专利名称：用于提供控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的 ...的制作方法
用于提供控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差的设备和方法本发明涉及一种设备，用于提供一个控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差，这种偏差在出自现有技术的类似设备中是由运行过程中焦炉室的高温和温度差造成的。通过根据本发明的设备和方法避免了用于封闭、用于冷却和用于去除来自竖管的水溶性杂质的水不受控地从该控制装置流出。本发明还涉及一种用所述设备来控制焦炉室中气体压力的方法，其中通过使用所述控制装置在没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差的情况下相对于引导粗气体的总管来控制焦炉室的压力。在焦炉室工作时，产生了焦化气，焦化气通常进入焦饼上方的气体空间，从这里焦化气被传送到下游的处理单元。所获得的焦化气的量取决于焦化过程的时间进程。通常在焦化循环过程中，焦炉室的气体输出的时间进程是可良好预计的。因为这个进程不是恒定的、而是取决于焦化工艺的 当前状态，所以在焦化工艺的进程中这造成了在焦炉室的气体空间中的压力浮动。然而，人们意图在整个焦化期间将焦炉室上方气体空间中的气体压力维持得尽量恒定，以便能够更有效地控制焦化过程并且改进焦化气的下游处理。一些设计类型还能够在焦化循环结束时提高气体压力。但是人们尤其意图持续地将焦炉室中的气体压力保持在一个水平而使得环境空气不被抽吸到炉中，这可以通过以下方式完成:通过在整个焦炉室中适当地控制气体压力，确保总是存在相对于外部大气压而言的一个恒定的略微超压。出于这个原因，有多种能够在整个焦化过程中将焦炉室的压力保持恒定或还能够对其进行控制的控制装置。在一个用于此目的的示例性设计类型中，从焦炉室导出的焦化气被引导穿过一个设计为浸溃器(Wassertauchung)的水体积,这样使得焦炉室中的气体压力通过浸溃器的高度及其压力来控制。然后，在浸溃器上方有所谓的气体收集总管的气体空间，该气体收集总管代表了用于排出的焦化气的一个收集罐并且总是包含来自该浸溃杯(Tauchtasse)的溢流水的一个底部水体积(Sumpftmenge)。因为通过这种构造有可能将焦炉室中的压力与在气体收集总管中的压力分离，所以能够实现与碳化步骤无关的、对焦炉室压力的独立控制。EP 649455 BI传授了一种示例性的构造和相关的方法。焦炉室的气体空间与一个提升管相连，该提升管向一个弯曲的提升管弯管开放，该弯管进而浸入到一个杯状的密封阀瓣中。这个杯状的密封阀瓣(也被称为转动杯)通过一个煤水导管用水填充。一个可调整的阀门通过一个致动器来操作，该阀门根据焦炉室中的压力状态而将转动杯中的水位保持在一个可精确测定的水平。因为这个设备能够对于每个独立的焦炉室进行设置，所以可以控制在每个独立的焦炉室中的气体压力、并且随着时间来控制整个焦炉组或焦炉库的焦化气输出或将其保持恒定。该提升高弯管在其浸入末端被成型为特殊的形状，以便防止与水位平行的边缘导致压力控制的超调(Oberschwingen )和浸溃器的脉动。在焦炉室工作时出现高温，这些高温另外经受了由焦化工艺的时间进程导致的波动。同样，通过该控制装置吸入该气体收集总管中的焦化气依据焦化过程的时间进展也具有不同的温度。温度变化是可以通过焦化工艺的性质而显著观察到的。结果是在引导气体的或控制气体压力的焦炉室金属构件的金属部件中的膨胀和不对准。这种膨胀和不对准导致了引导气体的部件从其控制安排发生偏差。结果是该焦炉室的和压力控制装置的这些引导气体和引导水的部件中气流和水流中的不密封。这对于通过阀门和引导水的控制装置实施的焦化气压力控制尤其是成问题的，因为对焦炉室压力的可靠控制一般是绝对必要的。在焦炉室的引导气体和引导水的部件中的不对准和膨胀还形成了安全隐患，因为这可能导致空气进入仍然具有燃烧值的焦化气中。出于这个原因，存在对在焦化循环的过程中产生的膨胀和不对准进行补偿的多种设备。在本申请的时间点上尚未公开的DE 10200902322.2传授了用于补偿来自控制安排的共轴部件安排的偏差的一种设备，其中该控制安排由控制装置、冠状管、和浸溃杯组成，并且用于控制焦炉室的气 体压力，其中该控制安排包含一个带有浸溃器的浸溃杯，该浸溃杯将一个焦炉室的气体空间相对于气体收集总管或后续的设施部分进行封闭，并且浸溃器的水位高度形成了用于控制气体压力的一种控制手段，并且该控制安排还包含一个浸溃管，该浸溃管在其浸入了浸溃杯的水中的末端处具有一个特殊形状的冠状管，并且该浸溃管包含一个用于控制水位的控制装置。通过本发明确保了与控制装置的同心对齐的偏差得以防止并且控制装置的密封塞总是同心地且密封地向浸溃杯的密封塞的所设置的密封座中运动。该设备控制焦炉室中的气体压力并且补偿由温度导致的偏差，是通过用可偏折的元件柔性地悬挂该浸溃杯以使得该浸溃杯可以在水平方向上移动，并且通过该冠状管在外侧面处或者该浸溃杯在内侧面处包括多个引导元件，这些引导元件用于将该冠状管引导到该浸溃杯中，其中这些引导元件位于冠状管与浸溃杯之间并且通过其尺寸而允许在浸溃杯内部实现精准确定的可移动性。由此能够防止从浸溃杯向引导气体的收集总管中的不希望的水流通，这种水流通是通过密封塞的偏移形成的。此外，如此还能够避免空气进入焦炉室或者引导气体的总管中。然而，通过这种安排，在工作周期的过程中，具有弯管的提升管系统可能由于热膨胀而大幅度向上移动。在具有对应的控制装置的焦炉室的工作过程中，浸溃杯在初始对齐之后通常不根据膨胀进行再调整，这样冠状管中的切口与控制装置中的水流出开口不再处于所希望的比例。由此造成在工作周期的过程中，不再能可靠地控制或计算气体向收集总管中的流动。因此本发明的目的是提供一种设备，该设备通过一个含水浸溃杯来调整进入一个引导气体的总管中的流动而控制焦炉室中的气体压力，并且该设备对由温度导致的膨胀或不对准进行补偿，这样不再造成向气体收集总管中的不希望的气流和水流，其中该设备应当省却了该控制安排的再调整，这样保持该控制装置的无停机且持久的控制安排以便控制气流。本发明通过一种控制装置来实现这个目的，该控制装置由一个出自焦炉室的提升管引出，该提升管带有相连的弯管以及从该弯管竖直向下导向的浸溃管；一个浸溃杯，其中水位高度形成对气体压力进行控制的一种手段；一个密封塞，该密封塞调整该浸溃杯中的水位，其中该浸溃杯和该浸溃管设置有一个固定地围绕它们安排的外壳，该外壳与该浸溃杯一起形成一个环形空间，该环形空间适合用作从浸溃杯向气体收集总管的水的溢流并且用作气体收集总管中的气路，并且该外壳设置有一个切齿状的边缘，该边缘浸入该气体收集总管上的环形浸溃器中，这样使得在气体收集总管和外壳之间的膨胀或不对准能够得以补偿。通过这种设备防止了由于温度差造成的在浸溃管和浸溃杯之间的任何不对准或膨胀，而在总管与具有弯管的提升管之间产生的膨胀通过一个切齿状边缘(向浸溃器中开放)被吸收。由此在同一种安排中，该控制装置的控制水流和气流的部分保持是无停机的。由此还避免了在气体收集总管中不希望的气体流入或水流入。提出权利要求的尤其是这样一种设备，该设备用于提供一个控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差，该设备包括
□一个竖管，该竖管竖直向上地一个焦炉室伸出并且与一个弯管相连，该弯管从该竖管在侧向方向上并且竖直向下地分岔成一个浸溃管，该浸溃管在端侧设置为具有锯齿状或切齿状边缘的冠状管以及一个进水口，以及
□一个浸溃杯，该浸溃杯具有向下成锥形的底部、包括在其下端处从该底面伸出的一个出水口、并且具有开放的顶部，以及
一个密封塞，该密封塞穿过该浸溃管并且可控制地密封从该浸溃杯的浸溃器进入其下方的气体收集总管中的排出流，以及
□一个引导粗气体的收集总管，来自该浸溃杯的水通过溢流或打开该密封塞而流入该收集总管中，
并且该设备的特征在于
□该浸溃杯和带有该末端侧冠状管的浸溃管被容纳在一个固定的外壳中，该外壳与该浸溃杯形成一个环形空间，该环形空间适合用作水的溢流以及从该浸溃杯向该气体收集总管中的气体通道，并且`
□该外壳设置有一个切齿状边缘，该边缘在气体收集总管上延伸到一个环形浸溃器中，这样使得在气体收集总管和外壳之间的膨胀或不对准能够得到补偿。该外壳或包绕体可以是由任意的材料制成的。该外壳特别有利的是由铸铁或铸钢制成的。在一个简化的实施方式中该外壳也可以是由金属板体形成的。在该外壳与浸溃管之间的连接是例如通过凸缘连接进行。这提供了以下优点:夕卜壳对于浸溃杯是可拆卸的，并且为了检查的目的容易接近浸溃杯。外壳可以任意地连接至浸溃管上。例如还可能是一种永久的焊接连接。该固定安排也可能任意地实施。外壳可以例如在竖直意义上在该浸溃管的中部悬挂，该外壳也可以直接安装在提升管弯管的下方。外壳可以例如以与浸溃管同心的安排方式悬挂到其上，这样使得在一个任意的平面中在所有方向上距其有相同的距离。外壳可以类似地任意地形成，但是优选向下锥形地延伸并且在下端具有一个超过浸溃杯末端而突出的长度。为了竖直的悬挂，浸溃杯可以与浸溃管或外壳相连。这可以例如通过杆、凸缘或还有金属板来实现。然而，为了竖直的固定，浸溃杯也可以通过保持杆而悬挂在浸溃管的一个环形盘处。于是这些保持杆例如固定在环形盘的上端处，该环形盘在任意位置将浸溃管包围。保持杆的数量可以是任意的，然而至少为三个。这些保持杆是由任意的材料制成的。它们可以例如是钢销，但也可以是金属螺栓、管段或铸造肋材。它们有利地通过螺纹或铆钉固定。
在本发明的实施方式中，引导气体的收集总管在上端配备有一个气体阀瓣，该气体阀瓣位于该气体收集总管的上端，并且通过该气体阀瓣可以将气体收集总管相对于该壳体和浸溃杯分隔开。这个阀瓣可以任意地实施。该阀瓣在一个示例性实施方式中可以实施为简单的阀瓣，该阀瓣在气体收集总管的上端通过一个旋转轴承悬挂，并且向下转动以进行封闭。然而，它也可以实施为可侧向倾斜的阀瓣。通过设置一个阀瓣，可以在拆除该浸溃杯时或在运行故障的情况下隔离该气体收集总管，这样使得没有空气进入该气体收集总管。出于方法工艺和安全的原因，气体进入该引导粗气体的收集总管中是不希望的。密封塞可以任意地实施。然而，在一个优选的实施方式中，该密封塞由一个虹吸器、一个可调整的阀门、以及一个排出管组成，其中通过该可调整的阀门来控制在浸溃杯中的水位，或者一个通过排出管向该气体收集总管中的排出流，该排出流通过设定包含在密封塞中的可竖直关闭的阀门以及一个与之相关的移动机构而是可控制的。该移动机构典型地由一个杆组成，该杆与一个致动器相连。提出权利要求的还有一种方法，该方法用于通过使用所述控制装置在没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差的情况下相对于气体收集总管的压力差来控制焦炉室的压力。这种方法使用上述设备作为控制装置。提出权利要求的尤其是一种用于操作焦炉组或者焦炉库的方法，该焦炉组或焦炉库具有多个焦炉室、一个引导粗气体的粗气体收集总管以及安排在该粗气体收集总管中的多个用于独立控制这些焦炉室中气体压力的节流装置，其中
□这些节流装置各自具有一个用水加载的浸溃杯，该浸溃杯具有一个可密封的出口，
并且
□这些焦化室通过气体导管与该粗气体收集总管相连，这些气体导管作为浸溃管在该节流装置的这些浸溃杯中终止，并且
□所使用的节流 装置具有能够由一个致动器竖直调整的溢流，以便控制该浸溃杯中的液面，
并且该方法的特征在于
□焦化室的压力控制是通过使用一个用于控制焦化室的气体压力的控制装置进行的，而没有该浸溃杯的由膨胀造成的偏差和来自该控制安排的节流装置的由膨胀造成的偏差，其中针对该气体收集总管的膨胀补偿是通过将一个外壳的切齿状边缘浸溃到一个浸溃器中而进行的。该方法也可以被自动化。为此目的，至少一个焦炉室中的压力的控制是通过一个测量装置进行的，该测量装置依据该焦炉室的内压来控制向该浸溃杯中供应的进水。这种自动化可以对一个焦炉室执行，然而优选是对于焦炉库或焦炉组的多个或全部焦炉室处实施。该方法和本发明的设备典型地用于操作常规的焦炉。在一个示例性实施方式中，用于补偿在气体收集总管与提升管或/或浸溃管之间的膨胀和不对准的该环形浸溃器填充有水。然而，该浸溃器还可以填充浙青，例如对于高温领域应用可能是希望的。此外，该浸溃器可以设置有含硅化合物的填充物。本发明具有以下优点，即提供了一种设备，该设备通过在浸溃杯中的可改变的水位来控制焦炉室中的气体压力，其中从焦炉室导出的浸溃管与该附属的用于水位和气体压力的控制装置在与膨胀或不对准过程无关的情况下始终保持在为此设置的控制安排中，而不要求频繁停机的再调整。本发明还具有以下优点，即能够在气体收集总管处配备有一个气体阀瓣。通过设置一个阀瓣，可以在拆除该浸溃杯时或在运行故障的情况下隔离该气体收集总管，这样使得没有空气进入该气体收集总管。本发明藉由三个附图详细示出，这些附图仅是本发明设备的构造设计实例、并且不对本发明造成限制。
图1显示出一个本发明的设备，其中该浸溃杯直接固定在该外壳上并且固定在该浸溃管上。图2显示出一个本发明的设备，其中该浸溃杯通过保持杆被固定在一个固定在该浸溃管上的、水平安排的环形盘上。图3显示了一个现有技术的设备在焦炉室上的安排。图1显示了一个本发明的用于控制焦炉室压力的设备(1)，该设备具有一个在此不可见的提升管(2)，该提升管将焦化气(3)从一个焦炉室用一个安排在其上的弯管(4)导出，其中仅弯管(4)是可见的，该弯管连接至该提升管(2)上并且使焦化气(3)偏转180°朝向下的方向(5)。向下的浸溃管(6)与弯管(4)相连接，该浸溃管在末端侧是一个冠状管(6a),该管状管具有锯齿状或切齿状的边缘。浸溃管(6)以末端侧的冠状管(6a)向一个浸溃杯(7)中延伸，该浸溃杯向下成锥形朝一个出水口(7a)延伸并且包括一个可改变的水位(7b)ο在中部一个密封塞(8)通过浸溃管(6),该密封塞向该浸溃杯(7)的密封端延伸并且密封该出水口(7a)。根据本发明,浸溃管(6)和浸溃杯(7)是被一个外壳(9)包围的,该外壳通过一个环形盘(10)牢固地安装在该浸溃管(6)上。外壳(9)与浸溃杯(7) —起形成一个环形空间(11)，该环形空间用作来自浸溃杯(7)的水的溢流并且用作焦化气(3)的气路。外壳(9)同样向下锥形延伸，其中在锥形的下端(9a)处安排有一个切齿状的边缘(％)，该边缘延伸到一个环形的浸溃器(12)中。根据本发明，外壳(9)是通过凸缘连接(13)牢固地与该浸溃管(6)相连接。由此，外壳(9)以及浸溃杯(7)相对于该引导粗气体的收集总管
(14)是可移动的。浸溃杯以及外壳向一个引导粗气体的收集总管(14)中开放，该收集总管收集了焦化气(3)。在从浸溃杯(7)中取出密封塞(8)时，水流入该气体收集总管(14)，其中通过浸溃器(7b)中的水 位来控制焦炉室中的气体压力。气体收集总管(14)在上端配备有一个阀瓣(15 )，通过该阀瓣，该气体收集总管(14)可以向上封闭。由此能够将焦炉室的气体空间相对于气体收集总管(14)或者将气体收集总管相对于大气隔离。阀瓣(15)通过经由旋转轴承(15a)向上倾而关闭。浸溃杯(7)中的浸溃器(7b)的水位通过密封塞(8)来控制，该密封塞可以通过一个带有移动机构的移动杆(16)从出水口(7a)拉出。在拉出该塞时，水从出水口(7a)流向该气体收集总管(14)。密封塞(8)配备有一个虹吸器(8a)以及一个可竖直调整的阀门(8b )，通过它们可以控制浸溃杯中的浸溃器(7b )的高度。图2显示了相同的设备，其中，该浸溃杯(7)用固定杆(17)牢固地固定，这些固定杆被安装在一个安排在该浸溃管(6)处的环形盘(10)上。图3显示了一个现有技术的设备，该设备被安装至焦炉室上。可以看到提升管
(2)、浸溃管(6)、冠状管(6a)、浸溃杯(7)以及气体收集总管(14)。在弯管的区域中，水(18)流入浸溃管(6)中并且通过出水管(7a)向气体收集总管(14)中流动。可以看到流出的水(18a)。浸溃杯(7)通过一个悬挂器(19)固定在该气体收集总管(14)上。浸溃管(6)向一个冠状管(6a)中开放。参考符号清单1用于控制焦炉室压力的装置，控制装置
2提升管
3焦化气体
4弯管
5向下流动的焦化气体
6浸渍管6a冠状管
7浸渍杯7a出水口
7b具有水位的浸渍器
8密封塞8a虹吸器
8b可调整的阀门
9外壳
9a向下成锥形的壳体部分
9b切齿状的边缘
10环形盘
11环形空间
12环形浸渍器
13凸缘连接
14气体收集总管15阀瓣
15a阀瓣的转动轴
16密封塞的移动杆
17保持 杆
18进水18a出水
19浸渍杯的悬挂器
权利要求
1.设备(I)，用于提供一个控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差，该设备包括 一个提升管(2)，该提升管竖直向上地一个焦炉室伸出并且与一个弯管(4)相连，该弯管从该提升管(2)在侧向方向上并且竖直向下地分岔成一个浸溃管(6)，该浸溃管的末端被设置为具有锯齿状或切齿状边缘的冠状管(6a)以及一个进水口，以及 一个浸溃杯(7)，该 浸溃杯(7)具有向下成锥形的底部、包括在其下端处从该底面伸出的一个出水口、并且具有一个开放的顶部，以及 一个密封塞(8),该密封塞穿过该浸溃管(6)并且以受控的方式密封从该浸溃杯(7)的浸溃器(7b)进入位于其下方的气体收集总管(14)中的排出流，以及 一个引导粗气体的收集总管(14)，来自该浸溃杯(7)的水通过溢流或打开该密封塞(8)而流入该收集总管中， 其特征在于 该浸溃杯(7)和带有其该末端侧的冠状管(6a)的浸溃管(6)被容纳在一个固定的外壳(9)中，该外壳与该浸溃杯(7)形成一个环形空间(11)，该环形空间适合用作水的溢流以及从该浸溃杯(7)向该气体收集总管(14)中的气体通道(5)，并且 该外壳(9)设置有一个切齿状的边缘(％)，该边缘延伸到该气体收集总管(14)上的一个环形浸溃器(12)中，这样使得在气体收集总管(14)和外壳(9)之间的膨胀或不对准能够得到补偿。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，该外壳(9)是由一个铸造体或成型的金属板体形成的。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在外壳(9)与浸溃管(6)之间的连接是通过一个凸缘连接(13)来进行。
4.根据权利要求1至3之一所述的设备，其特征在于，该浸溃杯(7)通过多个固定杆(17)悬挂在该浸溃管(6)的一个环形盘(10)处。
5.根据权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，在该气体收集总管(14)的上开口处有一个气体阀瓣(15)，通过该阀瓣能够将该气体收集总管(14)相对于该外壳(9)和该浸溃杯(7)封闭。
6.用于操作焦炉组或者焦炉库的方法，该焦炉组或焦炉库具有多个焦炉室、一个引导粗气体的粗气体收集总管(14)以及安排在该粗气体收集总管(14)中的多个用于独立控制这些焦化室中气体压力的节流装置，其中 这些节流装置各自具有一个用水加载的浸溃杯(7)，该浸溃杯具有一个可密封的出口，并且 这些焦化室通过气体导管与该粗气体收集总管(14)相连，这些气体导管作为浸溃管(6)在这些节流装置的这些浸溃杯(7)中终止，并且 所使用的节流装置具有能够由一个致动器竖直调整的溢流，以便控制该浸溃杯(7)中的液位， 其特征在于 焦化室中的压力的控制是通过使用一个控制装置(8b)以控制一个焦化室的气体压力而进行的，而没有该浸溃杯(7)的由膨胀造成的偏差和来自该控制安排的节流装置的由膨胀造成的偏差，其中针对该气体收集总管(14)的膨胀的补偿是通过将一个外壳(9)的环绕的切齿状边缘(9b )浸溃到一个浸溃器(12 )中而进行的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少一个焦化室中的压力的控制是通过一个测量装置进行的，该测量装置依据该焦化室的内压来控制向该浸溃杯(7)供应的进水。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该环形的浸溃器(12)由水填充。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该环形的浸溃器(12)由浙青填充。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，该环形的浸溃器(12)设置有一种含硅化合物的填充物。
全文摘要
本发明涉及一种设备，用于提供一个控制装置以控制焦炉室中的气体压力而没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差，这种偏差在出自现有技术的类似设备中是由运行过程中焦炉室的高温和温度差造成的。通过根据本发明的设备和方法避免了用于封闭、用于冷却和用于去除来自提升管的水溶性杂质的水不受控地从该控制装置中流出。本发明还涉及一种用所述设备来控制焦炉室中气体压力的方法，其中通过使用所述控制装置在没有来自该控制安排的、由膨胀导致的偏差的情况下相对于引导粗气体的收集总管来控制焦炉室的压力。
文档编号C10B41/08GK103119129SQ201180045118
公开日2013年5月22日 申请日期2011年9月26日 优先权日2010年9月30日
发明者克斯廷·于贝舍尔, F·克雷贝尔, 海尔姆特·舒尔特 申请人:蒂森克虏伯伍德公司