RU47005U1 - Коксотушильный вагон - Google Patents

Abstract

Коксотушильный вагон, предназначенный для использования в металлургической промышленности (более конкретно - в коксохимическом производстве), состоит из двух спаренных поворотных ж.д. тележек, рамы и расположенных на раме двух цилиндрических емкостей, содержащих «рубашку» водяного охлаждения, привод, необходимый для вращения емкостей вокруг их продольных осей, фланцев, расположенных на горловинах емкостей и служащих для крепления внешних трубопроводов. На внутренних поверхностях емкостей расположены спиралеобразные ребра (по типу шнека), служащие для загрузки и выгрузки коксовой массы в цилиндрические емкости. Кроме того, коксотушильный вагон содержит загрузочный бункер, загрузочные лотки, выгрузочный бункер и выгрузочный лоток, необходимые для приема коксовой массы, перемещения этой массы к горловинам емкостей при их загрузке, а также приема коксовой массы из горловин емкостей при выгрузке кокса из емкостей. Данный коксотушильный вагон отличается от существующих тем, что обеспечивает возможность сбора пара, выделяющегося при тушении водой горячего кокса, а также утилизации тепловой энергии этого пара.

Description

Полезная модель относится к металлургической промышленности, более конкретно - к коксотушильным вагонам мокрого тушения кокса коксохимических производств.

Известен вагон мокрого тушения, состоящий из двух двухосных поворотных тележек и рамы. На этой конструкции расположена металлоконструкция кузова вагона с наклонным днищем (смотри книгу «Оборудование коксохимических заводов» под редакцией B.C.Ткачева и М.А.Остапенко. М. «Металлургия» 1983 г.). Вагон предназначен для приема горячего кокса из коксовых печей, транспортировки кокса к месту тушения в тушильной башне, тушения кокса водой в тушильной башне и выгрузки охлажденного водой кокса на коксовую рампу после тушения. Кроме того, известен коксотушильный вагон, состоящий из двух двухосных ж/д тележек, соединенных рамой, и съемного кузова, расположенного на раме, имеющего плоское днище, состоящее из 2-х створок, предназначенный для доставки горячего кокса от коксовых печей до установки сухого тушения кокса (УСТК) (см. «Технология коксохимического производства» М. «Металлургия» 1974 г.)

Известный коксотушильный вагон мокрого тушения кокса состоит из двух двухосных ж.д. поворотных тележек, рамы, соединяющей эти тележки. На этой конструкции расположена металлоконструкция кузова вагона, изготовленная из профильного и углового металла, имеющая наклонное под углом 28° днище, четыре боковых стенки и два боковых затвора с механизмами управления. Внутренние поверхности кузова вагона облицованы съемными плитами, установленными из жаростойкого чугуна или стального литья. Вагон оборудован пневмопроводом, пневмоприводом механизмов и тормозами. Вагон не имеет крыши. Недостатком этого вагона является то, что верх вагона открыт, так как через него происходит загрузка вагона коксом и тушение кокса водой. Площадь верха вагона составляет 79 м². В связи с этим при тушении кокса водой образуются большие выбросы пара ( в количестве 1 тонна пара на 1 тонну кокса) в атмосферу. Эти пары переносят в атмосферу большое количество тепловой энергии, теряющейся безвозвратно, а также загрязняют окружающую среду продуктами коксохимического производства, которые в остаточном количестве содержит кокс. Кроме того, конструкция данного вагона не позволяет собирать и утилизировать тепло, образовавшееся при тушении кокса.

Целью настоящей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков существующего коксотушильного

вагона, а также обеспечение возможности сбора паров воды, образующихся при тушении кокса и обеспечение возможности использования тепловой энергии этого пара.

Указанная цель достигается тем, что в известном коксотушильном вагоне на раму вместо конструкции кузова вагона с наклонным днищем установлены две цилиндрические емкости, расположенные горловинами друг к другу. На горловинах емкостей установлены фланцы, предназначенные для крепления внешних трубопроводов. Внутренние поверхности емкостей имеют спиралеобразные ребра по образцу шнека, служащие для перемещения вдоль продольной оси (длины) емкостей коксовой массы. При вращении емкостей вокруг продольной оси эти ребра обеспечивают загрузку или выгрузку кокса в емкостях в зависимости от направления вращения емкостей. Емкости оборудованы приводом, обеспечивающим вращение их вокруг продольной оси емкостей как по часовой, так и против часовой стрелки. Возле горловины емкостей на раме оборудован приемный бункер, загрузочный лоток и выгрузочный лоток, через которые обеспечивается прием кокса, подача кокса к горловинам емкостей, а также прием кокса из горловин емкостей. Приемочный бункер, загрузочный и выгрузочный лотки смонтированы на откидной конструкции, для того, чтобы по окончании цикла загрузки емкостей коксом освобождать горловины емкостей для присоединения к фланцам горловин внешних трубопроводов. Внешние поверхности емкостей оборудованы «рубашкой» водяного охлаждения, состоящей из металлических листов, закрепленных на расстоянии от внешней поверхности емкостей и соединенных между собой таким образом, что образуется вторая внешняя поверхность, копирующая по форме поверхность емкости. Внутренний промежуток между этими поверхностями заполняется водой.

Вышеуказанная конструкция коксотушильного вагона (полезная модель) позволяет исключить выброс пара, возникающего при охлаждении (тушении) кокса водой, в атмосферу, тем самым исключает потери тепловой энергии, а также загрязнение окружающей среды. За счет того, что площадь сечения горловин намного меньше открытой поверхности традиционного коксотушильного вагона и наличия на горловинах емкостей фланцев, позволяющих присоединять к горловинам (через фланцы) внешние трубопроводы, через которые, по одним трубопроводам в емкости коксотушильного вагона подается вода для тушения кокса, а по другим из емкостей отводится пар, образующийся при тушении (охлаждении) кокса к месту отбора теплоэнергии (например,

теплообменник, паросборник, газгольдер и т.д.), что устраняет указанные недостатки традиционного коксотушильного вагона.

К текстовому описанию полезной модели прилагается графическое изображение модели, показанное на рис.№1; №2; №3 На прилагаемом рисунке № 1 показана схема предлагаемого коксотушильного вагона.

Поз.№1 обозначены цилиндрические емкости, предназначенные для приема, транспортировки, тушения и выгрузки кокса. Поз.№2 обозначен откидной загрузочный бункер для приема кокса от коксовой печи.

Поз.№3 обозначен откидной лоток для подачи кокса из приемного бункера к горловине емкости.

Поз.№4 обозначен выгрузочный бункер, необходимый для приема кокса из емкостей.

Поз.№5 обозначен выгрузочный лоток, необходимый для транспортировки кокса от выгрузочного бункера на коксовую рампу. Поз.№6 обозначен привод емкостей, необходимый для вращения емкостей вокруг их продольных осей. Стрелками а и б показаны направления вращения емкостей.

Поз.№7 обозначена опора емкости, предназначенная для установки емкости на раме вагона.

Поз.№8 обозначен фланец, предназначенный для присоединения внешних трубопроводов к емкостям.

Поз.№9 обозначена рама коксотушильного вагона.

Поз.№10 обозначена стойка рабочей площадки.

Поз.№11 обозначена рабочая площадка, предназначенная для передвижения по вагону обслуживающего персонала, а также установки механизма перемещения бункера (поз.№2) и лотков (поз.№3).

Поз.№12 обозначена двухосная ж.д. тележка, предназначенная для перемещения вагона по ж.д. путям.

Поз.№13 обозначена горловина емкости, через которую кокс загружается в емкость.

Поз.№14 обозначено ограждение рабочей площадки.

На рисунке №2 показана схема присоединения емкостей коксотушильного вагона к внешним трубопроводам подачи воды для тушения кокса и отвода пара, образующихся при тушении кокса.

Поз.№1 обозначена цилиндрическая емкость, предназначенная для приема, транспортировки, тушения и выгрузки кокса.

Поз.№2 обозначен фланец горловины емкости.

Поз.№3 обозначен фланец внешнего трубопровода, предназначенный для присоединения внешнего трубопровода к горловине емкости.

Поз.№4 обозначен внешний трубопровод, предназначенный для отвода пара из емкости к внешнему потребителю (например, теплообменник, паросборник, газгольдер и т.д.)

Поз.№5 обозначена задвижка, предназначенная для отключения или включения трубопровода.

Поз.№6 обозначен компенсатор, предназначенный для компенсации возможных перекосов трубопровода при соединении его к емкостям.

Поз.№7 обозначен водопровод, предназначенный для подачи воды для тушения кокса в емкости.

Поз.№8 обозначен клапан, предназначенный для сброса избыточного давления в трубопроводах.

На рисунке №3 показан разрез цилиндрической емкости коксотушильного вагона.

Поз.№1 обозначена внутренняя поверхность емкости.

Поз.№2 обозначена наружная поверхность емкости, так называемая «рубашка охлаждения».

Поз.№3 обозначено ребро в виде спирали, идущей по внутренней поверхности емкости и предназначенное для перемещения кокса вдоль продольной оси емкости по ее длине (по типу шнека).

Поз.№4 обозначено пространство между поверхностями емкости, которое заполняется водой для охлаждения внутренней поверхности емкости.

Полезная модель (коксотушильный вагон), состоящий из цилиндрических емкостей, предназначенных для приема, транспортировки, тушения и выгрузки кокса, (поз.№1, рис.№1), откидного бункера (поз.№2, рис.№1) с откидными лотками (поз.№3, рис.№1), предназначенными для приема и подачи кокса из коксовой печи в горловину емкостей, выгрузочного бункера (поз.№4, рис.№1), выгрузочного лотка (поз.№5, рис.№1), привода емкостей (поз.№6, рис.№1), предназначенного для вращения емкостей вокруг их продольных осей, опор (поз.№7, рис.№1), фланца (поз.№8, рис.№1), предназначенного для крепления к горловине емкостей внешних трубопроводов, рамы (поз.№9, рис.№16), предназначенной для крепления емкостей, опор, привода, площадки, бункеров; рабочей площадки (поз.№11, рис.№1), предназначенной для размещения механизма перемещения бункера и загрузочных лотков, а также передвижения обслуживающего персонала; двухосных поворотных ж.д. тележек (поз.№12, рис.№1), предназначенных для перемещения коксотушильного вагона действует следующим образом:

Перемещаясь с помощью внешнего тягового механизма (например, электровоз) по ж.д. путям вагон ставится напротив разгружаемой коксовой печи таким образом, чтобы ось бункера (поз.№2, рис.№1) совпала с осью печи, затем включается привод (поз.№6, рис.№1) вращения емкости (поз.№1, рис.№1) в направлении загрузки емкости. После этого емкости (поз.№1, рис.№1) через бункер (поз.№2, рис.№1) и лотки (поз.№3, рис.№1) загружаются горячим коксом. После загрузки вращение емкостей прекращается, вагон перемещается к месту подключения внешних трубопроводов (поз.№4, рис.№2). Подключение внешних трубопроводов осуществляется в следующем порядке: сначала с помощью механизма перемещения, расположенного на площадке (поз.№11, рис.№1) горловины емкостей (поз.№1, рис.№2) освобождаются от бункера (поз.№2, рис.№1) и загрузочных лотков (поз.№3, рис.№1). После этого к фланцам (поз.№2, рис.№2) горловин емкостей через поворотную часть трубопроводов подводятся фланцы (поз.№3, рис.№2) внешних трубопроводов и через них закрепляются к горловинам емкостей герметически. Затем открывается задвижка (поз.№5, рис.№2) и через водопровод (поз.№7, рис.№2) подается вода для тушения кокса в емкости (поз.№1, рис.№1). Образовавшийся пар через трубопровод (поз.№4, рис.№2) будет транспортироваться к месту отбора теплоэнергии за счет давления, создающегося самим паром в связи с тем, что емкость (поз.№1, рис.№1) герметичная. После окончания процесса тушения кокса прекращается подача воды, закрывается задвижка (поз.№5, рис.№2), сбрасывается избыточное давление в емкостях через клапан (поз.№8, рис.№2), затем внешние трубопроводы (поз.№4, рис.№2) отсоединяются от емкостей и отводятся от вагона. После этого вагон перемещается к месту выгрузки кокса, где включается вращение емкостей в направлении выгрузки. После окончания процесса выгрузки кокса из емкостей выгрузочный бункер (поз.№2, рис.№1) и лотки (поз.№3, рис.№1) устанавливаются в первоначальное положение (как показано на рис.№1) и вагон снова перемещается под загрузку горячим коксом. Возможность осуществления предлагаемой полезной модели подтверждается тем, что промышленностью серийно выпускаются подобные цилиндрические емкости на шасси автомобилей под названием «Автобетоносмеситель» и предназначенные для загрузки, транспортировки и выгрузки бетонных смесей (см. «Бетонные работы» А.К.Третьякова издательство Москва «Высшая школа» 1975 г. стр.97-99). Отличие предложенной модели от серийно выпускаемых в том, что предлагаемая модель будет загружаться горячим коксом (температура горячего кокса +1100°С) в отличие от

холодных бетонных смесей, и наличием фланца на горловине для крепления внешних трубопроводов, а также наличием «рубашки охлаждения» и геометрическими размерами. Все-это, на мой взгляд, позволяет делать вывод о том, что предлагаемая модель может быть реально изготовлена и использоваться для тушения кокса, сбора выделяющихся паров воды и обеспечения возможности использования тепловой энергии этого пара.

Claims (3)

1. Коксотушильный вагон, содержащий двухосные поворотные железнодорожные тележки и расположенную на них раму, отличающийся тем, что на раме установлена, по меньшей мере, одна цилиндрическая емкость с фланцем на горловине для крепления внешнего трубопровода, которая снабжена приводом вращения вокруг своей продольной оси, при этом вагон снабжен загрузочным откидным бункером для приема кокса, загрузочными откидными лотками для подачи кокса из коксовой печи в горловину емкости, выгрузочным бункером для приема кокса из емкости и выгрузочным лотком для транспортировки кокса.

2. Коксотушильный вагон по п.1, отличающийся тем, что емкость содержит на внутренней поверхности ребро в виде спирали, необходимое для загрузки и выгрузки кокса.

3. Коксотушильный вагон по п.1, отличающийся тем, что емкость содержит пространство между внутренней и наружной стенками емкости, заполненное водой.