Форсунка для орошения стояка коксовой печи

 

Изобретение относится к оборудованию батарей коксовых печей, а именно к форсункам для орошения колена стояка коксовой печи, охлаждения при этом коксового газа и предотвращения отложений графита и фусов. Форсунка включает корпус, имеющий струеформирующую камеру, крышку, завихритель с пазами под углом к вертикали, установленный в этой камере и разделяющий ее на дне полости, сопло, патрубок для подачи рабочей среды. Согласно изобретению завихритель и крышка жестко соединены между собой стержнем, а боковая поверхность завихрителя с образованием зазора сопряжена с боковой поверхностью полости сопла. Площадь поперечного сечения стержня равна 2,5 - 2,510^-1 площади поперечного сечения завихрителя. 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию батарей коксовых печей, а именно к форсункам для орошения колена стояка коксовой печи, охлаждения при этом коксового газа и предотвращения отложений графита и фусов.

Известна форсунка для орошения и гидроинжекции стояков коксовых печей, содержащая корпус и выполненную в корпусе цилиндрическую струеформирующую камеру с патрубками для подвода воды высокого и низкого давления, при этом в корпусе выполнена дополнительная струеформирующая камера, каждый патрубок подсоединен к одной из камер, и камеры соединены между собой посредством канала. Канал выполнен по касательной к цилиндрическим стенкам камер [1].

Недостатком данной форсунки является низкая надежность работы из-за трудоемкости очистки пазов завихрителя от засорений и низкая эффективность охлаждения коксового газа.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является форсунка для орошения стояка коксовой печи, содержащая корпус со струеформирующей камерой; завихритель с пазами, установленный в указанной камере, сопло и патрубок для подачи воды, причем завихритель размещен с возможностью разделения струеформирующей камеры на две равные по объему полости, при этом пазы завихрителя выполнены в углом наклона 45-55^o к вертикали [2].

Недостатком указанного устройства является трудоемкость очистки сопла и пазов завихрителя, что снижает эффективность подачи аммиачной воды на орошение газа и обмыв внутренних поверхностей колена стояка и тем самым уменьшает надежность и стабильность работы устройства.

Задачей изобретения является снижение трудоемкости при выполнении операции очистки устройства от отложений графита и фусов, а также стабилизация работы устройства за счет возможности быстрой замены загрязненного завихрителя и установки его в корпусе в условиях повышенной температуры и загазованности.

Поставленная задача достигается тем, что в форсунке для орошения стояка коксовой печи, включающей корпус, струеформирующую камеру, крышку, завихритель с пазами под углом к вертикали, установленный в этой камере и разделяющий ее на две полости, сопло и патрубок для подачи рабочей среды, согласно изобретению, завихритель и крышка жестко соединены между собой стержнем, а боковая поверхность завихрителя с образованием зазора сопряжена с боковой поверхностью полости сопла, при этом площадь поперечного сечения стержня равна 2,5 10^-3... 2,5 10^-1 площади поперечного сечения завихрителя.

Проверка соответствия заявленного технического решения требованиями новизны проводилась с учетом всех ранее опубликованных заявок.

Сравнение заявляемой форсунки для орошения стояка коксовой печи с другими техническими решениями в данной области техники не выявило признаков, отличающих заявляемое техническое решение от прототипа, следовательно, предлагаемая форсунка для орошения стояка коксовой печи имеет изобретательский уровень.

Технический результат при использовании заявляемого устройства заключается в том, что при жестком соединении завихрителя с крышкой стержнем при наличии зазора между боковой поверхностью завихрителя и боковой поверхностью сопла появляется возможность свободного извлечения завихрителя вместе с крышкой из корпуса для очистки его пазов и сопла в удобном для этого месте и установки резервного завихрителя в корпус в условиях повышенной температуры и загазованности.

При площади поперечного сечения стержня менее 2,5 10^-3 площади поперечного сечения завихрителя теряется жесткость конструкции, что приводит к снижению ее надежности в работе.

При площади поперечного сечения стержня более 2,5 10^-1 площади поперечного сечения завихрителя снижается эффективность образования факела в виде заполненного конуса из аммиачной воды, омывающей внутренние стенки колена стояка.

На фиг. 1 изображена форсунка в продольном разрезе в положении установки на колене стояка (не указан); на фиг.2 - вид A фиг.1.

Форсунка для орошения стояка коксовой печи включает закрепленный на колене стояка (не указан) корпус 1 с крышкой 2 и завихрителем 3 с пазами 4 под углом к вертикали. В корпусе 1 выполнена струеформирующая камера 5, которую завихритель 3 разделяет на полость 6 корпуса и полость 7 сопла. Корпус 1 снабжен соплом 8 и патрубком 9 для подачи рабочей среды, а крышка 2 жестко соединена с завихрителем 3 цилиндрическим стержнем 10.

Форсунка работает следующим образом.

В период коксования угольной шихты коксовый газ из камеры коксовой печи через стояк и колено поступает в газосборник (условно не показаны). Одновременно в полость 6 корпуса 1 и полость 7 сопла 8 струеформирующей камеры 5 через патрубок 9 подается аммиачная вода, которая, пройдя через пазы 4 завихрителя 3, закручивается и выходит из сопла 8 заполненным факелом, орошает проходящий коксовый газ и омывает внутренние стенки колена стояка и клапанной коробки.

Для удобства и сокращения времени очистки сопла 8 и пазов 4 завихрителя 3, последний жестко соединен с крышкой 2 стержнем 10. Таким образом, появляется возможность снять крышку 2 и одновременно с завихрителем 3 вывести из корпуса 1 форсунки и беспрепятственно прочистить выходное отверстие сопла 8, и пазы 4 завихрителя 3 можно очистить в удобном месте, установив в корпусе 1 форсунки резервный завихритель 3, жестко соединенный стержнем 10 с крышкой 2.

Предложенная форсунка для орошения стояка коксовой печи промышленно применима для всех имеющихся объемов коксовых печей, обеспечивает удобство в обслуживании и надежность в работе.

Формула изобретения

Форсунка для орошения стояка коксовой печи, включающая корпус, имеющий струеформирующую камеру, крышку, завихритель с пазами под углом к вертикали, установленный в этой камере и разделяющий ее на две полости, сопло и патрубок для подачи рабочей среды, отличающаяся тем, что завихритель и крышка жестко соединены между собой стержнем, а боковая поверхность завихрителя с образованием зазора сопряжена с боковой поверхность полости сопла, при этом площадь поперечного сечения стержня равна 2,510^-3 - 2,510^-1 площади поперечного сечения завихрителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2