SU959413A1 - Устройство дл гидравлического извлечени кокса - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВШЧЕСКОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОКСА из камер коксовани , / включающее закрепленную в механизме подъема-опускани  бурильную штангу с изолироваиньвт полост ми раздельной подачи воды высокого давлени  от неподвижной системы к соплам бурени  и отбойки вращающегос  гидрорезака через гидроблок, соединенный с гидрорезаком вращающимис  концентрично расположенными трубами, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и уменьшени  массы, устройство снабжено гидравлической турбинкой, насаженной на жестко соединенный со штангой вал, выходной вал турбинки через понижающий редуктор соединен с концентрическими трубами гидроблока , размещенного между штангой и гидрорезаком, и приводные сопла турбинки соедине1Ш с полост ми подачи воды штанги. ;о ел со 4

Description

Изобретение относитс  к оборудованию коксового производства, в част ности к устройствам дл  гидравлического извлечени  кокса из самер установок замедленного коксовани . Известно гидравлическое устройство дл  извлечени  кокса из камер замедленного коксовани , содержащее бурильную штангу, нижний конец которой соединен с гидрорезаком, а верхний - с вертлюгом, обеспечивающим в вращение штанги с гидрорезаком от ротора и одновременный подвод воды от неподвижной системы подвода воды высокого давлени  к вращающейс  бурильной штанге. Гидрорезак снабжен золотником, обеспечивакмцим переключение гидрорезака с режима бурени  на режим отбойки и обратно. Наличие вертлюга и ротора делает устройство,громоздким, сложным, т же лым, требует пр мых энергозатрат на вращение ротора и дополнительных на преодоление сопротивлени  вращени соединенного со вращающегос  ствола в йевращающемс  корпусе вертлюга . Известно также устройство дл  гид равлического извлечени  кокса, в котором закрепленна  в. механизме подъема-опускани  с помощью вертлюга бурильна  штанга выполнена в виде концентрически расположенных труб, нижние концы которых неподвижно и раздельно сообщаютс  с соплами бурени  и отбойки вращающегос  гидро резака-, а верхние - с гидроблоком раздельного подвода воды к этим трубам , соединенным с вертлюгом. Благодар  концентрически расположенным трубам штанги, раздельно сообщающимс  с соплами бурени  и отбойки гидрорезака , можно переключать гидрорезак с режима бурени  на режим отбойки и обратно с помощью стационарной запорной арматуры. Вынесенный за пределы гидрорезака узел переключени  упрощает конструкцию устройства, повышает его надежность . Однако поскольку в этом устройстве имеютс  вертлюг и ротор, ему присущи перечисленные недостатки Кроме того, вьшолиение щтанги в виде концентрически расположенных труб усложн ет ее конструкцию, а верхнее расположение вертлюга и гидроблока делает штангу неустойчивой из-за больших опрокидывающих моментов. Цель изобретени  - упрощение коН струкции устройства, снижение его массы и энергозатрат. Цель достигаетс  тем, что устройство дл  гидравлического извлечени  кокса из камер коксовани , включающее закрепленную в механизме подъемаопускани  бурильную щтангу с изолированными полост ми раздельной подачи воды высокого давлени  от неподвижной системы к соплам бурени  и отбойки вращающегос  гидрорезака через гидроблок, соединенный с гидрорезаком вращающимис  концентрично расположенными трубами, снабжено гидравлической турбинкой, насаженной на жестко соединенный со штангой вал, выходной вал турбинки через понижающий редуктор соединен с концентрическими трубами гидроблока, размещенного штангой и гидро- резаком, а приводные сопла турбинки соединены с изолированными полост ми подачи воды бурильной штанги. Так как бурильна  штанга выполнена неврашающейс , отпадает необходимость в применении вертлюга и ротора, что значительно упрощает устройство и снижает его массу. Благодар  нижнему расположению гидроблока конструкци  штанги также упрощаетс , noBbmiaетс  ее устойчивость, так как центр т жести переноситс  вниз и будет находитьс  в пределах гидроблока, вследствие чего при возвратно-поступательном движении штанги по вертикали дольше сохранитс  ее пр молинейность и, следовательно, повыситс  срок службы и эффективность работы устройства. Благодар  гидравлической турбинке , жестко соединенной через понижающий редуктор и концентрически расположенные трубы гидроблока с гидрорезаком и приводимой во вращение от. сопел, сообщающихс  с полост ми бурильной штанги, обеспечиваетс  вращение гидрорезака за счет энергии воды, поступающей к соплам гидрорезака . Поскольку мощность потока воды , поступающего к соплам гидрорезака , составл ет 1500-2000 кВт, а мощность, затрачиваема  на вращение турбинки, составл ет около 5 кВт, т.е. около 0,3%, то использование такой незначительной доли энергии

3

дл  вращени  гидрорезака не отразитс  на эффективности гидроизвлечени  кокса. Эти затраты будут компенсироватьс  снижением гидравлических потерь за счет отсутстви  вертлюга. Благодар  использованию дл  вращени  гидрорезака гидравлической турбинки отпадает необходимость в применении специального электропривода и ротора дл  вращени  штанги с гидрорезаком.

На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройстваJ на фиг. 2 общий вид гидроблока; на фиг. 3 общий вид механизма подъема-опускани  штанги (разрез А-А на фиг. 1); на фиг. 4 - гидравлическа  турбинка с приводными соплами (разрез Б-Б на фиг. 1).

Устройство дл  гидравлического извлечени  кокса содержит невращающуюс  бурильную штангу, котора  может быть выполнена либо в виде двух концентрических труб, либо в виде трубы, разделенной перегородкой, либо в виде корпуса 1, разделенног внутренней перегородкой 2 на две излированные полости. Нижние концы изолированных полостей при помощи обводных труб 3 сообщаютс  с установленными с возможностью вращени  концентрическими трубами 4 и 5 гидроблока 6, при этом права  обводна  труба 3 сообщаетс  с внутренней трубой 4 гидроблока, а лева  - с наружной трубой 5. Концентрические трубы 4 и 5 жестко соединены нижними концами соответственно с соплами бурени  7 и отбойки 8 гидрорезака 9 Верхние концы труб 4 и 5 заглушены и жестко соединены с выходным (нижним ) ВЗЛОМ 10 понижающего редуктора 1 1 , входной (верхний) вал 12 которого жестко соединен с гидравлической турбинкой 13. Гидравлическа  турбинка 13 насажена на жестко соединенный с бурильной щтангой вал 1 I

Над гидравлической турбинкой 13 установлены приводные сопла 15, жестко соединенные с изолированными полост ми бурильной штанги. Корпусы понижающего редуктора 11 и гидроблока 6 относительно бурильной штанги неподвижны и жестко соединен мезвду собой ст жными шпильками 16 и косынками 17. С целью защиты от ударов отбиваемого кокса и засорений обводные трубы 3, приводные сопI

а 15, гидравлическа  турбиикр 13, понижающий редуктор 11 и гидроблок 6 снабжены защитным кожухом 18, жестко Соединеиньм в верхней части с бурильной штангой, а в нижней части через сальник 19 - с вращающейс  трубой 5,

Гидроблок, изображенный на фиг. 2 содержит две жестко соединенные между собой сальниковые коробки 20 и 21 при помощи шпилек 22 и концентрически располо (енных двойных сальниковых узлов - верхнего 23 и нижнего 24. Верхний сальниковый узел 23 служит дл  подвода воды из невращающихс  правой полости бурильной штанги и правой обводной трубы 3 к установленной с возможностью вращени  внутренней трубе 4 гидроблока и далее к соплам 7 бурени  гидрорезака 9. Нижний сальниковый узел 24 обеспечивает подвод воды из невращающихс  левой полости бурильной штанги и левой обводной трубы 3 к установленной с возможностью вращени  наружной трубе 5 гидроблока и далее - к соплам 8 отбойки гидрорезака 9. С целью обеспечени  нормальной работы сальниковых узлов 23 и 24 (исключени  их перекоса) последние снабжены радиальнр-упорными подшипниками 25 и 26. Дл  шарнирного соединени  гидрорезака 9 с гидроблок-чм 6 служат радиально-упорные подшипники 26 и 27. Подшипники 26 и 27 одновременно служат дл  компенсации значительных раст гивающих и сжимающих усилий, возникающих в процессе гидроизвлечени  кокса.

Изолированные полости бурильной штанги верхними концами неподвижно и раздельно соединены при помощи отводов 28 и 29с системой подвода воды, состо щей из гибких рукавов (шлангов) высокого давлени  30 и 31 трубопроводных сто ков 32 и 33 электропроводных задвижек 34 и 35, коллектора 36 и вод ного насоса 37 высокого давлени .

Дл  подъема-опускани  невращающейс  бурильной штанги служит механизм, состо щий из электродвигател  38, гидронасоса 39, гидромотора 40, черв чного редуктора 41 и пары зубчатых колес 42, наход щихс  в зацеплении с зубчатыми рейками 43, жестко соединенными с бурильной штангой. Соединение зубчатых колес 42 между собой . осуществл етс  при помощи зубчатых колес 44. Дл  повьщ1ени  устойчивости бурил ной штанги служат четыре направл ющих швеллера 45 с катками 46, шарни но соединенными со штангой при помощи балок 47, которые неподвижно соединены со штангой. Предлагаемое устройство дл  гидравлического извлечени  кокса с дистанционным переключением работае следукицим образом. После открыти  верхнего люка коксовой камеры 48 в нее опускают до верхнего уровн  кокса 49 гидроре зак 9. Включают центробежный насос 37 высокого давлени  и медленно с пульта оператора открывают электроприводную задвижку 35, через кото рую вода попадает в правую изолированную полость бурильной штанги и по правой обводной трубе 3 поступае во внутреннюю трубу 4 гидроблока 6 а из нее - к соплам 7 бурени  гидро резака 9. Одновременно небольша  (около 0,3%) часть общего погока во ды поступает к приводным соплам 15 и, истека  тонкими высоконапорными стру ми, приводит во вращение гидравлическую турбинку 13 с высокой частотой вращени  (1500-2000 об/мин Крут щий момент от турбинки 13 чере понижаю1ций редуктор 11 и жестко соединенные трубы 4 и 5 приводит во вращение гидрорезак 9 с заданной частотой (3-8-об/мин). Медленно вра ща  и опуска  гидрорезак, истекающими из сопел 7 бурени  мощными стру ми воды производ т бурение центральной скважины в коксовом пироге . После окончани  бурени , не оста навлива  насос 37, производ т диста ционное переключение гидрорезака 9 при любом его положении в камере. Дл  этого с пульта оператора электроприводную задвижку 34 открывают, а задвижку 35 закрывают. Вода по сто ку 32, гибкому рукаву 30 и отво ду 28 поступает в левую изолированную полость бурильной штанги, а из нее по левой обводной трубе 3 - в наружную трубу 5 гидроблока 6 и далее - к соплам 8 отбойки гидрорезака. Одновременно вода из бур1Л1ьной штанги попадает в приводные сопла 15 гидравлической турбинки 13, что приводит к вращению гидрорезака 9. Медленно враща  гидрорезак и поднима  и опуска  его по пробуренной скважине, истекающими из сопел 8 отбойки мощными горизонтальньв4И стру ми воды производ т отбойку кокса до полного освобождени  камеры. В случае образовани  завала кокса в скважине (обрушени  больших кусков) открывают на короткое врем  (2030 с) задвижку 35 и при помощи струй воды, истекающих из сопел 7 бурени , завал расчища19Т. Регулиру  в небольших пределах степень открыти  - закрыти  задвижки 34 с пульта оператора, измен ют расход воды через приводные сопла 15 и тем самым регулируют частоту вращени  гидрорезака 9, добива сь оптимальньпс условий гидроизвлечени  кокса. Вода, поступающа  из приводных сопел 15, после ее использовани  на вращение турбинки 13 накапливаетс  внутри защитного кожуха 18, вытекает через зазоры сальника 19 в нижней части кожуха и выноситс  из камеры. Указанные зазоры устанавливают такими , чтобы в кожухе 18 поддерживалось небольшое избыточное давление (0,10 ,2 МПа), достаточное дл  защиты турбинки 13, редуктора 11 и гидроблока 6 от проникновени  в кожух коксовых частичек, образующихс  в процессе гидроизвлечени . Использование предлагаемого устройства дл  гидроизвлечени  кокса из камер позволит упростить конструкцию устройства, снизить его массу за счет того, что отпадает необходимость в использовании вертлюга и ротора , снизить энергозатраты за счет использовани  энергии поступающей к соплам гидрорезака воды.

28

-W

29 8

ГО

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОКСА из камер коксования, !включающее закрепленную в механизме подъема-опускания бурильную штангу с изолированными полостями раздельной подачи воды высокого давления от неподвижной системы к соплам бурения и отбойки вращающегося гидрорезака через гидроблок, соединенный с гидрорезаком вращающимися концентрично расположенными трубами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения массы, устройство снабжено гидравлической турбинкой, насаженной на жестко соединенный со штангой вал, выходной вал турбинки через понижающий редуктор соединен с концентрическими трубами гидроблока, размещенного между штангой и гидрорезаком, и приводные сопла турбинки соединены с полостями подачи воды штанги.