JP4134801B2 - Opening and closing structure of water sealing lid and collecting valve - Google Patents

Opening and closing structure of water sealing lid and collecting valve Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コークス炉の上昇管に設けられた水封蓋及びコレクチングバルブの開閉を制御する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、室炉式コークス炉では、石炭から発生するコークス炉ガス(COG)をガス精製工程に送り、燃料ガスとして回収利用している。かかる室炉式コークス炉の一例の断面を図9に示す。図9に示される室炉式コークス炉1において、炭化室10は上昇管12とベント管14を介して集気本管(以下ドライメーン16という)とつながっている。上昇管12の上端には水封蓋18が設けられており、上昇管12の開閉を可能に構成されている。また、ベント管14の先端にはコレクチングバルブ17が設けられており、ベント管14の開閉が可能に構成されている。
【0003】
炭化室10に装入された石炭Cを乾留し、石炭Cから発生するCOGは上昇管12とベント管14を通じてドライメーン16へ送られ、その後ガス精製工程に送られる。この乾留中、水封蓋18は閉じられ、コレクチングバルブ17は開かれている。
炭化室10における石炭Cの乾留末期には、コレクチングバルブ17を閉じ、水封蓋18を開いて、水素濃度が高くなったCOGをドライメーン16へ送らずに水封蓋18から燃焼放散させる。
【0004】
炭化室10から乾留を終えてコークス化した石炭Cを排出し、炭化室10に新たに石炭Cを装入するときは、水封蓋18を開くとともに、コレクチングバルブ17を閉じ、ドライメーン16に外気が混入することを防止している。そして、炉蓋11を取り外してコークス化した石炭Cを炭化室10の外に排出し、新しい石炭Cを炭化室10に装入して、再度炉蓋11を炉体に取り付ける。
【0005】
室炉式コークス炉1が備える炭化室10の数は数十室を越え、各炭化室10が上昇管12を有するので、開閉の対象となる水封蓋18及びコレクチングバルブ17の数も炭化室10と同数存在する。このため、一日あたり水封蓋18及びコレクチングバルブ17を開閉する作業回数は非常に多くなってしまう。
水封蓋18の開閉操作及びコレクチングバルブ17の開閉操作は人力で行われることが多く、作業環境及び作業内容の点で高熱、重筋作業であるといった問題点があった。
【0006】
そこで、この問題点を解決すべく、水封蓋及びコレクチングバルブに駆動機構を設け、その駆動機構を自動操作する方法が考えられている。かかる方法の一例として、室炉式コークス炉上を走行する装入車に横行台車を設け、この横行台車上に、水封蓋を開放する水封蓋開放機構、水封蓋を閉鎖する水封蓋閉鎖機構、コレクチングバルブを開閉するコレクチングバルブ開閉機構、横行台車の横行移動の前進端検知機構及び上昇管から流出するガスに着火する着火機構をそれぞれ設け、水封蓋及びコレクチングバルブの開閉操作を自動的に実施するものがある(例えば、特許文献1を参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平5―32975号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、水封蓋及びコレクチングバルブに駆動機構を設けて自動的に開閉操作を行う場合、各水封蓋及び各コレクチングバルブに駆動機構を設ける必要があり、1基の室炉式コークス炉に必要な駆動機構の数は非常に多くなってしまい、設備コストも高価なものとなってしまう。
【0009】
また、駆動機構は上昇管の周辺に設置されるが、上昇管鉄皮からの輻射熱が大きいため、駆動機構を形成するパッキン等に損傷や油分の劣化を生じやすくなり、駆動機構の早期損傷や作動不良を生じやすい。このため、駆動機構のメンテナンスに要する負荷が大きくなってしまう。
さらに、駆動機構を設置する上昇管周辺はスペースが限られており、上昇管周辺の構造が複雑化、煩雑化し、駆動機構のメンテナンス作業を実施する上での制約が大きくなってしまう。
【0010】
特に、室炉式コークス炉上の装入車に横行台車を設け、この横行台車上に、水封蓋開放機構、水封蓋閉鎖機構、コレクチングバルブ開閉機構、前進端検知機構及び着火機構を設ける方法では、横行台車上にある各機構の構成が複雑であり、上昇管の周辺で横行台車を走行させるので、上昇管の周辺の構成も複雑化し、横行台車の運転管理も煩雑なものとなる。
【0011】
本発明は、上記した従来の技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、上昇管の周辺の構造が複雑化することを解消し、メンテナンスに要する負荷や設備コストを小さく抑制可能な水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係る水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造は、室炉式コークス炉の上昇管に設けられた水封蓋及び当該上昇管に連なるベント管に設けられたコレクチングバルブの開閉を制御する構造であって、カム装置、第1のリンク装置、第2のリンク装置及び駆動装置を備え、前記カム装置は前記駆動装置により回動可能に構成された回転軸と、当該回転軸周りに一体となって回動可能に構成された第1のカム及び第2のカムとを備え、前記第1のリンク装置は突起を有する第1のリンク軸を備え、当該第1のリンク軸の一端は前記水封蓋へ直接的又は間接的に連結されており、他端には当該リンク軸の軸方向に連続する孔が形成されており、当該孔内に前記回転軸が当該リンク軸の軸方向に移動可能かつ自由回動可能に挿入されており、前記第2のリンク装置は突起を有する第2のリンク軸を備え、当該第2のリンク軸の一端は前記コレクチングバルブへ直接的又は間接的に連結されており、他端には当該リンク軸の軸方向に連続する孔が形成されており、当該孔内に前記回転軸が当該リンク軸の軸方向に移動可能かつ自由回動可能に挿入されており、前記第1のカムは前記第1のリンク軸の突起が係合する第1の案内路を有し、当該第1の案内路は、前記回転軸と同心の円弧をなす第1の小路と、当該円弧から外れた形状をなす第2の小路とが連続してなり、前記第2のカムは前記第2のリンク軸の突起が係合する第2の案内路を有し、当該第2の案内路は、前記回転軸と同心の円弧をなす第3の小路と、当該円弧から外れた形状をなす第4の小路とが連続してなり、前記第1のリンク軸の突起が前記第2の小路内に位置して前記水封蓋が開閉動作を行っているときは、前記第2のリンク軸の突起が前記第3の小路内に位置して前記コレクチングバルブは閉じたままとなっており、前記第2のリンク軸の突起が前記第4の小路内に位置して前記コレクチングバルブが開閉動作を行っているときは、前記第1のリンク軸の突起が前記第1の小路内に位置して前記水封蓋は閉じたままとなっている。
【0013】
請求項1の発明によると、回転軸の回動と一緒に第1のカム及び第2のカムが回動し、第1のリンク軸の突起が第1の案内路中を案内されて相対移動し、第2のリンク軸の突起がカムの第2の案内路中を案内されて相対移動する。
第1のリンク軸の突起が第1の小路内を相対移動するとき、この突起と回転軸との距離は変化せず、回転軸は第1のリンク軸の孔内で回動するだけであり、第1のリンク軸は動かず、第1のリンク軸と連なる水封蓋は動かず閉まったままである。
【0014】
第1のリンク軸の突起が第2の小路内を相対移動するとき、この突起と回転軸との距離は変化する。この突起と回転軸との距離が変化すると、回転軸は第1のリンク軸の孔内を回動しつつ第1のリンク軸の軸方向に相対移動し、第1のリンク軸が動き、第1のリンク軸と連なる水封蓋の開閉動作が行われる。
第2のリンク軸の突起が第3の小路内を相対移動するとき、この突起と回転軸との距離は変化せず、回転軸は第2のリンク軸の孔内で回動するだけであり、第2のリンク軸は動かず、第2のリンク軸と連なるコレクチングバルブは動かず閉まったままである。
【0015】
第2のリンク軸の突起が第4の小路内を相対移動するとき、この突起と回転軸との距離は変化する。この突起と回転軸との距離が変化すると、回転軸は第2のリンク軸の孔内を回動しつつ第2のリンク軸の軸方向に相対移動し、第2のリンク軸が動き、第2のリンク軸と連なるコレクチングバルブの開閉動作が行われる。
また、水封蓋とコレクチングバルブのいずれか一方が開閉動作を行っているとき、他方は閉まったままとなっており、水封蓋とコレクチングバルブが同時に開閉動作を行うことはない。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1ないし図8を参照して本実施の形態の構成を説明する。
図1及び図2に示すように、室炉式コークス炉の炭化室で石炭を乾留中に生成するCOGが流れる上昇管12の上端には、上昇管12の開閉を可能とする水封蓋18が設けられている。
【0017】
水封蓋18の外側中央には、この水封蓋18を開閉するための開閉アーム20aの先端21aが固定して取り付けられている。開閉アーム20aは、上昇管12のフランジ13上に設置されたブラケット55先端にピン連結された中間部22aを中心として回動し、図1において開閉アーム20aが時計回りに回動すると開閉アーム20aの先端21aが水封蓋18を上方へ吊り上げて開き、開閉アーム20aが反時計回りに回動すると開閉アーム20aの先端21aが水封蓋18を下方へ押し下げて閉じる構成となっている。なお、以下の説明において、時計回り及び反時計回りというときは、図1における時計回り及び反時計回りをいうものとする。
【0018】
図1及び図3に示すように、開閉アーム20aの後端23aはリンクアーム27aの先端28aにピン連結されており、開閉アーム20aにその回動する力をリンクアーム27aの先端28aから伝達可能に構成されている。また、リンクアーム27aの後端29aは後述の第1のリンク軸31aの先端32aにピン連結されており、リンクアーム27aの後端29aを第1のリンク軸31aの先端32aが押引可能に構成されている。そして、第1のリンク軸31a、リンクアーム27a及び開閉アーム20aが第1のリンク装置36aを構成している。
【0019】
図1及び図2に示すように、上昇管12の側面からベント管14が側方に延びており、ベント管14は途中で下方に折れ曲がってドライメーン16へ達している。ベント管14の先端とドライメーン16との接続部分には、ベント管14の開閉を可能とするコレクチングバルブ17が設けられている。
コレクチングバルブ17は、ベント管14の先端のフランジ15に軸40によって軸止されている。軸40の一端には開閉アーム20bの先端21bが固定されており、開閉アーム20b及びコレクチングバルブ17は軸40周りに一体となって回動可能となっており、時計回りに回動するとコレクチングバルブ17が開き、反時計回りに回動するとコレクチングバルブ17が閉じる構成となっている。
【0020】
図1及び図4に示すように、開閉アーム20bの後端23bはリンクアーム27bの先端28bにピン連結されており、開閉アーム20bにその回動する力をリンクアーム27bの先端28bから伝達可能に構成されている。また、リンクアーム27bの後端29bは後述の第2のリンク軸31bの先端32bにピン連結されており、リンクアーム27bの後端29bを第2のリンク軸31bの先端32bが押引可能に構成されている。そして、第2のリンク軸31b、リンクアーム27b及び開閉アーム20bが第2のリンク装置36bを構成している。なお、図4は第2のリンク装置36bを背面側から見た図である。
【0021】
図1及び図2に示すように、ベント管14の脇に架台41が設置されており、架台41は上昇管12及びベント管14に固定されている。
架台41上にはエア駆動のアクチュエータ42が駆動装置として設置されている。アクチュエータ42には外部から駆動用エアが供給されており、この駆動用エアによってアクチュエータ42のピストン(図示せず)が往復動して、シャフト42aが回動する構成となっている。そして、このシャフト42aの周りにプーリ43が取り付けられており、プーリ43に架けられたチェーン45がアクチュエータ42により回動可能に構成されている。
【0022】
図1、図2及び図6に示すように、架台41上のアクチュエータ42脇に、カム装置46が設置されている。カム装置46は2枚のカムプレート47a、47b、回転軸54及びプーリ44とからなっており、架台41上で回動自在に支承された回転軸54の周りにカムプレート47a、47b及びプーリ44が固着されている。
【0023】
図5に示すように、カムプレート47aは溝48aを有し、溝48aが第1の案内路をなす。溝48aはカムプレート47aの面上でそれぞれ円弧をなす小溝49aと小溝50aとから形成されており、小溝49aの一端は小溝50aの一端と連続点51aを介して連続し、小溝49aが第1の小路をなし、小溝50aが第2の小路をなしている。小溝49aをなす円弧の曲率中心は回転軸54の中心と一致しており、小溝50aをなす円弧の曲率中心は回転軸54の中心から偏心した位置にある。そして、小溝50aは、連続点51aからの距離が大きくなるにつれて、回転軸54の中心からの距離も大きくなっている。
【0024】
カムプレート47bとカムプレート47aは図6に示すような形状をなしており、溝48aと対応する溝48bを有し、溝48bが第2の案内路をなしている。そして、溝48bは連続点51bを介して連続する小溝49bと小溝50bとからなり、小溝49aに対応する小溝49bが第3の小路をなし、小溝50aに対応する小溝50bが第4の小路をなしている。
【0025】
図1及び図2に示すように、プーリ44にはチェーン45が架けられており、チェーン45を介してプーリ43と連結されている。すなわち、アクチュエータ42によってカム装置46は回転軸54周りを回動可能に構成されている。
回転軸54には、第1のリンク軸31aの後端33a及び第2のリンク軸31bの後端33bがつながっている。図3に示すように、第1のリンク軸31aの後端33aには回転軸孔34aが形成されている。この回転軸孔34aの開口部分は第1のリンク軸31aの軸方向に連続して延びており、回転軸54が回転軸孔34a内に挿通されており、回転軸54は回転軸孔34a内を第1のリンク軸31aの軸方向に相対移動可能かつ軸周りに回動可能に構成されている。
【0026】
第1のリンク軸31aの中間に突起35aが形成されており、突起35aはカムプレート47aの溝48a内に収まって係合し、突起35aは溝48a内を相対移動可能に構成されている。
図4に示すように、第2のリンク軸31bは第1のリンク軸31aと同様の構成を有している。すなわち、回転軸孔34aと対応する回転軸孔34bが第2のリンク軸31bの後端33bにあり、回転軸孔34bに回転軸54が挿通されているとともに、回転軸54は回転軸孔34b内を第2のリンク軸31bの軸方向に相対移動可能かつ回動可能となっている。また、第2のリンク軸31bの中間に突起35aと対応して形成された突起35bがカムプレート47bの溝48b内に収まって係合し、突起35bは溝48b内を相対移動可能に構成されている。
【0027】
図1に示すように、架台41にはブラケット56a及びブラケット56bが設置されており、ブラケット56a先端にはリンク軸案内孔57aが形成され(図3を参照)、ブラケット56b先端にはリンク軸案内孔57bが形成されている(図4を参照)。そして、第1のリンク軸31aの先端32aと突起35aとの間の部分がリンク軸案内孔57a内に挿通され、第2のリンク軸31bの先端32bと突起35bとの間の部分がリンク軸案内孔57b内に挿通されている。第1のリンク軸31aはリンク軸案内孔57a及び回転軸孔34a内に挿通された回転軸54によって動きを拘束されており、第1のリンク軸31aはその軸方向にのみ移動可能となっている。同様に、第2のリンク軸31bもリンク軸案内孔57b及び回転軸孔34b内に挿通された回転軸54によって動きを拘束されており、第2のリンク軸31bはその軸方向にのみ移動可能となっている。
【0028】
そして、回転軸54が回動すると、回転軸54とともにカムプレート47a及び47bが回転軸54周りに回動して、第1のリンク軸31aの回転軸孔34a内を回転軸54が相対移動し、第2のリンク軸31bの回転軸孔34b内を回転軸54が相対移動し、第1のリンク軸31aの突起35aは溝48a内を案内されて相対移動し、第2のリンク軸31bの突起35bは溝48b内を案内されて相対移動する構成となっている。
【0029】
なお、溝48a内における突起35aの位置と、溝48b内における突起35bの位置は、以下に述べる相対的関係を有する。すなわち、突起35aが溝48aの小溝49a内に位置しているときは、突起35bは溝48bの小溝50b内に位置している(図7を参照)。突起35aが溝48aの小溝50a内に位置しているときは、突起35bは溝48bの小溝49b内に位置している(図8参照)。なお、図7及び図8において、カム装置46のプーリ44の図示は省略されている。
【0030】
また、突起35aが小溝49aと小溝50aとの連続点51aに位置しているときは、突起35bは小溝49bと小溝50bとの連続点51bに位置している(図1を参照)。
そして、突起35aが小溝49a内又は連続点51aに位置しているとき、第1のリンク装置36aとつながっている水封蓋18は閉じた状態にあり、突起35bが小溝49b内又は連続点51bに位置しているとき、第2のリンク装置36bとつながっているコレクチングバルブ17は閉じた状態にある。
【0031】
本実施の形態は上記のように構成されており、次にその作用について説明する。
最初、第1のリンク軸31aの突起35aは、溝48a内の連続点51aに位置しており、水封蓋18は閉じている。また、第2のリンク軸31bの突起35bは、溝48b内の連続点51bに位置しており、コレクチングバルブ17は閉じている(図1を参照)。
【0032】
次いで、アクチュエータ42に駆動用エアが供給され、プーリ43が反時計回りに回動すると、チェーン45も反時計回りに回動し、チェーン45がプーリ44と回転軸54を反時計回りに回動させる。回転軸54が反時計回りに回動すると、カムプレート47a及び47bも回転軸54周りを反時計回りに回動する。カムプレート47aが反時計回りに回動すると、第1のリンク軸31aの突起35aは溝48a内を連続点51aから小溝49a内へ相対移動する。小溝49aをなす円弧の曲率中心は回転軸54の中心と一致しているので、突起35aと回転軸54の中心との距離は一定して変化せず、回転軸54は回転軸孔34a内での位置を変化させない。すなわち、突起35aは溝48a内を相対移動するが、第1のリンク軸31a自体は動かない。したがって、第1のリンク軸31aとつながっているリンクアーム27a、開閉アーム20a及び水封蓋18も動かず、水封蓋18は閉じたままとなっている(図7を参照)。
【0033】
また、カムプレート47bが反時計回りに回動すると、第2のリンク軸31bの突起35bは溝48b内を連続点51bから小溝50b内へ相対移動する。小溝50b内で突起35bと連続点51bとの距離が大きくなるにつれて、突起35bと回転軸54の中心との距離も大きくなっていく。突起35bと回転軸54の中心との距離が大きくなると、回転軸54は回転軸孔34b内を第2のリンク軸31bの後端33b側へ相対移動し、第2のリンク軸31bはその先端32bの方向に引っ張られて軸方向に動く。第2のリンク軸31bが先端32bの方向へ引っ張られると、その先端32bはリンクアーム27bの後端29bを押し、リンクアーム27bの先端28bが更に開閉アーム20bの後端23bを押し、開閉アーム20b及びコレクチングバルブ17は一緒に軸40周りを時計回りに回動し、コレクチングバルブ17が開く(図4及び図7を参照)。
【0034】
次いで、アクチュエータ42によりプーリ43を時計回りに回動させて、チェーン45、プーリ44、回転軸54、カムプレート47a及び47bを時計回りに回動させる。
カムプレート47aが時計回りに回動すると、第1のリンク軸31aの突起35aは小溝49a内を連続点51aへ向かって相対移動する。小溝49a内に突起35aが位置している間は、突起35aと回転軸54との距離は変化せず、第1のリンク軸31a自体も動かず、水封蓋18は閉じたままとなっている。
【0035】
また、カムプレート47bが時計回りに回動すると、第2のリンク軸31bの突起35bは小溝50b内を連続点51bへ向かって相対移動する。小溝50b内で突起35bと連続点51bとの距離が小さくなるにつれて、突起35bと回転軸54の中心との距離も小さくなっていく。突起35bと回転軸54の中心との距離が小さくなると、回転軸54は回転軸孔34b内を第2のリンク軸31bの先端32b側へ相対移動し、第2のリンク軸31bは後端33bの方向に引っ張られて軸方向に動く。第2のリンク軸31bが後端33bの方向に引っ張られると、第2のリンク軸31bの先端32bはリンクアーム27bの後端29bを引っ張り、リンクアーム27bの先端28bが更に開閉アーム20bの後端23bを引っ張り、開閉アーム20b及びコレクチングバルブ17は一緒に軸40周りを反時計回りに回動し、コレクチングバルブ17が閉じる(図1及び図4を参照)。
【0036】
そして、第1のリンク軸31aの突起35aは、溝48a内の連続点51aまで戻り、第2のリンク軸31bの突起35bは、溝48b内の連続点51bまで戻り、水封蓋18及びコレクチングバルブ17はともに閉じた状態となる。
次いで、アクチュエータ42によりカムプレート47a及び47bを更に時計回りに回動させる。
【0037】
カムプレート47aが更に時計回りに回動すると、第1のリンク軸31aの突起35aは溝48a内を連続点51aから小溝50a内へ相対移動する。小溝50a内で突起35bと連続点51aとの距離が大きくなるにつれて、突起35aと回転軸54の中心との距離も大きくなり、回転軸54は回転軸孔34a内を第1のリンク軸31aの後端33a側へ相対移動し、第1のリンク軸31aは先端32aの方向に引っ張られて軸方向に動く。そして、第1のリンク軸31aの先端32aがリンクアーム27aの後端29aを押し、リンクアーム27aの先端28aが更に開閉アーム20aの後端23aを押し、開閉アーム20aは中間部22aを中心として時計回りに回動し、開閉アーム20aの先端21aが水封蓋18を上方へ吊り上げ、水封蓋18が開く(図3及び図8を参照)。
【0038】
また、カムプレート47bが更に時計回りに回動すると、第2のリンク軸31bの突起35bは溝48b内を連続点51bから小溝49b内へ相対移動する。小溝49b内に突起35bが位置している間は、突起35bと回転軸54との距離は変化せず、第2のリンク軸31b自体も動かず、コレクチングバルブ17は閉じたままとなっている(図8を参照)。
次いで、アクチュエータ42によりカムプレート47a及び47bを反時計回りに回動させる。
【0039】
カムプレート47aが反時計回りに回動すると、第1のリンク軸31aの突起35aは小溝50a内を連続点51aへ向かって相対移動する。小溝50a内で突起35aと連続点51aとの距離が小さくなるにつれて、突起35aと回転軸54の中心との距離も小さくなり、回転軸54は回転軸孔34a内を第1のリンク軸31aの先端32a側へ相対移動し、第1のリンク軸31aはその後端32aの方向に引っ張られて軸方向に動く。そして、第1のリンク軸31aの先端32aはリンクアーム27aの後端29aを引っ張り、リンクアーム27aの先端28aが更に開閉アーム20aの後端23aを引っ張り、開閉アーム20aは中間部22aを中心として反時計回りに回動し、開閉アーム20aの先端21aが水封蓋18を下方へ押し下げ、水封蓋18が閉じる(図1及び図3を参照)。
【0040】
カムプレート47bが反時計回りに回動すると、第2のリンク軸31bの突起35bは小溝49b内を連続点51bへ向かって相対移動する。この間、突起35bと回転軸54との距離は変化せず、第2のリンク軸31b自体も動かず、コレクチングバルブ17は閉じたままとなっている(図1を参照)。
そして、再び、第1のリンク軸31aの突起35aは、溝48a内の連続点51aまで戻り、第2のリンク軸31bの突起35bは、溝48b内の連続点51bまで戻り、水封蓋18及びコレクチングバルブ17が閉じた状態となる。
【0041】
したがって、水封蓋18及びコレクチングバルブ17が同時に開いた状態となることはなく、水封蓋18及びコレクチングバルブ17のうちいずれか一方が開いているときは、他方は閉まっている。すなわち、炭化室で石炭を乾留し、生成したCOGが上昇管12及びベント管14を通じてドライメーン16へ送られているとき、コレクチングバルブ17を開き、水封蓋18を閉じて、COG中に外気が混入して爆発することを防止でき、COGが外気へ漏洩することも防止できている。
【0042】
また、炭化室における石炭の乾留末期には、コレクチングバルブ17を閉じ、水封蓋18を開いて、水素濃度が高くなったCOGをドライメーン16へ送らずに水封蓋18から燃焼放散させることができる。
さらに、炭化室からコークスを排出し、炭化室に石炭を装入するときは、コレクチングバルブ17を閉じて、他の炭化室からのCOGが流入しているドライメーン16に外気が混入することを防止できる。そして、必要に応じて、コレクチングバルブ17及び水封蓋18をともに閉じ、任意の炭化室をドライメーン16及び外気から縁切ることもできる。
【0043】
また、第1のリンク装置36a及び第2のリンク装置36bを介してコレクチングバルブ17及び水封蓋18の開閉を行うので、開閉アーム20a、20b、リンクアーム27a、27b、リンク軸31a、31bの長さを調整して、駆動装置であるアクチュエータ42の設置位置を上昇管12からの輻射熱の影響を受けにくい位置とすることは容易である。
【0044】
また、水封蓋18及びコレクチングバルブ17の開閉機構は、架台41上のアクチュエータ42、カム装置46、第1のリンク装置36a及び第2のリンク装置36bからなる単純なものとなっており、上昇管12周辺の構成も簡単なものとなっている。このため、上昇管12からの輻射熱に強く、その信頼性も高く、メンテナンス負荷が小さく、メンテナンス作業を行いやすくなっており、アクチュエータ42の寿命が延びるとともに設置費用も廉価に抑制される。
【0045】
なお、本実施の形態において、駆動装置をエア駆動のアクチュエータ42により構成したが、油圧駆動のアクチュエータとすることが可能であることは勿論であり、ピストンが往復動するアクチュエータの替わりに、油圧駆動又はエア駆動のモータとすることも可能である。駆動装置をモータとすれば、回転軸44を任意の位置で容易に停止できる。また、駆動装置の動力源を電力とするとともに、駆動装置を防爆仕様とすることも可能である。
【0046】
また、本実施の形態において、駆動装置をなすアクチュエータ42のシャフト42aと回転軸54とをプーリ43、44及びチェーン45を介してつなぐこととしたが、シャフト42aと回転軸54とを直接連結することが可能であり、減速機等を介して連結することもできる。
【0047】
さらに、本実施の形態において、突起35aが連続点51aに位置しているときは、突起35bも連続点51bに位置しているとしたが、替わりに、以下の位置関係とすることも可能である。すなわち、突起35aが連続点51aに位置しているときは、突起35bは小溝49b内にあり、突起35bが連続点51bに位置しているときは、突起35aは小溝49a内にある位置関係である。かかる位置関係を形成することによって、水封蓋18及びコレクチングバルブ17のうちいずれか一方を開状態から閉状態としたのち、直ちに他方が閉状態から開状態になることはなくなり、水封蓋18及びコレクチングバルブ17がともに閉状態にある時間が存在することとなる。これにより、第1のリンク装置36a、第2のリンク装置36b、カム装置46、チェーン45等の連結部分に存在する遊びを吸収でき、水封蓋18及びコレクチングバルブ17がともに開状態となることはより確実に防止される。
【0048】
【発明の効果】
本発明は、上記のような水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造であるので、上昇管の周辺の構造が複雑化することを解消し、メンテナンスに要する負荷や設備コストを小さく抑制可能な水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造の部分破断正面図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造の上面図である。
【図3】本実施の形態に係る第1のリンク装置の正面図である。
【図4】本実施の形態に係る第2のリンク装置の背面図である。
【図5】本実施の形態に係るカムプレートの正面図である。
【図6】本実施の形態に係るカム装置の正面図である。
【図7】水封蓋が閉じ、コレクチングバルブが開いた状態の説明図である。
【図8】水封蓋が開き、コレクチングバルブが閉じた状態の説明図である。
【図9】従来の室炉式コークス炉の断面図である。
【符号の説明】
1 室炉式コークス炉
10 炭化室
11 炉蓋
12 上昇管
13 上昇管フランジ
14 ベント管
15 ベント管フランジ
16 ドライメーン
17 コレクチングバルブ
18 水封蓋
20a、20b 開閉アーム
21a、21b 開閉アームの先端
22a 開閉アームの中間部
23a、20b 開閉アームの後端
27a、27b リンクアーム
28a、28b リンクアームの先端
29a、29b リンクアームの後端
31a、31b リンク軸
32a、32b リンク軸の先端
33a、33b リンク軸の後端
34a、34b リンク軸の回転軸孔
35a、35b リンク軸の突起
36a、36b リンク装置
40 軸
41 架台
42 アクチュエータ
42a シャフト
43、44 プーリ
45 チェーン
46 カム装置
47a、47b カムプレート
48a、48b 溝
49a、49b、50a、50b 小溝
51a、51b 連続点
54 回転軸
55、56a、56b ブラケット
57a、57b リンク軸案内孔
C 石炭C
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for controlling opening and closing of a water sealing lid and a collecting valve provided in a rising pipe of a coke oven.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a chamber furnace type coke oven, coke oven gas (COG) generated from coal is sent to a gas purification step and recovered and used as fuel gas. FIG. 9 shows a cross section of an example of such a chamber furnace type coke oven. In the chamber-type coke oven 1 shown in FIG. 9, the carbonization chamber 10 is connected to a gas collection main (hereinafter referred to as a dry main 16) via an ascending pipe 12 and a vent pipe 14. A water sealing lid 18 is provided at the upper end of the ascending pipe 12 so that the ascending pipe 12 can be opened and closed. A collecting valve 17 is provided at the tip of the vent pipe 14 so that the vent pipe 14 can be opened and closed.
[0003]
The coal C charged in the carbonization chamber 10 is subjected to dry distillation, and COG generated from the coal C is sent to the dry main 16 through the ascending pipe 12 and the vent pipe 14, and then sent to the gas purification process. During this carbonization, the water sealing lid 18 is closed and the collecting valve 17 is opened.
At the end of dry distillation of coal C in the carbonization chamber 10, the collecting valve 17 is closed and the water sealing lid 18 is opened, so that COG having a high hydrogen concentration is burned and released from the water sealing lid 18 without being sent to the dry main 16. .
[0004]
When the carbonized coal C is discharged from the carbonization chamber 10 after coking is completed, and the coal C is newly charged into the carbonization chamber 10, the water sealing lid 18 is opened and the collecting valve 17 is closed. Prevents outside air from entering. Then, the furnace cover 11 is removed and the coking coal C is discharged to the outside of the carbonization chamber 10, new coal C is charged into the carbonization chamber 10, and the furnace cover 11 is attached to the furnace body again.
[0005]
Since the number of carbonization chambers 10 provided in the chamber-type coke oven 1 exceeds several tens, and each carbonization chamber 10 has a rising pipe 12, the number of water sealing lids 18 and collecting valves 17 to be opened and closed is also carbonized. There are as many as chambers 10. For this reason, the number of operations for opening and closing the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 per day is very large.
The opening / closing operation of the water sealing lid 18 and the opening / closing operation of the collecting valve 17 are often performed manually, and there are problems such as high heat and heavy muscle work in terms of work environment and work content.
[0006]
In order to solve this problem, a method of providing a drive mechanism for the water sealing lid and the collecting valve and automatically operating the drive mechanism has been considered. As an example of such a method, a traversing cart is provided in a charging vehicle that runs on a chamber-type coke oven, and a water-sealing lid opening mechanism that opens the water-sealing lid on the traversing cart, a water-sealing that closes the water-sealing lid. A lid closing mechanism, a collecting valve opening / closing mechanism that opens and closes the collecting valve, an advancing end detection mechanism for the traversing movement of the traversing carriage, and an ignition mechanism that ignites the gas flowing out of the rising pipe are provided, respectively. Some automatically perform opening and closing operations (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-5-32975
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a water seal lid and a collecting valve are provided with a drive mechanism to automatically perform opening and closing operations, it is necessary to provide a drive mechanism for each water seal lid and each collecting valve, and one chamber furnace type coke oven Therefore, the number of drive mechanisms required for this becomes very large, and the equipment cost becomes expensive.
[0009]
In addition, the drive mechanism is installed around the riser pipe, but because the radiant heat from the riser pipe skin is large, the packing, etc. that form the drive mechanism is likely to be damaged and the oil content is deteriorated. Prone to malfunction. For this reason, the load required for the maintenance of the drive mechanism is increased.
Furthermore, the space around the riser pipe where the drive mechanism is installed is limited, the structure around the riser pipe becomes complicated and complicated, and the restriction on carrying out the maintenance work of the drive mechanism becomes large.
[0010]
In particular, a transverse carriage is provided in the charging car on the chamber type coke oven, and a water seal lid opening mechanism, a water seal lid closing mechanism, a collecting valve opening / closing mechanism, a forward end detection mechanism, and an ignition mechanism are provided on the transverse carriage. In the installation method, the structure of each mechanism on the traversing cart is complicated, and the traversing cart runs around the riser, so the configuration around the riser is also complicated, and the operation management of the traversing cart is complicated. Become.
[0011]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to eliminate the complexity of the structure around the riser and to reduce the load required for maintenance. It is an object to provide a water sealing lid and a collecting valve opening / closing structure capable of reducing the equipment cost.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention adopts the following configuration in order to solve the problem. The opening and closing structure of the water sealing lid and the collecting valve according to the first aspect of the present invention includes a water sealing lid provided in the rising pipe of the chamber furnace type coke oven and a collecting valve provided in the vent pipe connected to the rising pipe. A structure for controlling opening and closing, comprising a cam device, a first link device, a second link device, and a drive device, wherein the cam device is configured to be rotatable by the drive device, and the rotation A first cam and a second cam configured to be rotatable around an axis, wherein the first link device includes a first link shaft having a protrusion, the first link; One end of the shaft is connected directly or indirectly to the water sealing lid, and the other end is formed with a hole continuous in the axial direction of the link shaft, and the rotating shaft is connected to the link in the hole. Inserted so that it can move in the axial direction of the shaft and can freely rotate. The second link device includes a second link shaft having a protrusion, and one end of the second link shaft is directly or indirectly connected to the collecting valve, and the other end is connected to the second link shaft. A hole continuous in the axial direction of the link shaft is formed, and the rotation shaft is inserted into the hole so as to be movable and freely rotatable in the axial direction of the link shaft. The first guide shaft has a first guide path with which the projection of the first link shaft engages, and the first guide path has a first small path that forms a circular arc concentric with the rotating shaft, and a shape deviated from the circular arc. And the second cam has a second guide path with which the projection of the second link shaft engages, and the second guide path is the rotating shaft. A third path that forms a concentric arc and a fourth path that forms a shape deviating from the arc are continuous. When the projection of the first link shaft is located in the second path and the water sealing lid is opening and closing, the projection of the second link shaft is positioned in the third path. The collecting valve remains closed, and when the projection of the second link shaft is located in the fourth path and the collecting valve is opening and closing, The projection of one link shaft is located in the first path, and the water sealing lid remains closed.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, the first cam and the second cam rotate together with the rotation of the rotation shaft, and the protrusion of the first link shaft is guided in the first guide path and relatively moved. Then, the projection of the second link shaft is guided and relatively moved in the second guide path of the cam.
When the protrusion of the first link shaft relatively moves in the first path, the distance between the protrusion and the rotating shaft does not change, and the rotating shaft only rotates within the hole of the first link shaft. The first link shaft does not move, and the water sealing lid connected to the first link shaft does not move and remains closed.
[0014]
When the protrusion of the first link shaft relatively moves in the second path, the distance between the protrusion and the rotation shaft changes. When the distance between the protrusion and the rotation shaft changes, the rotation shaft relatively moves in the axial direction of the first link shaft while rotating in the hole of the first link shaft, the first link shaft moves, The opening and closing operation of the water sealing lid connected to the one link shaft is performed.
When the protrusion of the second link shaft relatively moves in the third path, the distance between the protrusion and the rotation shaft does not change, and the rotation shaft only rotates within the hole of the second link shaft. The second link shaft does not move, and the collecting valve connected to the second link shaft does not move and remains closed.
[0015]
When the protrusion of the second link shaft relatively moves in the fourth path, the distance between the protrusion and the rotation shaft changes. When the distance between the protrusion and the rotation shaft changes, the rotation shaft relatively moves in the axial direction of the second link shaft while rotating in the hole of the second link shaft, the second link shaft moves, The opening and closing operation of the collecting valve connected to the second link shaft is performed.
Further, when one of the water sealing lid and the collecting valve is performing the opening / closing operation, the other is kept closed, and the water sealing lid and the collecting valve are not simultaneously opened / closed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the configuration of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, a water sealing lid 18 that enables opening and closing of the rising pipe 12 is provided at the upper end of the rising pipe 12 through which COG generated during carbonization in the carbonization chamber of the chamber-type coke oven flows. Is provided.
[0017]
A distal end 21 a of an opening / closing arm 20 a for opening and closing the water sealing lid 18 is fixedly attached to the outer center of the water sealing lid 18. The opening / closing arm 20a rotates about an intermediate portion 22a pin-connected to the tip of a bracket 55 installed on the flange 13 of the rising pipe 12, and when the opening / closing arm 20a rotates clockwise in FIG. 1, the opening / closing arm 20a. When the opening / closing arm 20a pivots counterclockwise, the tip 21a of the opening / closing arm 20a pushes the water sealing lid 18 downward to close it. In the following description, clockwise and counterclockwise refer to clockwise and counterclockwise in FIG.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 3, the rear end 23a of the opening / closing arm 20a is pin-connected to the tip 28a of the link arm 27a, and the rotating force can be transmitted to the opening / closing arm 20a from the tip 28a of the link arm 27a. It is configured. Further, the rear end 29a of the link arm 27a is pin-connected to a front end 32a of a first link shaft 31a, which will be described later, so that the rear end 29a of the link arm 27a can be pushed and pulled by the front end 32a of the first link shaft 31a. It is configured. The first link shaft 31a, the link arm 27a, and the opening / closing arm 20a constitute a first link device 36a.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, the vent pipe 14 extends laterally from the side surface of the ascending pipe 12, and the vent pipe 14 is bent downward halfway to reach the dry main 16. A collecting valve 17 that can open and close the vent pipe 14 is provided at a connection portion between the tip of the vent pipe 14 and the dry main 16.
The collecting valve 17 is fixed to the flange 15 at the tip of the vent pipe 14 by a shaft 40. The end 21b of the opening / closing arm 20b is fixed to one end of the shaft 40, and the opening / closing arm 20b and the collecting valve 17 can be rotated together around the shaft 40. When the chucking valve 17 is opened and rotated counterclockwise, the collecting valve 17 is closed.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 4, the rear end 23b of the opening / closing arm 20b is pin-connected to the tip 28b of the link arm 27b, and the rotating force can be transmitted to the opening / closing arm 20b from the tip 28b of the link arm 27b. It is configured. Further, the rear end 29b of the link arm 27b is pin-connected to a distal end 32b of a second link shaft 31b described later, so that the rear end 29b of the link arm 27b can be pushed and pulled by the distal end 32b of the second link shaft 31b. It is configured. The second link shaft 31b, the link arm 27b, and the opening / closing arm 20b constitute a second link device 36b. FIG. 4 is a view of the second link device 36b as seen from the back side.
[0021]
As shown in FIGS. 1 and 2, a gantry 41 is installed beside the vent pipe 14, and the gantry 41 is fixed to the ascending pipe 12 and the vent pipe 14.
An air-driven actuator 42 is installed on the gantry 41 as a driving device. Driving air is supplied to the actuator 42 from the outside, and a piston (not shown) of the actuator 42 is reciprocated by the driving air so that the shaft 42a rotates. A pulley 43 is attached around the shaft 42 a, and a chain 45 spanning the pulley 43 is configured to be rotatable by the actuator 42.
[0022]
As shown in FIGS. 1, 2, and 6, a cam device 46 is installed beside the actuator 42 on the gantry 41. The cam device 46 includes two cam plates 47 a and 47 b, a rotating shaft 54 and a pulley 44, and the cam plates 47 a and 47 b and a pulley 44 around the rotating shaft 54 rotatably supported on the gantry 41. Is fixed.
[0023]
As shown in FIG. 5, the cam plate 47a has a groove 48a, and the groove 48a forms a first guide path. The groove 48a is formed of a small groove 49a and a small groove 50a each forming an arc on the surface of the cam plate 47a, and one end of the small groove 49a is continuous with one end of the small groove 50a through a continuous point 51a, and the small groove 49a is the first groove 49a. The small groove 50a forms a second small path. The center of curvature of the arc that forms the small groove 49 a coincides with the center of the rotation shaft 54, and the center of curvature of the arc that forms the small groove 50 a is at a position eccentric from the center of the rotation shaft 54. The small groove 50a also increases in distance from the center of the rotating shaft 54 as the distance from the continuous point 51a increases.
[0024]
The cam plate 47b and the cam plate 47a have shapes as shown in FIG. 6, and have a groove 48b corresponding to the groove 48a, and the groove 48b forms a second guide path. The groove 48b is composed of a small groove 49b and a small groove 50b continuous via the continuous point 51b, the small groove 49b corresponding to the small groove 49a forms a third small path, and the small groove 50b corresponding to the small groove 50a forms a fourth small path. There is no.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, a chain 45 is hung on the pulley 44 and is connected to the pulley 43 through the chain 45. That is, the cam device 46 is configured to be rotatable around the rotation shaft 54 by the actuator 42.
The rotating shaft 54 is connected to the rear end 33a of the first link shaft 31a and the rear end 33b of the second link shaft 31b. As shown in FIG. 3, a rotation shaft hole 34a is formed at the rear end 33a of the first link shaft 31a. The opening portion of the rotation shaft hole 34a extends continuously in the axial direction of the first link shaft 31a, the rotation shaft 54 is inserted into the rotation shaft hole 34a, and the rotation shaft 54 is inserted into the rotation shaft hole 34a. Is configured to be relatively movable in the axial direction of the first link shaft 31a and rotatable about the axis.
[0026]
A protrusion 35a is formed in the middle of the first link shaft 31a. The protrusion 35a is accommodated and engaged in the groove 48a of the cam plate 47a, and the protrusion 35a is configured to be relatively movable in the groove 48a.
As shown in FIG. 4, the second link shaft 31b has the same configuration as the first link shaft 31a. That is, the rotation shaft hole 34b corresponding to the rotation shaft hole 34a is at the rear end 33b of the second link shaft 31b, the rotation shaft 54 is inserted into the rotation shaft hole 34b, and the rotation shaft 54 is connected to the rotation shaft hole 34b. The inside is relatively movable and rotatable in the axial direction of the second link shaft 31b. Further, a projection 35b formed corresponding to the projection 35a in the middle of the second link shaft 31b is accommodated and engaged in the groove 48b of the cam plate 47b, and the projection 35b is configured to be relatively movable in the groove 48b. ing.
[0027]
As shown in FIG. 1, a bracket 56a and a bracket 56b are installed on the gantry 41, a link shaft guide hole 57a is formed at the tip of the bracket 56a (see FIG. 3), and a link shaft guide is formed at the tip of the bracket 56b. A hole 57b is formed (see FIG. 4). The portion between the tip 32a of the first link shaft 31a and the projection 35a is inserted into the link shaft guide hole 57a, and the portion between the tip 32b of the second link shaft 31b and the projection 35b is the link shaft. It is inserted into the guide hole 57b. The movement of the first link shaft 31a is restricted by the rotation shaft 54 inserted through the link shaft guide hole 57a and the rotation shaft hole 34a, and the first link shaft 31a can move only in the axial direction. Yes. Similarly, the movement of the second link shaft 31b is restricted by the rotation shaft 54 inserted into the link shaft guide hole 57b and the rotation shaft hole 34b, and the second link shaft 31b can move only in the axial direction. It has become.
[0028]
When the rotating shaft 54 rotates, the cam plates 47a and 47b rotate around the rotating shaft 54 together with the rotating shaft 54, and the rotating shaft 54 relatively moves within the rotating shaft hole 34a of the first link shaft 31a. The rotation shaft 54 is relatively moved in the rotation shaft hole 34b of the second link shaft 31b, and the protrusion 35a of the first link shaft 31a is guided and relatively moved in the groove 48a, so that the second link shaft 31b The protrusion 35b is guided and relatively moved in the groove 48b.
[0029]
The position of the protrusion 35a in the groove 48a and the position of the protrusion 35b in the groove 48b have a relative relationship described below. That is, when the protrusion 35a is located in the small groove 49a of the groove 48a, the protrusion 35b is located in the small groove 50b of the groove 48b (see FIG. 7). When the protrusion 35a is positioned in the small groove 50a of the groove 48a, the protrusion 35b is positioned in the small groove 49b of the groove 48b (see FIG. 8). 7 and 8, the pulley 44 of the cam device 46 is not shown.
[0030]
When the projection 35a is located at the continuous point 51a between the small groove 49a and the small groove 50a, the projection 35b is located at the continuous point 51b between the small groove 49b and the small groove 50b (see FIG. 1).
When the protrusion 35a is located in the small groove 49a or at the continuous point 51a, the water seal lid 18 connected to the first link device 36a is in a closed state, and the protrusion 35b is in the small groove 49b or the continuous point 51b. The collecting valve 17 connected to the second link device 36b is in a closed state.
[0031]
This embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described next.
Initially, the projection 35a of the first link shaft 31a is located at the continuous point 51a in the groove 48a, and the water sealing lid 18 is closed. Further, the projection 35b of the second link shaft 31b is located at a continuous point 51b in the groove 48b, and the collecting valve 17 is closed (see FIG. 1).
[0032]
Next, when driving air is supplied to the actuator 42 and the pulley 43 rotates counterclockwise, the chain 45 also rotates counterclockwise, and the chain 45 rotates the pulley 44 and the rotating shaft 54 counterclockwise. Let When the rotating shaft 54 rotates counterclockwise, the cam plates 47a and 47b also rotate around the rotating shaft 54 counterclockwise. When the cam plate 47a rotates counterclockwise, the protrusion 35a of the first link shaft 31a relatively moves in the groove 48a from the continuous point 51a into the small groove 49a. Since the center of curvature of the arc that forms the small groove 49a coincides with the center of the rotation shaft 54, the distance between the protrusion 35a and the center of the rotation shaft 54 does not change constantly, and the rotation shaft 54 is within the rotation shaft hole 34a. Do not change the position. That is, the protrusion 35a relatively moves in the groove 48a, but the first link shaft 31a itself does not move. Therefore, the link arm 27a connected to the first link shaft 31a, the opening / closing arm 20a, and the water sealing lid 18 do not move, and the water sealing lid 18 remains closed (see FIG. 7).
[0033]
When the cam plate 47b rotates counterclockwise, the protrusion 35b of the second link shaft 31b relatively moves in the groove 48b from the continuous point 51b into the small groove 50b. As the distance between the protrusion 35b and the continuous point 51b increases in the small groove 50b, the distance between the protrusion 35b and the center of the rotation shaft 54 also increases. When the distance between the protrusion 35b and the center of the rotation shaft 54 is increased, the rotation shaft 54 is relatively moved in the rotation shaft hole 34b toward the rear end 33b of the second link shaft 31b, and the second link shaft 31b is at its tip. It is pulled in the direction of 32b and moves in the axial direction. When the second link shaft 31b is pulled in the direction of the tip 32b, the tip 32b pushes the rear end 29b of the link arm 27b, and the tip 28b of the link arm 27b further pushes the rear end 23b of the open / close arm 20b. The 20b and the collecting valve 17 together rotate clockwise around the shaft 40, and the collecting valve 17 is opened (see FIGS. 4 and 7).
[0034]
Next, the pulley 43 is rotated clockwise by the actuator 42, and the chain 45, the pulley 44, the rotating shaft 54, and the cam plates 47a and 47b are rotated clockwise.
When the cam plate 47a rotates clockwise, the protrusion 35a of the first link shaft 31a relatively moves in the small groove 49a toward the continuous point 51a. While the projection 35a is located in the small groove 49a, the distance between the projection 35a and the rotation shaft 54 does not change, the first link shaft 31a itself does not move, and the water sealing lid 18 remains closed. Yes.
[0035]
Further, when the cam plate 47b rotates clockwise, the protrusion 35b of the second link shaft 31b relatively moves in the small groove 50b toward the continuous point 51b. As the distance between the protrusion 35b and the continuous point 51b decreases in the small groove 50b, the distance between the protrusion 35b and the center of the rotation shaft 54 also decreases. When the distance between the protrusion 35b and the center of the rotation shaft 54 is reduced, the rotation shaft 54 is relatively moved in the rotation shaft hole 34b toward the front end 32b of the second link shaft 31b, and the second link shaft 31b is rear end 33b. It is pulled in the direction of and moves in the axial direction. When the second link shaft 31b is pulled in the direction of the rear end 33b, the front end 32b of the second link shaft 31b pulls the rear end 29b of the link arm 27b, and the front end 28b of the link arm 27b further moves behind the opening / closing arm 20b. By pulling the end 23b, the open / close arm 20b and the collecting valve 17 rotate together around the shaft 40 counterclockwise, and the collecting valve 17 is closed (see FIGS. 1 and 4).
[0036]
Then, the projection 35a of the first link shaft 31a returns to the continuous point 51a in the groove 48a, and the projection 35b of the second link shaft 31b returns to the continuous point 51b in the groove 48b. Both the chucking valves 17 are closed.
Next, the cam plates 47 a and 47 b are further rotated clockwise by the actuator 42.
[0037]
When the cam plate 47a further rotates clockwise, the protrusion 35a of the first link shaft 31a relatively moves in the groove 48a from the continuous point 51a into the small groove 50a. As the distance between the protrusion 35b and the continuous point 51a increases in the small groove 50a, the distance between the protrusion 35a and the center of the rotating shaft 54 also increases, and the rotating shaft 54 passes through the rotating shaft hole 34a and the first link shaft 31a. The first link shaft 31a is pulled in the direction of the tip 32a and moves in the axial direction relative to the rear end 33a. The leading end 32a of the first link shaft 31a pushes the rear end 29a of the link arm 27a, the leading end 28a of the link arm 27a pushes the rear end 23a of the opening / closing arm 20a, and the opening / closing arm 20a is centered on the intermediate portion 22a. Rotating clockwise, the tip 21a of the opening / closing arm 20a lifts the water seal lid 18 upward, and the water seal lid 18 opens (see FIGS. 3 and 8).
[0038]
When the cam plate 47b further rotates clockwise, the protrusion 35b of the second link shaft 31b relatively moves in the groove 48b from the continuous point 51b into the small groove 49b. While the projection 35b is located in the small groove 49b, the distance between the projection 35b and the rotating shaft 54 does not change, the second link shaft 31b itself does not move, and the collecting valve 17 remains closed. (See FIG. 8).
Next, the actuator 42 rotates the cam plates 47a and 47b counterclockwise.
[0039]
When the cam plate 47a rotates counterclockwise, the projection 35a of the first link shaft 31a relatively moves in the small groove 50a toward the continuous point 51a. As the distance between the protrusion 35a and the continuous point 51a in the small groove 50a decreases, the distance between the protrusion 35a and the center of the rotation shaft 54 also decreases, and the rotation shaft 54 passes through the rotation shaft hole 34a of the first link shaft 31a. The first link shaft 31a is pulled in the direction of the rear end 32a and moved in the axial direction. The distal end 32a of the first link shaft 31a pulls the rear end 29a of the link arm 27a, the distal end 28a of the link arm 27a further pulls the rear end 23a of the opening / closing arm 20a, and the opening / closing arm 20a is centered on the intermediate portion 22a. It rotates counterclockwise, the tip 21a of the opening / closing arm 20a pushes down the water sealing lid 18 and the water sealing lid 18 closes (see FIGS. 1 and 3).
[0040]
When the cam plate 47b rotates counterclockwise, the protrusion 35b of the second link shaft 31b relatively moves in the small groove 49b toward the continuous point 51b. During this time, the distance between the protrusion 35b and the rotating shaft 54 does not change, the second link shaft 31b itself does not move, and the collecting valve 17 remains closed (see FIG. 1).
Then, again, the projection 35a of the first link shaft 31a returns to the continuous point 51a in the groove 48a, and the projection 35b of the second link shaft 31b returns to the continuous point 51b in the groove 48b. And the collecting valve 17 is in a closed state.
[0041]
Therefore, the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 are not opened at the same time, and when one of the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 is open, the other is closed. That is, when coal is carbonized in the carbonization chamber and the generated COG is sent to the dry main 16 through the ascending pipe 12 and the vent pipe 14, the collecting valve 17 is opened, the water sealing lid 18 is closed, It is possible to prevent the outside air from being mixed and explode, and to prevent COG from leaking to the outside air.
[0042]
Further, at the end of the dry distillation of coal in the carbonization chamber, the collecting valve 17 is closed and the water sealing lid 18 is opened, so that COG having a high hydrogen concentration is burned and released from the water sealing lid 18 without being sent to the dry main 16. be able to.
Further, when discharging coke from the carbonization chamber and charging coal into the carbonization chamber, the collecting valve 17 is closed, and outside air is mixed into the dry main 16 into which COG from the other carbonization chamber flows. Can be prevented. If necessary, the collecting valve 17 and the water sealing lid 18 are both closed, and any carbonization chamber can be isolated from the dry main 16 and the outside air.
[0043]
Further, since the collecting valve 17 and the water sealing lid 18 are opened and closed via the first link device 36a and the second link device 36b, the open / close arms 20a and 20b, the link arms 27a and 27b, and the link shafts 31a and 31b. It is easy to adjust the length of the actuator 42 so that the installation position of the actuator 42 which is a drive device is a position which is not easily affected by the radiant heat from the riser 12.
[0044]
Further, the opening and closing mechanism of the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 is a simple one comprising the actuator 42 on the gantry 41, the cam device 46, the first link device 36a and the second link device 36b. The configuration around the riser 12 is also simple. For this reason, it is strong against radiant heat from the riser 12, its reliability is high, the maintenance load is small, and maintenance work is easy to perform. The life of the actuator 42 is extended and the installation cost is also suppressed at a low cost.
[0045]
In the present embodiment, the drive device is configured by the air-driven actuator 42. However, it is of course possible to use a hydraulic drive actuator, and instead of the actuator in which the piston reciprocates, the hydraulic drive Alternatively, an air-driven motor can be used. If the drive device is a motor, the rotating shaft 44 can be easily stopped at an arbitrary position. In addition, the power source of the drive device can be electric power, and the drive device can be explosion-proof.
[0046]
In the present embodiment, the shaft 42a of the actuator 42 that constitutes the driving device and the rotary shaft 54 are connected via the pulleys 43 and 44 and the chain 45. However, the shaft 42a and the rotary shaft 54 are directly connected. And can be connected via a speed reducer or the like.
[0047]
Further, in the present embodiment, when the projection 35a is located at the continuous point 51a, the projection 35b is also located at the continuous point 51b. Instead, the following positional relationship may be employed. is there. That is, when the protrusion 35a is located at the continuous point 51a, the protrusion 35b is in the small groove 49b, and when the protrusion 35b is located at the continuous point 51b, the protrusion 35a is in the small groove 49a. is there. By forming such a positional relationship, after either one of the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 is changed from the open state to the closed state, the other is not immediately changed from the closed state to the open state. There will be a time when both 18 and the collecting valve 17 are closed. Thereby, the play which exists in connection parts, such as the 1st link apparatus 36a, the 2nd link apparatus 36b, the cam apparatus 46, the chain 45, can be absorbed, and both the water sealing lid 18 and the collecting valve 17 will be in an open state. This is more reliably prevented.
[0048]
【The invention's effect】
Since the present invention has the water sealing lid and the opening / closing structure of the collecting valve as described above, the structure around the riser pipe is solved and water that can reduce maintenance load and equipment cost can be reduced. There is an effect that it is possible to provide an open / close structure of the sealing lid and the collecting valve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view of an opening / closing structure for a water sealing lid and a collecting valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a water sealing lid and a collecting valve opening / closing structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of the first link device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a rear view of a second link device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a front view of a cam plate according to the present embodiment.
FIG. 6 is a front view of the cam device according to the present embodiment.
FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which a water sealing lid is closed and a collecting valve is opened.
FIG. 8 is an explanatory view showing a state in which the water sealing lid is opened and the collecting valve is closed.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional chamber furnace coke oven.
[Explanation of symbols]
One-chamber furnace coke oven
10 Carbonization chamber
11 Furnace
12 riser
13 Rising pipe flange
14 Vent pipe
15 Vent pipe flange
16 Dry Maine
17 Collecting valve
18 Water sealing lid
20a, 20b Open / close arm
21a, 21b Opening / closing arm tip
22a Middle part of the open / close arm
23a, 20b Rear end of open / close arm
27a, 27b Link arm
28a, 28b Link arm tip
29a, 29b Rear end of link arm
31a, 31b Link shaft
32a, 32b Link shaft tip
33a, 33b Rear end of link shaft
34a, 34b Rotating shaft hole of link shaft
35a, 35b Link shaft protrusion
36a, 36b Link device
40 axes
41 frame
42 Actuator
42a shaft
43, 44 pulley
45 chain
46 Cam device
47a, 47b Cam plate
48a, 48b groove
49a, 49b, 50a, 50b Small groove
51a, 51b continuous points
54 Rotating shaft
55, 56a, 56b Bracket
57a, 57b Link shaft guide hole
C Coal C

Claims (1)

室炉式コークス炉の上昇管に設けられた水封蓋及び当該上昇管に連なるベント管に設けられたコレクチングバルブの開閉を制御する構造であって、
カム装置、第1のリンク装置、第2のリンク装置及び駆動装置を備え、
前記カム装置は前記駆動装置により回動可能に構成された回転軸と、当該回転軸周りに一体となって回動可能に構成された第1のカム及び第2のカムとを備え、
前記第1のリンク装置は突起を有する第1のリンク軸を備え、当該第1のリンク軸の一端は前記水封蓋へ直接的又は間接的に連結されており、他端には当該リンク軸の軸方向に連続する孔が形成されており、当該孔内に前記回転軸が当該リンク軸の軸方向に移動可能かつ自由回動可能に挿入されており、
前記第2のリンク装置は突起を有する第2のリンク軸を備え、当該第2のリンク軸の一端は前記コレクチングバルブへ直接的又は間接的に連結されており、他端には当該リンク軸の軸方向に連続する孔が形成されており、当該孔内に前記回転軸が当該リンク軸の軸方向に移動可能かつ自由回動可能に挿入されており、
前記第1のカムは前記第1のリンク軸の突起が係合する第1の案内路を有し、当該第1の案内路は、前記回転軸と同心の円弧をなす第1の小路と、当該円弧から外れた形状をなす第2の小路とが連続してなり、
前記第2のカムは前記第2のリンク軸の突起が係合する第2の案内路を有し、当該第2の案内路は、前記回転軸と同心の円弧をなす第3の小路と、当該円弧から外れた形状をなす第4の小路とが連続してなり、
前記第1のリンク軸の突起が前記第2の小路内に位置して前記水封蓋が開閉動作を行っているときは、前記第2のリンク軸の突起が前記第3の小路内に位置して前記コレクチングバルブは閉じたままとなっており、前記第2のリンク軸の突起が前記第4の小路内に位置して前記コレクチングバルブが開閉動作を行っているときは、前記第1のリンク軸の突起が前記第1の小路内に位置して前記水封蓋は閉じたままとなっていることを特徴とする水封蓋及びコレクチングバルブの開閉構造。
A structure for controlling the opening and closing of a water sealing lid provided in a rising pipe of a chamber furnace type coke oven and a collecting valve provided in a vent pipe connected to the rising pipe,
A cam device, a first link device, a second link device and a drive device;
The cam device includes a rotating shaft configured to be rotatable by the drive device, and a first cam and a second cam configured to be rotatable around the rotating shaft,
The first link device includes a first link shaft having a protrusion, one end of the first link shaft is directly or indirectly connected to the water sealing lid, and the other end is the link shaft. A hole that is continuous in the axial direction is formed, and the rotation shaft is inserted into the hole so as to be movable in the axial direction of the link shaft and to be freely rotatable,
The second link device includes a second link shaft having a protrusion, and one end of the second link shaft is directly or indirectly connected to the collecting valve, and the other end is connected to the link shaft. A hole that is continuous in the axial direction is formed, and the rotation shaft is inserted into the hole so as to be movable in the axial direction of the link shaft and to be freely rotatable,
The first cam has a first guide path with which a projection of the first link shaft engages, and the first guide path has a first path that forms an arc concentric with the rotation shaft; A second path that forms a shape deviating from the arc is continuous,
The second cam has a second guide path with which a projection of the second link shaft engages, and the second guide path has a third path that forms an arc concentric with the rotating shaft; The fourth path that forms a shape deviating from the arc is continuous,
When the projection of the first link shaft is located in the second path and the water sealing lid is opening and closing, the projection of the second link shaft is positioned in the third path. The collecting valve remains closed, and when the projection of the second link shaft is located in the fourth path and the collecting valve is opening and closing, An opening / closing structure of a water sealing lid and a collecting valve, wherein a projection of one link shaft is located in the first path and the water sealing lid remains closed.
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