Главная -> Словарь

Отопительные простенки

Ржс.4.5. Конструктивное устройство коксовой батареи: 1 — дымовая труба; 2 — рабочая площадка; 3 — камеры коксования; 4 — контрфорс; 5 — гаэоотводящий люк; 6 — загрузочный люк; 7 — свод камеры; 8 — перекрытие печей; 9 — уровень обогрева; 10 — вертикалы; 11 — гаэоподводящий канал ; 12 — регенератор; 13 — подовый канал; 14 — борова; 15 — плита; 16 — вентиляционный боров; 77 — соединительный канал ; 18 — отопительный простенок; 19 — под камеры; 20 — общий боров

Со стороны камеры коксования от пода до свода кладка образует ровную поверхность, но собственно сам отопительный простенок ниже камеры на величину зоны, называемой перекрытием вертикалов . Высота отопительного простенка определяется в зависимости от свойств коксуемой шихты, в основном ее вертикальной усадкой. Расстояние между перекрытием вертикалов и перекрытием камеры называется уровнем обогрева и имеет важное технологическое значение. Угольная шихта, составленная из донецких углей, характеризуется меньшей, чем из углей восточных районов, вертикальной усадкой. Поэтому уровень обогрева коксовых печей, предназначенных для коксования донецких углей, всегда меньше на 100-150 мм, чем уровень обогрева коксовых печей заводов Урала и Сибири.

В отопительный простенок газ и воздух поступают из газораспределительной зоны. Назначение этого конструктивного элемента — распределение поступающего на обогрев газа и воздуха по длине отопительного простенка в отдельные отопительные каналы. В этой зоне расположены распределительные каналы богатого газа — корнюры , дюзы и соединительные каналы , подводящие в отопительный простенок из регенераторов бедный газ и воздух. По ним же продукты сгорания проходят из отопительных каналов в регенераторы.

Коксовые печи с парными вертикалами и рециркуляцией продуктов горения. Система ПВР. Характерной особенностью этих печей является отопительный простенок, состоящий из

Рас.4.7. Схема горения коксового газа в печах системы ПВР: 1 — камера коксования: 2 — отопительный простенок; 3 — подовый канал; 4 — колосниковая решетка; 5 — регенератор; 6 — соединительные каналы ; 7 — рециркуляционное окно; 8 — газоподводящий канал ; 9 — вертикал; 10 — перевальное окно; 11 — смотровая шахточка; а—г — регенераторы

Рвс.4.9. Схема горения коксового газа в печах системы ПК-2КР : 1 — камера коксования; 2 — га-эоподводящие каналы ; 3 — соединительный канал ; 4 — подовые каналы; 5 — колосниковая, решетка; б — регенераторы; 7 — рециркуляционный канал; 8 — вертикал; 9 - рециркуляционное окно; 10 — перегородка; 11 — сборный горизонтальный канал; 12 — смотровая шахточка; 13 — отопительный простенок; 14 — перекидной канал

Ршс.4.10. Коксовая печь системы ПК--2К: 1 - камера коксования; 2 - отопительный простенок; 3 — соединительный канал ; 4 — регенератор; 5 — колосниковая решетка; 6 — подовый канал; 7 — борова; 8 — вентиляционный боров; 9 — гаэоподводящий канал ; 10 — секция горизонтального канала; 11 — перекидной канал

Ршс.4.11. Схема горения коксового газа в печах с групповым обогревом: 1 — камера коксования; 2 — отопительный простенок; 3 — подовые каналы; 4 — регенераторы; 5 — соединительные каналы ; 6 — гаэоподводящий канал ; 7 — сборный горизонтальный канал; 8 — смотровая шахточка; 9 — регистр; 10 — вертикал; 11 — колосниковая решетка; 12 — центральная перегородка

Наибольшее распространение получили печи с внешним обогревом, в которых теплоотдача от сгорающего в отопительном простенке газа к коксуемому материалу осуществляется через стенку. На рис.4.12 приведена схема печи с внешним обогревом, отопительный простенок перегородками разделен на горизонталы. 102

Рвс.4.13. Коксовая печь системы Вилпутт: 1 - дымовой боров; 2 - газовоздуш-яый клапан; 3 - регенераторы; 4 — отопительный простенок; 5 - камера коксования; 6 - смотровая шахточка; 7 — гаэоотводящий люк; 8 - загрузочный люк; 9 — сборный горизонтальный канал; 10 — колосниковая решетка; 11 — подовый канал; 12 - верхняя плита; 13 — газопровод и коллекторы коксового газа; 14 — нижняя плита; 15 — опорные колонны

Ржс.4.14. Коксовая печь системы Штилль: 1 - борова; 2 - регенератор; 3 -отопительный простенок; 4 — сборный горизонтальный канал; 5 — газосборник; б- воздухоподводящие каналы; 7- газоподводящие каналы;-в- камера коксования; 9 - разделительные стенки регенераторов; 10 - подовые каналы

Отопительные простенки разделяются на отдельные отопительные каналы разделительными перегородками. Различают головочные и основные части отопительного простенка. Сгорающий в вертикалах газ образует так называемый факел горения, который может быть короче или длиннее в зависимости от интенсивности горения газа.

5000, 5500, 6000 мм; длина от 13120 до 16000 мм; соответственно отопительные простенки имеют 26 - 32 вертикала. Достоинством печей системы ПВР по сравнению с печами других систем являются: малое сопротивление отопительной системы, высокая равномерность обогрева коксовой камеры по высоте, более высокая строительная прочность отопительного простенка по сравнению с печами, имеющими сборный горизонтальный канал.

Кладка печей должна также противостоять механическим усилиям работающих коксовых машин и давлению вышележащих слоев конструкции. Отопительные простенки подвергаются сжатию, растяжению, изгибу , сдвигу, истиранию. В вертикальном направлении действуют нагрузки от собственной массы кладки, а также от массы загрузочного вагона с углем. Суммарно эти нагрузки при условии, что масса вагона с углем распределяется равномерно по всей длине печи и поровну на четыре простенка, составляют 0,19 МПа для печей с высотой камер S м. На печах с высотой камер 7 м, по данным Гипрококса, эта величина достигает до 0,2 МПа.

+0,2-0,3 Зоны постоянно высоких температур камеры коксования, отопительные простенки, газораспределительная зона

В настоящее время ведутся исследования по разработке новых огнеупорных материалов на динасовой основе. Таким материалом, например, является огнеупорный бетон. Основой огнеупорного бетона являются кварцит , портландцемент , диоксид титана , технический лигносульфонат . Из огнеупорного бетона изготовляются блоки 1x2 м, из которых можно сооружать' отдельные элементы коксовых печей, например отопительные простенки. При этом преимуществом блочно-бетонной кладки по сравнению со штучной из кирпича является ее малощов-ность. Площадь материальных швов по сравнению с кирпичной меньше на 85%, а это значит, что значительно меньше возможность неплотностей кладки. Очевидным преимуществом бетонных блоков перед штучными изделиями является также возможность широкого применения механизации при их изготовлении и строительстве. Важной технологической особенностью огнеупорного бетона является то, что обжиг и завершение структуры бетона происходят в самой коксовой пе-чи при ее разогреве и эксплуатации.

Отопительная арматура коксовых печей. Газоподводящая арматура служит для подвода и распределения богатого и бедного отопительного газов в отопительные простенки коксовых печей. Магистральные газопроводы богатого и бедного газов подводятся к коксовой батарее обычно в месте расположения кабины — пульта управления процессом обогрева батареи, в котором сосредоточены управление всеми отсекающими задвижками, кантовочный механизм, изменяющий направление газовых потоков в отопительной системе коксовых печей, указывающие и регистрирующие приборы.

Давление распирания, развивающееся в процессе коксования угольной загрузки, также практически одновременно будет действовать на отопительный простенок, что может отрицательно сказываться на сохранности кладки. Кроме того, в этих двух камерах процесс коксования закончится почти одновременно и готовый кокс следует выдавать последовательно из Двух рядом расположенных камер коксования, где кокс отошел от стенок. Многократное повторение этого процесса может привести к тому, что в результате переохлаждения кладка отопительных простенков быстро разрушится, кроме того, отопительные простенки могут при выдаче быть смещены относительно своего первоначального положения.

В ВУХИНе разработана и успешно испытана полупромышленная динасовая коксовая печь, конструкция которой приведена на рис.7.1. Печь состоит из фундамента , зоны отопительных простенков, задней торцевой стенки, свода. Печь имеет загрузочный и планирный люки, газоотводяшую арматуру, двери и регулируемый анкераж. Длина и высота печной камеры в различных вариантах изменяются в зависимости от размеров испытуемых ширины камеры и огнеупорных материалов. Средние размеры камеры коксования составляют: длина 1340 мм, высота 900 мм, ширина 400—600 мм. Кладка стен выполняется из шпунтованных огнеупорных изделий толщиной 105 мм . В отопительных простенках горизонтально по всей высоте устанавливаются кар-бидокремниевые электронагреватели, позволяющие нагревать отопительные простенки до 1450°С. Температуры кладки измеряются платино-платинородиевыми термопарами, а в загрузке — хромель-копелевыми. С целью приближения условий коксования к промышленным специальным устройством в камере коксования поддерживается положительное давление в течение всего периода коксования, что обеспечивает заграфччивание кладки и длительную кампанию печи.

Давление распирания, развивающееся в процессе коксования угольной загрузки, также практически одновременно будет действовать на отопительный простенок, что может отрицательно сказываться на сохранности кладки. Кроме того, в этих двух камерах процесс коксования закончится почти одновременно и готовый кокс следует выдавать последовательно из двух рядом расположенных камер коксования, где кокс отошел от стенок. Многократное повторение этого процесса может привести к тому, что в результате переохлаждения кладка отопительных простенков быстро разрушится, кроме того, отопительные простенки могут при выдаче быть смещены относительно своего первоначального положения.

Основными конструктивными элементами коксовой батареи являются камера коксования, отопительные простенки, регенераторы, газораспределительная зона, фундаментные плиты с контрфорсами , борова, дымовая труба и обслуживающие площадки.

Отопительные простенки разделены на отдельные отопительные канаты перегородками. Сгорающий в вертикалах газ образует факел горения, высота которого меняется в зависимости от интенсивности горения газа. При коротком факеле может недогреваться верх угольной загрузки и перегреваться ее нижняя часть.