I - коксовий газ; II - коксовий
газ, III - смола.
По осі кожної з
осаджувальних труб натягнуто
дріт, що є коронирующим електродом
7. Ці електроди зверху і знизу
пов'язані рамами коронуючих електродів.
Нижня рама 8 висить на електродах,
зверху 4 підвішена до гірляндам високовольтних
ізоляторів 3, встановлених в ізоляторних
коробках 2. Для живлення електрофільтра
випрямленою струмом високої напруги
мається трансформаторно - перетворювальні
агрегат з номінальною напругою до 80 кВ
і випрямленою струмом до 400 мА.
Введення струму електрофільтр
здійснюється через прохідний ізолятор.
Осаджувальні електроди приєднуються
до позитивного полюса трансформаторно
- перетворювального агрегату, а коронирующим
- до негативного. Ізоляторні коробки забезпечені
системою обігріву з автоматичним регулюванням
температури, що виключає можливість конденсування
вологи на поверхні ізолятора.
Технічна характеристика електрофільтрів:
Тип електрофільтру ......................................................................
С-5П С-7.2П
Активна площа перерізу, м ²
.....................................................................
5 7.2
Оптимальна швидкість газу,
віднесена до активної площі
перетину, м / с ........................................................................................
1.5 1.5
Розрахункова продуктивність
по очищають газу
(При оптимальній швидкості),
м ³ / год .................................... 27000 39000
Розрахункова площа осадження
осаджувальних електродів,
м ² ..........................................................................................................
315 422
Електричні витрати на очищення
1000 м ³ газу / ч, кВт …………....... 0.6 0.6
Масова концентрація смоли
на вході в електрофільтр
г / м ³, не більше .................................................................................
3 березня
Гідравлічний опір, кПа .....................................................
0.25-0.35 0.25-0.35
Напруга, В ..............................................................
55000-65000 55000-65000
Розрядження всередині електрофільтра,
кПа, не більше ............................. 6
Тиск усередині електрофільтра,
кПа, не більше ..................................... 40 40
Тиск пари усередині парових
сорочок, кПа. Не більше ................. 1000 1000
Температура очищуваного газу,
° С ................................................ 45-60 45-60
Ступінь очищення газу від смоли,%,
не більше ................................... 98 98
Маса, т:
- Корпуси ...........................................................................................
1069 13.26
- Механічного обладнання
.................................................................. 27.2
37.0
Температура зовнішньої поверхні
теплоізоляції
електрофільтру, ° С, не більше
............................................................... 60 60
діаметр апарату, мм ......................................................................
4200- 4600
висота, мм .......................................................................................
13300- 14490
Коронуючі електроди виготовлені
з дроту Ø 3 мм, матеріал – сплав
Х15Н60-Н, інші конструктивні
елементи виготовлені з вуглецевої
сталі.
1.25. Освітлювачі
для надсмольної води.
Для освітлення надсмольної
води та відділення смоли застосовуються
апарати гравітаційного типу. На коксохімічних
підприємствах застосовуються апарати
з механізованим видаленням фусів: освітлювачі
прямокутного перерізу ємністю 210 і 380
м ³; освітлювачі круглого перетину ємністю
650 м ³. Досвід експлуатації освітлювачів
круглого перетину виявив ряд значних
недоліків, пов'язаних з ненадійною їх
роботою. На знову споруджуваних підприємствах
установка циліндричних освітлювачів
в цехах уловлювання не передбачається.
Гипрококсом розроблена
і застосовується більш досконала конструкція
механізованого освітлювача прямокутної
форми ємністю 380 м ³, наведена на рис 9.
Мал. 9 Механізований освітлювач
для надсмольной води ємністю 380 м-1
1 - корпус; 2 - труба введення
води; 3 - відбивач; 4 - решітка розподільна;
5 - кишеня * проточна; 6 - кишеня зворотня;
7-конвеєр скребковий; 8 - бункер розвантажувальний;
9 - бічну кишеню; 10-центральна переточна
кишеню ; 11 - перегородки; 12 - регулятор
рівня; 13 - штуцери
I - надсмольная вода; II - вода;
III - смола; IV – Фуси
Освітлювач складається з корпусу
1 прямокутного перерізу з комбінованим
днищем (які мають горизонтальну і похилу
частини). Для введення води встановлена
труба 2 з відбивачем 3. В нижній частині
труби є отвори (див. перетин А-А). Всередині
апарату змонтована розподільча грати
4. Для виведення води передбачений припливне
кишеню 5, а для виведення смоли – зворотня
кишеня 6. Над днищем освітлювача змонтовані
2 скребкових конвеєра 7. Горизонтальна
частина днища виконана подвійно. Внутрішній
простір днища повідомляється з кишенею
для води за допомогою двох бічних 9 і одной
центральной 10 переточною кишенею. Зсередини
порожнина днища розділена перегородками
11 (див. перетин Б-Б) на окремі канали. Спорожнення
каналів проводиться через штуцери 13.
Освітлювач працює таким чином:
надсмольна вода надходить із двох сторін
в трубу введення води 2 і випливає з неї
через отвори. Розташовані в нижній частині
труби, рівномірно розподіляючись по ширині
апарату. Потоки води спрямовуються за
допомогою отражателя 3 і розподільної
решітки у напрямку поздовжньої осі апарата.
При русі потоків уздовж апарату більш
важкі частинки осідають на дно, а більш
легкі спливають вгору. У освітлювачі
підтримуються постійні рівні розділу
шарів: верхній - вода; нижній - смола; середній
- фуси. Освітлена вода і відстояна від
фусів смола виводиться через кишені 5
і 6, а осілі фуси згрібають конвеєрами
в розвантажувальний бункер 8. необхідний
робочий рівень смоли (≈ 1 500 мм) в освітлювачі
підтримується автоматично регулювання
рівня смоли з допомогою телескопічного
регулятора рівня 12, поміщеного всередині
корпусу освітлювача.
При очищенні надсмольной води,
що містить 4.36 г / л смолистих речовин і
0.67 г / л механічних домішок, вміст смолистих
речовин і суспензій складе відповідно
0.119 г / л. Вміст води в смолі після
освітлювачів було одно 3.03%,
а вільного вуглецю 5.74%. при цьому щільність
смоли становила 1208 кг / м ³, а води 1005 кг
/ м ³.
1.26. Устаткування
вживане у відділенні охолодження
і конденсації коксового газу
1.26.1 газозбірника
Призначення та конструкція
газозбірника.
В даний час коксові батареї
обладнуються двома газозбірника з машинної
і коксової сторін, з'єднаними між собою
перекидним газопроводом. Установка двох
газозбірників сприяє більш рівномірному
відсмоктуванню коксового газу з печей,
підтриманню в них оптимального тиску
і забезпечує кращі умови для бездимної
завантаження.
Основні призначення газозбірників
полягають в наступному:
а) збирання коксового газу,
що виділяється з камер коксових печей
протягом усього періоду коксування, і
вирівнювання його складу;
б) охолодження коксового газу
від температури 650-700 ° С до 80-85 ° С шляхом
зрошення його в газозбірнику розпорошеною
надсмольною водою.
Газозбірник являє собою горизонтальний
колектор діаметром 1200-1500мм, що укладається
уздовж батареї на кронштейнах анкетних
колон.
У газозбірника передбачені
штуцери для під'єднання стояків, газоскидних
печей і гідрозатворів. Для полегшення
сходу фусів газозбірника встановлюють
з ухилом, рівним 0,006. У центрі кожного
газозбірника мається трійник для приєднання
перекидного газопроводу.
Коксовий газ з камер коксових
печей надходить в газозбірник через
стояки, які за допомогою колін з'єднані
з газозбірника.
В коліна стояка встановлений
тарілчастий клапан, за допомогою якого
камера може бути відключена від газозбірника.
У верхній частині коліна стояка передбачено
отвір для відводу пари, необхідно для
бездимної завантаження камер коксових
печей шихтою.
У газозбірнику газ зрошується
мелкораспиленною водою, яка подається
через форсунки, встановлені в газозбірнику.
Для полегшення сходу смоли з газозбірника
охолодження коксового газу в ньому здійснюється
гарячою водою. Крім того, зрошення гарячою
водою забезпечує випаровування води
в газ, а, отже, охолодження газу меншою
кількістю води. Зазвичай температура
води, що надходить в газозбірник, вище
точки роси поступає в нього газу і складає
70-75 ° С. Надсмольна вода разом зі смолою
і фусами виводиться з газозбірників
через відповідні гідрозатвори.
1.26.2. Аналіз процесу
охолодження в газозбірнику.
Взаємодія газу і охолоджувальної
води в газозбірнику супроводжується
процесами тепло й масообмінних. Процес
теплообміну визначається різницею температур
газу та води. Так як температура газу
вище температури орошающей води, то тепло
передається від газу до води, і він охолоджується.
Рушійною силою другого процесу
- масообміну є різниця між пружністю парів
води при її температурі і парціальним
тиском водяної пари в газі. Так як пружність
водяної пари над надходуючою водою
більше, ніж парціальний тиск їх в газі,
що надходять з камер коксових печей, то
відбувається випаровування води.
Отже, тепло QГ, що віддається
газом, частково в кількості Qи переходить
до образу пару, смешивающимся з газовим
потоком, а інше тепло охолодження газу
QГ - Qи йде на нагрів води. Але по мірі охолодження
газу і нагріву води різниця температур
між ними буде зменшуватися, а разом з
тим буде зменшуватися і кількість переданого
тепла від газу до води. Очевидно, настане
момент, коли величина QГ стане рівній
Qи, після чого подальше нагрівання стане
не можливим, а все тепло, що отримується
водою від газу, піде на її випаровування
при постійній температурі. Межі охолодження
газу буде відповідати температура мокрого
термометра.
В дійсності процес охолодження
коксового газу в газозбірника ускладнюється
конденсацією пари смоли і втратами тепла
назовні поверхнею газозбірника.
Крім того, досягнення стану
рівноваги, тобто досягнення температури
мокрого термометра, залежить від тривалості
контакту і поверхні випаровування крапель
розпилюється води, яка визначається якість
розпилення води форсунками, встановленими
в газозбірника.
Аналітичне визначення температури
мокрого термометра може бути зроблено
на основі теплового балансу газозбірника
з урахуванням нагріву води, втрат тепла
назовні і конденсації парів смоли.
Проведений аналіз отриманих
рівнянь показав, що температура мокрого
термометра залежить від наступних факторів:
вологості шихти, температури газу, що
надходить в газозбірник, кількість і
температури надходить і вихідної води
і втрат тепла назовні.
Розрахунки показують, що найбільший
вплив на температуру мокрого термометра
надає вологість шихти.
Значення температур від мокрого
термометра залежно від вологості шихти
w і температури газу, що надходить в газозбірник,
tr представлений в таблиці 1.2.1.
Таблиця 18. Вологість шихти.
tr, °С |
Важливість шіхты % |
0 |
4 |
8 |
12 |
14 |
650 |
73,5 |
78,5 |
82,0 |
84,8 |
86,0 |
700 |
75,0 |
79,5 |
82,8 |
85,3 |
86,4 |
750 |
76,3 |
80,5 |
83,6 |
85,8 |
86,8 |
Ці результати отримані при
наступних вихідних даних: кількість води,
що надходить в газозбірник, 5,5 м3 на 1т
сухої шихти; вихід сухої коксового газу
330м3 на 1т сухої шихти; нагрів води в газозбірнику
3 ° С; втрати тепла назовні 10% від переданого
тепла в газозбірнику; кількість конденсованої
смоли 60% від ресурсів.
1.26.3. Транспортування
газу через апаратуру цеху
уловлювання.
Для безпечної та ефективної
роботи коксових печей потрібно підтримувати
в них тиск, близьке у атмосферному, щоб
уникнути значних втрат летких продуктів
або підсмоктування повітря через нещільність
кладки і арматури. Це досягається шляхом
регульованого відсмоктування газу з
газосборніков при тиску 100-140Па. При русі
газу по трубопроводах та апаратів цеху
уловлювання виникають значні гідравлічні
опору, для подолання яких необхідно витрачати
енергію.
Відсмоктування коксового газу
з печей та транспортування його через
апаратуру здійснюється за допомогою
спеціальних газодувок, званих також ексгаустерів
або нагнітачами, які розташовуються в
машинному відділенні після первинних
газових холодильників. Місце установки
газодувок диктується не тільки прагненням
скоротити витрату електроенергії на
транспортування газу, але і необхідністю
зменшення числа газових апаратів, що
працюють під розрідженням і створюють
небезпеку підсосу повітря в систему.
Нагнітачі є найбільш відповідальними
агрегатами заводу, від яких залежить
робота коксових печей, цеху уловлювання
та споживачів коксового газу. Кількість
нагнітачів, встановлюваних в машинному
відділенні, визначається їх продуктивністю
по газу і потужністю заводу. На типовому
заводі, що включає чотири батареї коксових
печей, встановлюється три нагнітача,
з яких два робочих, один резервний. На
випадок виникнення перебоїв в подачі
електроенергії один або два нагнітача
повинні мати привід від парової турбіни.
Газ з коксових батарей, з'єднаних
попарно, надходить через первинні газові
холодильники в загальний колектор, розташований
перед машинним відділенням, з якого двома
нагнітачами подається в апаратуру цеху
уловлювання. Типова схема газового тракту
коксохімічного заводу, з холодильниками
побічної дії показана на малюнку.
За своїми параметрами нагнітачі
повинні забезпечувати відсмоктування
максимального обсягу коксового газу
з урахуванням форсування роботи печей.
Необхідний напір нагнітача визначається
загальним гідравлічним опором газового
тракту та вимогами споживачів газу.
За досвідченим даними, гідравлічний
опір окремих ділянок газового тракту
складають, Па:
Газопровід від коксових печей
до нагнітачів
1500-2500