Конструкция печей ПК

Печи акционерного общества Ф.И. Коллен в Дортмунде

Печи Чижевского и Нагорского

Сущностью этих печей является предложенная ими конструкция отопительных простенков для максимального увеличения степени рециркуляции. В ранее рассмотренных печах степень рециркуляции составляет: V^пг_рец/V^пг_уход = 20 – 40 %.

Авторы предложили разместить верхние перевальные окна и нижние рециркуляционные окна во всех разделительных перегородках между вертикалами. Максимальное увеличение степени рециркуляции, по мнению авторов, должно было обеспечить сокращение периода коксования до 10 часов.

За счет такого изменения степень рециркуляции составила90 – 105%. Высокая степень рециркуляции и её двусторонность обусловили специфический внешний вид факела: спокойный и непрозрачный даже при высоких коэффициентах избытка воздуха. В результате этого наблюдается перегрев верха на 40 – 50 ⁰С, по сравнению с контрольными печами. Перегрев привел к повышению расхода тепла на 6%.

Последующая практика работы печей с парными вертикалами показала целесообразность не максимальной, а регулируемой рециркуляции.

На основании выше рассмотренных конструкций пришли к оптимальным условиям обогрева коксовых печей. Создание современных печей является крупным достижением, т.к. их конструкции разработаны на основе твердых теоретических предпосылок, касающихся вопросов организации горения в отопительных каналах.

Из зарубежных конструкций наибольший интерес представляет печь Колена.

В этих печах применена разновидность обогревательной системы из парных вертикалов с переменным обогревом сверху вниз и снизу вверх. Отличительным признаком этой конструкции печей является одновременное горение во всех вертикалах одного отопительного простенка.

Достоинства печей ПВР: 1. Хорошая равномерность обогрева по высоте

2. Малое гидравлическое сопротивление

3. Общность отопительной системы батареи

4. Меньший расход тепла на коксование

5. Высокая прочность кокса

6. Устойчивость гидравлического режима

Недостатки: 1. Много опасных стенок в регенераторах

1. Сложность кладки корнюрной зоны.

Конструкция печей ПК в 1921 году запатентованы в США. Печи этой системы строили в США – фирма Копперс, в Европе – фирма Дистикок и Вудам-Декхем. Простота конструкции и достаточное по тому времени техническое совершенство печей Беккера обеспечили им широкое применение в США и Европе.

В бывшем СССР строительство печей Беккера началось в 1930 году когда была приобретена техническая документация у фирмы Копперс, т.к. огнеупоры для первых печей поставляла немецкая фирма Г.Копперс, то ею и была произведена переработка («нормализация») чертежей американской фирмы. По этим чертежам были построены первые батареи печей Беккера в СССР. После переработки, выполненной Гипрококсом в 1932-33 годах, печи стали называться печами Беккера - Гипрококса 1-ой нормализации.

При этой и всех последующих модификациях печей с перекидными каналами было предложено много новых конструктивных решений отдельных узлов, однако общая схема движения газовых потоков оставалась неизменной.

Конструкция печей Беккера имеет ряд положительных сторон:

1. Простота теплотехнической схемы;

2. Удачное сочетание регенераторов (чередование потоков через 4);

3. Простота конструкции корнюрной зоны и небольшая длина косых ходов.

Однако старым конструкциям печей Беккера были присущи и существенные недостатки: 1. Неравномерный нагрев по высоте. Разница между верхом и низом коксового пирога составляла 350 – 400 ⁰С (верх хуже грелся). Кокс получается неравномерным по крупности, и период коксования затягивается до 16,5 – 17 часов.

2. В печах старой конструкции сборный горизонтальный канал приходился как раз на уровне подсводового пространства. Кроме того, из-за прососов продукты горения поступали из перекидного канала в подсводовое пространство. Это приводило к перегреву подсводового пространства и заграфичиванию и к ухудшению качества химических продуктов коксования.

3. Была большая толщина простеночного кирпича между камерами и вертикалами (140 мм), что заставляло держать температуру в вертикалах на 60 – 80 ⁰С или увеличивать период коксования на 1,5 – 2 часа.

4. Большое гидравлическое сопротивление (бананы, регистры, перекидной канал), поэтому необходима большая тяга. Это причина больших перетоков газов в системе с восходящего потока в нисходящий поток.

5. Неудовлетворительная конструкция корнюрных кирпичей (он состоит из двух половин). Из-за этого низкая плотность, и газ, попадая в регенераторы, оплавляет насадку.

6. Неудовлетворительно решен вопрос о месте выхода газа из горелки.

7. Большая затрата огнеупорного материала, следовательно большие капиталовложения. Расход на 1 печь Беккера составляет 183 т, вместо 165 т на 1 печь ПВР. Много фасонов 544.

В связи с этим встали задачи: 1. Как-то надо было вытянуть факел в простенке батареи.

2. Надо избежать перегрева подсводового пространства

3. Надо было отказаться от трехступенчатой стенки за счет этого уменьшить её толщину.

Для ликвидации недостатков старых печей Беккера и решения поставленных задач Гипрококс последовательно провел ряд нормализаций кладки этой системы.

I – нормализация (1932 – 33 гг): 1. Снизили высоту горизонтального канала для уменьшения перегрева подсводового пространства

2. Уменьшили число фасонов с 544 до 380.

II – нормализация (1938 год): 1.Увеличено сечение косых ходов и размер выходов из вертикала в горизонтальный сборный канал, что уменьшило гидравлические сопротивления.

2.Введена фасонная насадка регенератора

3.Число фасонов уменьшено до 260.

Нормализация 1942 года (ПК-42): Уменьшено число ступеней стенки между камерой и вертикалом с 3 до 2, за счет этого увеличилось производство на 8 – 10 %.

ПК-45: 1. Число фасонов уменьшено до 208.

2. Убраны промежуточные перегородки в регенераторах.

3. Более плотная стала кладка.

ПК-47: 1. Горелка вынесена на под вертикала, что дало снижение разницы температур по оси пирога между верхом и низом с 350 – 400 мм до 250 – 350 мм.

Дата добавления: 2014-01-07