PL100577B1 - Urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopiecowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopiecowego, wmontowane w przewód odprowadzajacy z wielkiego pieca gaz wielkopiecowy, posiadajace co najimniej jedna pluczke pierscieniowo-szczelinowa z pierscienio¬ wym .kanalem szczelinowym i umieszczony w nim poosiowo ruchomy czlon wewnetrzny oraz dysze dla osrodka pluczacego, umieszczona w kierunku przeplywu gazu wielkopiecowego przed czlonem wewnetrznym, przy czym pluczka ta stanowi czlon nastawny w obwodzie regulacji cisnienia gazu wielkopiecowego w gardzieli wielkiego pieca.Jako pierscieniowy ikanal szczelinowy nalezy ro¬ zumiec nie calkowita obudowe pluczki pierscie- niowo^szczelinowej majaca postac kanalu, lecz je¬ dynie jej czesc tworzaca pierscieniowa szczeline (miedzy sciana obudowy i czlonem wewnetrznym.Wlot pluczki pierscieniowo-szczelinbwej ma sred¬ nice calkowicie zgodna zarówno ze srednica prze¬ wodu gazu wielkopiecowego, jak i wylotem plucz¬ ki pierscieniowo-szczelinowej.W znanych urzadzeniach do oczyszczania gazu wielkopiecowego wymienionego rodzaju pluczke pierscieniowo-szczelinowa umieszcza sie w odpy- laczu moikrym. Poszczególnymi etapami odpylania z przemywaniem jak wiadomo sa: przesuwanie czasteczek zawartych w zapylonym gazie ku po¬ wierzchni cieczy, wystepujacej w postaci krope¬ lek lub obiegu wodnego; oddzielanie czasteczek: przez ich przejscie z gazu do cieczy; odprowa¬ dzanie cieczy obciazonej czasteczkami pylu z ob¬ szaru odpylania.Te zasady odpylania przez przemywanie nie wy¬ rózniaja w pierwszej fazie opisanego odpylacza od innych. Oddzielanie czasteczek z gazu poprzez icih przejscie do cieczy nastepuje jednak juz od¬ rebnie, w szczególny sposób, gdyz wystarczajace odpylenie mozna uzyslkac jedynie przez zastoso¬ wanie duzej predkosci przeplywu. Pluczka pier¬ scieniowo-szczelinowa pracuje przy tym jako dy¬ sza Venturiego. Korzysta sie przy tym z wlasnosci dyszy Venturiego polegajacej na tym, ze cisnienie zamienia sie w niej na predkosc, przez co mozna osiagnac wielkie predkosci przeplywu. Wystepuja one w obszarze wyzlobienia klasycznych pluczek pierscieniowo-szczelinowyeh, w których ciecz ule- 'ga dyspersji. Panuja tu predkosci rzedu 20—120 im/sek i wiecej. Warunki te pozwalaja na uzyska¬ nie lacznego stopnia odpylenia wynoszacego ponad 99*Vo. Znane pluczki pierscieniowo-szczelinowe zwe¬ zaja sie stopniowo z wyjasnionych przyczyn w kierunku przeplywu gazu wielkopiecowego, a czlon wewnetrzny ma dostosowane zwezenie, tworzace w kanale pierscieniowonszczelinowym szczeline pierscieniowa o odpowiednio zmniejszajacej sie srednicy. Wymagane warunki polegaja ogólnie bio¬ rac na tym, aby przy goracych gazach czasteczki pylu w pluczce pierscieniowo-szczelinowej mogly jeszcze stanowic zarodki kondensacji. Wymienione cechy siprawdzily sie korzystnie w praktyce, lecz 100 5773 100 577 4 Urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopiecowego moze bezposrednio Spelniac dodatkowa funkcje, a imianowicie czlonu przestawnego w obwodzie regulacyjnym cisnienia gazu wielkopiecowego.W urzadzeniach do oczyszczania gazu wielko- 5 piecowego, w wielkich piecach o cisnieniu gazu 3 atm, redukowanym do cisnienia przykladowo 1,2 lub 1,1 atm, z koniecznoscia odprowadzania wiel¬ kich ilosci gazu, wystepuja szczególnie wielkie predkosci w pluczce pierscieniowo-szczelinowej. !0 Moze to prowadzic do korozji i erozji, co czyni niezbednym zastosowanie szczególnych materialów.Oprócz tego w tych warunkach pracy zakres re¬ gulacji pluczki pierscieniowo-szczelinowej sluzacej jako czlon nastawny w obwodzie regulacyjnym 15 nie jest wystarczajacy taik, ze redukcja cisnienia nie moze byc prowadzona jednostopniowo, lecz wielostopniowo. W zwiazku z tym urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopiecowego dla wielkich pieców pracujacych pod cisnieniem, wyposazone, 20 patrzac w kierunku wyplywu gazu, kolejno w ru¬ rowy przewód gazowy, przylaczony do gardzieli pieca,, ewentualnie w oddzielacz zgrubny i co naj¬ mniej jedna pluczke wstepna, ma urzadzenie plu¬ czace przy róznicy cisnien i urzadzenie do oddzie- 25 lania kropel z wyciagiem czystego gazu, przy czym urzadzenie pluczace przy róznicy cisnien stosuje sie wylacznie jako czlon nastawny w ukladzie stalowartosciowej regulacji cisnienia gazu wielko¬ piecowego. Sklada sie ono zas z dwóch pluczek 30 pierscieniowo-szczelinowyoh, z których jedna sto¬ suje sie jako czlon nastawny w obwodzie regula¬ cyjnym, a druga jest polaczona z turbina ekspan¬ sywna i generatorem. Obie pluczki sa tu pola¬ czone posobnie i .zaopatrzone w przewód boczni- 35 kowy, odgaleziajacy sie patrzac w kierunku prze¬ plywu gazu za pluczka pierscieniowa i przyla¬ czony do wyciagu czystego gazu, zas przewód bocznikowy zawiera zawór sterujacy ewentualnie regulacyjny i jesrt przylaczony do turbiny eks- 40 pansyjnej.Celem wynalazku jest opracowanie ukladu oczyszczania gazu wielkopiecowego o szerokim za¬ kresie regulacji, umozliwiajacego jednostopniowe obnizenie cisnienia tego gazu przykladowo z cisnie- 45 nia 3 atm lub wiecej do 1,2 lub 1,1 atm.Istota wynalazku polega na tym, ze pierscie¬ niowy kanal szczelinowy jest stopniowo rozsze¬ rzany w kierunku przeplywu gazu wielkopiecowe¬ go, a czlon wewnatrzny ma dostosowane do tego 50 rozszerzenie, tworzace wraz z pierscieniowym ka¬ nalem .szczelinowym odpowiednio powiekszajaca sie szczeline pierscieniowa.W korzystnej postaci wykonania wynalazku czlon wewnetrzny ma przedluzenie regulacyjne 55 naprzeciw szczeliny pierscieniowej, które przy przesunieciu osiowym czlonu wewnetrznego zanu¬ rza sie na rózna glebokosc do pierscieniowego ka¬ nalu szczelinowego, zmieniajac regulujaca dlugosc pierscieniowej szczeliny mierzona w kierunku 60 przeplywu gazu wielkopiecowego.Urzadzenie oczyszczajace gaz wielkopiecowy we¬ dlug wynalazku ma najmniej jedna pluczke pier- scieniowo^szczelinowa z pierscieniowym kanalem szczelinowym o przekroju kolowym i czlonie we- 65 wnetrznym o takim samym przekroju. Rozszerze¬ nie pierscieniowego kanalu szczelinowego ma ksztalt stozkowy, a czlon wewnetrzny ma zasad¬ niczo ksztalt stozka scietego o takim samym kacie zbieznosci. W takim przypadku parametry pracy urzadzenia mozna wybierac dowolnie szeroko dla dostosowania go do róznych wysokosci pieców i ich warunków pracy.W celu optymalizacji oczyszczania gazu i ze wzgledów techniczno-regulacyjnych rozszerzenie wybiera sie talk, ze strumien gazu wielkopiecowe¬ go w szczelinie pierscieniowej ima cisnienie ma¬ lejace w zasadzie liniowo wzdluz tej szczeliny, przy czym spadek cisnienia korzystnie jest usta¬ wic tak, aby gaz wielkopiecowy wyplywal ze szczeliny z taka sama w przyblizeniu predkoscia, jak predkosc wplywu. Predkosc wylotowa moze przy tym byc w okreslonych granicach wieksza lub mniejsza niz predkosc wlotowa.Wynalazek odstepuje od panujacej zasady bu-# dowy pluczek pierscieniowonszczelinowych do ukla¬ dów oczyszczania gazu wielkopiecowego wymie¬ nionego rodzaju. Dotychczasowe zasady budowy opieraly sie na wykorzystaniu przyspieszenia prze¬ plywu gazu wielkopiecowego skutkiem zastosowa¬ nia dyszy Ventuiriego. Rozszerzenie pierscieniowe¬ go kanalu szczelinowego stanowiace podstawe wy¬ nalazku jest przeciwienstwem zasady Venturiego i moze wedlug wynalazku prowadzic az do opóz¬ niania przeplywu gazu wielkopiecowego. Tak wiec pluczke Venturiego zastepuje sie pluczka dyfuzo- rowa wedlug wynalazku. Osiagniete w niej zmniej¬ szenie cisnienia prowadzi do zupelnie innych wiel¬ kosci niz osiagalne w klasycznej pluczce pierscie¬ niowo-szczelinowej z dysza Venturiego. Umozli¬ wiaja one rozszerzenie zakresu regulacji i uzyska¬ nie za wielkim piecem, za pomoca ukladu oczysz¬ czania wielkopiecowego wedlug wynalazku jedno- stopniowego obnizenia cisnienia gazu z 3 lub wie¬ cej atmosfer do 1,2 lub 1,1 atm. Niezaleznie od odejscia od zasady Venturiego stanowiacej dotych¬ czas powszechnie podstawe budowy pluczek piers¬ cieniowo-szczelinowyoh, uzyskuje sie dodatkowo niespodziewanie dobre dzialanie oczyszczajace z bardzo wysokim stopniem oddzielania, nie gorsze niz w znanych wykonaniach.Wynalazek wyjasniono blizej w przykladzie wy¬ konania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poosiowy pluczki pier¬ scieniowo-szczelinowej ukladu oczyszczania gazu wielkopiecowego wedlug wynalazku, fig. 2 — prze¬ krój wzdluz linii A—A na fig. 1, fig. 3 — po- wielkszony wycinek B pluczki wedlug fig. 1, z uwidocznionym obok wykresem spadku cisnienia w pierscieniowej szczelinie, fig. 4 — inny przy¬ klad wykonania pluczki wedlug fig. 1 i fig. 5 — przekrój wzdluz linii B—B na fig. 4.Urzadzenie pluczace przy róznicy cisnien ma co najmniej jedna pluczke pierscieniowo-szczelinowa, wbudowana w przewód gazu wielkopiecowego 1.Pluczka pierscieniowonszczelinowa ma kanal szcze¬ linowy 2 i umieszczony w nim przestawnie czlon wewnetrzny 3. Przed czlonem wewnetrznym 3 w kierunku przeplywu gazu znajduje sie dysza srod¬ ka pluczacego 4, zazwyczaj wody. Pluczka pier-100 scieniowo-szczelinowa stanowi czlon nastawny w obwodzie regulacji cisnienia gazu wielkopiecowego w gardzieli wielkiego pieca pracujacego pod zwiek¬ szonym cisnieniem.Pierscieniowy .kanal szczelinowy 2 pluczki roz- 5 szerza sie stopniowo w kierunku przeplywu stru¬ mienia gazu 'wielkopiecowego, a czlon wewnetrz¬ ny jest równiez dopasowany do tego rozszerzenia tak, iz razem tworza .pierscieniowa szczeline 5 o zwiekszajacym sie przekroju wraz ze wzrostem 10 jej srednicy.Czlon wewnetrzny 3 ma w stosunku do pierscie¬ niowego ikanalu szczelinowego 2 przedluzenie re¬ gulacyjne 6 wchodzace przy osiowym przestawia¬ niu czlonu wewnetrznego 3 na rózna glebokosc do pierscieniowego kanalu szczelinowego 2, zmie¬ niajac aktywna regulacyjnie, mierzona w kierun¬ ku przeplywu gazu wielkopiecowego, dlugosc pierscieniowej szczeliny 5 (fig. 3). W przedstawio¬ nym przykladzie wykonania zastosowano kanal szczelinowy 2 i czlon wewnetrzny 3 imajace prze¬ krój kolowy. Rozszerzenie pierscieniowego kanalu szczelinowego 2 ma ksztalt stozkowy, a czlon we¬ wnetrzny ma w zasadzie ksztalt stozka scietego, o takim samym kacie zbieznosci. Nie jest to jednak konieczne. Mozna przy zachowaniu zasadniczo stozkowego rozszerzenia szczeliny równiez zmniej¬ szac grubosc szczeliny pierscieniowej d w kie¬ runku przeplywu G gazu wielkopiecowego. Zawsze jednak zaleca sie utrzymanje 'ksztaltu i wzajem¬ nego uksztaltowania wymienionych czesci tak, aby rozszerzenie szczeliny pierscieniowej powodowalo liniowy w zasadzie spadek cisnienia w funkcji dlugosci L szczeliny pierscieniowej 5, zas predkosc wylotowa byla mniej wiecej zgodna z predkoscia wlotu.W przedstawionym przykladzie wykonania i we¬ dlug korzystnej jego postaci, pierscieniowy kanal szczelinowy 2 i czlon wewnetrzny 3 maja dlugosc 4Q w przyblizeniu co najmniej równa podwojonej najmniejszej srednicy kanalu szczelinowego 2.Przewód gazu wielkopiecowego 1, w którym jest wbudowana pluczka pierseieniowo-szczelinowa, ma srednice w przyblizeniu równa najwiekszej sred- 45 nicy pierscieniowego kanalu szczelinowego 2, przy czym przed wejsciem do tego kanalu ewentualnie przed jego najwezszym miejscem, znajduje sie ko¬ mora zbiorcza 7 o srednicy równej srednicy prze¬ wodu gazu wielkopiecowego 1. Do tej komory 50 zbiorczej 7 wchodzi przedluzenie regulacyjne 6 przy cofnietym polozeniu czlonu wewnetrznego 3.Czlon wewnetrzny 3 i/lub pierscieniowy kanal szczelinowy 2 moga miec szorstka powierzchnie, czego nie uwidoczniono na rysunku. Czesci mo- 55 cujace 8, w iktórych w przedstawionym przykla¬ dzie wykonania jest osadzone ulozyskowanie 9 draga lozyskowego lub nastawczego 10 czlonu we¬ wnetrznego 3 moga stanowic równoczesnie urza¬ dzenie kierunkowe, wyposazone w blachy lub lo- 60 patki kierujace, nadajace strumieniowi gazu wiel¬ kopiecowego np. ruch srubowy. Czlon wewnetrz¬ ny mozna napedzac obrotowo, przykladowo samym przeplywem gazu, w iktórym to celu mozna osa¬ dzic na czlonie wewnetrznym 3 odpowiednie ele- 65 577 6 menty kierunkowe. Prowadzi to do dalszego spad¬ ku cisnienia.Wykonanie wedlug fig. 4 i 5 wyróznia sie szcze¬ gólnie korzystnym wspólczynnikiem sprawnosci przebiegu oczyszczania, wyrazonym na przyklad przez parametry spadku cisnienia i ilosc zuzytej wody na metr szescienny gazu wielkopiecowego.Urzadzenie w tym przypadku ma przewód gazu wielkopiecowego 1 przylaczony do pierscieniowego kanalu szczelinowego 2 za posrednictwem odcinika kanalu Venturiego 11, redukujacego srednice prze¬ wodu gazu wielkopiecowego 1 do najmniejszej srednicy pierscieniowego kanalu szczelinowego, przy czym przed czlonem wewnetrznym 3 w kie¬ runku przeplywu i wspólosiowo do niego znaj¬ duje sie rura nurnikowa 12, wspólpracujaca z co najmniej jedna dysza 4 dla srodka pluczacego.Odcinek kanalu 11 w postaci dyszy Venturiego oraz pierscieniowy kanal szczelinowy 2 lacza sie tak, ze w przekroju osiowym przedstawiaja krzy¬ wa ciagla. Rura nurnikowa 12 ma srednice w przyblizeniu równa srednicy szczeliny pierscienio¬ wej 5 w jej najwezszym miejscu 13. Konczy sie ona w odstepie przed tym najwezszym miejscem 13. Dysza srodika myjacego 4 jest umieszczona w osi rury nurnikowej 12. Nie wylacza to mozli¬ wosci umieszczenia na zewnatrz rury nurnikowej 12 dalszych dysz 4.W omawianym wykonaniu istotne jest, ze odci- . nek .kanalu Venturiego 11 nie ma nic wspólnego z uksztaltowaniem szczeliny pierscieniowej 5. Od¬ cinek kanalu Venturiego 11 wplywa niemniej, z przyczyny wlaczenia go przed szczelina pierscie¬ niowa 5, na warunki przeplywu i oddzielania w sensie poprawy stopnia sprawnosci urzadzenia, poniewaz przy opisanym polaczeniu osiaga sie korzystne waruniki poczatkowe przeplywu, co ulatwia wymienne dzialanie miedzy czyszczonym gazem i woda pluczki. PL PL

Claims (15)

1. Zastrzezenia -patentowe 1. Urzadzenie do oczyszczania gazu wielkopie¬ cowego wmontowane w przewód odprowadzajacy z wielkiego pieca gaz wielkopiecowy, posiadajace co najimniej jedna pluczke pierscieniowo-szczeli¬ nowa z pierscieniowym kanalem szczelinowym i umieszczony w nim poosiowo ruchomy czlon we¬ wnetrzny, oraz dysze dla srodka myjacego umiesz¬ czona w kierunku przeplywu gazu wielkopieco¬ wego przed czlonem wewnetrznym, przy czym pluczka ita stanowi czlon nastawny w obwodzie regulacji cisnienia gazu wielkopiecowego w gar¬ dzieli wielkiego pieca pracujacego pod cisnieniem, znamienne tym, ze pierscieniowy kanal szczelino¬ wy przeplywu gazu wielkopiecowego (G), a wewnetrz¬ ny czlon (3) ma tak samo zbiezna pobocznice jak pierscieniowy kanal szczelinowy (2), przy czym pierscieniowy kanal szczelinowy (2) i wewnetrzny czlon (3) tworza szczeline pierscieniowa (5) o zwiekszajacej sie srednicy.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czlon wewnetrzny (3) ma naprzeciw pierscieniom100 7 wego kanalu szczelinowego (2) przedluzenie regu¬ lacyjne (6), wchodzace przy przestawianiu osio¬ wym czlonu wewnetrznego (3) na rózna glebokosc do [pierscieniowego ikanalu szczelinowego (2) zmie¬ niajac regulujaca dlugosc szczeliny pierscieniowej 5 (5) mierzona w kierunku przeplywu (G) gazu wiel¬ kopiecowego.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze przy kolowym przekroju pierscieniowego kanalu szczelinowego i czlonu wewnetrznego roz- 10 szerzenie pierscieniowego kanalu szczelinowego (2) .ma ksztalt stozkowy, a czlon wewnetrzny (3) sta¬ nowi w zasadzie stozek sciety o takim samym kacie zbieznosci.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, 15 ze rozszerzenie pierscieniowego kanalu szczelino¬ wego (2) i czlonu wewnetrznego (3) sa tak dobra¬ ne, iz spadek cisnienia przeplywu gazu wielkopie¬ cowego (G) wzdluz dlugosci (L) szczeliny pierscie¬ niowej (5) ma w zasadzie przebieg liniowy, przy 20 czym róznica cisnien korzystnie jest taka, iz stru¬ mien gazu wielkopiecowego ma predkosc wylotowa z dyszy szczelinowej (5) w przyblizeniu taka sama jak predkosc wlotowa.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, 25 ze pierscieniowy kanal szczelinowy (2) oraz czlon wewnetrzny (3) maja dlugosc w przyblizeniu co najmniej dwukrotnie wiejksza niz najmniejsza sre¬ dnica kanalu szczelinowego (2).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, 30 ze najwieksza srednica pierscieniowego kanalu szczelinowego (2) jest w przyblizeniu równa sred¬ nicy przewodu (1) gazu wielkopiecowego, w któ¬ rym to .przewodzie jest wbudowana pluczka pier- scieniowo-szczelinowa, przy czym przed wejsciem 35 pierscieniowego kanalu szczelinowego (2), ewen¬ tualnie przed najwezszym miejscem tego kanalu znajduje sie komora zbiorcza (7), której srednica jest równa srednicy przewodu (1) gazu wielkopie¬ cowego i w której znajduje sie przedluzenie regu- 4o lacyjne (6) przy cofnietym polozeniu czlonu we¬ wnetrznego (3). 577 8

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze czlon wewnetrzny (3) i/lub pierscieniowy kanal szczelinowy (2) na scianie wewnetrznej maja szorstka powierzchnie.

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze w komorze zbiorczej znajduje sie element kie¬ rujacy (8) z zasadniczo promieniowymi lopatkami kierunkowymi, nadajacymi przeplywowi gazu wielkopiecowego (G) ruch srubowy.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze element kierujacy (8) stanowi równoczesnie -ulo- zyskowanie (9) dla draga lozyskowego lub nastaw- czego (10) czlonu wewnetrznego (3).

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze czlon wewnetrzny (3) pluczki pierscieniowo- -szczelinowej jest osadzony obrotowo.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 6, znamienne tym, ze przewód (1) gazu wielkopiecowego jest pola¬ czony z pierscieniowym kanalem szczelinowym (2) za pomoca odcinka kanalu Venturiego (11), zwe¬ zajacego sie od srednicy przewodu gazu wielko¬ piecowego (1) do najmniejszej srednicy pierscie¬ niowego kanalu szczelinowego (2) i ma umieszczo¬ na wspólosiowo i w kierunku przeplywu przed czlonem wewnetrznym (3) rure nurnikowa (12) wspólpracujaca co najimniej z jedna dysza srodka pluczacego (4).

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 11, znamienne tym, ze odcinek kanalu Venturiego (11) i pierscienio¬ wy kanal szeczinowy (2) stanowia w przekroju osiowym krzywa ciagla.

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 11 albo 12, zna¬ mienne tym, ze rura nurnikowa (12) ma srednice w przyblizeniu równa srednicy szczeliny pierscie¬ niowej (5) w jej najwezszym miejscu (13).

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 13, znamienne tym, ze rura nurnikowa (12) konczy sie w odstepie od najwezszego miejsca (13) szczeliny pierscieniowej (5) majacego w przyblizeniu srednice równa sred¬ nicy rury nurnikowej.

15. Urzadzenie wedlug zastrz. 11, znamienne tym, ze dysza dla srodka pluczacego (4) jest umiesz¬ czona w osi rury nurnikowej (12).100 577100 577100 577 Fig.^ Fig.5 PL PL