Устройство для использования паров, выделяющихся при тушении кокса

Класс 10 а, 17 М 50157 ПАТЕНТ НА БРЕТЕНИЕ НИЕ И ойства для использования паров, в тушении кокса. патенту ин-ца Освальда Геллер (Озжа 1 й Не 11 ег),Берлине, Германия, заявленному 15 июня 1929 годента опубликовано 31 авгус пространяется на 15 лет от 1936 года,августа 193 б го Уже известна идея использования теплоты раскаленного кокса при выходе его из печей для получения водяного пара, причем для этой цели раскаленный кокс вводится в автоклав, и после плотного закрытия последнего кокс обрызгивается водой, При этом образуются, так называемые, пары гашения, которые главным образом состоят из водяного пара и водяного газа. Образовавшийся таким образом пар загрязнен и вследствие прерывистости процесса образуется периодически. Известно также, что эти пары гашения посредством непрямой теплопередачи через поверхность нагрева можно использовать для получения теплой воды или чистого пара более низкого давле. ния, чем пары гашения. При этом после конденсации водяного пара остается водяной газ, Эти способы имеют тот недостаток, что благодаря активным составным частям паров гашения страдают поверхности нагрева и вследствие непрямой теплопередачи имеет место значительная трата времени и потеря энергии,Данное изобретение касается способа и устройства для выполнения его с целью более совершенного использования паров, периодически выде. ляющихся при гашении кокса в авто- клаве.Согласно изобретению водяной газ и водяной пар получаются оба отдельно под давлением без теплопередачи через поверхность нагрева. Периодически выделяющиеся в камере гашения пары гашения направляются в водяное пространство парособирателя автоклава. При этом водяной пар паров гашения конденсируется в воде автоклава, тогда как не конденсируемый водяной газ и другие примеси перманентных газов через воду поднимаются вверх и собираются в паровом пространстве, При этом в автоклаве возникает давление, которое выше, чем давление, соответствующее господствующей в нем температуре, Поступающие из камеры гашения пары гашения имеют более высокое давление, чем давление в автоклаве, Последнее поддерживаетсяавтоматически посредством регулирующего клапана на желаемой высоте, Благодаря разности между давлением в автоклаве и давлением, которое соответствует температуре воды, имеется разность температур между поступающими парами гашения и водою автоклава. Вследствие этого происходит быстрая конденсация водяного пара из поступающих паров гашения, между тем как водяной газ уходит наружу через паровое пространство автоклава и регулирующий клапан с небольшим остатком пара.Для пояснения физических процессов служит следующий пример. Пары гашения состоят примерно из 15 объемных частей водяного пара и 1 объемной части водяного газа. Если пары гашения имеют при этом абсолютное давление в 16 атмосфер, то это давление составляется из парциального давления водяного пара в 15 атм. абс. и парциального давления водяного газа в 1 атм. абс. В автоклаве господствует почти то же самое давление, как и в камере гашения, т. е. общее давление приблизительно в 16 атм. абс. Если, например, вода в автоклаве имеет температуру в 169,6, соответственно давлению пара в 8 атм, абс., то в паровом пространстве над водой находится смесь из водяного газа и пара с парциальным давлением 8 атм. абс. для водяного пара и 16 - 8 - 8 атм, абс, для водяного газа, т. е, на 1 объем пара приходится 1 объем газа. Водяной газ такого состава покидает автоклав.Ниже устанавливается, сколько про. центов заключающегося в парах гашения водяного пара конденсируется в водяном пространстве и сколько процентов уходит вместе с водяным газом: поступают 15 частей водяного пара на 1 часть водяного газа, выходят 1 часть водяного пара и 1 часть водяного газа.Таким образом конденсировались ф/ц водяного пара или 93,5%, тогда как только 6,5% водяного пара уходят вместе с водяным газом, т. е. большая часть водяного пара удерживается в воде автоклава, причем одновременно происходит соответствующее повышение температуры воды, Разница температур между поступающими парами гашения и температурою воды в собирателе составляет в данном примере около 197 - 169,6=27,4, соответственно температуре пара в 15 атм. в 1 или пара в 8 атм, - 169,6,Настоящее изобретение использует этот факт, чтобы осуществить выгодное, экономящее время, надежное и обеспечивающее большой выход получение практически чистого водяного пара и водяного газа.На прилагаемом чертеже фиг, 1 - б изображают различные варианты устройства для выполнения способа.Устройство согласно фиг. 1 состоит по существу из камеры гашения 7, автоклава.парособирателя 2, подогревате. ля воды для обрызгивания 3 и насоса 4, После того, как раскаленный кокс с помощью ящика 5 введен в камеру гашения 1 и крышка 6 плотно закрыта, кокс обрызгивается горячей водой, Последняя поступает из резервуара 3, направляется с помощью насоса 4 через трубопровод 7 в камеру гашения 1, где она с помощью распределительной трубки 8 равномерно распределяется над коксом. При этом образуются пары гашения, давление которых быстро возрастает, Как только давление в камере гашения 1 превысит давление, господствующее в автоклаве 2, давление камеры 1 посредством открытия клапана 9 передается через трубопровод 11 в водяное пространство автоклава 2. Пар известным уже образом вводится с помощью распределительной трубы 72. При прохождении паров гашения через водяное пространство водяной пар конденсируется при одно. временном подогревании воды в паро. собирателе, между тем как не кондея. сируемый водяной газ собирается в паровом пространстве 73. Теперь в камере гашения и в собирателе происходит дальнейшее повышение давления, пока регулирующий давление клапан 19 автоматически не откроется, Это давле. ние может быть по желанию установле. но путем нагрузки клапана 19. Водяной газ с небольшими остатками водяного пара уходит через трубопровод 18 к месту потребления, Как только гашение кокса окончено, клапан 9 закрывается, а клапан 70 открывается. Теперчнаходящийся в камере гашения 7 остаточный пар, равно как и пар, образующийся вследствие прекращения давления из кокса благодаря дополнительному испарению, поступает через труба. провод 15 и распределитель 1 б в водяное пространство открытого подогревателя воды для обрызгивания 3 и прямо вводится в него, Вода для обрызгивания подогревается таким образом почти до 100. Как только кокс погашен и клапан 9 закрыт, в автоклав 2 больше не попадает новый водяной газ. Находящаяся в паровом пространстве смесь из водяного газа и пара уходит через клапан 79 до тех пор, пока давление в автоклаве не выравняется с давлением, которое соответствует температуре воды в нем. Как только перепускной кла. пан 19 закрыт, паровой клапан 21 открывается. Через клапан 21 и трубопровод 20 теперь выходит пар, который накопился в водяном пространстве автоклава, и таким образом отделенный от водяного газа направляется к местам потребления.Перед новой загрузкой, т. е. перед вторичным открытием клапана 9 клапан 21 закрывается. Во время отдачи пара из автоклава давление пара и температура воды падают до первоначальной высоты и поднимаются опять вследствие нового введения паров гашения,Вместо того, чтобы водяной пар и водяной газ направлять по отдельным трубопроводам 18 и 20 к местам потребления, их отводка может происходить также таким образом, что водяной газ и пар один за другим отводятся через общую отводную трубу 22 (фиг. 2). При этом клапан 23 является предохранительным. Оба клапана 79 и 23 тогда работают автоматически в соответствии друг с другом таким образом, что в то время, как клапан 19 открыт, в трубопроводе 20 за редукционным клапаном 23 возникает повышение давления, вследствие чего последний закрывается. Как только уравнительный клапан 19 закрыт, давление в трубопроводе 78 падает. Вследствие этого редукционный клапан 23 автоматически открывается и дает пару возможность направиться к местам потребления.Другая форма выполнения устройства изображена на фиг, 3. Она отличается от изображенной на фиг. 1 тем, что подогретая приблизительно до 100 вода для обрызгивания из снабженного фильтром 25 подогревателя 3 посредством насоса 4 и трубопровода 2 б накачивается в автоклаве 2 и из него через посредство трубопровода 28 и насоса 29, равно как трубопровода 7, разбрызгивается над коксом в камере гашения.На трубопроводе 2 б помещен возвратный клапан 27 и на трубопроводе 7 запорный клапан 30. Такое устройство имеет то преимушество, что вода автоклава 2 постоянно возобновляется, что вода для обрызгивания кокса берется из автоклава 2 посредством насоса 29 и трубопроводов 28 и 7 и что таким образом . истраченная вода из подогревателя воды для обрызгивания 3 посредством насоса 4 и трубопровода 2 б снова направляется в автоклав 2, В подогревателе воды для разбрызгивания 3 истраченная вода, само собой разумеется, вновь восполняется посредством водопровода О и через клапан 24 или через снабженный поплавком клапан. Таким образом избегается концентрация механических и растворимых примесей в воде автоклава 2.Кроме того, происходит дальнейшее подогревание воды для разбрызгивания до господствующей в автоклаве температуры, которая при этой температуре разбрызгивается над коксом, благодаря чему достигается улучшение качества и увеличение количества водяного газа,Описанный способ можно, согласно фиг. 4, выгодным образом непосредственно комбинировать с газовыми печами 31 так, что отведенные через трубопровод 22 одно за другим вещества (водяной пар или водяной газ) проводятся через газовые печи 31 и что полученный при этом продукт через отводной патрубок 32 печи направляется к местам потребления, При этом водяной пар превращается в водяной газ, который в раскаленном коксе 33 улучшается благодаря тому, что часть углекислоты превращается в окись углерода, Кроме того, заключающийся в водяном газе небольшой остаток водяного пара также превращается в водяной газ,Особый способ выполнения состоитв том, что клапаны 79 и 27 так согласованы друг с другом, что оба вещества (водяной газ и водяной пар) вводятся одновременно и в любой смесив печи 31.В изображенных на фиг. 5 и 6 формах выполнения изобретения применены два автоклава 2 а и 2 Ь, расположенные параллельно друг другу, с цельюсделать возможным непрерывное получение пара для потребления или водяного газа из устройства независимо отпроисходящего прерывисто производ.ства пара в аппарате для гашениякокса 7.фиг. 6 по отношению к фиг. 5 пред-ставляет боковой вид, только для болееясного изображения части фиг. 6 не всепредставлены в точной проекции поотношению к фиг. 5,В устройстве согласно фиг. 5 предусмотрены следующие резервуары и аппараты; камера для гашения кокса 7, дваодинаковых автоклава 2 а и 2 Ь, резервуар для хранения воды для разбрызгивания 3, особый закрытый подогревательводы для разбрызгивания 701, над кото.рым находится заполненный насадком холодильник 103, Эти различные резервуары и аппараты согласно фиг. 5 и 6 соединены друг с другом при включении насосов и клапанов следующим образом.Из камеры для гашения кокса 1 трубопровод 704 ведет к распределителям12 автоклава 2 а и 2 Ь. Каждый из этихраспределителей 72 может быть выключен помощью приспособленного на ответвляюцихся трубопроводах 105 клапана 10 б или 10 ба. В трубопровод 704включен возвратный клапан 707.Дальнейшее выключаем ое посредством клапана 708 ответвление 709 трубопровода 104 ведет к распределителю7 б сосуда 3 для хранения воды для разбрызгиванияя.Паровые пространства 73 автоклава2 а и 2 Ь присоединены посредствомтрубопроводов 11 О и 771 к трехходовому клапану 112, К последнему с другойстороны присоединена отводная труба113, в которую включен возвратныйклапан 114,Из каждого парового пространства 13автокланов 2 а и 2 Ь идет трубопровод 115 на дно подогревателя воды для разбрызгивания 707, причем соедине. ние с каждым из автоклавов 2 а и 2 Ь обеспечивается возвратными клапанами 11 б и 117,Чтобы автоматически ограничить верхний уровень воды в автоклавах 2 а и 2 Ь, под местом присоединения трубопровода 115 предусмотрено по отвод. ному трубопроводу 118, которые осуществляют переход воды из автоклавов 2 а и 2 Ь к подогревателю воды для разбрызгивания 107.Из обоих возвратных клапанов 71 б и 717 каждый раз автоматически открывается тот, соответствующий авто. клав которого 2 а или 2 Ь находится в состоянии нагрузки, тогда как принадлежащий другому автоклаву (в дан. ном случае отдающему пар) клапан 11 б или 117 запирает последний, не впуская паров гашения.Находящаяся в сосуде 3 вода гашения выкачивается насосом 719 через трубопровод 120 и направляется в ороситель 703. Собравшаяся в находящемся под ним приемнике 701 горячая вода направляется тогда к разбрызгивающей трубе 8 камеры гашения 1 посредством включенного в разбрызгивательный трубопровод 121 насоса 722, тогда как водяной газ направляется к местам потребления через регулирующий давле. ние клапан 124 трубопровода 723,П редм е т и зоб р е те н и я.1. Устройство для использования паров, выделяющихся при тушении кокса, состоящее из автоклава с расположенными в нижней части его пароподводящими трубами, отличающееся тем, что названный автоклав снабжен двумя взаимно связанными регулирующими клапанами 79 и 27, предназначенными клапан 79 - для непрерывного выпуска в период тушения из автоклава не конденсирующихся газов, отделенных от паров путем конденсации их под давлением, превышающим давление, соответствующее температуре кипения воды в автоклаве, и обусловленным присутствием не конденсирующихся газов, и клапан 27 - для выпуска из автоклавав последующий период под более низким давлением водяных паров (фиг. 1).2, Форма выполнения устройства, означенного в п. 1, отличающаяся тем, что клапаны 19 и 23 установлены на па. трубках 18 и 20, присоединенных к об. щей трубе 22 (фиг. 2).3, форма выполнения устройства, означенного в п. 1, отличающаяся тем, что автоклав 2 для использования его воды для тушения кокса в нижней части соединен через насос 29 с камерой тушения 1, а для пополнения запаса воды в автоклаве в верхней части соединен через насос 4 со сборником 3 разбрызгиваемой воды (фиг. 3).4, Форма выполнения устройства, означенного в п. 1, отличающаяся тем, что для подогрева воды, направляемой в автоклав 2 из сборника 3, последний снабжен распределителем 15 для пара,выделяющегося в камере тушения 7в последний период тушения (фиг. 3).5, Форма выполнения устройства поп. 1, отличающаяся тем, что для проведения отделенных от паров газов через слой раскаленного кокса автоклав 2через клапан 79 соединен с газогенератором 37 (фиг. 4),6. Форма выполнения устройства поп. 1, отличающаяся тем, что к камеретушения присоединены два автоклава,снабженные вентилями для переключения направления пара-газовой смеси,выделяющейся при тушении, поочередно через один или другой автоклав(фиг, 5 и 6),7, При устройствах, означенных в пп,1 - 6, применение автоматических переключателей клапанов.