Газотводящая и газоподводящая арматура отопительной системы

газоподводящая арматура

Газоподводящая арматура служит для подвода и распределения богатого бедного отопительного газов в отопительные простенки коксовых печей. Магистральные газопроводы коксового и доменного газов подводятся к коксовой батарее обычно в месте расположения кабины — пульта управления обогревом батареи, в котором сосредоточено управление всеми отсекающими задвижками, кантовочный механизм, производящий изменение направления газовых потоков в отопительной системе коксовых печей, указывающие и регистрирующие приборы.

В настоящее время обогрев коксовых печей чистым доменным газом, как правило, не производится, в доменный газ добавляется 5 - 15 % коксового для повышения теплоты сгорания смеси до 4190 - 6285 кДж/м. Поскольку подача газа в отопительные простенки коксовой камеры осуществляется раздельно с машинной и коксовой стороны, подводящие газопроводы разветвляются на две нитки, проходящие по тоннелям коксовых печей. На участке общего газопровода коксового газа перед раздачей газа по сторонам монтируется газоподогреватель, представляющий собой обычный трубчатый теплообменник, где газ можно подогревать паром до 40 - 60°С, что способствует предотвращению выпадения в газопроводах и отопительной арматуре простенков нафталина и конденсата, а также обеспечивается постоянство температуры отопительного газа.

Газоподводящая арматура коксовых печей с боковым и нижним подводом несколько различна, но в то же время характеризуется и несколькими общими для всех конструкций чертами. Так, при подаче коксового газа из распределительного газопровода в отопительный простенок газ вначале проходит двухходовой стопорный кран, с помощью которого в случае необходимости может прекращаться подача газа в простенок. Затем газ проходит кантовочный - реверсивный трехходовой, или для печей с нижним подводом - четырехходовой кран, который рычагом сообщается с устройством, периодически эти краны перекрывающим для изменения направления газовых потоков (кантовка).

Арматура в печах с боковым подводом коксового газа снабжена Декарбонизационным устройством, через которое на нисходящем потоке в систему подсасывается воздух для выжигания графита, образующегося в Результате разложения углеводородов богатого газа, при прохождении по нагретому до 1000 - 1200°С газоподводящему каналу (корнюру) и в горелке.

Рис. 25. Узел арматуры коксового газа печей с нижним подводом тепла

1 - газопровод; 2 - стопорный кран; 3 - кантовочный кран; 4 - пробки; 5 - соединитель; 6 - дюзовый канал

Рис 26. Клапан реверсивный для воздуха и продуктов горения

1- корпус; 2- приводной рычаг кантовочной тяги; 3- тарельчатый дымовой клапан; 4- воздушная крышка; 5- регулировочный клапан " бабочка"

Устройство посредством рычагов и тяг соединяется со специальным механизмом — декарбонизационной лебедкой, периодически на нисходящем потоке включающим подачу воздуха через 5 мин после кантовки и включающим его за 5 мин до нее.

Рис. 27. Газовый клапан доменного газа для коксовой батареи с нижним подводом тепла

1- патрубок; 2- корпус; 3- приводные рычаги кантовочной тяги; 4-тарельчатый дымовой клапан; 5- кантовочный кран; 6- стопорный кран; 7-указатель; 8- регулировочный клапан " бабочка"

Рис. 28. Газовоздушный клапан и и арматура отопления коксовых печей с нижним подводом тепла

1- боров; 2- газопровод доменного газа; 3- стопорный кран; 4- кантовочный кран; 5- коллекторы коксового газа; 6- соединительное колено; 7- подовый канал; 8- газовый клапан; 9- дымовой клапан; 10- корпус газовоздушного клапана; 11- регулировочный клапан " бабочка"

В печах с нижним подводом в корпусе каждого кантовочного крана имеется отверстие, через которое в газоподводящий канал поступает воздух для обезграфичивания (рис. 25).

Для подвода в отопительную систему воздуха и доменного газа служат газовоздушные клапаны. Из большого количества эксплуатирующихся в настоящее время различных конструкций клапанов можно выделить: клапаны для печей с боковым и нижним подводом и среди них воздушные, т^е предназначенные только для подвода воздуха и отвода продуктов сгорания (рис. 26) и газовые, предназначенные для подвода доменного газа и отвод продукт сгорания (рис. 27 и 28).

В случае обогрева коксовой батареи коксовым газом эти клапаны могут работать как воздушные, на патрубках подвода доменного газа устанавливаются заглушки.

Газовоздушные клапаны могут быть одинарными и сдвоенными, т.е. каждый клапан обслуживает два регенератора.

При работе на доменном газе в один из патрубков сдвоенного клапана подводится доменный газ. Периодическое поступление доменного газа производится кантовочным краном, переключение которого производится при помощи рычага, соединенного со штангой кантовочного механизма. Между распределительным газопроводом по стороне и кантовочным краном имеется стопорный кран.

Общим для всех конструкций газовоздушных клапанов, независимо от того для какой конструкции коксовой батареи они предназначены, является наличие тарельчатых клапанов, периодически отсекающих сообщение подового канала с боровом, куда уходят продукты сгорания или с линией подачи доменного газа.

Главным условием нормальной работы является обеспечение плотной посадки тарельчатого клапана на рабочую поверхность.

Кантовочный механизм

Кантовочный механизм предназначен для периодического изменения направления (кантовка) потоков газа, воздуха и продуктов сгорания в отопительной системе коксовой батареи.

Приводными устройствами кантовочного механизма в печах с боковым подводом являются кантовочная и обезграфичивающая лебедки.

В печах с нижним подводом обезграфичивающих лебедок нет, воздух на обезграфичивание подается через отверстие в корпусе кантовочного крана и канал в пробке крана.

В состав кантовочного механизма входят кантовочные тяги, тросы и цепи, посредством которых тяги, проходящие вдоль всей батареи, соединяются с лебедками; рычаги, которые соединяют тяги с кантовочными кранами коксового и доменного газа и газовоздушными клапанами кронштейнов и направляющих роликов, обеспечивающих точное перемещение кантовочных тяг.

Любая конструкция кантовочной лебедки и кантовочного механизма должна обеспечить следующую последовательность операций при изменении направления движения потоков в отопительной системе. Сначала прекращается подача отопительного газа, то есть закрываются кантовочные краны коксового или Доменного газа, или клапаны доменного газа (при обогреве доменным газом), где отсутствуют кантовочные краны. После паузы в 4 - 5 с, в течение которой должен выгорать газ, оставшийся в отопительной системе печей, в клапанах, которые подавали воздух на восходящий поток, закрываются крышки воздушных отверстий и поднимаются (открываются) клапаны продуктов сгорания, соединяя подовые каналы регенераторов с боровами. Одновременно в клапанах, работавших на нисходящем потоке, опускаются (закрываются) клапаны продуктов сгорания, отключая подовые каналы от боровов, и открываются крышки отверстий для подачи воздуха.

После указанного переключения через 4 - 5 с, необходимых для заполнения воздухом системы восходящего потока, открываются краны коксового газа и„ клапаны доменного газа. К этому моменту в системе должно находиться количество воздуха, достаточное для загорания газа без хлопков. Общая продолжительность изменения направления потоков составляет в зависимости от конструктивного устройства механизмов и конструкций коксовой батареи 30 40 с. Через 20 - 30 мин происходит следующая кантовка. Последовательность операций сохраняется, меняются только номера кранов и клапанов.

Лебедки работают от электро- или гидропривода (в последних конструкциях) и включаются автоматически по заданной программе. Время между кантовками, пауза между кантовкой и включением декарбонизации устанавливается с учетом особенностей конструкции каждой системы коксовой батареи. На печах с нижним подводом при обогреве коксовым газом продолжительность паузы в кантовке, когда кантовочные краны закрыты, удлиняется на 60 - 70 с. Это необходимо для вентиляции подпростеночных коллекторов (корнюров, дюзовых каналов) от остатков газа с целью предотвращения хлопков в газоподводящей арматуре. Эта вынужденная мера ухудшает теплотехнические показатели печей. В настоящее время имеются разработки, которые позволяют ликвидировать удлиненную паузу.

Кантовочные лебедки, как правило, оборудованы резервными пневматическим и ручным приводами. Каждая действующая коксовая батарея должна быть оборудована автоматическим устройством предупреждения аварийных ситуаций при любых поломках кантовочного механизма и сигнализацией пропуска времени кантовки.

Дополнительно на батареях должно быть смонтировано устройство для кантования до полного перекрытия кранов отопительного газа при падении давления газа и уменьшении разрежения в регенераторах ниже установленной величины.

Управление кантовкой возможно в автоматическом, полуавтоматическом и аварийном режимах, а при неисправности электродвигателя или отсутствии электропитания — также от пневмопривода или ручного привода.