Пристрій для уловлювання викидів пилу при видачі коксу

Винахід відноситься до галузі металургії, а саме до устаткування коксових батарей з горизонтальними камерами коксування, а більш конкретно до пристроїв для уловлювання викидів пилу при видачі коксу, що може бути використане на дверезйомній машині, що обслуговує батарею на її коксовій стороні. При розвантаженні коксових печей на коксовій стороні батареї відбуваються викиди пилу, що забруднюють навколишнє середовище. Обумовлено це тим, що в процесі вивантаження коксу, температура якого близько 1000°С, при його зіткненні з атмосферним повітрям утворяться сильні висхідні конвекційні потоки, що піднімають нагору дрібні частки коксу, що утворяться в результаті руйнування коксового пирога при його вивантаженні в гасильний вагон. Відомо, що викиди пилу при вивантаженні коксу з коксових печей складають приблизно 30% загальної кількості шкідливих викидів на коксохімічних підприємствах, а при зростанні виробництва коксу обсяги цих шкідливих викидів збільшуються. Шкідливі викиди, забруднюючи навколишнє середовище, підвищують екологічну напруженість і приводять до інтенсивного зносу уста ткування коксових батарей. Тому, у даний час розробка більш досконалих пристроїв для уловлювання пилу при видачі коксу є актуальною задачею і додають їй першочергове значення, тому що від її рішення в значній мірі залежить рівень забруднення навколишнього середовища й інтенсифікація коксового виробництва. З патентної і науково-технічної інформації відомо кілька різновидів установок і пристроїв для уловлювання викидів пилу і газу при видачі коксу: - пиловідсмоктуючий зонт, установлений над кошиком коксонапрямної дверезйомної машини і гасильним вагоном; - бункер-вагон, що здійснює прийом і гасіння коксу з уловлюванням пилу і газу при цьому; - галереї, розташовані на коксовій стороні батареї над дверезйомною машиною, гасильним вагоном і коксовою рампою. В даний час у вітчизняній і закордонній коксохімічній промисловості широке застосування одержали пристрої з пиловідсмоктуючими зонтами. Однак вони використовуються зі змінним успіхом і вимагають подальшого удосконалювання. Відомо, наприклад, пристрій для уловлювання викидів пилу при видачі коксу, що містить змонтований на коксонапрямній дверезйомної машини кожух конічної форми, усередині якого розташований зонт, а угорі встановлений дифузор, засоби для примусового відсмоктування пилу, виконані у виді осьового вентилятора, встановленого в горловині між дифузором і верхньою частиною кожуха, пиловловлювач, виконаний у виді набору розсікачів, установлених по вертикальній осі дифузора з зазорами між собою, плоскоструйні форсунки, що рівномірно розташовані по окружності на рівні зазорів між розсікачами і закріплені на вертикальній ділянці напірного трубопроводу, установленого по вертикальній осі дифузора і з'єднаного з засобами для подачі води, і засоби для збору і відводу шламових вод [див. патент України № 46430, кл. С10В 33/00, від 15.05.02 р.]. Як показав досвід експлуатації вищеописаного пристрою для уловлювання викидів пилу при видачі коксу при проходженні пилогазової суміші через пиловловлювач, зрошуваний водою за допомогою плоскоструйних форсунок, відбувається часткове виднесення води з дрібними частками коксового пилу в атмосфер у. Обумовлено це тим, що струмені розпорошеної води направляються форсунками на внутрішню конічну стінку ди фузора, частково відбиваються цією стінкою і, захоплюючись висхідним потоком газів, викидаються в атмосферу. Надалі ця вода з дрібними частками коксового пилу осідає у вигляді роси на поверхнях машин і устатк ування коксових батарей, викликаючи передчасну корозію металевих поверхонь цього устаткування і забруднення її пилом. Відомо також пристрій для уловлювання викидів пилу при видачі коксу [див. заявку на видачу патенту України № 2003087984, кл. С 10В 33/00, від 26.08.2003 р.], що позбавлений недоліку вищеописаного пристрою. Конструкція цього пристрою найбільш близька до пристрою, що заявляється, як по технічній сутності, так і по результату, що досягається. Пристрій цей містить змонтований на коксонапрямній дверезйомної машини дверезйомної зонт, на верху якого встановлені горловина і дифузор, виконаний конічно-циліндричної форми. У дифузорі по його вертикальній осі встановлені пиловловлювач, виконаний у виді розсікачів, установлених із зазором між собою, і вертикальна ділянка трубопроводу, з'єднана з засобами для подачі води. На вертикальній ділянці в зазорах між розсікачами пиловловлювача установлені форсунки під кутами, що забезпечують перетинання струменів води, що розпорошується форсунками в зоні їхнього гасіння відповідними засобами. Засоби ці виконані у виді закріпленого на конічній частині дифузора кільцевидного жолоба, відкрита сторона якого сполучається з внутрішньою порожниною дифузора і обладнана екраном кільцевидної форми з перфорацією на бічній стороні. Пристрій також споряджений засобами для збору і відводу шламових вод, які являють собою встановлений усередині горловини кільцевидний жолоб, дно якого виконане з ухилом убік вхідного отвору шламового трубопроводу, закріпленого на внутрішній стінці зонта. Відомий пристрій деякою мірою скорочує викиди пилу і води при видачі коксу шля хом гасіння в дифузорі струменів води, що розпорошуються форсунками. Однак цей пристрій недостатньо ефективний, тому що спостерігаються випадки викидів води з коксовим пилом у навколишнє середовище. Обумовлено це тим, що дифузор пристрою має недостатньо досконалу зону гасіння струменів води, що розпорошується форсунками, а також складністю точної установки форсунок під кутами, що забезпечують перетинання струменів води, яка розпорошується, безпосередньо на перфорованому екрані. Крім того, перфорований екран, знаходячись у зоні гасіння струменів води, частково затримує осад шламових вод, який накопичуючись в кільцевидному жолобі, вимагає подальшого усунення з застосуванням ручної праці. В основу даного винаходу поставлена задача удосконалити відомий пристрій для уловлювання викидів пилу при видачі коксу, у якому шляхом зміни конструкції дифузора і створення в ньому ефективної зони зрошення водою коксового пилу практично виключити викиди останнього при видачі коксу і тим самим запобігти забрудненню навколишнього середовища й устаткування коксової батареї. Поставлена задача вирішується в пристрої для уловлювання викидів пилу при видачі коксу, що містить змонтований на коксонапрямній дверезйомної машини зонт, обладнаний конусоподібним кожухом та осьовим вентилятором у його горловині на верху зонта закріплений дифузор, що складається з конічної і циліндричної частин, встановлений у дифузорі по його вертикальній осі пиловловлювач, виконаний у вигляді набору розсікачів, установлених із зазором між собою, форсунки для розпорошування води, встановлені в дифузорі на вертикальній ділянці трубопроводу, з'єднаного з засобами подачі води, і засоби для збору і відводу шламових вод, тим, що конічна частина дифузора виконана у ви гляді набору принаймні трьох гофрованих елементів, з'єднаних між собою, а зазори між розсікачами пиловловлювача і форсунки для розпорошування води при цьому розташовані приблизно на рівні великих діаметрів гофрованих елементів. Відповідно до винаходу форсунки для розпорошування води встановлені на вертикальній ділянці трубопроводу з можливістю обертання в горизонтальній площині за допомогою реактивної дії струменів води, що викидається із сопел форсунок. Гофровані елементи конічної частини дифузора виконані гострокутної форми в поперечному перерізі. Пропоноване технічне рішення пристрою для уловлювання викидів пилу при видачі коксу в порівнянні з відомими забезпечує більш ефективне уловлювання викидів пилу і при цьому практично виключає винос крапель води з пилом у навколишнє середовище. Досягається це тим, що конічна частина дифузора виконана з набору гофрованих елементів гострокутної форми в поперечному перерізі, що забезпечують надійне гасіння струменів води і вільний стік їх у шламозбірник. Виконання форсунок обертовими в горизонтальній площині і розташування їх приблизно на рівні великих діаметрів гофрованих елементів дозволяє створити додаткове тангенціальне прискорення часткам пилу і тим найефективніше скидання їх на внутрішні стінки гофрованих елементів, виключаючи при цьому винос цих часток пилу в навколишнє середовище. Отже, кожний з нових істотних ознак винаходу, що заявляється, сприяє, а вся їхня сукупність забезпечує досягнення необхідного технічного результату й таким чином вирішується поставлена задача. Сутність винаходу цілком розкривається на конкретному прикладі його виконання з посиланнями на прикладені креслення, де на фіг. 1 - зображений загальний вид пристрою, вид попереду; на фіг. 2 - те ж, вид по стрільці А на фіг. 1 з поздовжнім розрізом зонта з горловиною; на фіг. 3 - поздовжній розріз конічної частини дифузора; на фіг. 4 - загальний вид форсунки, вид у плані з частковим розрізом; на фіг. 5 - фрагмент поперечного переріза гофрованого елемента зі схематичним зображенням гасіння струменів води, вузол Б на фіг. 3. Пристрій для уловлювання викидів пилу при видачі коксу (див. фіг. 1 і 2) містить змонтований на коксонапрямній 1 дверезйомної машини 2 зонт З, що розташований над кузовом гасильного вагона 4. Зонт 3 (див. фіг. 2) обладнаний конусоподібним кожухом 5, встановленим усередині зонта 3 по його подовжній осі, горловиною 6 і дифузором 7. У горловині 6 (див. фіг. 2) встановлений осьовий вентилятор 8 для примусового відсмоктування пилу. Дифузор 7 (див. фіг. 2 і 3) має конічно-циліндричну форму, конічна частина якої виконана у виді набору гофр 9 гострокутної форми в поперечному перерізі, що жорстко з'єднані між собою. У конічній частині дифузора 7 (див. фіг. 3) по його вертикальній осі 10 установлені пиловловлювач, виконаний у виді набору розсікачів 11, 12 і 13, установлених із зазорами між собою, які приблизно розташовані на рівні великих діаметрів 14 гофр 9, і вертикальна ділянка 15 трубопроводу 16 засобів для подачі води, що містять насос 17 і бак 18 для води (див. фіг. 1). На вертикальній ділянці 15 трубопроводу 16 (див. фіг. 3 і 4) приблизно на рівні великих діаметрів 14 гофр 9 установлені форсунки 19 з можливістю обертання в горизонтальній площині за допомогою реактивної дії струменів води, що викидається із сопел 20. Останні (див. фіг. 4) встановлені в патрубках 21, що тангенціально закріплені на циліндричній поверхні корпусів 22 форсунок 19 і сполучаються через отвори 23 з їхніми внутрішніми порожнинами 24, що у свою чергу через отвори 25 сполучаються з внутрішньою порожниною 26 вертикальної ділянки 15 трубопроводу 16. Для збору і відводу шламових вод пристрій (див. фіг. 3) обладнано засобами, що являють собою установлений унизу конічної частини дифузора 7 кільцевидний жолоб 27, дно 28 якого розташовано з ухилом убік отвору шламового трубопроводу 29, що закріплений на внутрішній стінці зонта 3. Пристрій працює таким чином. Для розвантаження коксу з печі (див. фіг. 1 і 2) дверезйомна машина 2 установлює коксонапрямну 1 із пристроєм для уловлювання викидів пилу по осі цієї печі над гасильним вагоном 4. Потім на початку видачі коксу включають осьовий вентилятор 8, що створює розрядження в горловині 6 і між стінками зонта 3 і кожухом 5, і насос 17, який з бака 18 по трубопроводу 16 і його вертикальній ділянці 15 подає воду через отвори 25 у внутрішні порожнини 24 форсунок 19. Звідти вона через отвори 23 надходить у патрубки 21 і викидається через сопла 20, забезпечуючи обертальний рух форсункам 19. Останні, обертаючись в горизонтальній площині, розпорошують воду і створюють водяні каскади в кожної гофрі 9 конічної частини дифузора 7 (див. фіг. 3 і 4). При видачі коксу (див.фіг. 2) утворена пилогазова суміш захоплюється угору гарячим потоком повітря. При цьому відносно великі частки пилу, вдаряючись об внутрішні стінки кожуха 5, випадають у кузов гасильного вагона 4, а дрібні частки, опускаючись в нижню частину кожуха 5, захоплюються повітряним потоком, створюваним осьовим вентилятором 8, і, проходячи між стінками зонта 3 і кожуха 5 через горловину 6 надходять у дифузор 7. В останньому (див.фіг. 3) розсікачі 11, 12 і 13 змінюють швидкість і напрямок руху дрібних часток коксу, а форсунки 19, обертаючись в горизонтальній площині струменями води, що розпорошується, рясно їх змочують і, створюючи відцентрове прискорення, скидають ці частки пилу з водою на похилі внутрішні стінки гофр 9, де відбувається гасіння струменів води (див. фіг. 5) і тим самим виключається винос води з дрібними частками коксового пилу в навколишнє середовище. Після гасіння струменів води шлам (дрібні частки коксового пилу) зтікає по похилих стінках го фр 9 у жолоб 27, звідки він по шламовому тр убопроводу 29 скидається у кузов гасильного вагона 4. Після вивантаження коксу відключають осьовий вентилятор 8 і насос 17 для подачі води у форсунки 19. Потім дверезйомна машина 2 переміщає коксонапрямну 1 із пристроєм до наступної коксової печі, що розвантажується, і цикл роботи пристрою повторюється.