у ряд коксових печей коксової батареї (див. Шепелев І.Г. Устаткування коксохімічних заводів. Москва: Металургія, 1966, стор. 142-143). При цьому трубу стояка виконують звареною, а основу стояка виконують у вигляді цегельного гнізда, який викладають над газовідвідним люком у кладці склепіння печі. Стояк для відводу газів з коксової печі встановлюють по вискові, дотримуючи нормативні відхилення по висоті від вертикальної осі стояка та паралельні зміщення осі стояка від осі штуцера газозбірника і осі основи стояка в кладці склепіння коксової печі. Трубу стояка ущільнюють у основі стояка шнуром і заливають шамотним розчином. Недоліком даного пристрою є те, що в результаті температурних розширень і в процесі експлуатації устаткування коксової печі виникають відхилення стояків від проектного положення. Це приводить до порушення ефективності в роботі механізмів, установлених на вуглезавантажувальній машині, які технологічно пов'язані з устаткуванням, встановленим на стояку, порушує їхню співвісність та герметичність стиків і ущільнень, що у свою чергу призводить до витоків коксового газу, забрудненню атмосфери і утрудненням в обслуговуванні устаткування і механізмів. Відомий стояк для відводу газів з коксової печі, що включає трубу, вертикально встановлену в основу стояка в кладці склепіння кожної зі стоячих у ряд коксових печей коксової батареї, що містить фланцеве з'єднання, у якому закріплено один кінець стяжки, з'єднаної іншим своїм кінцем із фланцевим з'єднанням труби сусіднього стояка, стяжка розташована по осі труби стояка уздовж коксової батареї і оснащена циліндричним напрямним корпусом, двома циліндричними різьбовими стрижнями і пальцями із циліндричною головкою, що перевищує по своєму діаметру діаметр самого пальця, вставленими в гладкі отвори кругів, приварених до фланцевих з'єднань труб двох сусідніх стояків, основа стояка виконана у вигляді чавунної опори, що містить отвори під трубу стояка і під рим-болти (див. кресл. № 1321822-ТХ, лл. 2, 4; кресл. № 1248590-В, ГП "Гипрококс"; надійшли в архів відповідно 24.11.11 та 21.09.12). При цьому до внутрішніх частин кінців циліндричного напрямного корпуса приварені циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою, у які вставлені циліндричні різьбові стрижні, інші кінці стрижнів приварені до головок пальців. Цей пристрій є найбільш близьким по технічній суті до винаходу, що заявляється, і його вибрано як найближчий аналог. Чавунну опору передбачають для захисту поперечних анкерних стяжок у районі газовідвідних люків машинної сторони. Її встановлюють у цегельне гніздо в кладці склепіння печі над газовідвідним люком. Стояки для відводу газів з коксової печі, вертикально встановлені в проектному положенні в основі стояків у кладці склепіння кожної зі стоячих у ряд коксових печей коксової батареї, жорстко з'єднують між собою за допомогою регульованих по довжині стяжок, ущільнюють в основі стояка шнуром і заливають шамотним розчином. Недоліком даного пристрою є те, що регулювання стяжок роблять періодично, а температурні розширення і процес експлуатації відбуваються постійно. В основі стояка трубу стояка ущільнюють шнуром і заливають шамотним розчином, тому що отвір під трубу стояка виконаний у вигляді зрізаного переверненого конуса. Але, внаслідок твердого з'єднання стояків між собою, у процесі експлуатації спостерігають зміщення опорної поверхні основ стояків. Цей процес, на додаток до порушень герметичності стиків і ущільнень та ускладненням в обслуговуванні устаткування і механізмів коксової батареї, створює додаткові навантаження на склепіння печі. Крім того, у процесі роботи батареї виникає необхідність збільшити або зменшити до нормативного значення відхилення по висоті від вертикальної осі стояка та ущільнити трубу стояка в його основі. Це вимагає додаткових трудомістких робіт. Задачею запропонованого винаходу є створення стояка для відводу газів з коксової печі, що забезпечує в процесі експлуатації підтримування нормативних значень у відхиленнях від його проектного положення. Задача вирішується в стояку для відводу газів з коксової печі, що включає трубу, вертикально встановлену в основу стояка в кладці склепіння кожної зі стоячих у ряд коксових 1 UA 111108 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 печей коксової батареї, що містить фланцеве з'єднання, у якому закріплено один кінець стяжки, з'єднаної іншим своїм кінцем із фланцевим з'єднанням труби сусіднього стояка, стяжка розташована по осі труби стояка вздовж коксової батареї і оснащена циліндричним напрямним корпусом, двома циліндричними різьбовими стрижнями і пальцями із циліндричною головкою, що перевищує по своєму діаметру діаметр самого пальця, вставленими в гладкі отвори кругів, приварених до фланцевих з'єднань труб двох сусідніх стояків, основа стояка виконана у вигляді чавунної опори, що містить отвори під трубу стояка і під рим-болти, відповідно до винаходу, що заявляється, стяжка оснащена двома різновеликими циліндричними напрямними корпусами одного діаметра із привареними фланцями і упорним кільцем між ними, з'єднаними між собою за допомогою болтового з'єднання, довгий циліндричний напрямний корпус виконаний із привареною заглушкою із шестигранною голівкою і внутрішньою різьбою, у заглушку вставлений короткий циліндричний різьбовий стрижень, у короткий циліндричний напрямний корпус вставлений довгий різьбовий циліндричний стрижень, на центральну частину довгого різьбового стрижня в місці з'єднання фланців циліндричних напрямних корпусів установлене концентричне пружинне стопорне зовнішнє кільце, по обидві сторони якого на стрижень надіти пружини, обмежені із двох сторін напрямними пружин, напрямні пружин зафіксовані гайками, розташованими на кінцях стрижня, бічні частини кінців обох циліндричних стрижнів, що виступають за межі циліндрів, оснащені сегментними вилученнями радіусом, відповідним до радіуса пальців, що входять через них у два встановлені один над одним круги, циліндричні стрижні, пропущені через бічні отвори у верхніх незакріплених кругах, по периметру нижньої частини труби стояка встановлений ущільнювач шнура у вигляді куточка, над ущільнювачем приварене упорне кільце, ущільнювач шнура і упорне кільце містять розташовані один над одним пази, у пази вставлені центральними частинами циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою, верхня частина втулок виконана у вигляді високої круглої гайки з радіальними отворами, нижня частина виконана у вигляді шайби, крізь втулки пропущені різьбові циліндричні стрижні, закріплені в головках болтів, установлених в отворах під римболти в основі стояка, головки болтів виконані у вигляді шестигранних наскрізних втулок із внутрішньою різьбою, що переходять у шайбу, а отвір під трубу стояка в основі стояка має циліндричну форму. Сегментні вилучення на циліндричних різьбових стрижнях стяжки виконані з боку поздовжньої осі батареї. Відмітними ознаками пристрою, що заявляється, є: - стяжка оснащена двома різновеликими циліндричними напрямними корпусами одного діаметра із привареними фланцями і упорним кільцем між ними, з'єднаними між собою за допомогою болтового з'єднання; - довгий циліндричний напрямний корпус виконаний із привареною заглушкою із шестигранною голівкою і внутрішньою різьбою; - у заглушку вставлений короткий циліндричний різьбовий стрижень; -у короткий циліндричний напрямний корпус вставлений довгий різьбовий циліндричний стрижень; - на центральну частину довгого різьбового стрижня в місці з'єднання фланців циліндричних напрямних корпусів установлене концентричне пружинне стопорне зовнішнє кільце, по обидві сторони якого на стрижень надіти пружини, обмежені із двох сторін напрямними пружин; - напрямні пружин зафіксовані гайками, розташованими на кінцях стрижня; - шестигранних наскрізних - бічні частини кінців обох циліндричних стрижнів, що виступають за межі циліндрів, оснащені сегментними вилученнями радіусом, відповідним до радіуса пальців, що входять через них у два встановлені один над одним круги; - циліндричні стрижні пропущені через бічні отвори у верхніх незакріплених кругах; - по периметру нижньої частини труби стояка встановлений ущільнювач шнура у вигляді куточка; - над ущільнювачем приварене упорне кільце; - ущільнювач шнура і упорне кільце містять розташовані один над одним пази; - у пази вставлені центральними частинами циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою; - верхня частина втулок виконана у вигляді високої круглої гайки з радіальними отворами; - нижня частина виконана у вигляді шайби; - крізь втулки пропущені різьбові циліндричні стрижні, закріплені в головках болтів, установлених в отворах під рим-болти в основі стояка; - головки болтів виконані у вигляді шестигранних наскрізних втулок із внутрішньою різьбою, що переходять у шайбу; - отвір під трубу стояка в основі стояка має циліндричну форму. 2 UA 111108 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Додатковою відмітною ознакою є те, що сегментні вилучення на циліндричних різьбових стрижнях стяжки виконані з боку поздовжньої осі батареї. Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що зазначені відмінності є новими. Наявність підпружиненої стяжки в запропонованому пристрої зменшує горизонтальні рухи стояка для відводу газів при розігріві та експлуатації коксової печі, дає можливість при огляді стояків візуально визначати, що намітилися рухи по надмірному стискові або розтяганні пружин і вчасно їх регулювати до нормативного положення. Установка упорного кільця дозволяє під час огляду відрегулювати установку по вертикалі до проектної відмітки дзеркала стояка. Установка ущільнювача шнура в циліндричний отвір для труби стояка в основі стояка дозволяє доущільнювати стик труби та основи шнуром, відмовитися від заливання шамотним розчином і при цьому забезпечує достатню герметичність стику. Виконання сегментних вилучень на циліндричних різьбових стрижнях стяжки з боку поздовжньої осі батареї обумовлене тим, що найбільші зсуви кладки печі відбуваються від центра батареї - до її країв. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображене розташування стояків для відводу газів з коксової печі; на фіг. 2 - те ж саме, розріз за А- А; на фіг. 3 - вузол 1 на фіг. 1; на фіг. 4 - те ж саме, план; на фіг. 5 - розріз за В-В на фіг. 3; на фіг. 6 - розріз за Г-Г на фіг. 5; на фіг. 7 - вузол 2 на фіг. 1; на фіг. 8 - розріз за ББ на фіг. 1; на фіг. 9- розріз за Д-Д на фіг. 8; на фіг. 10 - загальний вигляд нижньої частини стояка для відводу газів. Пристрій включає трубу стояка для відводу газів з коксової печі 1, основу стояка 2, стяжку 3, довгий циліндричний напрямний корпус 4, короткий циліндричний напрямний корпус 5, фланці 6, упорне кільце 7, заглушку із шестигранною головкою і внутрішньою різьбою 8, довгий різьбовий циліндричний стрижень 9, короткий різьбовий циліндричний стрижень 10, концентричне пружинне стопорне зовнішнє кільце 11, пружини 12, напрямні пружин 13, гайки 14, пальці 15, верхні круги 16, круги, приварений до фланцевого з'єднання труби стояка 17, ущільнювач шнура 18, упорне кільце 19, циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою 20, верхня частина яких виконана у вигляді високої круглої гайки з радіальними отворами, нижня частина виконана у вигляді шайби, різьбові циліндричні стрижні 21, закріплені в головках болтів 22, установлених в отворах під рим-болти 23 в основі стояка 2, головки болтів 22, виконані у вигляді шестигранних наскрізних втулок із внутрішнім різьбленням, що переходять у шайбу. Сегментні вилучення 24 на циліндричних різьбових стрижнях 9 і 10 виконані з боку поздовжньої осі батареї. Пристрій працює в такий спосіб. Трубу стояка для відводу газів з коксової печі 1 разом з ущільнювачем шнура 18 та привареним упорним кільцем 19 установлюють по вискові в основу стояка 2 в кладці склепіння печі, дотримуючи нормативних відхилень по висоті від вертикальної осі стояка. При цьому пази ущільнювача шнура 18 та упорного кільця 19 повинні збігатися між собою і з отворами під римболти 23 в основі стояка 2. У пази вставляють центральними частинами циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою 20, через які пропускають різьбові циліндричні стрижні 21, які закріплюють у головках болтів 22, установлених в отворах під рим-болти 23 в основі стояка 2. Трубу стояка 1 ущільнюють в основі стояка 3 шнуром. Відхилення при виході на нормативні значення по висоті регулюють за допомогою верхніх частин втулок 20, виконаних у вигляді високих круглих гайок з радіальними отворами. При цьому опускають або піднімають на необхідну величину дзеркало стояка за допомогою упорного кільця 19, привареного до труби стояка 1, і різьбового стрижня 21 та опускають ущільнювач шнура 18, що вільно переміщається уздовж труби стояка 1, герметизуючи при цьому стик між трубою стояка 1 і його основою 2. Горизонтальні зсуви осі стояка від осі штуцера газозбірника та осі основи стояка регулюють за допомогою стяжок. Для цього монтують власне стяжку: у короткий 5 і довгий 4 циліндричні напрямні корпуси вставляють відповідні циліндричні різьбові стрижні: до короткого корпуса 5 стрижень 9, до довгого корпуса 4 - стрижень 10. Попередньо на центральну частину довгого різьбового стрижня 9 встановлюють концентричне пружинне стопорне зовнішнє кільце 11, по обидві сторони якого на стрижень 9 надягають пружини 12, обмежені із двох сторін напрямними пружин 13, роблять затягування пружин 12 на робоче зусилля, яке фіксують гайками 14, розташованими на кінцях стрижня 9. У місці установки концентричного пружинного стопорного зовнішнього кільця 11 розташовують приварені фланці 6 корпусів 4 та 5, упорне кільце 7 між ними та з'єднують їх між собою за допомогою болтового з'єднання. Бічні частини кінців обох циліндричних стрижнів, що виступають за межі циліндрів, установлюють так, щоб сегментні вилучення 24 розташовувалися з боку, протилежного центру батареї, і пропускають кінці 3 UA 111108 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 стрижнів 4 та 5 через бічні отвори у верхніх незакріплених кругах 16. Незакріплені круги 16 встановлюють на круги 17, приварені до фланцевих з'єднань труб двох сусідніх стояків, і вставляють у них пальці 15. Коректування положення при монтажі, виводі на проектні відмітки даного стояка та регулювання зусиль дотяжки між сусідніми стояками здійснюють за допомогою напрямних пружин 13, гайок 14 і привареної заглушки із шестигранною голівкою 8. Техніко-економічні переваги винаходу, що заявляється, в порівнянні з найближчим аналогом полегшують експлуатацію стояка для відводу газів з коксової печі, забезпечують підтримку нормативних значень у відхиленнях від його проектного положення в процесі експлуатації. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Стояк для відводу газів з коксової печі, що включає трубу, вертикально встановлену в основу стояка в кладці склепіння кожної зі стоячих у ряд коксових печей коксової батареї, що містить фланцеве з'єднання, у якому закріплено один кінець стяжки, з'єднаної іншим своїм кінцем із фланцевим з'єднанням труби сусіднього стояка, стяжка розташована по осі труби стояка вздовж коксової батареї і оснащена циліндричним напрямним корпусом, двома циліндричними різьбовими стрижнями і пальцями із циліндричною головкою, що перевищує по своєму діаметру діаметр самого пальця, вставленими в гладкі отвори кругів, приварених до фланцевих з'єднань труб двох сусідніх стояків, основа стояка виконана у вигляді чавунної опори, що містить отвори під трубу стояка і під рим-болти, який відрізняється тим, що стяжка оснащена двома різновеликими циліндричними напрямними корпусами одного діаметра із привареними фланцями і упорним кільцем між ними, з'єднаними між собою за допомогою болтового з'єднання, причому довгий циліндричний напрямний корпус виконаний із привареною заглушкою із шестигранною голівкою і внутрішньою різьбою, у заглушку вставлений короткий циліндричний різьбовий стрижень, а у короткий циліндричний напрямний корпус вставлений довгий різьбовий циліндричний стрижень, при цьому на центральну частину довгого різьбового стрижня в місці з'єднання фланців циліндричних напрямних корпусів установлене концентричне пружинне стопорне зовнішнє кільце, по обидві сторони якого на стрижень надіти пружини, обмежені із двох сторін напрямними пружин, напрямні пружин зафіксовані гайками, розташованими на кінцях стрижня, бічні частини кінців обох циліндричних стрижнів, що виступають за межі циліндрів, оснащені сегментними вилученнями радіусом, відповідним до радіуса пальців, що входять через них у два встановлені один над одним круги, а циліндричні стрижні пропущені через бічні отвори у верхніх незакріплених кругах, по периметру нижньої частини труби стояка встановлений ущільнювач шнура у вигляді куточка, над ущільнювачем приварене упорне кільце, причому ущільнювач шнура і упорне кільце містять розташовані один над одним пази, у пази вставлені центральними частинами циліндричні наскрізні втулки із внутрішньою різьбою, верхня частина втулок виконана у вигляді високої круглої гайки з радіальними отворами, нижня частина виконана у вигляді шайби, крізь втулки пропущені різьбові циліндричні стрижні, закріплені в головках болтів, установлених в отворах під рим-болти в основі стояка, головки болтів виконані у вигляді шестигранних наскрізних втулок із внутрішньою різьбою, що переходять у шайбу, а отвір під трубу стояка в основі стояка має циліндричну форму. 2. Стояк для відводу газів з коксової печі за п. 1, який відрізняється тим, що сегментні вилучення на циліндричних різьбових стрижнях стяжки виконані з боку поздовжньої осі батареї. 4 UA 111108 C2 5 UA 111108 C2 6 UA 111108 C2 7 UA 111108 C2 8 UA 111108 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9