Пристрій для впливу на потік у з’єднувальній трубі між реактором газифікації вугілля й газоохолоджувачем/очисником

Реферат: За допомогою пристрою для впливу на потік, насамперед у горизонтальній з′єднувальній трубі (1) між реактором газифікації вугілля й газоохолоджувачем/очисником, отримане рішення, завдання якого полягає у можливості, при необхідності, зменшення або перекриття газового потоку гарячого синтез-газу, не піддаючись високим навантаженням за рахунок корозії й високих температур, при виключенні використання дорогих клапанів або регулюючих пристроїв. Це досягнуто пристроєм Вентурі, розташованим у траєкторії потоку газу у трубі (1), а також регулюючим потік конусом (4а), установленим на розташованій по центру штовхаючій штанзі (4), при цьому для переміщення штовхаючої штанги (4) передбачена система важелів (4b), що веде назовні, при цьому система важелів (4b), що приводить у рух штовхаючу штангу (4), утворена ведучим через заглушений патрубок плечем важеля й ведучим із заглушеного патрубка (8) через сальник (6) плечем важеля. UA 104028 C2 (12) UA 104028 C2 UA 104028 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до пристрою для впливу на потік у горизонтальній сполучній трубі між реактором газифікації вугілля й газоохолодником/очисником. Можливість виробництва синтез-газу полягає у газифікації тонкоподрібненого вуглецевмісного палива з кисневмісним газом. При цьому одержують газоподібний продукт, що складається з по суті монооксиду вуглецю. При підмішуванні водяної пари до вихідного газу одержують газоподібний продукт, що в якості домішки також містить водень. Отриманий у такий спосіб синтез-газ придатний, наприклад, для виробництва аміаку або метанолу, а також для вироблення водню. При виробництві синтез-газу за допомогою процесу газифікації вугілля використовують реактор газифікації вугілля, який виробляє синтез-газ, що містить тверді частинки й кислі гази. Для наступного використання він повинен бути очищений тим, що він направляється у пристрій для промивання газу. Для того щоб мати можливість керувати потоком газу з реактора у пристрій для промивання газу, найчастіше необхідно переривати або регулювати потік газу. Однак, керування за допомогою звичайних клапанів або засувок найчастіше є вимогливим до технічного обслуговування або чутливим до перешкод, тому що синтез-газ є гарячим і може містити компоненти, що викликають корозію. Тому звичайні клапани або засувки повинні через якийсь час замінятися, що приводить до підвищених експлуатаційних витрат і підвищених витрат на обслуговування. Тут вступає у дію винахід, мета якого полягає у тому, щоб мати можливість, при необхідності, зменшувати або перекривати потік гарячого синтез-газу, не піддаючись високим навантаженням за рахунок корозії й високих температур, при виключенні використання дорогих клапанів або регулюючих пристроїв. Це завдання вирішене за допомогою пристрою зазначеного на початку типу за допомогою пристрою Вентури у траєкторії потоку газу у трубі, а також установленого на минаючій по центру штовхаючій штанзі регулюючого потік конуса, при цьому для переміщення штовхаючої штанги передбачена система важелів, що веде назовні, при цьому система важелів, що переміщає штовхаючу штангу, утворена ведучим у заглушений патрубок плечем важеля й ведучим із заглушеного патрубка через сальник плечем важеля. За рахунок винаходу надана за допомогою простих засобів оптимальна можливість регулювання всередині горизонтальної сполучної труби між реактором газифікації вугілля, з одного боку, і пристроєм для промивання газу, з іншої сторони. У цьому місці варто згадати, що, наприклад, з DE 21 50 015 А відомий високопродуктивний мокрий пиловловлювач, що утворений трубою, в якій для утворення ефекту Вентури встановлений регулюючий потік конус, при цьому він може трохи переміщатися у поздовжньому напрямку для того, щоб мати можливість встановлювати швидкість потоку й пропускну здатність у трубі. Керований зовні пристрій для переміщення у поздовжньому напрямку у цьому випадку не передбачений, як і особливі міри для стабілізації температури. З літератури відомий ряд рішень, в яких у траєкторіях потоку передбачені вбудовані елементи, які служать для регулювання потоку, насамперед також для перекривання траєкторії потоку, при цьому передбачені вентуриподібні елементи, які, крім декількох виключень, вбудовані не у горизонтальному напрямку, як показано в US З 839 185, а у вертикальному напрямку. Як приклад варто згадати DE 199 52 754 А1, DE 18 76 032 U, AT 267 479 В, US 3 517 485, US 3 638 925, US 3 690 044 або US 4 167 401. Варіанти здійснення винаходу випливають зі залежних пунктів формули винаходу. При цьому може бути передбачено, що штовхаюча штанга оснащена виконавчим механізмом, при цьому виведене назовні впливаюче на внутрішню штовхаючу штангу плече важеля доцільним чином діє разом із подібним виконавчим механізмом. У ще одному варіанті здійснення відповідно до винаходу передбачено, що виконавчий механізм виконаний для механічної й/або електричної й/або гідравлічної перестановки штовхаючої штанги. Може бути доцільним, як це також передбачає винахід в інших варіантах здійснення, що на трубі передбачені щонайменше два заглушених патрубки, насамперед три заглушених патрубки, з впливаючими на штовхаючу штангу плечима важелів, і за рахунок триплечового виконання забезпечуються особливо висока стабільність і експлуатаційна надійність. Ще один доцільний варіант здійснення винаходу полягає у тому, що у траєкторії потоку газу у трубі перед пристроєм Вентури передбачені впорскувачі води. Залежно від конструкції іноді може бути кращим виконати частину цих впорскувачів води одночасно у вигляді опорних елементів для штовхаючої штанги. Для того щоб протистояти виникаючим навантаженням, винахід у ще одному варіанті здійснення передбачає, що щонайменше елементи, які перебувають у контакті з протікаючим 1 UA 104028 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 газом, і поверхні складаються з корозійностійкого матеріалу або забезпечені корозійностійким покриттям. Цей варіант здійснення є кращим, тому що зроблений синтез-газ може мати температуру від 200° до 1700 °C, при цьому тиск синтез-газу може становити від 0,1 до 30 МПа, при цьому ці цифрові дані служать лише як приклад, без обмеження ними винаходу. Інші деталі, ознаки й переваги винаходу випливають з нижченаведеного опису, а також наведених фігур. На них показані: Фіг. 1 спрощене зображення сполучної труби відповідно до винаходу з показаним у перетині пристроєм з регулюючим потік конусом у закритому положенні, Фіг. 2 у такому ж зображенні регулюючий потік конус у відкритому положенні, Фіг. 3 поперечний перетин оснащеної пристроєм відповідно до винаходу труби з трьома виконавчими механізмами, а також Фіг. 4 у зображенні відповідно до фігури 2 пристрій відповідно до винаходу з упорскуванням води. На фігурі 1 показана сполучна труба 1, через яку направляється вихідний з реактора газифікації вугілля газовий потік 2. Газовий потік при проходженні через трубу повинен проходити через звуження 3. Це звуження закрите за допомогою штовхаючої штанги 4 зі стовщенням 4а. Напрямна штанга через систему важелів 4b із двома вузлами 5а, 5b через сальник 6 веде назовні й приводиться у рух виконавчим двигуном 7. Сполучна штанга 4b проходить через заглушений патрубок 8, що закривається за допомогою запірної кришки 8а. Газовий потік 9 виходить на кінці сполучної труби, де підключається пристрій для промивання газу. На фігурі 2 показана сполучна труба, через яку направляється вихідний з реактора газифікації вугілля газовий потік 2. Газовий потік 2 при проходженні через трубу повинен проходити через звуження 3. Через трубу проходить штовхаюча штанга 4 зі стовщенням 4а, яке у цьому випадку відведене назад. За рахунок цього труба прохідна для газового потоку. На фігурі 3 показана сполучна труба 1 у вигляді попереду. У поперечному перетині труба стиснута за допомогою звуження 3, за допомогою якого підвищується швидкість газового потоку. Через звуження проходить стовщення 4а, що тут є проникним для частини газового потоку 4с. Стовщення закріплене на штовхаючій штанзі 4, яка через систему важелів 4b пов'язана з виконавчим двигуном 7. Сполучна штанга через сальник 6 введена у заглушений патрубок 8. Тут також видна запірна кришка 8а. На фігурі 4 показана сполучна труба відповідно до винаходу з пристроями впорскування води. Один із них 10а спрямований у газовому потоці назад, а інший 10b спрямований вперед. Також тут видно пристрій 11 для видалення газу з сальника. У цьому випадку пристрій перебуває у відкритому положенні. ПЕРЕЛІК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗНАЧЕНЬ 1 Сполучна труба 2 Вхідний газовий потік 3 Звуження 4 Штовхаюча штанга 4а Стовщення 4b Система важелів 4із Частина газового потоку 5а Вузол 5b Вузол 6 Сальник 7 Виконавчий двигун 8 Заглушений патрубок 9 Вихідний газовий потік 10а Пристрій впорскування води, спрямований назад 10b Пристрій впорскування води, спрямований вперед 11 Пристрій для видалення газу з сальника 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Пристрій для впливу на потік у горизонтальній з′єднувальній трубі (1) між реактором газифікації вугілля й газоохолоджувачем/очисником, який відрізняється тим, що містить пристрій Вентурі, встановлений у траєкторії потоку газу у трубі (1), а також установлений на розташованій по центру штовхаючій штанзі (4) регулюючий потік конус (4а), при цьому для 2 UA 104028 C2 5 10 15 переміщення штовхаючої штанги (4) передбачена система важелів (4b), що веде назовні, при цьому система важелів (4b), що приводить у рух штовхаючу штангу (4), утворена ведучим у заглушений патрубок плечем важеля й ведучим із заглушеного патрубка (8) через сальник (6) плечем важеля. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що штовхаюча штанга (4) оснащена виконавчим механізмом (7). 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що виконавчий механізм (7) виконаний для механічного й/або електричного, й/або гідравлічного пересування штовхаючої штанги. 4. Пристрій за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що на трубі (1) передбачені щонайменше два заглушених патрубки (8), насамперед три заглушених патрубки (8), з впливаючими на штовхаючу штангу плечима важелів. 5. Пристрій за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що у траєкторії потоку газу у трубі (1) перед пристроєм Вентурі (3) передбачені впорскувачі (10а, 10b) води. 6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що щонайменше частина впорскувачів (10а, 10b) води виконана у вигляді опорних елементів для штовхаючої штанги (4). 7. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що щонайменше елементи, які перебувають у контакті з протікаючим газом, виконані з корозійностійкого матеріалу або забезпечені корозійностійким покриттям. 3 UA 104028 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4