RU2344159C1 - Hydraulic cutter - Google Patents
Hydraulic cutter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2344159C1 RU2344159C1 RU2007119793/15A RU2007119793A RU2344159C1 RU 2344159 C1 RU2344159 C1 RU 2344159C1 RU 2007119793/15 A RU2007119793/15 A RU 2007119793/15A RU 2007119793 A RU2007119793 A RU 2007119793A RU 2344159 C1 RU2344159 C1 RU 2344159C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- nozzles
- nozzle
- hydraulic cutter
- cutting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию коксового производства, в частности к устройствам для гидравлической выгрузки нефтяного кокса из реакторов установок замедленного коксования.The invention relates to equipment for coke production, in particular to devices for the hydraulic discharge of petroleum coke from reactors of delayed coking plants.
Известен гидравлический резак для выгрузки кокса, содержащий цилиндрический корпус, в верхней части которого располагаются переключающее устройство и горизонтальные режущие сопла, а в нижней части - бурильные сопла, одно из которых направлено вертикально вниз, а два других под углом 45° к вертикали. /Походенко Н.Т., Вормс Г.А., Куликов А.Е., Брондз Б.И. Выгрузка кокса из камер установок замедленного коксования. Химия и технология топлив и масел, 1971 г., №10 с.52-55/Known hydraulic cutter for unloading coke, containing a cylindrical body, in the upper part of which there is a switching device and horizontal cutting nozzles, and in the lower part - drill nozzles, one of which is directed vertically downward, and the other two at an angle of 45 ° to the vertical. / Pokhodenko N.T., Worms G.A., Kulikov A.E., Bronds B.I. Coke unloading from the chambers of delayed coking plants. Chemistry and technology of fuels and oils, 1971, No. 10 p.52-55 /
Недостатком известного гидравлического резака является образование в массиве кокса ствола большого диаметра (до 2 м), приводящее к значительному приросту мелких фракций в коксе, выгружаемом из реактора коксования, и увеличению времени для его проходки, и как следствие, ухудшению гранулометрического состава получаемого кокса и снижению производительности его выгрузки.A disadvantage of the known hydraulic cutter is the formation in the coke array of a large diameter trunk (up to 2 m), which leads to a significant increase in fine fractions in the coke discharged from the coking reactor and an increase in the time for its sinking, and as a result, the particle size distribution of the obtained coke deteriorates and decreases unloading performance.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является гидравлический резак, содержащий цилиндрический корпус, в верхней части которого располагаются переключающее устройство и горизонтальные режущие сопла, а в нижней части - режущие ребра, между которыми установлены бурильные сопла, одно из которых направлено вертикально вниз, а два других под углом не более 30° к вертикали /Авт. свид. №258259, опубликовано в бюл. №1 за 1970 г./.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed object is a hydraulic cutter containing a cylindrical body, in the upper part of which there is a switching device and horizontal cutting nozzles, and in the lower part are cutting ribs, between which are installed drill nozzles, one of which is directed vertically down, and the other two at an angle of not more than 30 ° to the vertical / Auth. testimonial. No. 258259, published in bull. No 1 for 1970 /.
Недостатком данного гидравлического резака является то, что гидромеханическое бурение ствола небольшого диаметра с использованием режущих ребер и трех равнозначных по мощности струй, истекающих из центрального и боковых бурильных сопл с одинаковым выходным диаметром, приводит к полному переизмельчению кокса, и, как следствие, ухудшению гранулометрического состава выгружаемого кокса. Кроме того, гидромеханическое бурение ствола в коксе с высокой прочностью (σсж.> 30 кгс/см2) приводит к увеличению времени его выгрузки и значительным нагрузкам на приводные механизмы ротора и лебедки, жестко связанных с гидрорезаком, что снижает их эксплуатационную надежность.The disadvantage of this hydraulic cutter is that hydromechanical drilling of a small diameter bore using cutting ribs and three jets of equal power flowing from the central and side drill nozzles with the same output diameter leads to a complete overgrowing of coke, and, as a consequence, to a deterioration in the particle size distribution paged coke. In addition, hydromechanical drilling of a trunk in coke with high strength (σ compress. > 30 kgf / cm 2 ) leads to an increase in its unloading time and significant loads on the drive mechanisms of the rotor and winch, rigidly connected with a hydraulic cutter, which reduces their operational reliability.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, состоит в усилении разрушающей способности высоконапорной струи воды, расширении рабочего диапазона гидравлического резака и, как следствие, в увеличении выхода крупнокусковых фракций в суммарном коксе с одновременным сокращением энергоемкости процесса его разрушения.The technical result to which the invention is directed is to enhance the destructive ability of a high-pressure water jet, expand the working range of the hydraulic cutter, and, as a result, increase the yield of coarse fractions in the total coke while reducing the energy consumption of the process of its destruction.
Для достижения указанного технического результата в гидравлическом резаке, содержащем цилиндрический корпус, в верхней части которого расположены переключающее устройство и горизонтальные режущие сопла, а в нижней части - центральное бурильное сопло, направленное вертикально вниз, и ребра, между которыми находятся боковые бурильные сопла под углом не более 30° к вертикали, выходной диаметр каждого бокового бурильного сопла выполнен равным выходному диаметру режущего сопла и превышает в 1,5-1,7 раза выходной диаметр центрального бурильного сопла. Кроме того, целесообразно боковые бурильные сопла, а также одно из режущих сопл установить в переходниках, выполненных в поперечном сечении в виде углов с возможностью вращения вокруг вершины.To achieve the specified technical result, in a hydraulic cutter containing a cylindrical body, in the upper part of which there is a switching device and horizontal cutting nozzles, and in the lower part there is a central drill nozzle directed vertically downwards and ribs between which there are lateral drill nozzles at an angle not more than 30 ° to the vertical, the output diameter of each side drill nozzle is equal to the output diameter of the cutting nozzle and exceeds the output diameter of the central drill 1.5-1.7 times of the nozzle. In addition, it is advisable to install lateral drill nozzles, as well as one of the cutting nozzles in adapters made in cross section in the form of angles with the possibility of rotation around the top.
На чертеже изображен предлагаемый гидравлический резак.The drawing shows the proposed hydraulic cutter.
Гидравлический резак содержит цилиндрический полый корпус 1, в верхней части которого расположены переключающее устройство 2 для перевода с режима бурения на режим резки (и обратно) и горизонтальные режущие сопла 3, одно из которых установлено в переходнике 4, выполненном в поперечном сечении в виде угла с возможностью вращения вокруг вершины, что позволяет регулировать угол наклона к горизонтали от 0 до 10°. В нижней части цилиндрического корпуса 1 расположены центральное бурильное сопло 5, направленное вертикально вниз, и режущие ребра 6, между которыми установлены боковые бурильные сопла 7 в переходниках 8, выполненных в поперечном сечении в виде углов с возможностью вращения вокруг вершины, позволяющих регулировать угол наклона к вертикали от 0 до 30°. При этом выходной диаметр каждого из боковых бурильных сопл 7 равен выходному диаметру режущего сопла 3 и превышает в 1,5-1,7 раза выходной диаметр центрального бурильного сопла.The hydraulic cutter contains a cylindrical hollow body 1, in the upper part of which there is a switching device 2 for switching from the drilling mode to the cutting mode (and vice versa) and horizontal cutting nozzles 3, one of which is installed in the adapter 4, made in cross section in the form of an angle with the possibility of rotation around the top, which allows you to adjust the angle of inclination to the horizontal from 0 to 10 °. In the lower part of the cylindrical body 1, there is a central drill nozzle 5 directed vertically downward, and cutting ribs 6, between which lateral drill nozzles 7 are mounted in adapters 8, made in cross section in the form of angles with rotation around the apex, allowing the angle of inclination to be adjusted to verticals from 0 to 30 °. The output diameter of each of the side drill nozzles 7 is equal to the output diameter of the cutting nozzle 3 and exceeds the output diameter of the central drill nozzle by 1.5-1.7 times.
Предлагаемый гидравлический резак работает следующим образом.The proposed hydraulic cutter operates as follows.
Гидравлический резак, установленный на режим бурения, опускают в реактор до верхнего уровня кокса и включают водяной насос высокого давления. Вода под высоким давлением через полость корпуса 1 поступает в центральное бурильное сопло 5 и боковые бурильные сопла 7. При этом при выполнении выходного диаметра каждого из боковых бурильных сопл 7 равным выходному диаметру горизонтального режущего сопла 3, превышающим в 1,5-1,7 раза выходной диаметр центрального бурильного сопла 5, создаются мощные компактные боковые струи воды, которые производят гидробурение ствола в массиве кокса, при этом режущие ребра 6 и центральное бурильное сопло 5 обеспечивают безостановочный проход гидрорезака по всей высоте коксового массива в реакторе. Затем мощными компактными струями воды, истекающими из боковых бурильных сопл 7, проводится расширение ствола в массиве кокса. По окончании расширения ствола в массиве кокса насос переводят на байпас, и гидравлический резак выводят из реактора коксования. При помощи переключающегося устройства 2 гидрорезак переводят с режима бурения на режим резки. Вода из полости корпуса 1 поступает в режущие сопла 3. Высоконапорные струи воды, истекающие из режущих сопл 3, производят резку кокса до полного освобождения реактора.A hydraulic cutter set to the drilling mode is lowered into the reactor to the upper level of coke and a high pressure water pump is turned on. Water under high pressure through the cavity of the housing 1 enters the Central drill nozzle 5 and side drill nozzles 7. Moreover, when performing the output diameter of each of the side drill nozzles 7 equal to the output diameter of the horizontal cutting nozzle 3, exceeding 1.5-1.7 times the output diameter of the central drill nozzle 5, powerful compact side jets of water are created that produce the barrel in the coke array, while the cutting ribs 6 and the central drill nozzle 5 provide a non-stop passage of the hydraulic cutter of the entire height of the array of coke in the reactor. Then, with powerful compact jets of water flowing from the lateral drill nozzles 7, the trunk is expanded in the coke massif. At the end of the expansion of the barrel in the coke array, the pump is transferred to bypass, and the hydraulic cutter is removed from the coking reactor. Using the switching device 2, the hydraulic cutter is transferred from the drilling mode to the cutting mode. Water from the cavity of the casing 1 enters the cutting nozzles 3. High-pressure jets of water flowing out of the cutting nozzles 3 produce coke cutting until the reactor is completely released.
При колебании механической прочности кокса в реакторе, в связи с изменением технологического режима или качества сырья коксования, с целью регулирования гранулометрического состава выгружаемого кокса и производительности его выгрузки диаметр ствола изменяется путем поворота боковых бурильных сопл 7, установленных в переходниках 8, в диапазоне от 0 до 30° к вертикали.When the mechanical strength of coke in the reactor fluctuates due to a change in the technological regime or the quality of coking feed, in order to control the granulometric composition of the coke being unloaded and its unloading capacity, the diameter of the barrel changes by turning the side boring nozzles 7 installed in the adapters 8 in the range from 0 to 30 ° to the vertical.
При образовании в реакторе кокса с малой прочностью (σсж.< 30 кгс/см2) боковые бурильные сопла 7 путем поворота переходников 8 устанавливают вертикально вниз. В данном случае диаметр ствола в массиве кокса получается равным диаметру гидрорезака и бурение ствола ведется гидромеханическим способом, т.е. с использованием высоконапорных водяных струй воды, истекающих из бурильных сопл 5, 7, и режущих ребер 6. При этом за счет создания мощных струй воды в боковых бурильных соплах 7 путем выполнения выходного диаметра каждого из них равным выходному диаметру режущего сопла 3, превышающим в 1,5-1,7 раза выходной диаметр центрального бурильного сопла 5, обеспечивается безостановочный проход гидорорезака по всей высоте коксового массива.When coke is formed in the reactor with low strength (σ compress. <30 kgf / cm 2 ), the side boring nozzles 7 are turned vertically down by turning the adapters 8. In this case, the diameter of the barrel in the coke mass is equal to the diameter of the hydraulic cutter and the barrel is drilled by the hydromechanical method, i.e. using high-pressure water jets flowing from the drill nozzles 5, 7, and cutting ribs 6. Moreover, by creating powerful jets of water in the side drill nozzles 7 by making the output diameter of each of them equal to the output diameter of the cutting nozzle 3, exceeding 1 , 5-1.7 times the output diameter of the Central drill nozzle 5, provides a non-stop passage of the hydraulic cutter along the entire height of the coke massif.
Кроме того, при низкой механической прочности кокса в реакторе резку кокса ведут с определенным плечом обрушения, высота которого регулируется за счет поворота переходника 4 с установленным в нем режущим соплом 3 относительно горизонтали от 0 до 10°. Такое расположение режущих сопл 3, одно из которых находится горизонтально, а другое направлено под углом к горизонтали, позволяет при низкой механической прочности кокса в реакторе вести его «резку» сопряженными щелями-зарубками со сколом (подрезкой) образуемого межщелевого целика путем двустороннего воздействия струи на его боковые поверхности. При таком расположении режущих сопл значительно возрастает производительность выгрузки кокса и, как следствие, снижается ее энергоемкость и улучшается гранулометрический состав выгружаемого кокса.In addition, with low mechanical strength of coke in the reactor, coke is cut with a certain collapse shoulder, the height of which is controlled by turning the adapter 4 with the cutting nozzle 3 installed in it relative to the horizontal from 0 to 10 °. This arrangement of the cutting nozzles 3, one of which is horizontal and the other directed at an angle to the horizontal, allows for low coke mechanical strength in the reactor to be “cut” by conjugate slits-notches with a cleavage (undercutting) of the inter-crevice pillar formed by double-acting jet its side surfaces. With this arrangement of the cutting nozzles, the productivity of unloading coke increases significantly and, as a result, its energy intensity decreases and the particle size distribution of the discharged coke improves.
При образовании в реакторе кокса с высокой прочностью (σсж.> 30 кгс/см2) наклон боковых бурильных сопл 7 путем поворота переходников 8 устанавливается под углом 30° к вертикали с целью исключения защемления гидрорезака в массиве кокса. При этом бурение ствола ведется гидравлическим способом за счет мощных высоконапорных водяных струй, истекающих из боковых бурильных сопел 7, а высоконапорная водяная струя, истекающая из центрального бурильного сопла 5, и режущие ребра 6 носят вспомогательный характер, обеспечивая безостановочный проход гидрорезака по всей высоте коксового массива в реакторе.When coke is formed in the reactor with high strength (σ compress. > 30 kgf / cm 2 ), the inclination of the side drill nozzles 7 by turning the adapters 8 is set at an angle of 30 ° to the vertical in order to prevent pinching of the hydraulic cutter in the coke mass. In this case, the drilling of the barrel is carried out hydraulically due to the powerful high-pressure water jets flowing from the side drill nozzles 7, and the high-pressure water jet flowing from the central drill nozzle 5 and the cutting ribs 6 are auxiliary, providing non-stop passage of the hydraulic cutter along the entire height of the coke massif in the reactor.
В табл.1 представлены сравнительные показатели выгрузки кокса гидравлическими резаками по прототипу (I) и согласно изобретению (II).Table 1 presents the comparative indicators of the discharge of coke by hydraulic cutters according to the prototype (I) and according to the invention (II).
Таким образом, предлагаемое конструктивное оформление гидравлического резака путем выполнения выходного диаметра каждого из боковых бурильных сопл равным выходному диаметру режущего сопла и превышающим в 1,5-1,7 раза выходной диаметр центрального бурильного сопла позволяет значительно увеличить мощность высоконапорных водяных струй, истекающих из боковых бурильных сопл, что приводит к ускорению времени прохождения ствола в массиве кокса и, как следствие, к увеличению производительности выгрузки кокса, снижению энергозатрат и улучшению гранулометрического состава выгружаемого кокса.Thus, the proposed design of the hydraulic cutter by performing the output diameter of each of the side drill nozzles equal to the output diameter of the cutting nozzle and exceeding the output diameter of the central drill nozzle by 1.5-1.7 times can significantly increase the power of high-pressure water jets flowing from the side drill nozzles, which leads to an acceleration of the passage time of the barrel in the coke massif and, as a result, to an increase in the productivity of coke unloading, reduction of energy consumption and improved th particle size distribution of the discharged coke.
Кроме того, применение изобретения за счет размещения боковых бурильных сопл, а также одного из режущих сопл в переходниках, выполненных в поперечном сечении в виде углов с возможностью вращения вокруг вершины, позволяет расширить технологические параметры работы гидрорезака, значительно увеличить производительность и улучшить гранулометрический состав выгружаемого кокса в зависимости от механической прочности кокса в реакторе.In addition, the application of the invention due to the location of the side drill nozzles, as well as one of the cutting nozzles in the adapters made in cross section in the form of angles with the possibility of rotation around the top, allows to expand the technological parameters of the hydraulic cutter, significantly increase productivity and improve the particle size distribution of the coke being unloaded depending on the mechanical strength of coke in the reactor.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119793/15A RU2344159C1 (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Hydraulic cutter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007119793/15A RU2344159C1 (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Hydraulic cutter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2344159C1 true RU2344159C1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40376010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007119793/15A RU2344159C1 (en) | 2007-05-28 | 2007-05-28 | Hydraulic cutter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2344159C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115261033A (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 宝武碳业科技股份有限公司 | Needle-shaped Jiao Qiejiao device and coke cutting method |
-
2007
- 2007-05-28 RU RU2007119793/15A patent/RU2344159C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115261033A (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-01 | 宝武碳业科技股份有限公司 | Needle-shaped Jiao Qiejiao device and coke cutting method |
| CN115261033B (en) * | 2021-04-30 | 2024-01-16 | 宝武碳业科技股份有限公司 | Needle coke cutter and cutting method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107956505A (en) | Coal mine down-hole drilling anti-reflection method based on controllable shock wave technology | |
| CN103468925B (en) | Laser shock peening method and device of bottom plane of blade tenon groove of airplane | |
| CN110953013B (en) | Controllable jet flow punching pressure relief and permeability increase device and method for soft coal seam | |
| CN109882073A (en) | The double high-pressure stirring-spraying piles of reducing and its variable diameter method | |
| CN108661641A (en) | A method of preventing crossheading goaf top outstanding over long distances based on top release is cut | |
| CN108222839A (en) | Multi-electrode electric crushing drill bit and electric crushing experimental device | |
| CN106285493A (en) | Crusher drill in horizontal well spinning pulse | |
| CN101250983B (en) | Single tube all-directional drilling injection slip-casting drilling bit capable of fluid-control starting and stopping auxiliary slip-casting hole | |
| CN212317853U (en) | Passive extrusion type pulse coal dust jet flow coal breaking pressure relief permeability increasing device | |
| RU2344159C1 (en) | Hydraulic cutter | |
| CN111794682A (en) | Passive extrusion type pulse coal dust jet flow coal breaking pressure relief and permeability increasing device and using method thereof | |
| CN105863694B (en) | Chamber device and its construction method are expanded in a kind of anchor pole end | |
| US10934779B2 (en) | Rotary drilling tool and method for producing a bore | |
| CN112240164A (en) | Plasma pulse rock breaking pile machine | |
| CN108825139A (en) | Alloy coated drilling bit | |
| US4181363A (en) | Mining method and mining machine for cutting away hard mineral materials | |
| CN102926797A (en) | Drilling, dust discharging and permeability-increasing integrated device for high gas pressure, high geostress and high crushing (three-high) area of coal mine | |
| US10767479B2 (en) | Method and apparatus for removing pavement structures using plasma blasting | |
| CN103046552A (en) | Drilling and jetting integrated foundation treatment bottomhole assembly | |
| CN214532771U (en) | Electrolyte circulation system for high-voltage arc rock breaking | |
| CN112504897B (en) | Combined rock breaking test device with sequential operation of high-pressure water jet and cutter and application | |
| CN113338973B (en) | Combined rock breaking method, rock breaking test bed and rock breaking test method | |
| CN114635695A (en) | Axial crack-making pre-splitting method | |
| CN112901065A (en) | Electrolyte circulation system and circulation method for high-voltage arc rock breaking | |
| CN211366053U (en) | Dredging device for coal storage bin |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200529 |