Пристрій для утилізації тепла з складських одиниць твердого палива

1. Пристрій для утилізації тепла з складських одиниць твердого палива, що містить трубчастий 3 сполучених половин 7 і 8, між якими по осі симетрії розміщена втулка 9, через яку проходить трос 5. Порожнина кулі заповнена теплоаккумулюючою речовиною 10, наприклад глауберовою сіллю. Заміна теплоаккумулюючих елементів (Фіг.3) здійснюється за допомогою навісного устаткування до існуючих торфовидобувних машин і включає приймальну 11 і знімну 12 бобіни, при цьому приймальна бобіна розміщена в теплоізолюючій місткості 13. Глауберова сіль (природний мірабеліт Na2SO4 10Н2О) володіє теплоємністю в 60 разів більшою теплоємності води [див. книгу Пазін М.Е. «Технологія мінеральних солей», ч. 1, видавництво «Хімія», Л., 1974, з. 99-135]. При нагріванні глауберова сіль розкладається на безводний сульфонат натрію Na2SO4 і його насичений розчин, причому реакція протікає з поглинанням тепла. При охолоджуванні ж сульфонат натрію навпаки з безводної модифікації знов переходить в 10-водну модифікацію з виділенням унаслідок реакції гидратації раніше запасеного тепла. Тому глауберова сіль при нагріванні акумулює в 60 разів більше тепла, ніж вода, а при охолоджуванні в стільки ж разів повільніше віддає раніше запасене тепло. Пристрій працює таким чином. Після того, як в штабель складують 70% планованого з технологічного майданчика до здобичі торфу, воздуховід 1 разом з теплоаккумулюючою «гірляндою» (кульові елементи 4, нанизані на трос 5) автокраном або штабеліровочною машиною розміщують на конику штабелю по його довжині (Фіг.1). Торф, що здобувається в подальших циклах прибирання, відсипається звичайним способом в штабель, внаслідок чого в кінці сезону здобичі воздуховід 1 виявиться розміщеним усередині штабелю 2 в майбутній зоні максимального розігрівання торфу 3. При саморазогріванні торфу температура в штабелі підіймається досягаючи в зоні максимального розігрівання 3 температури 80-90°С [див. наприклад книгу Б.А. Богатов, В.А. Никіфоров «Технологія і комплексна механізація торф'яного виробництва», видавництво «Університетське», Мінськ, 1988, с. 308-319]. З підвищенням температури глауберова сіль 10 теплоаккумулюючих елементів 4 накопичує в собі тепло і досягши температури 80-90°С теплоаккумулюючі елементи замінюються новими. Для цього використовується навісне устаткування до існуючих штабеліровочних машин МТФ71 та ін. З обох боків воздуховода 1 знімають заглушки 6, трос 5 з одного боку сполучають (Фіг.3) з тросом приймальної бобіни 11, а з другого боку з тросом знімної бобіни 12, після чого теплоаккумулюючі елементи 4 (вся «гірлянда») витягуються з 17685 4 воздуховода 1 і накопичуються в теплоізольованій місткості 13. При цьому нова теплоаккумулююча «гірлянда» із знімної бобіни 12 розміщується у воздуховоді 1. У теплоізольованій місткості 13, відібране із зони максимального розігрівання 3 теплоаккумулюючими елементами 4, транспортується в робочі селища торфопідприємства з метою використовування для комунально-побутових потреб, в тваринницьких фермах, парникових господарствах та ін. Заміна теплоаккумулюючих елементів здійснюється періодично через 3-4 тижні з листопаду місяця. Для виявлення працездатності і ефективності пропонованого пристрою проводилися натурні польові дослідження. Для цього в штабель торфу (осоковий торф ступенем розкладання 20-25%) за 7 циклів до закінчення сезону здобичі закладалися трубчасті воздуховоди діаметром 25см з розміщеними в них кульовими (діаметр 23см) теплоаккумулюючими елементами, заповненими глауберовою сіллю. Температурний стан штабелів контролювався стандартним термовизначником по загальноприйнятій в торф'яній промисловості методиці. Після заміни теплоаккумулюючих елементів температура усередині воздуховода знижується до 40-50°С. У знов замінених теплоаккумулюючих елементів температура підіймається до 70-80°С через 3-4 тижні. При даній геометрії воздуховода, при масі глауберової солі в 1,5кг в кожному елементі, при їх кількості в 40метровому штабелі в 200шт., при теплоємності . глауберової солі 55ккал/кг град і пониженні температури глауберової солі у споживача від 80 до 20°С, одна лише теплоаккумулююча «гірлянда» виділяє 106ккал тепла. Враховуючи, що на середніх і крупних по потужності торфопідприємствах є від 500 до 900 штабелів торфу, то загальна кількість тепла за одну лише заміну теплоаккумулюючих елементів стає значною. Таким чином, польові натурні дослідження підтвердили працездатність, корисність і ефективність пропонованого пристрою. Використовування пропонованого пристрою щодо прототипу забезпечує: утилізацію тепла з соморазогріваючих штабелів торфу, що стає додатковим джерелом енергії для потреб торфовидобувних підприємств і житлових селищ; зменшується небезпека самозагорання штабелів торфу при зберіганні унаслідок примусового періодичного охолоджування їх зони максимального розігрівання. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 17685 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601