Установка для виробництва деревинного вугілля

Винахід відноситься до обладнання лісохімічної галузі, а саме до конструкцій установок для одержання деревинного вугілля і може бути використаним при переробці як технологічної деревини, так і її відходів на лісопереробних підприємствах, складах деревини та на місцях безпосередньої вирубки лісів. Суха переробка деревини забезпечує народне господарство деревинним вугіллям - цінною сировиною, яка застосовується для виробництва широкого спектру найрізноманітнішої продукції. Велика пористість деревинного вугілля обумовлює його високі абсорбційні властивості, тому воно з успіхом використовується в багатьох галузях як абсорбент - в хімічній, харчовій, медицині тощо. Особливістю деревинного вугілля є низький вміст фосфору та сірки, що робить його незамінним у металургії. Із деревинного вугілля виробляють кристалічний кремній, електровугільні вироби, карбюризатори, які застосовуються для поверхневої обробки виробів з низьковуглецевої сталі, та багато іншої продукції. Ось чому проблемі удосконалення обладнання, яке застосовується для переробки деревини, приділяється велика увага. Серед основних вимог, які ставляться до установок для переробки деревини, є висока продуктивність, спрощеність конструктивного виконання, простота обслуговування та мобільність. Остання вимога є особливо значимою в умовах роботи на місцях, територіально віддалених від промислових центрів, наприклад, на складах деревини, в районах лісорозробок, місцях вирубування лісів тощо. Відома піч для обробки деревини, що містить корпус, в який вставляється контейнер, утворений з двох стаканів, вміщених один в один [А.с. № 1791442А1, МПК7: С10В1/00, опубл. в Б.В. № 4, 1993p.]. Деревину завантажують в менший стакан, який має отвори для проходження газів, після чого цей стакан опускають в більший, і вже зібрані таким чином два стакани розміщують в порожнині контейнера. Конструкція цієї установки є доволі складною, процес завантаження та виймання стаканів з печі трудомісткий, а окрім цього, піч є стаціонарною і не розрахована на будь-яке переміщення з місця на місце. Подібна конструкція установки описана в патенті Росії № 2027735С1 [МПК7: С10В1/04, 15/02, 57/02, опубл. в Б.В. № 3, 1995р.]. Установка являє собою пічну камеру з контейнером, що виймається, який виконаний у вигляді ємності з кришкою і днищем. Контейнер із завантаженою сировиною за допомогою крану опускають в камеру, після чого останню закривають кришкою. Через пічні дверцята завантажують паливо і розпалюють його. По закінченні процесу контейнер з вугіллям за допомогою того ж крану виймається, після чого охолоджується. Як і в попередньому випадку, описана установка має ті ж недоліки - вона складна в обслуговуванні, тому що потребує застосування громіздкого завантажувального обладнання - крану. До того ж установка конструктивно ускладнена і не мобільна. Умови експлуатації її обмежені простором виробничої ділянки (цеху), на якій вона встановлена. Піч для обробки деревини, яка має деякі елементи мобільності, описана в патенті Росії № 2061016С1 [МПК7: С10В1/06, опубл. в Б.В. № 15, 1996p.]. Піч містить теплоізольований кожух, в нижній частині якого прокладені рейки, по яких переміщується візок. На візку встановлений контейнер для деревини. Та мобільність цієї печі є відносною, і виражається лише в тому, що візок висувається по рейках назовні контейнеру для завантаження, але ж вся піч встановлена стаціонарно. Так що пересувати її просто неможливо, тим більш, якщо враховувати її складну та матеріалоємну конструкцію. Слід відзначити, що всі описані вище установки по виготовленню деревинного вугілля оснащені ємностями для завантажування сировини, які при різних варіантах конструктивного виконання мають одну спільну ознаку ємності встановлені в печах вертикально. А ця обставина, в свою чергу, породжує проблему забезпечення рівномірного теплового впливу на оброблювану деревину. Особливо це торкається верхніх шарів деревини, що значно віддалені від джерела тепла. Тому для рівномірного прогрівання деревини доводиться оснащувати такі печі додатковими конструктивними елементами, які забезпечують прогрівання верхніх шарів, а це, як правило, не тільки робить дорожчою конструкцію, а й робить її громіздкою і матеріалоємною. Очевидно, що перевозити таку піч, яка має вертикально орієнтований корпус, вкрай незручно, особливо в місцях, де свобода пересування обмежена - наприклад, по лісосмугах, ґрун тових дорогах тощо. За прототип винаходу прийнята установка для виробництва деревинного вугілля, що містить корпус, встановлений горизонтально, засіб завантаження деревини та засіб відведення димових газів [А.с. № 1204627А, МПК7: С10В31/06, опубл. в Б.В. № 2, 1986p.]. Ця установка (піч) має горизонтальний теплоізольований корпус зі з’ємним багатошаровим покриттям, яке виконане у вигляді порожнистих плит, встановлених одна над одною. Оброблювана сировина знаходиться в решітчастих контейнерах. Перед розміщенням контейнерів в печі вантажним краном з горизонтального теплоізольованого корпусу піднімають нижні з’ємні плити. Після чого цим же краном контейнери опускають в піч і ним же послідовно повертають на місце спочатку нижні, потім верхні з’ємні плити. По завершенні цих операцій починається термічна обробка деревини, а після її закінчення в дію знову вступає вантажний кран: він піднімає нижні плити, відносить їх вбік, далі - виймає з печі контейнери з вугіллям і після охолодження висипає його на призначене місце. Ця конструкція печі забезпечує більш рівномірне прокалювання деревини у порівнянні з вищезгаданими печами, але, як видно з опису її роботи, піч надто незручна в обслуговуванні, до того ж її обслуговування взагалі є неможливим без застосування вантажного крану. Піч громіздка, матеріалоємна, її не можна пересувати для експлуатації на лісорозробках. Виготовлення такої печі коштує дорого, крім того, вона не має ніяких конструктивних засобів, які могли б прискорити цикл обробки деревини. В основу винаходу поставлена задача створення дешевої, компактної, мобільної та надійної в експлуатації установки для виробництва деревинного вугілля шляхом удосконалення її конструктивного виконання, зокрема, застосуванням в якості корпусу печі стандартних ємностей, які широко застосовуються в народному господарстві як ємності для зберігання сипучих або рідких речовин, а також оснащенням установки димососом, а піддувала засобом для транспортування, в результаті чого забезпечується зниження собівартості установки, спрощується її конструктивне виконання, досягається висока мобільність та маневреність, досягається можливість використання установки в місцях з обмеженою свободою пересування та прискорюється цикл переробки сировини в кінцевий продукт - деревинне вугілля. Поставлена задача досягається завдяки тому, що в установці для виробництва деревинного вугілля, що містить корпус, встановлений горизонтально, засіб завантаження деревини та засіб відведення димових газів, відповідно до винаходу, корпус установки являє собою металеву ємність циліндричної форми з отвором для виходу димових газів, в якому розміщується з'ємна димова труба або димосос, в нижній частині корпусу виконано, щонайменше, одне піддувало, в якому розміщений з'ємний засіб для транспортування установки. При цьому металева ємність являє собою стандартну діжку, призначену для зберігання рідких та/або сипучих речовин, а з'ємний засіб для транспортування установки виконаний у вигляді розбірної вісі, приставних коліс або полозів саней. Димосос установки являє собою вентилятор. Технічний результат, що досягається при використанні запропонованого винаходу, обумовлений ознаками, які відрізняють його від конструкцій аналогічного призначення, описаних згідно відомого технічного рівня, зокрема, описаної у винаході, прийнятому за прототип. Так, виконання корпусу зі стандартних циліндричних ємностей, які широко використовуються в різних галузях народного господарства як ємності для зберігання та перевезення різноманітних сипучих або рідких речовин, дозволяє максимально спростити та здешевіти конструкцію печі, зберігаючи при цьому високу продуктивність та надійність її роботи. Найбільш оптимальним варіантом ємностей є такі, що мають об'єм від 10 до 90м 3 і товщину стінок в межах 3-4мм. Саме такі ємності здатні успішно витримувати високі температурні навантаження. Як правило, це бочки для зберігання солярки, аміачної води, добрив, масла, різноманітних агресивних рідин і сипучих продуктів. Піч, корпус якої має габарити такої ємності і до того ж горизонтально орієнтований корпус, можна легко пристосовувати до умов експлуатації безпосередньо на місцях лісорозробках, в лісових просіках тощо. Вони невисокі, легкі, маневрені, їх можна без перешкод пересувати поміж деревами і встановлювати в потрібному місці. Обслуговування таких печей не потребує застосування додаткового громіздкого обладнання, наприклад, вантажних кранів, як це має місце у відомому технічному рішенні. Процес перевезення запропонованої печі теж не викликає особливих тр уднощів: для його здійснення в, щонайменше, одне з піддувал (як правило, крайнє) достатньо вставити приставні колеса (взимку - полози саней) або роз'ємну вісь, після чого під'єднати установку до будь-якого транспортного засобу і транспортувати як причіп. Особливістю запропонованої установки є також наявність в ній електричного димососу, який функціонує від окремого джерела живлення. Димосос діє як вентилятор, витягуючи з порожнини печі повітряні маси, які затягуються через піддувала. За допомогою димососу в об'ємі печі прискорюються термічні процеси, швидко "нарощується" жарова маса і активізується процес возгонки. Запропонований винахід пояснюють приведені креслення, на яких зображено: - на фіг. 1 - ескіз установки для виробництва вугілля з димовою трубою; - на фіг.2 - вид частини установки з димососом і вставленою в піддувало віссю засобу для транспортування. Установка включає горизонтально встановлений корпус 1, що являє собою металеву ємність стандартного виробництва. В нижній частині корпусу 1 розміщені піддувала 2, виконані з труб діаметром 110-250мм. Кількість піддувал вибирається в залежності від довжини корпусу установки. З однієї бокової сторони корпусу розміщені завантажувальні дверцята 3, з протилежного - в місці отвору для виходу летючих продуктів та димових газів з'ємна димова труба 4. В разі необхідності прискорення термічних процесів, що проходять в порожнині печі, з'ємна труба замінюється на електричний димосос 5 (фіг.2). Перевезення установки здійснюється за допомогою з'ємного засобу для транспортування (фіг.2), вісь 6 якого вставляється в отвір труби одного або декількох піддувал 2. (На фіг.2 вісь 6 показана в перерізі). Установка для виробництва деревинного вугілля працює наступним чином: Через завантажувальні дверцята 3 в корпус 1 поміщають оброблювану сировину - технологічну деревину або деревинні відходи. В нижню зону шару деревини заводять вогонь, розпалюють деревину, після чого дверцята 4 герметично закривають. В печі утворюється зона горіння, висота якої досягає рівня отвору для виходу димових газів. В зоні горіння деревина згорає, утворюючи жарову масу високої температури возгонки. На рівні, вищому зони горіння, створюється так званий "димовий замок" з вуглекислого газу, який перешкоджає проникненню вогню в зону возгонки, в якій і утворюється деревинне вугілля. За процесом возгонки можна спостерігати через піддувала 2. Димові гази та летючі речовини з порожнини печі виходять через з’ємну трубу 4. При потребі примусового підсилення термічних процесів, в місці виходу газів замість димової труби 4 розміщують димосос 5. По мірі утворення жарової маси верхні шари деревини поступово перетворюються в вугілля, і по мірі його накопичення послідовно одне за одним закривають піддувала 2 накладними кришками (не показані). Після закінчення циклу обробки деревини димова труба 4 (або димосос 5) знімається, отвір закривається накладною кришкою, процес горіння припиняється. Гаряче деревинне вугілля знаходиться в загерметизованому просторі. Після охолодження його вивантажують з печі. Конструкція запропонованої печі забезпечує виготовлення високоякісного деревинного вугілля, яке по своїм фізико-хімічним та споживчим характеристикам не поступається вугіллю, одержаному у відомих установках того ж призначення, але на відміну від останніх, вона має безперечну перевагу - високу мобільність, маневреність, компактність та низьку собівартість. Така установка є незамінною для виробництва деревинного вугілля безпосередньо на місцях лісорозробок, куди неможливо доставити печі класичної конструкції.