ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Перегородка между камерой охлаждения кокса и камерой нагрева шихты выполнена термически тонкой, например метал­лической или металлокерамической. В камере охлаждения кокса размещен один теплообменный элемент с проточным теплоноси­телем и установка снабжена источниками инертного газа повы­шенного давления, связанными с испарительными концами теп­ловых труб через запорный вентиль.

Выполнение теплообменного устройства в виде шахты и установки тепловых труб позволит обеспечить эффективный кос­венный теплообмен между коксом и угольной шихтой, благодаря чему отпадает необходимость в установке сепараторов для их разделения.

Осуществление косвенного теплообмена между коксом и шихтой позволит также улучшить качество шихты за счет пре­дотвращения попадания в нее кокса, уменьшить потери шихты с коксом, сократить выбросы пыли и газов благодаря сокращению количества аппаратов в установке и «мягкому режиму» теплооб­мена.

В качестве промежуточного теплоносителя в тепловых тру­бах преимущественно используется жидкость, образующая двух­фазную среду в рабочей зоне температур. При испарении и кон­денсации такого теплоносителя коэффициент теплоотдачи на 1-2 порядка выше, чем при использовании однофазного теплоносите­ля.

Теплообменные элементы могут быть выполнены в виде вертикально установленных пакетов, в которых тепловые трубы расположены параллельно одна другой и при необходимости за­щищены общим покрывающим листом кожухом от абразивного износа и от проникновения мелких частиц кокса или шихты в уг­лубления между трубами, где могут образоваться изоляционные прослойки.

Шахматное расположение тепловых труб и их пакетов по­зволяет при теплообмене с сыпучей средой на каждой последую­щей ступени восстанавливать температурный напор между слоем сыпучей среды и поверхностью трубы, так как слой кокса, нахо­дящийся в средине и имеющий более высокую температуру, при переходе в следующий ряд теплообменных элементов оказывает­ся только относительно холодной поверхности.

Для непрерывного движения кокса и предотвращения его зависания расстояние (по горизонтали) между трубами и пакета­ми должно быть не меньше восьми максимальных размеров кус­ков кокса (0,8-0,9). Соединение тепловых труб в пакеты, особен­но при наличии кожуха, приводит к повышению жесткости и прочности теплообменного элемента, а также способствует по­вышению качества кокса за счет плавного продвижения его без дробления вдоль плоской поверхности кожуха (стержнеподобное движение).

Выполнение перегородки термически тонкой, то есть с ма­лым термическим сопротивлением по толщине Бета/Лямбда , где Лямбда тепло-водность материала, Бета толщина перегородки, например металли­ческой или металлокерамической, позволит уменьшить поверх­ность тепловых труб и общие размеры агрегата. Установка в кок­совую камеру теплообменных элементов с проточным теплоно­сителем обеспечивает утилизацию избыточного тепла, которое не может быть воспринято шахтой. По расчетам, для нагрева шихты до принятой в данной схеме конечной температуры 130-140°С необходимо лишь 35-50% тепла кокса при охлаждении его от 1000 до 200°С.

Теплообменные элементы с проточным теплоносителем могут быть размещены в любой температурной зоне коксовой камеры, но предпочтительнее в низкотемпературной зоне. Тепло-обменные элементы с тепловыми трубами предпочтительно раз­мещать в зоне высоких температур кокса в связи с большей на­дежностью тепловых труб по сравнению с элементами с проточ­ным теплоносителем (выход из строя, разгерметизация или заку­порка одной тепловой трубы не влияют на работу соседних и не­намного ухудшают эффективность агрегата в целом).

Введение системы газорегулирования, состоящей из ис­точников инертного газа повышенного давления, сообщенных через запорный вентиль с испарительными участками тепловых труб, обеспечивает возможность регулирования схода шихты в случае ее зависания около конденсационных участков тепловых труб. Привод запорного вентиля может быть соединен с датчиком перемещения шихты.