Дверь коксовой печи

Изобретение относится к оборудованию коксовых батарей, в частности к дверям коксовых печей с горизонтальными камерами коксования. Дверь содержит корпус 1 и уплотняющую рамку 11 с футеровкой 12, смонтированные на плите 9. Плита 9 закреплена на корпусе 1 в его средней части посредством соединительного элемента 13, выполненного в виде разнонаправленных звеньев 15 и 16, соединенных между собой общей осью 17, которая шарнирно сопряжена с кронштейном 18. Противоположные концы звеньев 15 и 16 шарнирно соединены с боковинами 23 и 24 корпуса 1. На других участках корпуса 1 плита 9 закреплена посредством скользящих соединений 14, выполненных в виде вертикальных направляющих 31, закрепленных на плите 9 и взаимодействующих с Т-образными элементами 32, установленными на корпусе 1 двери посредством шпилек 34 с регулировочными гайками 37. Т-образные элементы 32 установлены в вертикальных направляющих 31 с зазором 33. Изобретение обеспечивает высокую степень герметизации камеры коксовой печи, увеличивает срок службы двери и снижает расходы при ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию коксовых цехов, в частности к дверям коксовых печей с горизонтальными камерами коксования.

Одной из актуальных проблем современного коксового производства является поиск оптимальных решений технологических и экологических задач. Нарушения технологии коксования и загрязнения окружающей среды происходят преимущественно из-за недостаточной герметичности уплотняющей системы дверей коксовых печей, вследствие эксплуатационных деформаций и механических повреждений уплотняющих элементов дверей и рам коксовых печей.

Предпринималось множество попыток устранения утечек газов и за счет снижения деформации корпуса двери, и путем повышения его гибкости. Но двери известных конструкций не отслеживают постоянно изменяющиеся соотношения температурных и механических нагрузок в системе «дверь-камера печи». Как следствие - увеличиваются эксплуатационные затраты на дополнительные регулировки и содержание дверей и анкеража коксовых печей, что особенно актуально при наличии повышенных эксплуатационных деформаций рам и броней коксовых печей с увеличенной высотой камер коксования.

Из патентной и научно-технической информации известны двери коксовой печи, которые выполнены в виде двух частей - уплотняющей и запирающей. Уплотняющая - включает футеровку двери, закрепленную на несущей плите, и диафрагму с уплотняющей рамкой, которые также закреплены на несущей плите с противоположной стороны. Запирающая - включает корпус двери, на котором смонтированы ригельные затворы, взаимодействующие с крючьями рамы коксовой печи, и средствами для прижима кромок уплотняющей рамки к зеркалу рамы коксовой печи, которые равномерно закреплены по периметру корпуса двери.

Обе части в одном исполнении соединены между собой, по крайней мере, двумя шарнирами с горизонтальными осями вращения (см., например, описание изобретения к патенту SU №1505443, С 10 В 25/04, опубл. 30.08.89 г.), а в другом исполнении эти части соединены между собой двумя шарнирами с вертикальными осями вращения (см., например, описание изобретения к патенту UA №15610, С 10 В 25/02, 25/16, опубл. 30.06.97 г.).

Двери такой конструкции имеют минимальное количество точек теплопередачи между уплотнительной и запирающей частями, что позволяет в определенной степени снизить деформацию и коробление корпуса двери. Однако в процессе длительного периода эксплуатации двери такой конструкции не обеспечивают требуемой герметичности камеры коксовой печи. Обусловлено это тем, что средства для прижима кромок уплотняющей рамки к зеркалу рамы коксовой печи при неизбежных термических деформациях последней не обеспечивают надежного прижима, особенно в средней части рамы по ее высоте. Вследствие этого нарушается герметичность камеры коксовой печи и, как следствие, происходят выбросы газов коксования в окружающую среду и подсос воздуха в камеру коксования.

Известна также дверь коксовой печи, конструкция которой наиболее близка к заявляемому изобретению по технической сущности. Она содержит корпус, футеровку с несущей рамой, закрепленную на корпусе на расстоянии от него, и уплотняющую рамку, закрепленную по периметру диафрагмы, которая, в свою очередь, закреплена на несущей раме футеровки.

Несущая рама с футеровкой, диафрагмой и уплотняющей рамкой жестко закреплены на корпусе в его средней части посредством соединительных элементов, которые приварены в двух местах по горизонтали соответственно на корпусе и несущей раме футеровки. В других точках несущая рама футеровки прикреплена к корпусу при помощи скользящих соединений. Последние выполнены в виде вертикальных направляющих, имеющих форму швеллеров с загнутыми краями полок, закрепленных на несущей раме футеровки, и взаимодействующих с ними Т-образных элементов, закрепленных на корпусе посредством шпилек с гайками (см. описание изобретения к патенту SU №1072813, С 10 В 25/06, опубл. 07.02.84 г.).

Дверь такой конструкции, как и вышеописанные, также выполнена из двух частей - уплотняющей и запирающей, которые имеют минимальное количество точек теплопередачи и могут удлиняться по вертикали независимо друг от друга, подвергаясь воздействию высоких температур. Однако в процессе эксплуатации коксовой печи ее рама, подвергаясь термическим нагрузкам, деформируется, вследствие чего происходит изменение первоначального профиля ее уплотнительной поверхности (зеркала). Кроме того, усилия, прижимающие уплотняющую рамку к зеркалу рамы коксовой печи, снижаются при эксплуатационных деформациях корпуса двери. В результате чего происходит нарушение герметичности камеры коксовой печи, причиной тому служат образующиеся щели между кромкой уплотняющей рамки и деформированной поверхностью рамы коксовой печи. Для устранения этого недостатка в вышеописанных конструкциях дверей коксовых печей используют средства для прижима кромки уплотняющей рамки двери к соответствующей поверхности рамы коксовой печи. Но в процессе регулирования этих усилий, а также в процессе съема и установки дверей в раму коксовой печи происходит деформация уплотняющей рамки, ведущая со временем к образованию усталостных разрушений, нарушающих также герметичность камеры коксования и снижающих срок службы уплотняющей рамки двери.

В основу данного изобретения поставлена задача усовершенствовать известную дверь коксовой печи, в которой путем выполнения новой формы связи запирающей части двери с ее уплотняющей частью обеспечивается эффективное регулирование положения диафрагмы с уплотняющей рамкой относительно уплотнительной поверхности (зеркала) рамы коксовой печи как при установке двери, так и в процессе ее эксплуатации и достигается создание восстанавливающих рабочих деформаций корпуса двери и, как следствие, обеспечивается высокая степень герметизации камеры коксования печи, практически исключающая выбросы коксового газа в окружающую среду, а также увеличивается срок службы двери и снижается расходы при ее эксплуатации.

Для решения поставленной задачи в известной двери коксовой печи, включающей корпус и уплотняющую рамку с футеровкой, смонтируемые на плите, которая закреплена на корпусе в его средней части посредством соединительного элемента, а на других участках корпуса - посредством скользящих соединений, выполненных в виде вертикальных направляющих, закрепленных на плите, и взаимодействующих с Т-образными элементами, установленными на корпусе двери посредством шпилек с регулировочными гайками, согласно изобретению соединительный элемент плиты с корпусом двери выполнен в виде расположенных в средней части разнонаправленных звеньев, соединенных между собой общей осью, которая шарнирно сопряжена с кронштейном, жестко закрепленном на плите, а противоположные концы разнонаправленных звеньев шарнирно соединены с боковинами корпуса двери, при этом Т-образные элементы скользящих соединений установлены в вертикальных направляющих с зазором, соответствующим по величине и направлению хода общей оси разнонаправленных звеньев, а их шпильки свободно установлены во втулках с гайками, которые расположены между Т-образными элементами и регулировочными гайками шпилек и подвижно установлены в корпусе двери посредством резьбовых соединений.

В соответствии с изобретением шарнирное сопряжение общей оси разнонаправленных звеньев с кронштейном выполнено в виде сферического шарнира, наружная часть которого подвижно установлена в горизонтальном пазу кронштейна и снабжена средствами для регулирования положения шарнира относительно корпуса двери.

Предлагаемое техническое решение двери коксовой печи по сравнению с известными обеспечивает высокую степень герметизации камеры коксования печи, которая при изменении соотношений температурных и механических нагрузок, воздействующих на дверь исключает выбросы коксового газа в окружающую среду. Кроме того, предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение срока службы основных элементов двери (корпус, плита, уплотняющая рамка) и двери в целом и снижение расходов при эксплуатации.

Достигается это посредством следующего. Новой формой выполнения связи корпуса двери с плитой, несущей уплотняющую рамку и футеровку, а именно, соединительный элемент корпуса двери с плитой в средней части выполнен в виде разнонаправленных звеньев, соединенных между собой общей осью, которая шарнирно сопряжена с кронштейном, жестко закрепленном на плите, а противоположные концы этих звеньев шарнирно соединены с боковинами корпуса двери. Такая форма связи обеспечивает создание в корпусе двери компенсирующих изгибающих моментов во время возникновения уплотняющих нагрузок при установке двери в рабочее положение и уменьшение этих моментов при снятии двери. В результате чего обеспечивается эффективное регулирование положения уплотняющей рамки относительно корпуса двери и уплотнительной поверхности рамы коксовой печи как при установки двери в рабочее положение, так и при возможных изменениях эксплуатационных нагрузок, а также обеспечивается снижение деформации корпуса печи.

Установкой Т-образных элементов в вертикальных направляющих скользящих соединений с зазором, соответствующим по величине и направлению хода общей оси разнонаправленных звеньев, что позволяет свободно перемещаться уплотняющей части двери по отношению к корпусу двери по всей ее высоте и избежать циклических нагрузок, изгибающих плиту и уплотняющую рамку в вертикальной плоскости.

Свободной установкой шпилек скользящих соединений во втулках с гайками, которые расположены между Т-образными элементами и регулировочными гайками шпилек и подвижно установлены в корпусе двери посредством резьбовых соединений, что позволяет эффективно регулировать положение уплотняющей рамки относительно уплотнительной поверхности (зеркало) рамы коксовой печи.

Выполнением шарнирного сопряжения общей оси разнонаправленных звеньев с кронштейном плиты в виде сферического шарнира, наружная часть которого подвижно установлена в горизонтальном пазу кронштейна и снабжена средствами для регулирования положения плиты относительно корпуса двери, что позволяет уплотняющей рамке самоустанавливаться на уплотнительной поверхности рамы коксовой печи при изменении ее положения как по вертикали, так и по горизонтали.

Следовательно, каждый из новых существенных признаков заявляемого изобретения способствует, а вся их совокупность обеспечивает достижение требуемого технического результата и таким образом решают поставленную задачу.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, где

- на фиг.1 изображен общий вид двери коксовой печи в двух проекциях;

- на фиг.2 - поперечное сечение двери по А-А на фиг.1;

- на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1;

- на фиг.4 - вид В на фиг.3;

- на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1.

Дверь коксовой печи (см. фиг.1 и 2) содержит корпус 1, несущий прижимные элементы 2, равномерно закрепленные по его периметру и ригельные затворы 3 и 4, взаимодействующие с крюками 5 и 6 рамы 7 коксовой печи 8, и плиту 9, несущую диафрагму 10 с уплотняющей рамкой 11 и футеровку 12.

Корпус 1 и плита 9 соединены между собой в средней части посредством соединительного элемента 13, а на других участках посредством скользящих элементов 14, которые равномерно расположены по высоте корпуса от его средней части.

Соединительный элемент 13 (см. фиг.3 и 4) выполнен в виде разнонаправленных звеньев 15 и 16, соединенных между собой общей осью 17, которая шарнирно сопряжена с кронштейном 18, жестко закрепленным на плите 9. Противоположные концы звеньев 15 и 16 посредством осей 19 и 20 и подшипников 21 и 22 шарнирно закреплены на боковинах 23 и 24 корпуса 1. Шарнирное сопряжение общей оси 17 с кронштейном 18 выполнено в виде сферического шарнира, наружная часть 25 которого подвижно установлена в горизонтальном пазу 26 кронштейна 18, а внутренняя часть 27 установлена на оси 17. Для регулировки шарнирного сопряжения наружная часть 25 жестко соединена со шпилькой 28, которая установлена в отверстии 29 кронштейна 18 и снабжена регулировочными гайками 30.

Скользящие элементы 14 (см. фиг.5) выполнены в виде вертикальных направляющих 31, закрепленных по краям плиты 9 симметрично ее вертикальной оси, и взаимодействующих с ними Т-образных элементов 32, которые установлены с зазором 33 в вертикальных направляющих 31 и соединены посредством резьбы со шпильками 34. Последние свободно установлены во втулках 35 с гайками 36 и на противоположных концах снабжены регулировочными гайками 37, причем втулки 35 посредством наружной резьбы подвижно установлены в корпусе 1.

Прижимные элементы 2 (см. фиг.5) выполнены в виде гильзообразных корпусов 38, в которых посредством резьбовых соединений установлены регулировочные гайки 39, а также пружины 40 и штоки 41. Последние с одной стороны взаимосвязаны с прижимами 42, воздействующими на уплотняющую рамку 11, а с другой стороны снабжены регулировочными гайками 43.

Дверь коксовой печи работает следующим образом.

В рабочем положении (см. фиг.1 и 2) футеровка 12 двери установлена в проеме камеры коксовой печи 8, уплотняющая рамка 11 прижата к уплотнительной поверхности рамы 7 прижимными элементами 2, на которые действуют распорные усилия. Последние передаются от ригельных затворов 3 и 4, находящихся в зацеплении с крючьями 5 и 6 рамы 7, через корпус 1.

Если в процессе эксплуатации или при первой установке двери на раму 7 коксовой печи 8 наблюдаются случаи выбросов коксового газа через уплотняющую рамку 11, то в таких случаях производят следующую регулировку.

Регулировочными гайками 30 кронштейн 18 перемещает центральные части плиты 9, диафрагмы 10 и уплотняющей рамки 11 в сторону коксовой печи 8 до надежного контакта кромки уплотняющей рамки 11 с уплотнительной поверхностью рамы 7, а вращением втулок 35 производят регулировку положения уплотняющей рамки 11 выше и ниже кронштейна 18. При этом уплотняющая часть двери - плиты 9, диафрагма 10 и уплотняющая рамка 11 деформируется в вертикальной плоскости, копируя фактический профиль уплотнительной поверхности рамы 7, но остаются прямолинейными в горизонтальной плоскости. В дальнейшем, при работе двери этот прогиб уплотняющей части двери сохраняется и не изменяется в процессе съема и установки двери в рабочее положение.

Регулировочными гайками 39 (см. фиг.5) через пружины 40, воздействующие на штоки 41 с прижимами 42, производят прижатие уплотняющей рамки 11 к уплотнительной поверхности рамы 7 с необходимым усилием.

Величина свободного хода уплотнительной части двери регулируется гайками 43, регулировочными гайками 36, а также регулировочными гайками 30. Последние передвигают ось 17 в направлении от печи 8, при этом разнонаправленные звенья 15 и 16 нагружаются, отклоняясь от исходного вертикального положения (см. фиг.4), и за счет внецентренного приложения усилий к корпусу 1 двери, создают в нем изгибающий момент, компенсирующий деформации двери от уплотняющих нагрузок.

Снятие двери производят двересъемным устройством, механизмы открывания затворов (на чертеже не показаны) которого, воздействуя на ригельные затворы 3 и 4, выводят их из зацепления с крючьями 5 и 6 (см. фиг.2) рамы 7 и в дальнейшем снимают дверь. При этом уплотняющая часть двери - плита 9, диафрагма 10 с уплотняющей рамкой 11 под воздействием пружин 40 прижимных элементов 2 и нагрузок в разнонаправленных звеньях 15 и 16 перемещается от корпуса 1 двери на величину свободного хода, установленного регулировочными гайками 36, 43 и 30. Разнонаправленные звенья 15 и 16 при этом занимают исходное вертикальное положение и разгружают корпус 1 двери от воздействия компенсирующего изгибающего момента, а диафрагма 10 с уплотняющей рамкой 11 остаются прямолинейными в горизонтальной плоскости.

1. Дверь коксовой печи, включающая корпус и уплотняющую рамку с футеровкой, смонтированные на плите, которая закреплена на корпусе в его средней части посредством соединительного элемента, а на других участках корпуса посредством скользящих соединений, выполненных в виде вертикальных направляющих, закрепленных на плите и взаимодействующих с Т-образными элементами, установленными на корпусе двери посредством шпилек с регулировочными гайками, отличающаяся тем, что соединительный элемент плиты с корпусом двери выполнен в виде расположенных в средней части двери разнонаправленных звеньев, соединенных между собой общей осью, которая шарнирно сопряжена с кронштейном, жестко закрепленном на плите, а противоположные концы разнонаправленных звеньев шарнирно соединены с боковинами корпуса двери, при этом Т-образные элементы скользящих соединений установлены в вертикальных направляющих с зазором, а их шпильки свободно установлены во втулках с гайками, которые расположены между Т-образными элементами и регулировочными гайками шпилек и подвижно установлены в корпусе двери посредством резьбовых соединений.

2. Дверь коксовой печи по п.1, отличающаяся тем, что шарнирное сопряжение общей оси разнонаправленных звеньев с кронштейном выполнено в виде сферического шарнира, наружная часть которого подвижно установлена в горизонтальном пазу кронштейна и снабжена средствами для регулирования положения шарнира относительно корпуса двери.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к коксованию угля, в частности к двери коксовой печи, и позволяет повысить надежность за счет снижения степени образования конденсата. .

Изобретение относится к оборудованию коксовых печей. .

Изобретение относится к оборудованию коксовых печей, а именно к дверям коксовых печей с гориэонтальнь1ми камерами коксования. .

Изобретение относится к коксохимической промьшшенности. .

Изобретение относится к устройствам для сгорания топлива и их элементам, может быть использовано для создания печей различного назначения для сгорания топлива

Изобретение относится к механизму в виде устройства для блокировки дверей, тел дверей или рам дверей горизонтальных камер коксовой печи, срабатывающему с помощью вспомогательной рамы, установленной на дверце камеры коксовой печи

Изобретение может быть использовано в коксовых печах. Стеновая защита оголовка (2) нагревательной стенки между двумя отверстиями (1, 1') печных камер коксовой батареи, ограниченного с боков вертикальными рамными элементами (5, 5') вдоль отверстий печных камер, содержит расположенную перед оголовком (2) нагревательной стенки проходящую вертикально анкерную стойку (4), закрепленные на анкерной стойке (4) прижимные устройства (6), нагруженные прижимными устройствами (6) U-образные ярма (7) и закрывающую оголовок (2) нагревательной стенки прямоугольную облицовку (10). Нагруженные давлением U-образные ярма (7) прилегают с силовым замыканием к поверхностям прилегания вертикальных рамных элементов (5, 5'). Облицовка (10) выполнена из листа, зажатого между рамными элементами (5, 5') и оголовком (2) нагревательной стенки. Образующий облицовку (10) лист выполнен в виде колпака, а между листом и оголовком (2) нагревательной стенки сформирована полость (11), заполненная изолирующим материалом. Изобретение позволяет осуществить газоплотную герметизацию оголовка нагревательной стенки и исключить массивную стеновую защиту. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству для запирания огнеупорной двери, закрывающей коксовые печи с горизонтальной камерой, и к способу закрывания и герметизации коксовой печи. Указанное устройство изготовлено из огнеупорного материала, причем используется, в частности, содержащий оксид кремния материал или материал, содержащий оксиды кремния и алюминия. Материал имеет низкий коэффициент теплового расширения и имеет хорошие теплоизоляционные свойства, так что дверь не перекашивается и не деформируется во время процесса коксования. Дверное устройство состоит из стенки камеры коксовой печи, окружающей дверь, которая по существу расположена выше двери, и движущейся двери, расположенной ниже, изготовленной в виде заглушки. Таким образом, во время загрузки в камеру коксовой печи поступает меньше холодного воздуха из внешней среды, и потеря тепла минимизируется. Дверь может содержать эллипсовидные выступы, благодаря которым уголь может легче загружаться в камеру коксования. Стенка камеры коксовой печи, окружающая печную дверь, изготовлена из того же материала, что и дверь камеры коксовой печи. При этом коксовый пирог располагают в камере коксовой печи так, что нижний край части стенки камеры коксовой печи, расположенной выше двери камеры коксовой печи, находится выше верхнего края коксового пирога. 2 н. и 67 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх