ES2269698T3 - Dispositivo para la regulacion de la presion del gas de una camara de horno de coque. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la regulación de la presión del gas en una cámara de horno de coque con una cubeta de inmersión (4) a la que se alimenta agua así como con un tubo de inmersión (6), que está conectado el espacio de gas de la cámara de horno de coque (1) y que termina en la tasa de inmersión, en el que la cubeta de inmersión (4) presenta un rebosadero (8) así como una salida (9) que se puede cerrar y en el que el tubo de inmersión (6) está configurado con una sección extrema (10), cuya sección transversal de salida de gas libre depende del nivel del líquido (11) en la tasa de inmersión (4), caracterizado porque para la regulación del nivel del líquido (11) está previsto un tubo de salida (13) para el agua, cuyo extremo en el lado de entrada se proyecta en el tubo de inmersión (6) y contiene orificios de entrada (14) en el lado envolvente para la alimentación del agua, porque dentro del tubo de salida (13) está dispuesto un registro (15) abierto en los dos lados frontales, que cierra los orificios de entrada (14) del tubo de salida (13) de acuerdo con su posición en la dirección longitudinal y que forma un rebosadero regulable verticalmente para el agua que afluye al tubo de salida (13), y porque el extremo del lado de entrada del tubo de salida (13) está rodeado por un tubo de sifón (16), que cierra el tubo de salida (13) en el lado superior y forma un canal anular, que desemboca por debajo del tubo de inmersión (6) en la cubeta de inmersión (4) para la admisión de agua.
Description
Dispositivo para la regulación de la presión del
gas de una cámara de horno de coque.
La invención se refiere a un dispositivo para la
regulación de la presión del gas en una cámara de horno de coque con
una cubeta de inmersión a la que se alimenta agua así como con un
tubo de inmersión, que está conectado el espacio de gas de la cámara
de horno de coque y que termina en la tasa de inmersión, en el que
la cubeta de inmersión presenta un rebosadero así como una salida
que se puede cerrar y en el que el tubo de inmersión está
configurado con una sección extrema, cuya sección transversal de
salida de gas libre depende del nivel del líquido en la tasa de
inmersión.
Se conoce a partir del documento EP 0 649 455 B1
un dispositivo de este tipo. A través de la modificación del nivel
del líquido en la bolsa de inmersión se puede regular la presión del
gas de una cámara de horno de coque asociada en función del
desprendimiento de gas. La modificación del nivel del líquido en la
cubeta de inmersión se lleva a cabo de forma indirecta a través del
control de la admisión de agua y de la salida de agua. En este caso,
se ajustan niveles de agua de equilibrio, que depende de la presión
estática de la columna de agua en la cubeta de agua así como de la
sección transversal libre del orificio de salida y se modifican en
el caso de oscilaciones en la cantidad de admisión o en la cantidad
de salida. En el caso de que se produzca un defecto técnico en uno
de los dispositivos para el control de la admisión de agua o de la
salida de agua, existe el peligro de que el nivel del agua de
equilibrio se modifique de forma incontrolada y o bien se eleve la
presión en la cámara del horno de coque demasiado o caída
excesivamente en la cámara del horno de coque. En el caso de una
subida de la presión, se pueden producir emisiones a través de los
cierres del horno. En el caso de una caída de la presión, existe el
peligro de una irrupción de agua en la cámara del horno de coque, lo
que puede conducir a un recalentamiento. Además, es un inconveniente
que para cada cámara del horno de coque de una batería de hornos de
coque, es necesaria una regulación costosa para la fijación y
dosificación de la admisión y de la salida del agua durante un
proceso de fermentación.
En una forma de realización alternativa descrita
en el documento EP 0 649 455 B1 (figura 10), el tubo de inmersión
presenta una pieza extrema que se puede prolongar de forma
telescópica. La regulación de la presión de la cámara se lleva a
cabo a través de la inmersión diferente de la pieza extrema en el
sumidero del colector de la cubeta de inmersión. En virtud de las
dimensiones grandes del tubo de inmersión que conduce gas, es
necesaria una mecánica costosa para el ajuste de la pieza extrema.
Además, es problemática la obturación entre la pieza extrema
telescópica y el tubo de inmersión.
Se conoce a partir del documento DE 4424874 C1
un procedimiento y un dispositivo para la humectación del colector y
para la aspiración del gas de relleno de una batería de hornos de
coque.
La invención tiene el cometido de indicar un
dispositivo para la regulación de la presión del gas en una cámara
de horno de coque, que permite una regulación directa y exacta del
nivel del líquido en la traza de inmersión. Debe estar constituido
de forma sencilla en cuanto a la construcción y debe garantizar un
funcionamiento seguro, sencillo desde el punto de vista de la
técnica de regulación, de la cámara de horno de coque.
Partiendo de un dispositivo con las
características descritas al principio, el cometido se soluciona de
acuerdo con la invención
para la regulación del nivel del líquido está
previsto un tubo de salida para el agua, cuyo extremo en el lado de
entrada se proyecta en el tubo de inmersión y contiene orificios de
entrada en el lado envolvente para la alimentación del agua,
porque dentro del tubo de salida está dispuesto
un registro abierto en los dos lados frontales, que cierra los
orificios de entrada del tubo de salida de acuerdo con su posición
en la dirección longitudinal y que forma un rebosadero regulable
verticalmente para el agua que afluye al tubo de salida, y
porque el extremo del lado de entrada del tubo
de salida está rodeado por un tubo de sifón, que cierra el tubo de
salida en el lado superior y forma un canal anular, que desemboca
por debajo del tubo de inmersión en la cubeta de inmersión para la
admisión de agua.
En el dispositivo de acuerdo con la invención,
la posición respectiva del canto superior del registro define la
altura del nivel del agua dentro de la cubeta de inmersión. A través
de los movimientos de ajuste del registro se puede regular de una
manera directa y muy precisa el nivel del agua. La regulación se
lleva a cabo dentro del tubo de inmersión y, por lo tanto, sobre el
lado de admisión del gas, donde solamente pueden aparecer
turbulencias reducidas de la superficie del agua. En oposición a la
superficie del agua fuera del tubo de inmersión, que es removido en
turbulencias fuertemente a través de las burbujas ascendentes del
gas que circula hacia fuera, la superficie comparativamente
tranquila del agua dentro del tubo de inmersión permite un ajuste y
una regulación muy precisas del nivel del líquido. El tubo de sifón,
que está dispuesto en el extremo del lado de entrada del tubo de
salida, que cierra el tubo de salida por el lado superior y que
forma un canal anular, que desemboca debajo del tubo de inmersión en
la bolsa de inmersión para la admisión de agua, impide que salga una
corriente de gas a través del tubo de salida y que influya de una
manera negativa sobre la regulación. El gas es forzado a través de
la disposición del tubo de sifón, a tomar el camino desde el tubo de
inmersión a través de la inmersión de agua regulable en su altura o
bien -cuando la inmersión no es completa- a través de la sección
transversal de salida del gas libre del tubo de inmersión. La
longitud del tubo de sifón depende de la zona de regulación
requerida para el ajuste del nivel del líquido. Se entiende que el
canto inferior del tubo de sifón debe encontrarse siempre por debajo
del nivel del agua ajustado en la cubeta de inmersión, para impedir
una penetración del gas.
La cubeta de inmersión se puede inundar,
moviendo el registro a su posición más alta y cerrando totalmente de
esta manera los orificios de entrada en el lado envolvente del tubo
de salida. No es posible ya una salida de agua desde la cubeta de
inmersión a través del tubo de salida. Dentro de la cubeta de
inmersión se ajusta una columna de agua, que está fijada a través
del rebosadero de la tasa de inmersión. La columna de agua está
dimensionada de tal forma que se interrumpe el camino del gas entre
el espacio del gas de la cámara de horno de coque y un colector de
gas bruto sobre el lado de salida de la corriente del dispositivo.
En esta posición de funcionamiento se puede abrir la cámara del
horno de coque y se puede descargar coque fermentado.
La cubeta de inmersión se puede vaciar también
totalmente, abriendo la salida de la cubeta de inmersión. Cuando la
cubeta de inmersión está vacía, el espacio de gas de la cámara del
horno de coque está en conexión, sin regulación de la corriente de
gas con un colector de gas bruto sobre el lado de salida de la
corriente del dispositivo, de manera que se aspiran gases con la
presión negativa que predomina en el colector de gas bruto. Este
ajuste de la función se necesita para suspender una cámara del horno
de coque recientemente rellena con carbón en el colector de gas
bruto de una batería de hornos de coque.
De acuerdo con una forma de realización
preferida de la invención, el tubo de salida está conectado como
elemento de ajuste móvil en un tapón de cierre, que está asociado a
la salida de la taza de inmersión, siendo descargada el agua que
sale por el tubo de salida a través de un canal de agua del tapón de
cierre que cierra herméticamente la taza de inmersión. El tapón de
cierre se puede mover a través de un movimiento de elevación del
tubo de salida a una posición abierta y libera la salida de la taza
de inmersión. En otra configuración, la invención enseña que en el
registro está conectada una varilla de ajuste. A través de un
movimiento de elevación de la varilla de ajuste se puede mover el
registro contra un tope del tubo de salida y el tubo de salida
conduce con el tapón de cierre conectado fijamente.
Como accionamiento para la activación de la
varilla de ajuste se utiliza de una manera conveniente un
accionamiento de ajuste que, en el caso de fallo de su energía de
accionamiento, se mantiene en la última posición de regulación,
puesto que ésta representa en cada caso una posición, en la que la
combinación del nivel del agua/presión del gas corresponde a un
estado de funcionamiento definido seguro de la cámara del horno de
coque. Puesto que en el dispositivo de acuerdo con la invención, a
cada posición de regulación del accionamiento de ajuste que actúa
sobre el registro se puede asociar directa o indirectamente un nivel
del agua en la cubeta de inmersión, no se modifica el nivel del agua
en el caso de un defecto técnico del accionamiento de ajuste o
después del fallo de la energía de accionamiento. Esto es importante
sobre todo en la descarga del gas bruto desde la cámara del horno de
coque, puesto que aquí la presión ni debe elevarse excesivamente ni
debe caer demasiado. En el primer caso, se pueden producir emisiones
a través de los cierres del horno; en el último caso, existe el
peligro de una entrada de aire en la cámara del horno de coque y de
esta manera se puede producir un daño posible a través de
recalentamiento. El último nivel del agua ajustado antes del fallo
de un accionamiento de ajuste representa al mismo tiempo para este
estado la posición segura para el funcionamiento del horno.
Otras configuraciones del dispositivo de acuerdo
con la invención son objeto de las reivindicaciones 4 y 5.
A continuación se describe la invención con la
ayuda de un dibujo que representa solamente un ejemplo de
realización. Se muestra de forma esquemática lo siguiente:
Las figuras 1aa y 1b muestran un dispositivo que
está dispuesto en la vía del gas entre una cámara de horno de coque
y un colector de gas bruto para la regulación de la presión del gas
en la cámara del horno de coque en diferentes posiciones
funcionales.
La figura 2 muestra una sección longitudinal a
través del dispositivo en una representación incrementada con
respecto a las figuras 1aa y 1b.
Las figuras 3 y 4 muestran otros ajustes
funcionales del dispositivo representado en la figura 2.
El dispositivo representado en las figuras sirve
para la regulación de la presión del gas en una cámara de horno de
coque 1 de una batería de horno de coque. Está dispuesto dentro de
un colector de gas bruto 2 de la batería de hornos de coque y está
conectado a través de un tubo de subida 3 con el espacio de gas de
la cámara del horno de coque 1 (figuras 1aa, 1b). A la estructura
básica del dispositivo pertenecen la cubeta de inmersión 4, a la que
se alimenta continuamente agua 5, así como un tubo de inmersión 6,
que está conectado a través de un codo del tubo de subida 7 con el
tubo de subida 3 y termina en la cubeta de inmersión 4. La cubeta de
inmersión 4 presenta un rebosadero 8 así como una salida 9 que se
puede cerrar. El tubo de inmersión 6 está configurado con una
sección extrema 10, cuya sección transversal de salida de gas libre
depende del nivel del líquido 11 en la cubeta de inmersión 4. En el
ejemplo de realización, la sección extrema 10 presenta ranuras 12 en
el lado envolvente (figura 2). Además, el canto inferior puede estar
perfilado o biselado.
A partir de la figura 2 se deduce que para la
regulación del nivel del líquido 11 está previsto un tubo de salida
13 para el agua, cuyo extremo en el lado de entrada se proyecta en
el tubo de inserción 6 y presenta orificios de entrada 14 en el lado
envolvente para la admisión de agua. Dentro del tubo de salida 13
está dispuesto un registro 15 abierto en los dos lados frontales,
que cierra los orificios de entrada 14 del tubo de salida 13 de
acuerdo con su posición en la dirección longitudinal y forma un
rebosadero que se puede cerrar verticalmente para el agua que afluye
al tubo de salida 13. El extremo del lado de entrada del tubo de
salida 13 está rodeado por un tubo de sifón 16, que cierre el tubo
de salida 13 por el lado superior y forma un canal anular, que
desemboca debajo del tubo de inmersión 65 en la cubeta de inmersión
4, para la admisión de agua. El canto superior del registro 15
define la altura del nivel del agua dentro de la cubeta de inmersión
4. El tubo de sifón 16 impide en este caso que el gas pueda circular
a través del tubo de salida 13 y pueda influir negativamente en la
regulación del nivel del agua.
Las escotaduras 12 en el lado envolvente
configuradas, por ejemplo, en forma de ranura, se extienden en la
dirección longitudinal sobre una sección a, cuya longitud está
adaptada a la zona de ajuste del registro 15 dentro del tubo de
salida 13.
El registro 15 se puede mover a través de una
varilla de ajuste 17, que está guiada a través de una sección del
tubo de inmersión 6. Está guiada a través de la pared del codo del
tubo de subida 7, cuya prolongación representa el tubo de inmersión
6, hacia fuera y está conectada allí con un accionamiento de ajuste
18 adecuado (figuras 1a, 1b). De una manera conveniente, como
accionamiento de ajuste 18 se utiliza un equipo de accionamiento
que, en el caso de fallo de su energía de accionamiento, permanece
en la última posición de regulación, puesto que ésta representa
aquella posición, en la que la combinación del nivel del
agua/presión del gas corresponde a un estado seguro definido. Esto
tiene importancia sobre todo durante la salida del gas bruto desde
la cámara del horno de coque, puesto que aquí ni debe elevarse la
presión excesivamente ni debe caer demasiado. En el caso de una
subida incontrolada de la presión, existe el peligro de emisión a
través de los cierres del horno; en el caso de una caída de la
presión es posible una entrada de aire en la cámara del horno de
coque, lo que podría conducir a daños a través de recalentamiento.
El último nivel del agua regulado antes del fallo de la energía de
accionamiento del accionamiento de ajuste 18 o bien de otra avería
del accionamiento de ajuste 18 representa al mismo tiempo para este
estado la posición segura para el funcionamiento del horno.
En la posición de funcionamiento del
dispositivo, que se representa en la figura 3, los orificios de
entrada 14 en el lado envolvente del tubo de salida 13, que están
configurados, por ejemplo, como ranuras longitudinales, están
cerrados a través del registro 15. A través del agua de admisión se
inunda la cubeta de inmersión 4. El agua fluye a través del
rebosadero 8 de la cubeta de inmersión 4. La columna de líquido b en
el tubo de inmersión 6 es tan grande que la vía del gas entre el
espacio del gas de la cámara del horno de cocción 1 y el colector de
gas bruto 2 está cerrada. La cámara del horno de coque 1 se puede
abrir y se puede descargar el coque fermentado. El dispositivo de
acuerdo con la invención impide que pueda llegar aire al colector
de gas bruto 2.
El tubo de salida 13 está conectado como
elemento de ajuste móvil en un tapón de cierre 19, que está asociado
a la salida 9, en el que el agua que sale por el tubo de salida 13
circula a través de un canal de agua del tapón de cierre 19 que
cierra de forma hermética la cubeta de inmersión 4 (figuras 1a y 2).
El tapón de cierre 19 se puede mover a través de un movimiento de
elevación del tubo de salida 13 a la posición abierta representada
en la figura 4 y libera la salida 9 de la cubeta de inmersión 4 para
el vaciado de la cubeta de inmersión. El dispositivo de acuerdo con
la invención adopta la posición funcional representada en la figura
4, cuando la cámara del horno de coque 1 asociada esté rellenada
recientemente con coque. Los gases de llenado son aspirados sin
regulación a la presión negativa que predomina en el colector de gas
bruto hasta el colector de gas bruto 2.
Con el dispositivo de acuerdo con la invención
se puede controlar o bien regular el ciclo de funcionamiento
completo de una cámara del horno de coque. Para la carga de carbón
de la cámara del horno de coque 1 se descarga completamente la
cubeta de inmersión 4, para que los gases de llenado con la presión
negativa que predomina en el colector de gas bruto 2 puedan ser
aspirados sin regulación en el colector de gas bruto 2. Durante el
tiempo de coquización, se regula la presión de la cámara a través de
la regulación del nivel del líquido en el dispositivo de acuerdo con
la invención de conformidad con un valor predeterminado. Para la
descarga del coque fermentado desde la cámara del horno de coque 1
se interrumpe la vía del gas a través de la inundación de la cubeta
de inmersión 4, de manera que no puede llegar aire al colector de
gas bruto 2. A partir de una consideración comparativa de las
figuras se puede deducir que la regulación, el cierre y la apertura
de la vía del gas se llevan a cabo a través de un movimiento del
registro 15 en la misma dirección. A través de los movimientos de
ajuste del registro 5 se puede regular el nivel del líquido (figura
2). A través de otro movimiento de ajuste del registro se pueden
cerrar los orificios de entrada 14 del tubo de aspiración 13 (figura
3). El registro 15 se puede mover contra un tope, por ejemplo la
tapa superior del tubo de salida 13, y durante el movimiento de
elevación superior arrastra al tubo de salida 13 con el tapón de
cierre 19 conectado fijamente, abriendo la salida 9 de la cubeta de
inmersión 4 (figura 4). En la secuencia de las etapas funcionales,
los movimientos de ajuste necesarios de la varilla de ajuste 17 son
pequeños, de manera que se pueden realizar rápidamente las etapas
funcionales.
Claims (5)
1. Dispositivo para la regulación de la presión
del gas en una cámara de horno de coque con
una cubeta de inmersión (4) a la que se alimenta
agua así como
con un tubo de inmersión (6), que está conectado
el espacio de gas de la cámara de horno de coque (1) y que termina
en la tasa de inmersión,
en el que la cubeta de inmersión (4) presenta un
rebosadero (8) así como una salida (9) que se puede cerrar y en el
que el tubo de inmersión (6) está configurado con una sección
extrema (10), cuya sección transversal de salida de gas libre
depende del nivel del líquido (11) en la tasa de inmersión (4),
caracterizado porque para la regulación del nivel del líquido
(11) está previsto un tubo de salida (13) para el agua, cuyo extremo
en el lado de entrada se proyecta en el tubo de inmersión (6) y
contiene orificios de entrada (14) en el lado envolvente para la
alimentación del agua,
porque dentro del tubo de salida (13) está
dispuesto un registro (15) abierto en los dos lados frontales, que
cierra los orificios de entrada (14) del tubo de salida (13) de
acuerdo con su posición en la dirección longitudinal y que forma un
rebosadero regulable verticalmente para el agua que afluye al tubo
de salida (13), y
porque el extremo del lado de entrada del tubo
de salida (13) está rodeado por un tubo de sifón (16), que cierra el
tubo de salida (13) en el lado superior y forma un canal anular, que
desemboca por debajo del tubo de inmersión (6) en la cubeta de
inmersión (4) para la admisión de agua.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque el tubo de salida (13) está conectado
como elemento de ajuste móvil en un tapón de cierre (19), que está
asociado a la salida (9) de la cubeta de inmersión (4), en el que el
agua que sale por el tubo de salida (13) circula a través de un
canal de agua del tapón de cierre (19) que cierra herméticamente la
tasa de inmersión (4), y porque el tapón de cierre (19) se puede
mover a través de un movimiento de elevación del tubo de salida (13)
a una posición abierta y libera la salida (9) de la cubeta de
inmersión (4).
3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1 ó 2, caracterizado porque en el registro (15) está
conectada una varilla de ajuste (17), a través de cuyo movimiento de
elevación se pueden cerrar los orificios de entrada (14) del tubo de
salida (13), y porque el registro (15) se puede mover a través de
otro movimiento de elevación de la varilla de ajuste (17) contra un
tope del tubo de salida (13) y el tubo de salida (13) conduce con el
tapón de cierre (19) conectado fijamente.
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque la varilla de ajuste (17) está guiada
a través de una sección del tubo de inmersión (6).
5. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la sección
extrema (10) del tubo de inmersión (6) presenta escotaduras (12) en
el lado envolvente, que se extienden en la dirección longitudinal
sobre una sección (a), cuya longitud está adaptada a la zona de
ajuste del registro (15) dentro del tubo de salida (13).
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