Устройство для определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи

(ГОСПАТЕНТ ССС фИзобретение относится к устройствам Недостатком данного устройства являдля определения давления угольной эагруэ- ется то, что из-эа существенного различия в ки на стены коксовой камеры и может быть геометрических размерах и способах за- ф1 ъ. йиспользовано в коксохимической промыш- грузки оно не моделирует промышленный ч ленности,: .:-процесс коксования; поэтому получаемыеЧ,)Известно устройство для определения данные не адекватны данным для йромыш- адавления, действующего на стены коксовой ленных условий. Другим недостатком уст- с печи в процессе коксования (давление рас-, ройства является потеря силы давления пирания), представляющее собой опытную из-за большой массы двигающейся стенки и печь, одна из стенок которой имеет воэмож- сил трения, что приводит кошибкам в опреность перемещаться,- "делении давления распирания, В опытномВ процессе коксования (нагрева угляпечи также невозможно определить-давлебез доступа воздуха) в результате сложныхние настены промышленной коксовойпечи, физико-химических превращений, выделе- возникающее в результате гравитационной нияифильтрациивзагрузкеобразующихся загрузки шихты с высокой скоростью ис - парогазовых продуктов возникает давле- большой (до 7 м) высоты (динамическийние, воздействующее на подвижную стенку, удар) и статическое давление столба шихты.соединенную С динамометром, фиксирую- Известно устройство для определения щим величину этого давления Я давления распирания угольной загрузки в(56) 1. Еркин Лпирания прирайонов СССлей, Вып.Х,2, Патенткл. 10 а 22/06.И., Лацкая М.П. Давление раскоксовании углей Восточных Р. Подготовка и коксование угСверловск, 1971.ФРГ М 1213376,1965.СТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГОЛЬНОЙ ЗАГРУЗКИ НА ОВОЙ ПЕЧИ(57) Область использованйя: в промышленной коксовой печи. Сущность изобретейия: устройство представляет собой корпус, на боковой поверхности которой выполнено отверстие, в отверстие устанавливается заподлицо с корпусом пластина, связанная с датчиком, Устройство помещается в печь через отверстие в двери так, чтобы пластина была параллельно стене. Давление, возни- кающее в процессе загрузки и коксования шихты, через пластину воздействует на датчик, преобразующий давление в сигнал, фиксируемый прибором. 3 э, и. ф-лы, 3 ил.сбой датчик, жестко закрепленный на стенкеопытной коксовой печи и связанный с регистрирующим устройством средствами связи, пропущенными через отверстие,выполненное в боковой стенке печи 2. 5Недостатком данного устройства является загрязнение датчика и его коррозия,что приводит к ошибкам в измерении давления распирания и усложняет процесс эксплуатации, 10Необходимость жесткого фиксирования датчика и необходймость соединенияего с регистрирующим прибором через боковую стенку печи ограничивает возможность его использования - данное 15устройство не может быть использовано непосредственно в промышленнои коксовойпечи,Другим недостатком данного устройства является то, чтоиз-за существенного раэличия в геометрйческих размерах и способезагрузки опытной печи не моделируетсяпромышленный процесс коксования, поэтому получаемые данные не адекватны данным по давлению распирания в 25промышленных печах, Поскольку известноеустройство может быть использовано только в опытной печи, оно непозволяет определить динамический удар при загрузке истатическое давление столба шихты в промышленных печах.Целью изобретения является повышение надежности,Цель достигается тем, что устройстводля определения давления угольной загрузки на стены коксовой печи, содержащее датчик, соединенный с регистрирующимприбором средствами для передачи сигнала, снабжено трубой, закрытой с одногоконца, и имеющей отверстие в боковой ее 40стенке, съемной пластиной, установленнойв отверстии заподлицо со стенкой трубы,причем датчик расположен в конце закрытой части трубы напротив отверстия в стенке и соединен со съемной пластиной. 45Цель достигается также за счет того, чтов устройстве внутри корпуса размещенытрубки для подачиохлаждающего агента кдатчику и выводу его из корпуса, а также засчет того, что средства для передачи сигнала от датчика к регистрирующему устройству частично размещены в трубке для подачиохлаждающего агента и вйутри трубы состороны открытого конца устан )вленэ поперечная перегородка . 55Передача давления угольноЗ загрузкина датчик при его размещении в трубе сталавозможной благодаря съемной пластине,установленной в боковой стенке, и соединению ее с датчиком,Размещение датчика и средств связидатчика с регистрирующим устройством вкорпусе, выпол;енном в виде трубы, позволяет сделать это устройство переносным ииспользовать в любой промышленной печи,Выполнение корпуса в виде трубы и установка пластины в отверстие трубы заподлицо с одной иэ боковых сторон трубыобеспечивает возможность извлечения устройства из коксовой печи через канал в загрузке, образованный корпусом устройства, .а значит возможность его многократного использования.Охлаждение датчика путем подачи охлаждающего агента через трубки в зону расположения датчика, обеспечиваетиспользование устройства при температурах, превышающих максимально допустимую температуру работы датчика, а наличиеразделяющей перегородки повышает эффективность охлаждения датчика,В случае использования в качествесредств связи металлических проводников,размещение последних в трубках для подачи охлаждающего агента обеспечивает ихэффективное охлаждение, что позволяет использовать проводники из металла с температурой плавления ниже температурырабочей среды (до 1100 С) и уменьшаетпогрешность измерения в том случае, еслиизменение сопротивления проводников ээсчет температурного коэффициента сопротивления оказывает влияние на результатизмерения (например, при использовании вдатчике тензорезисторов).Сравнение заявляемого техническогорешения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна",При изучении других известных решений в данной области техники признаки,отличающие заявляемое изобретение отпрототипа, не были выявлены и поому ониобеспечивают заявляемому техническомурешению соответствие критерию "существенные отличия".На фиг. 1 представлен общий вид с местным разрезом корпуса; на фиг, 2 - продольный разрез корпуса одного иэвозможных вариантов предлагаемого устройства, На фиг. 3 представлен график изменения давления, воздействующего настены печи в процессе загрузки и коксования угольной шихты, полученный при измерении давления в промышленной коксовойпечи предлагаемым устройством.Устройство состоит из трубы 1, на боковой поверхности которой выполнено отверстие 2, в котором установлена зэподлицо сбоковой стенкой съемная пластина 3, связанная с датчиком. Датчик содержит мембрану 4, шток 5 и упругую пластину 6, с укрепленными на ней тензорезисторами 7, опирающуюся на выступы 8. Тензорезисторы 7 соединены с регистрирующим прибором 9. Пластина 3 соединена с упругой пластиной 6 штоком 5, Внутри трубок 1 поперек ее установлены перегородка 10, трубки 11. Перегородка 10 делит объем корпуса на две зоны, В зоне между перегородкой 10 и закрытым концом трубы расположен датчик, Концы трубок 11 помещены в зоне располокения датчика, Проводники 12 пропущены через две трубки 11,Устройство работает следующим образом. Трубу 1 с размещенным в ней датчиком устанавливают в кокосовую печь перед за"грузкой шихты через отверстие в двери или через загрузочный люк таким образом, чтобы отверстие 2 и установленная в ней пластина 3 были расположены параллельно греющей стенке коксовой печи, При воздействии угольной шихты давление через пластину 3 передается на мембрану 4, шток 5, на упругую пластину 6, что вызывает ее прогиб, который с помощью тензорезисторов 7 преобразуется в выходной сигнал, поступающий через металлические проводники 12 на прибор 9.В момент загрузки угольной шихты (т,) фиксируется пик давления (Рд) - , это динамический удар, обусловленный гравитационной загрузкой шихты в камеры, Далее наступает кратковременная стабилизация давления (Рст) - в этот момент времени фиксируется статическое давление столба шихты в камере. В последующее время измеряется сумма давления распирания, возникающего в результате сложных физико-химических превращений угля и выделения и фильтрации парогазовых продуктов коксования, и статического давления, причем последнее по мере коксования и отхода коксового пирога от стен печи прекращает свое действие.Для предотвращения нагрева тензорезисторов выше максимально допустимой температуры работы, в одну из труб 11 для охлаждения подается воздух или вода, которые после охлаждения тензорезисторов выходят через оставшиеся трубы 11.Перед работой необходимо выполнить тарировку устройства и определить зависимость величины выходного сигнала от температуры датчика при отсутствии нагрузки на пластину 3 для введения соответствующей поправки при обработке получаемых данных,5 Устройство позволяет получить количественные данные всей суммы нагрузок на стены промышленных коксовых печей, на любом уровне от пода печи, во всем диапазоне температур коксования. Это позволит10 при коксовании промышленных шихт, при внедрении новых процессов подготовки и коксования углей подобрать технологические и эксплуатационные параметры процесса коксования, исключающие15 возмокность разрушения кладки коксовых печей, стоимость которой достигает 30 от стоимости коксовой батареи в 13-16 млн, руб, Конструкция устройства обеспечивает его многократное использование и простоту20 эксплуатации. В настоящее время изготовлен опытный образец предлагаемого устройства и осуществляется его испытание на батарее М. 7 ЗСМК. Внедрение устройства предполагается осуществить там же в первом25 полугодии 1990 г.Оормула изобретения1. Устройство для определения давле 30 ния угольной загрузки на,стены коксовойпечи, содержащее датчик, соединенный срегистрирующим прибором средствами дляпередачи сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности, оно35 снабжено трубой, закрытой с одного концаи имеющей отверстие в боковой стене,съемной пластиной, установленной в отверстии заподлицо со стенкой трубы, при этомдатчик расположен в конце закрытой части40 трубы напротив отверстия в стенке и соединен со съемной пластиной,2.Устройство пои, 1, отл ича ющеес я тем, что внутри трубы размещены трубкидля подачи охлаждающего агента к датчику45 и выводу его из корпуса.3. Устройство по пп, 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что средства для передачисигнала от датчика частично размещены втрубке для подачи охлаждающего агента.50 4, Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что внутри трубы со стороныоткрытого конца установлена поперечнаяперегородка..Ю 87 У 1 ставитель С;Стахехред М,Моргентал Ъ Тираж ., Подписное рственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5