Установка для переробки вуглевмісної сировини “вихор-3,5″

Номер патенту: 44868

Опубліковано: 12.10.2009

Автори: Циганков Іван Юрійович, Сагалевич Марат Олександрович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Установка для переробки вуглевмісної сировини, що включає корпус з обшивкою, розділений на камеру газогенерації зі зводом і двома завантажувальними люками та камеру згорання, а також засоби для подачі та відведення повітря, причому камера газогенерації розташована над камерою згорання та відокремлена від неї плитою, виконаною з можливістю примусового охолоджування і оснащеною щонайменше одним центральним отвором, при цьому засоби для подачі повітря виконані у вигляді отворів, що виходять під обшивку і розташовані в камері газогенерації над плитою, а обшивка в своїй верхній частині містить один або декілька отворів, оснащених заслінками, яка відрізняється тим, що камера згорання виконана з трьох автономних камер, розташованих одна біля одної, що зв'язані між собою отворами, кожна з камер має щонайменше один отвір для подачі повітря, причому отвори в бокових камерах розташовані в їх бокових стінках під кутом до них, а отвір в центральній камері розташований прямо, в дверці, якою оснащена камера, крім того, камера газогенерації додатково оснащена люками для вивантаження попелу, а її звід має форму арки.

2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що звід у формі арки виконаний симетричним відносно вертикальної осі корпусу.

3. Установка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що звід у формі арки виконаний з вогнетривкої цегли.

4. Установка за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що люки для вивантаження попелу розташовані над плитою біля її країв.

5. Установка за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що камера газогенерації додатково оснащена отвором з заслінкою, який розташований по центру навпроти завантажувально-вивантажувальних люків.

6. Установка за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що камера газогенерації додатково оснащена витяжкою, розташованою у верхній її частині над завантажувально-вивантажувальними люками.

7. Установка за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що засоби для подачі та відведення повітря в камері газогенерації оснащені заслінками діафрагмового типу.

8. Установка за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що плита містить декілька отворів.

9. Установка за п. 8, яка відрізняється тим, що отвори плити оснащені заслінками діафрагмового типу.

10. Установка за будь-яким з пп. 1-9, яка відрізняється тим, що отвір в центральній камері згорання оснащений заслінкою.

11. Установка за будь-яким з пп. 1-10, яка відрізняється тим, що кут розташування отворів в бокових камерах відносно їх бокових стінок складає 45°.

12. Установка за будь-яким з пп. 1-11, яка відрізняється тим, що бокові камери згорання додатково оснащені люками для вивантажування попелу.

Текст

1. Установка для переробки вуглевмісної сировини, що включає корпус з обшивкою, розділений на камеру газогенерації зі зводом і двома завантажувальними люками та камеру згорання, а також засоби для подачі та відведення повітря, причому камера газогенерації розташована над камерою згорання та відокремлена від неї плитою, виконаною з можливістю примусового охолоджування і оснащеною щонайменше одним центральним отвором, при цьому засоби для подачі повітря виконані у вигляді отворів, що виходять під обшивку і розташовані в камері газогенерації над плитою, а обшивка в своїй верхній частині містить один або декілька отворів, оснащених заслінками, яка відрізняється тим, що камера згорання виконана з трьох автономних камер, розташованих одна біля одної, що зв'язані між собою отворами, кожна з камер має щонайменше один отвір для подачі повітря, причому отвори в бокових камерах розташовані в їх бокових стінках під кутом до них, а отвір в центральній камері розташований прямо, в дверці, якою оснащена камера, крім того, камера газогенерації додатково оснащена люками для вивантаження попелу, а її звід має форму арки. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що звід у формі арки виконаний симетричним відносно вертикальної осі корпусу. U 2 UA 1 3 обігріву, взаємодіюче з механізмом його підйому і опускання, патрубки виведення газоподібних і рідких продуктів розкладання і різні вузли відділення дротяних каркасів і шлаків в якому пакет шин розташовують із зовнішньої сторони трубчастого джерела обігріву [див. заявку Японії № 58-24473, МПК С10B3/02, 1983г.]. Недоліком цієї установки є складність конструкції і великі енергетичні витрати при нагріві автошин по внутрішньому діаметру. Відома установка для піролізу автотракторних неподрібнених шин, що містить верхню і нижню частини піролізної камери, з'єднаних між собою за допомогою конічного роз'ємного з'єднання, і декілька пристроїв, що дозволяють проводити нагрів автотракторних неподрібнених шин по зовнішньому і внутрішньому діаметру [Патент РФ № 2078111, МПК С10B3/02, Бюл. №12, 1997 p.]. Недоліком даної установки є складність конструкції роз'ємної піролізної камери, а також великі трудовитрати при завантаженні і вивантаженні вмісту роз'ємної піролізної камери. Відома установка піролізної переробки вуглевмісної сировини шляхом її пірогенезу, що включає кільцеву камеру газогенерації, патрубки підведення і відведення нагрівального газу, засіб для відведення продуктів піролізу, а також газогенератор, що працює на технічному вуглеці і оригінальну обечаєчну камеру згорання [див. патент РФ № 2258078, МПК C10B53/08, В29В17/00, 10.08.2005 p.]. Недоліком даної установки є мала універсальність для піролізу різної вуглевмісної сировини внаслідок неможливості підтримки постійної заданої температури і заданого тиску. Це обумовлено тим, що в даній установці відбувається пофракційне розділення продуктів піролізу, що спричиняє за собою постійну зміну у складі речовини, яка піддається піролізу. Найближчим аналогом є установка для газогенераторної переробки вуглевмісної сировини, що включає корпус з обшивкою, розділений на камеру газогенерації зі зводом і двома завантажувально-вивантажувальними люками та камеру згорання, а також засоби для подачі повітря, в якій камера газогенерації розташована над камерою згорання, відокремлена від неї плитою, виконаною з можливістю примусового охолоджування і забезпеченою одним або кількома отворами, при цьому засоби для подачі повітря виконані у вигляді отворів, що виходять під обшивку і розташовані в камері газогенерації над плитою, а обшивка в своїй верхній частині містить один або декілька отворів, оснащених заслінками [див. Патент України №. 42719, МПК (2006) С10В53/08, В29В17/00, 10.07.2009]. Недоліком даної установки є недостатня потужність, яку вона може розвивати (не більше 2 МВт). Недолік обумовлений неможливістю регулювання повітряними потоками як по характеру, так і по об'єму повітря, що протікає через камери. Це в значній мірі обмежує можливість розвитку потужності. В основу корисної моделі покладене завдання створити таку установку для переробки вуглевміс 44868 4 ної сировини, в якій шляхом зміни конструкції камери згорання і вдосконалення системи отворів досягається можливість створення вихрових потоків різної швидкості і температури, внаслідок чого значно підвищується потужність установки, до 4-х МВт. При цьому установка забезпечує екологічно чисту утилізацію відходів. Для вирішення завдання запропонована установка для переробки вуглевмісної сировини, що включає корпус з обшивкою, розділений на камеру газогенерації зі зводом і двома завантажувальними люками та камеру згорання, а також засоби для подачі та відведення повітря, причому камера газогенерації розташована над камерою згорання, та відокремлена від неї плитою, виконаною з можливістю примусового охолоджування і забезпеченою, щонайменше, одним центральним отвором, при цьому засоби для подачі повітря виконані у вигляді отворів, що виходять під обшивку і розташовані в камері газогенерації над плитою, а обшивка в своїй верхній частині містить один або декілька отворів, оснащених заслінками, у якій, згідно з корисною моделлю, камера згорання виконана з трьох автономних камер, розташованих одна біля одної, що зв'язані між собою отворами, кожна з камер має, щонайменше, один отвір для подачі повітря, причому отвори в бокових камерах розташовані в їх бокових стінках під кутом до них, а отвір в центральній камері розташований прямо, в дверці, якою оснащена камера, крім того, камера газогенерації додатково оснащена люками для вивантаження попелу, а її звід має форму арки. В переважному варіанті звід у формі арки виконаний симетричним відносно вертикальної осі корпусу. Для підвищення стійкості до перепадів температур, звід і всі робочі елементи установки виконані з вогнетривкої цегли. В одному з варіантів виконання, для зручності вивантаження попелу люки для вивантаження попелу розташовані над плитою біля її країв. Для можливості, при необхідності, екстреного відводу газу, камера газогенерації додатково оснащена отвором з заслінкою, який розташований по центру навпроти завантажувальновивантажувальних люків і зв'язаний з димохідною трубою. Щоб зменшити втрати газу при відкриванні люків, камера газогенерації додатково оснащена витяжкою, розташованою у верхній її частині над завантажувально-вивантажувальними люками, яка сприяє повертанню газів під кожух. В переважному варіанті виконання для можливості регулювання кількості потоку повітря, що проходить через отвори, засоби для подачі та відведення повітря в камері газогенерації і всі отвори, які є в установці, оснащені заслінками діафрагмового типу. Для газогенераторної переробки вуглевмісної сировини, залежно від якості і кількості вихідної сировини, в плиті може бути виконано декілька отворів, при цьому вони можуть мати круглий або довгастий (щілиноподібний) перетин. Для можливості керування характером потоку повітря, яке проходить через бокові камери зго 5 рання, кут розташування отворів в бокових камерах відносно їх бокових стінках складає 45°. Для підвищення кількості вивантаження попелу, бокові камери згорання додатково оснащені люками для вивантажування попелу. Можна надати ще багато прикладів окремих варіантів виконання установки, наприклад: Для зручності заміни плити при зміні умов роботи або у разі зносу плити, вона виконана знімною. Для можливості підтримки необхідного температурного режиму плита забезпечена засобом примусового охолоджування. Засіб може бути виконаний, наприклад, у вигляді труб, з охолоджуючим агентом або у вигляді зовнішньої охолоджуючої сорочки. Для інтенсифікації процесу піролізу, поверхня плити, принаймні, з боку газогенераторної камери виконана хвилястою або ребристою. У оптимальному випадку виконання, об'єм камери згорання відноситься до об'єму камери газогенерації як 1:1,3, а сумарна величина отворів для подачі повітря в камері газогенерації відноситься до сумарної величини отворів в плиті як 1:1,8. Для створення направленого потоку газу в камері згорання, установка додатково містить ежекторний пальник, встановлений в камері згорання. Для можливості автоматичного управління процесом, установка додатково оснащена блоком керування ежекторним пальником та/або блоком керування процесом піролізу. В залежності від виду пального, камеру генерації оснащають додатковими завантажувальновивантажувальним люками. Кількість отворів, що виходять під обшивку в камері генерації вибирають в залежності від бажаної потужності установки. Розташування в камері газогенерації отворів один супроти одного в дзеркальному відображенні спричиняє виникнення аеродинамічних завихрень, які прискорюють процес газогенерації і підвищують ефективність роботи установки. Можливість варіантів реалізації корисної моделі не обмежується наведеними конкретними прикладами виконання. Вони приведені тільки для ілюстрації. На кресленні зображений загальний вид установки для газогенераторної переробки вуглевмісної сировини. Установка для переробки вуглевмісної сировини включає корпус з обшивкою 17, розділений на камеру газогенерації 21 зі зводом 1 і двома завантажувальними люками 18, 19 та камеру згорання, розділену на три автономних камери 5,6,7, розташованих одна біля одної. Камера газогенерації 21 розташована над камерами згорання 5,6,7 та відокремлена від неї плитою 14, виконаною з можливістю примусового охолоджування і забезпеченою, отворами 15, з заслінками 16, при цьому засоби для подачі повітря виконані у вигляді отворів 20, що знаходяться на завантажувальних люках 18,19 і отворів, що виходять під обшивку і розташовані в камері газогенерації над плитою (не показані), а обшивка в своїй верхній частині містить один або декілька отворів, оснащених заслін 44868 6 ками 4. Кожна і камер 5,6,7 має, щонайменше, один отвір 8, 13, 9 для подачі повітря, причому отвори 8,9 в бокових камерах 5,7 розташовані в їх бокових стінках під кутом до них, а отвір 13 в центральний камері 6 розташований прямо, в дверці 12, якою оснащена камера 6, крім того, камера газогенерації 21 оснащена люками 3 для вивантаження попелу, розташовані над плитою 14 біля її країв. Звід 1 має форму арки. Бокові камери 5, 7 згорання додатково оснащені люками 10, 11 для вивантажування попелу. Камера газогенерації 21 оснащена отвором з заслінкою 2, який розташований по центру навпроти завантажувальних люків 18,19. Установка працює таким чином. Відкривають завантажувальні люки 18, 19 і камеру газогенерації 21 завантажують вихідною органічною сировиною. Сировину (краще на старті сухі дрова) розпалюють, після цього завантажувальні люки 18,19 закривають і в камері газогенерації 21 за рахунок положення заслінки 4 створюється необхідний тиск для проведення процесу. Горіння направляють спочатку знизу доверху для прогрівання зводу 1 газогенераторної камери 21, після чого включають димосос (на кресленні не показаний), при цьому полум’я прямує через отвір 20 в плиті 14 в камеру згорання 6. У камеру згорання 6 також подається порція повітря через отвір 13, яка сприяє окисленню продуктів піролізу. Далі за рахунок подачі повітря через отвори 9,8 продукти згорання, які виходять з камери 6 створюють вихор і прямують на теплообмінник (не показаний на кресленні) через отвір 24 (на кресленні не позначений). В установці відбувається повне термічне розкладання органічних відходів і речовин не дивлячись на їх високу вологість і молекулярний склад. Повітря, що поступає через заслінки 4 в камеру газогенерації 21 забезпечує процес турвоксу сировини. Повітря витрачається на підтримку процесу турвоксу повністю, забезпечуючи протікання процесу піролізу, тобто термічного розкладання вуглевмісної сировини з обмеженим доступом повітря. Завдяки запропонованій конструкції, в камері газогенерації 21 створюється турбулентний характер руху газів, температурний режим і режим тиску, при яких сировина, не залежно від її складу і високої вологості повністю розкладається. Потік газів, що утворився при згоранні, завдяки підтримці необхідного співвідношення тиску і вихрової турбулентності в камері газогенерації 21 і камерах згорання 6,5,7, має задане направлення і виходить через отвір 20 в плиті 14 в камеру 6, а через отвори 22, 23 (на кресленні не позначені) в камери 5, 7. Через отвори 13, 8, 9 в камери 6,5,7 подають вторинне повітря, яке створює вихровий турбулентний потік і сприяє повному спалюванню продуктів термічного розпаду та піровугілля, яке присутнє в продуктах термічного розкладу. Інтенсивність переміщення цього потоку залежить від стану заслінок 4 на вході в камеру газогенерації 21. Корисна модель дозволяє підвищити ефективність піролізу вуглевмісної сировини (палива), а також максимально знешкоджувати і знезаразити відходи органічного походження (відходи пласти 7 44868 ків, резино-технічних виробів, пестицидів, мула і відходів очисних споруд, відходів нафтопереробки медичних і фармацевтичних відходів, харчових відходів, біологічних відходів), а також альтернативних твердих видів палива в різних поєднаннях і Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 8 діапазоні початковій вологості від 0 до 55 % шляхом турбулентного вихрового направленого згорання піропродуктів з максимальною енергетичною конверсією. Підписне Тираж 28 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Installation for processing of vykhor-3.5 coal-containing feedstock

Автори англійською

Tsyhankov Ivan Yuriovych, Sahalevych Marat Oleksandrovych

Назва патенту російською

Установка для переработки углесодержащего сырья "вихрь-3,5"

Автори російською

Цыганков Иван Юрьевич, Сагалевич Марат Александрович

МПК / Мітки

МПК: C10B 53/07, B29B 17/00

Мітки: вихор-3,5, вуглевмісної, сировини, установка, переробки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-44868-ustanovka-dlya-pererobki-vuglevmisno-sirovini-vikhor-35.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Установка для переробки вуглевмісної сировини “вихор-3,5″</a>

Подібні патенти