Гребенюк А.Ф., Голубев А.В., Коваленко Д.А. Анализ экспериментальных данных по теплообмену в УСТК. - УглеХимический журнал – 2005. - № 5-6

Сухое тушение кокса занимает важное место среди энергосберегающих технологий, получивших применение в коксохимическом производстве. Оно обеспечивает рекуперацию 35-40% тепла, затрачиваемого на коксование угля, для производства пара давлением 3,5-4,0 МПа в количестве около 0,5 т на 1 т кокса. Важными эффектами сухого тушения является такие улучшения качества кокса и снижение вредных выбросов в атмосферу по сравнению с мокрым тушением.

В зависимости т теплового режима процесса разработанные и освоенные в разное время установки сухого тушения кокса можно разделить на две группы:

- установки (устройства), в которых охлаждение кокса осуществляется в неподвижном слое при нестационарном тепловом режиме;

- установки с движущимся слоем кокса при установившемся тепловом режиме.

Преимуществом установок первого типа является отсутствие повторной перегрузки горячего кокса после выдачи из печей, связанной с дополнительным угаром кокса и значительными выделениями газов и пыли в атмосферу. Основным недостатком таких установок является непостоянство выработки и параметров пара, получаемого за счет тепла охлаждаемого кокса. Благодаря ряду преимуществ в настоящее время широкое применение получили установки сухого тушения с движущимся слоем кокса, наиболее совершенным представителем, которых является УСТК системы Гипрококса [1].

В связи с резким повышением стоимости природного газа и других энергоносителей переход от мокрого тушения кокса к сухому на коксохимических предприятиях Украины являются актуальной задачей. Для проектирования более совершенных установок сухого тушения кокса необходимы данные об интенсивности теплообмена между коксом и инертными газами тушения, конструкции разгрузочного устройства.

В настоящей работе представлен анализ предложенных разными авторами зависимостей для расчета коэффициентов теплообмена между коксом и газами и уточнены значения термического сопротивления кусков кокса оказывающего существенное влияние на скорость его охлаждения.

Продолжительность охлаждения кокса зависит от его ситового состава, удельного расхода и температуры циркуляции газов, конструкций устройств для распределения потоков газа и кокса по сечению камеры тушения. Ее значение определяется из уравнения нестационарного теплообмена между коксом и газом, которое может быть составлено для отдельного куска кокса или для единицы объема коксовой засыпки.

…

Для оценки полученных результатов ниже представлен расчет фактического времени пребывания кокса в промышленной камере Гипрококса диаметром 6,5 м производительностью 52 т/час. При объеме активной теплообменной зоны тушильной камеры 236,65 и насыпной плотности кокса в движущемся слое

Таким образом, наиболее близкие к производственным данным результаты дают формулы (3) и (6), используемые в расчетах регенеративных теплообменников. Фактическое время охлаждения кокса больше рассчитанного с помощью этих формул в 1,81:1,36=1,33 раза, то есть 33%. Методика Гипрококса дает менее точные результаты. С учетом формулы (14), в которой термическое сопротивление кусков кокса больше примерно в 3 раза по сравнению с формулой (13), расчетное время охлаждения кокса составляет1,06 часа, что в 1,7 раза меньше фактического времени тушения кокса в промышленной камере.

Противоречивые результаты расчетов времени охлаждения кокса инертными газами их существующим методикам свидетельствует о необходимости проведения более глубоких исследований процесса теплообмена в промышленных камерах сухого тушения кокса.

Библиографический список

1. Вирозуб И.В., Лейбович Р.Е. Расчеты коксовых печей и процессов коксования. – Киев: Выща школа, 1970. – 248 с.: ил.

2. Давидзон Р.И. Мастер установки сухого тушения кокса. – М.: Металлургия, 1980. – 124с.

3. Тадеуш Хоблер. Теплопередача и теплообменники / Перевод с польского под ред.проф. П.Г. Романкова. – Л.: Госнаучтехиздат, 1961. – 820с.

4. Теплителий М.Г., Гордон И.В., Кудрявая Н.А. и др. Сухое тушение кокса. – М.: Металлургия, 1971. – 262 с.

5. Справочник коксохимика. Т.2/Под ред. А.К. Шелкова. – М.: Металлургия, 1965. – 288 с.

6. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1970. – 408 с.

7. Китаев Б.И. Теплообмен в шахтных печах. – М.: Металлургияиздат, 1945. – 175 с.

8. Старовойт А.Г., В.А., Гончаров В.Ф. Кинетика движения и характер охлаждения кокса в камере УСТК//Кокс и химия. 1990.№3. с.9 -10