Файл: Автоматизация переработки каменноугольной смолы..pdf

В рассматриваемом случае

Р і — Р2 = ^ Р .

где Н — уровень пека в дозаторе, м.

Следовательно, уравнение (ѴІ-І) можно представить в следующем виде:

Q = a f 0 V l g H . (ѴІ-2)

Вводя числовую величину для g и выражая /о через диаметр отверстия d, получаем рабочую формулу для объемного расхода

Для весового расхода формула (ѴІ-3) имеет вид:

Практически установлено, что оптимальная величина уровня пека в дозаторе # = 0 ,5 9 м.

Расходы пека, для которых необходимо рассчитать диаметры выходных отверстий, следующие:

Плотность каменноугольного высокоплавкого пека при рабочей температуре 340—360° С р=1180 кг/м3.

По данным экспериментальных исследований извест­ но [58], что коэффициент расхода сс зависит от числа Рейнольдса Re, высоты уровня Н и диаметра выходного отверстия d

V

где wcp— средняя скорость истечения пека, м/с;

V— кинематическая вязкость пека в рабочих ус­ ловиях.

Выражая Re через динамическую вязкость г), полу­ чаем

Wcp dp

(ѴІ-5)

т

Так как шср= —, из формулы (ѴІ-2) имеем

о

шср = а V 2gH м/с.

Ориентировочная величина а для условий истечения жидкостей, аналогичных рассматриваемым, равна 0,64. Следовательно,

шср = 0,64 У 2-9,81-0,59 = 2,18 м/с.

Вязкость пека при температуре нагрева 340° С и тем­

ленного Re и заданной Я уточненное значение коэффи­ циента расхода а = 0,625.

Определяем величины диаметров отверстий истече­ ния, используя преобразованную формулу (ѴІ-4)

G_________

3,475ар VН

для расхода 02=0,556 кг/с (2 т/ч)

0,833

= 0,0206 м(20,6 мм);

3,475-0,625-1180 У о , 590

для G4= 1,112 кг/с (4 т/ч)

и-Ѵ'- ,112 = 0,0238 м (23,8 мм). 3,475-0,625-1180 У о,590

Из приведенного расчета видно, что минимальный диаметр отверстия истечения равен 16,8 мм, что позво­ ляет свободно проходить твердым включениям, имею­ щимся в пеке, так как максимальный их размер равен

290

15 мм. Устройство дозатора и переключателя расхода приведены на рис. 130 и 131.

Регулятор уровня пека в дозаторе состоит из поплав­ ка 1 с рычагом 2, закрепленным на оси 3. На рычаге шарнирно крепится клапан 4, перекрывающий входное отверстие патрубка 5. Крышка 6 дозатора крепится к корпусу струбцинами 7. На крышке расположен патру­ бок 8, соединяющий пространство над пеком с атмосфе­ рой..В нижней части дозатора на одном уровне располо­ жены два переключателя расхода 9.

Поплавок регулятора уровня изготавливают в виде параллелепипеда герметичным, из нержавеющей стали толщиной 0,8—1,2 мм. Поплавок должен иметь строго определенный вес и точно выдержанные внешние габа­ риты. Несоблюдение этих условий приводит к изменению величины регулируемого уровня пека в дозаторе.

Конструкция переключателя расхода представлена на рис. 131. Соприкасающиеся поверхности стационарно закрепленного стального стакана 1 и подвижного диска 2 тщательно притерты одна к другой. Подвижный диск имеет калиброванные отверстия, рассчитанные на расход 4,3 и 2 т/ч с учетом постоянного уровня пека в дозаторе

равного 0,59 м. Поворотом подвижного диска каждое из калиброванных отверстий можно установить против от­ верстия в неподвижном стакане. Диаметр отверстия в нем на 1—2 мм больше диаметра максимального калиб­ рованного отверстия, соответствующего расходу 4 т/ч.

Последовательность отверстий определена чередова­ нием ступеней расходов при загрузке. Подвижный диск может занимать восемь положений, шесть из которых — рабочие; в двух положениях подача пека прекращается: 4 т/ч, 3 т/ч, «закрыто», 4 т/ч, 3 т/ч, 2 т/ч, «закрыто».

Поворот подвижного диска осуществляется валом Сферическая поверхность головки вала входит в глухое коническое отверстие подвижного диска. Такое сочлене­ ние исключает заклинивание диска и обеспечивает плот­ ное прилегание его к плоскости неподвижного стакана. Для по-джатия диска 2 к стакану 1 служит пружина -Д. опирающаяся на втулку 26. Усилие нажатия регулирует­ ся шайбой 5. Вал 3 вращается в двух подшипниках скольжения 6 и 7. Для предотвращения попадания пека в зазор между валом и подшипником применено сальни­ ковое уплотнение 8 из фторпласта. Для вращения вала используется гидравлический сервопривод. Шток серво­ привода толкателем сочленен с храповым колесом 9. Ис­ ходное положение штока сервопривода — втянутое. При прямом ходе штока толкатель входит в зацепление с храповым колесом, проворачивает его на Vs часть обо­ рота-и выходит из зацепления. Одновременно с храпо-

292

вым колесом проворачивается подвижный диск 2 и про­ тив отверстия в стакане 1 устанавливается новое калиб­ рованное отверстие.

К переключателю расхода пека крепится сигнализа­ тор положения подвижного диска, ротор которого соеди­ нен с валом 10 телескопическим валом 11.

Каждому рабочему положению подвижного диска 2 соответствует определенный замкнутый контакт сиг­ нализатора. Неподвижные ламели 14 сигнализатора по­ ложения и токосъемные контакты 15 ротора крепятся на основаниях 16 н 17. Сигнализатор положения крепится на плите 18. Для сочленения телескопического вала с ро­ тором служит вал 10, поджимающий ротор пружиной 19 и клапаном 20. Ход вала 10 в горизонтальном положении ограничивается штифтом 21. Провода от ламелей 14 под­ ключены к разъему 22. Сигнализатор положения защи­ щен от воздействия внешней среды крышкой 23. Стакан 1 переключателя расхода крепится к корпусу 25. В та­ ком виде переключатель до установки на дозатор под­ вергается регулировке.

Собранный и налаженный узел устанавливается в специальное отверстие в корпусе дозатора 27 и крепится

13~| і ~1 в-в

Рис. 132. Семпходовой край

293

к специальному фланцу 28. В корпус дозатора вмонти­ ровано устройство для чистки калиброванных отверстий. Устройство состоит из штока 24 н сальника 13. Шток оборудован специальной рукояткой (на рисунке не пока­ зана), которой ом вводится в отверстие, прочищает его и вновь отводится в исходное положение. Пек из пере­ ключателя расхода выходит через патрубок 12. Пере­ ключатель имеет концевые выключатели, срабатываю­ щие в крайних положениях штока сервопривода.

Для предотвращения застывания пека в переключа­ теле расхода неподвижный стакан выполнен утопленным в емкость дозатора. В положении «закрыто», при прек­ ращении подачи пека в печь, переключатель омывается потоком пека, подаваемым на вторую линию загрузки.

Распределительное устройство

Распределительное устройство предназначено для пе­ реключения подачи пека с одной печн на другую. Оно выполнено в виде семпходового крана (для пекококсовых установок, имеющих семь печей в блоке) или пяти­ ходового крана (для установок с пятью печами в блоке). Поскольку наиболее экономичны и удобны в эксплуата­ ции блоки пекококсовых установок из семи печей, ниже приводится описание семиходового крана (рис. 132).

Основными элементами распределительного устрой­ ства являются подвижный 1 и неподвижный 2 диски. Соприкасающиеся поверхности этих элементов пришли­ фованы одна к другой для создания герметичности. Под­ вижный диск имеет одно, а неподвижный — семь отвер­ стий, расположенных равномерно по окружности. В цент­ ре подвижного диска находится глухое коническое отверстие, в которое входит шаровая головка вала 3. Та­ кое сочленение дает возможность дискам прилегать один к другому плотно, без перекосов, упрощается сборка и регулировка крана. Вал 3 вращается в двух подшипни­ ках скольжения. Подвижный диск 1 поджимается к не­ подвижному пружиной 6, сжатие которой обеспечивается рычагом 7 и шайбой 8.

Корпус семиходового крана представляет собой ци­ линдр, к верхней части которого приварена крышка и скоба, в которых расположены втулки 9 п 10, сбоку кре­ пится входной патрубок 11. Основание распределитель­ ного устройства 12, диск 2 и корпус соединены болтами. Уплотнения между ними выполнены из пароннта.

294

Для переключения подачи пека с одной печи на дру­ гую необходимо валом 3 повернуть подвижный диск 1 до совмещения его отверстия с соответствующим отверсти­ ем неподвижного диска 2. Последовательность подклю­ чения печей к семиходовому крану выполнена в соответ­ ствии с серийностью выдачи 7-2. Это значительно упро­ щает последовательное переключение подачи пека с одной печи на другую согласно заданной серийности вы­ дачи. В данном случае необходимо повернуть вал семи­ ходового крана на ‘ /7 часть оборота.

Поворот вала 3 осуществляется гидравлическим сер­ воприводом. Навалу расположена звездочка 14, имею­ щая семь зубьев. Зацепление толкателя 15 со звездоч­ кой выполнено таким образом, что независимо от вели­ чины хода штока сервопривода 16 вал поворачивается лишь на V7 полного оборота. Этим обеспечивается после­ довательная точная установка отверстия подвижного диска над отверстиями неподвижного диска. В верхней части семиходового крана расположен сигнализатор по­ ложения 13. По устройству он аналогичен сигнализато­ ру положения переключателя расхода, описание кото­ рого приведено выше. Каждому рабочему положению диска семиходового крана соответствует один замкнутый контакт сигнализатора. Для предотвращения перегрева сигнализатор крепится на стойках на высоте 250—300 мм от корпуса семиходового крана.

Сочленение вала 3 с ротором сигнализатора осущест­ вляется поводком 4. Сервопривод семиходового крана оборудован концевым выключателем, срабатывающим при крайнем выдвинутом положении штока.

БЛО К -СХЕМ А СИСТЕМ Ы АВТОМАТИЗАЦИИ

При разработке и внедрении системы программной автоматической загрузки пекококсовых печей первона­ чально была принята схема попеременной, через цикл, загрузки с машинной и коксовой стороны [8 6 ], так как печи пекококсовых установок не имели загрузочных патрубков по центру камер коксования. Однако схема автоматизации была разработана с учетом того, что после реконструкции загрузочных коммуникаций ее можно будет использовать для системы загрузки печей по центру камеры.

295

Разводка технологических коммуникаций п располо­ жение аппаратуры при попеременной загрузке для пекококсовых установок с батареями из семи печей показана на рис. 133.

ния при капитальных ремонтах блоков и при их пере­ кладке. На Авдеевском коксохимическом заводе пекококсовые печи оборудованы загрузочными патрубками по центру камер при строительстве пекококсовой уста­ новки. Разводка коммуникаций и расположение аппа­ ратуры при загрузке по центру в таких печах представ­

из устройств 2 позволяет устанавливать расход пека 4,3 и 2 т/ч, а также полностью перекрывать его подачу. Пе­ реключатели расхода соединены с расходомерами 3. Из расходомеров пек поступает в устройства 4, распределя­ ющие его по печам. Оба распределительных клапана 4 одинаковы по устройству, каждый из них имеет семь по­ ложений, что позволяет направлять подачу пека в лю­ бую из печей.

296