Спосіб покращення твердого матеріалу і пристрій для його здійснення
Формула / Реферат
1. Спосіб покращення твердого матеріалу, у якому нагрівають твердий матеріал до підвищеної температури для видалення води, після чого охолоджують покращений твердий матеріал, який відрізняється тим, що застосовують ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу і, щонайменше, один контур теплообміну для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах у камерах через теплообмін з флюїдом теплообміну, і при керуванні способом твердий матеріал в першій групі камер піддають перебуванню в, щонайменше, одній стадії циклу нагрівання, а твердий матеріал в другій групі камер - щонайменше, в одній стадії циклу охолодження, при цьому вибірково під'єднують до камер, щонайменше, один контур теплообміну з можливістю вилучення тепла флюїдом теплообміну з твердого матеріалу, що проходить цикл охолодження в, принаймні, одній з камер в першій групі і передавання вилученого тепла до твердого матеріалу, що проходить цикл нагрівання в, принаймні, одній з камер другої групи.
2. Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що при керуванні способом вибірково з'єднують пари камер з можливістю охолодження твердого матеріалу флюїдом теплообміну, щонайменше, одного контуру в одній з камер в кожній парі та подальшого нагрівання твердого матеріалу в іншій камері в кожній парі через теплообмін з твердим матеріалом в парі камер.
3. Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що твердий матеріал в кожній камері нагрівають або охолоджують із застосуванням ряду послідовних операцій під’єднання до камери, щонайменше, одного контуру теплообміну для нагрівання або охолодження твердого матеріалу флюїдом теплообміну в, щонайменше, одному контурі теплообміну в парах камер до відповідних різних значень температури в циклах нагрівання та охолодження.
4. Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що твердий матеріал в кожній камері одним із контурів теплообміну нагрівають від температури довкілля до температури Т1, після чого під'єднують до цієї камери інший контур теплообміну, яким нагрівають твердий матеріал від температури Т1 до вищої температури Т2.
5. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-4, який відрізняється тим, що в кожній завантаженій технологічній камері протягом здійснення циклів нагрівання та охолодження підтримують підвищений тиск.
6. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що твердий матеріал утримують в одній камері як протягом циклу нагрівання, так і протягом циклу охолодження.
7. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що протягом здійснення циклу нагрівання твердий матеріал нагрівають в одній камері, переміщують гарячий твердий матеріал до іншої камери і охолоджують в ній твердий матеріал відповідно до циклу охолодження.
8. Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що твердий матеріал нагрівають та охолоджують через прямий теплообмін, щонайменше, одним контуром теплообміну.
9. Спосіб за будь-яким з пунктів 1- 7, який відрізняється тим, що твердий матеріал нагрівають та охолоджують через непрямий теплообмін, щонайменше, одним контуром теплообміну.
10. Спосіб за пунктом 9, який відрізняється тим, що до камер подають робочий флюїд для нагрівання та охолодження твердого матеріалу через прямий теплообмін з твердим матеріалом, а також для сприяння підвищенню тиску в завантажених камерах.
11. Пристрій для покращення твердого матеріалу, який містить зовнішній корпус, вхідний отвір для завантажування твердого матеріалу, контур теплообміну, який відрізняється тим, що містить ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу в умовах підвищених температури і тиску, щонайменше, один контур теплообміну, призначений для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах через теплообмін з флюїдом теплообміну, засоби під'єднання, щонайменше, одного контуру теплообміну, під’єднані до камер з можливістю нагрівання в процесі роботи твердого матеріалу флюїдом теплообміну в одній групі камер відповідно до попередньо визначеного циклу нагрівання та охолодження флюїдом теплообміну твердого матеріалу в іншій групі камер відповідно до попередньо визначеного циклу охолодження, при цьому в процесі роботи, щонайменше, один контур теплообміну під'єднаний до камер з можливістю вилучення кожним контуром теплообміну тепла з твердого матеріалу в, принаймні, одній камері і передавання відведеного тепла до твердого матеріалу в, принаймні, одній іншій камері, і засоби для вибіркової зміни з'єднань, щонайменше, одного контуру теплообміну з камерами для нагрівання та охолодження твердого матеріалу у камерах відповідно до циклів нагрівання та охолодження.
12. Пристрій за пунктом 11, який відрізняється тим, що контур теплообміну містить вузол теплообміну, розміщений в кожній камері, і засоби забезпечення циркуляції флюїду теплообміну через вузли теплообміну камер і між вузлами теплообміну камер.
13. Пристрій за пунктом 12, який відрізняється тим, що вузол теплообміну кожної камери містить розміщену в камері систему поверхонь теплообміну, що мають, щонайменше, один канал для флюїду теплообміну, вхідний отвір для подачі флюїду теплообміну до каналів і вихідний отвір для випускання флюїду теплообміну з каналів.
Текст
1 Спосіб покращення твердого матеріалу, у якому нагрівають твердий матеріал до підвищеної температури для видалення води, після чого охолоджують покращений твердий матеріал, який відрізняється тим, що застосовують ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу і, щонайменше, один контур теплообміну для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах у камерах через теплообмін з флюїдом теплообміну, і при керуванні способом твердий матеріал в першій групі камер піддають перебуванню в, щонайменше, одній стадії циклу нагрівання, а твердий матеріал в другій групі камер - щонайменше, в одній стадії циклу охолодження, при цьому вибірково під'єднують до камер, щонайменше, один контур теплообміну з можливістю вилучення тепла флюїдом теплообміну з твердого матеріалу, що проходить цикл охолодження в, принаймні, одній з камер в першій групі і передавання вилученого тепла до твердого матеріалу, що проходить цикл нагрівання в, принаймні, одній з камер другої групи 2 Спосіб за пунктом 1, який відрізняється тим, що при керуванні способом вибірково з'єднують пари камер з можливістю охолодження твердого матеріалу флюїдом теплообміну, щонайменше, одного контуру в одній з камер в кожній парі та подальшого нагрівання твердого матеріалу в ІНШІЙ камері в кожній парі через теплообмін з твердим матеріалом в парі камер 3 Спосіб за пунктом 2, який відрізняється тим, що твердий матеріал в кожній камері нагрівають або охолоджують із застосуванням ряду послідовних операцій під'єднання до камери, щонайменше, одного контуру теплообміну для нагрівання або охолодження твердого матеріалу флюїдом тепло обміну в, щонайменше, одному контурі теплообміну в парах камер до ВІДПОВІДНИХ різних значень температури в циклах нагрівання та охолодження 4 Спосіб за пунктом 3, який відрізняється тим, що твердий матеріал в кожній камері одним із контурів теплообміну нагрівають від температури довкілля до температури Т1, після чого під'єднують до цієї камери інший контур теплообміну, яким нагрівають твердий матеріал від температури Т1 до вищої температури Т2 5 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-4, який відрізняється тим, що в кожній завантаженій технологічній камері протягом здійснення циклів нагрівання та охолодження підтримують підвищений тиск 6 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що твердий матеріал утримують в одній камері як протягом циклу нагрівання, так і протягом циклу охолодження 7 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-5, який відрізняється тим, що протягом здійснення циклу нагрівання твердий матеріал нагрівають в одній камері, переміщують гарячий твердий матеріал до іншої камери і охолоджують в ній твердий матеріал ВІДПОВІДНО до циклу охолодження 8 Спосіб за будь-яким з пунктів 1-7, який відрізняється тим, що твердий матеріал нагрівають та охолоджують через прямий теплообмін, щонайменше, одним контуром теплообміну 9 Спосіб за будь-яким з пунктів 1- 7, який відрізняється тим, що твердий матеріал нагрівають та охолоджують через непрямий теплообмін, щонайменше, одним контуром теплообміну 10 Спосіб за пунктом 9, який відрізняється тим, що до камер подають робочий флюїд для нагрівання та охолодження твердого матеріалу через прямий теплообмін з твердим матеріалом, а також для сприяння підвищенню тиску в завантажених камерах 11 Пристрій для покращення твердого матеріалу, який містить ЗОВНІШНІЙ корпус, вхідний отвір для завантажування твердого матеріалу, контур теплообміну, який відрізняється тим, що містить ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу в умовах підвищених температури і тиску, щонайменше, один контур теплообміну, призначений для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах через теплообмін з флюїдом теплообміну, засоби під'єднання, що О ю ^00 о ю 50845 найменше, одного контуру теплообміну, під'єднані до камер з можливістю нагрівання в процесі роботи твердого матеріалу флюїдом теплообміну в одній групі камер ВІДПОВІДНО ДО попередньо визначеного циклу нагрівання та охолодження флюїдом теплообміну твердого матеріалу в ІНШІЙ групі камер ВІДПОВІДНО до попередньо визначеного циклу охолодження, при цьому в процесі роботи, щонайменше, один контур теплообміну під'єднаний до камер з можливістю вилучення кожним контуром теплообміну тепла з твердого матеріалу в, принаймні, одній камері і передавання відведеного тепла до твердого матеріалу в, принаймні, одній ІНШІЙ камері, і засоби для вибіркової зміни з'єднань, щонайменше, одного контурутеплообміну з камерами для нагрівання та охолодження твердо го матеріалу у камерах ВІДПОВІДНО ДО ЦИКЛІВ нагрівання та охолодження 12 Пристрій за пунктом 11, який відрізняється тим, що контур теплообміну містить вузол теплообміну, розміщений в кожній камері, і засоби забезпечення циркуляції флюїду теплообміну через вузли теплообміну камер і між вузлами теплообміну камер 13 Пристрій за пунктом 12, який відрізняється тим, що вузол теплообміну кожної камери містить розміщену в камері систему поверхонь теплообміну, що мають, щонайменше, один канал для флюїду теплообміну, вхідний отвір для подачі флюїду теплообміну до каналів і вихідний отвір для випускання флюїду теплообміну з каналів Цей винахід відноситься до покращення якості вуглецевого матеріалу Цей винахід пов'язаний, зокрема, хоча в жодному випадку не виключно, з покращенням якості твердого матеріалу, що має низьку теплопровідність Більш конкретно цей винахід пов'язаний з покращенням якості твердого матеріалу завдяки видаленню води з матеріалу в технологічному процесі, що містить нагрівання матеріалу до підвищеної температури, одночасно утримуючи матеріал під високим тиском, а потім охолодження покращаного матеріалу до температури довкілля Одним зі специфічних застосувань цього винаходу є покращення вуглецевого матеріалу, звичайно вугілля, з метою збільшити теплові показники вуглецевого матеріалу За прототип запропонованого винаходу прийнятий спосіб покращення твердого матеріалу, у якому нагрівають твердий матеріал до підвищеної температури для видалення води, після чого охолоджують покращаний твердий матеріал (Патент США № 5290523, MnK6F28D 7/16, 01 03 1994 р ) За прототип винаходу прийнятий також пристрій для покращення твердого матеріалу (Патент США № 5290523, MnK6F28D 7/16, 01 03 1994 р ) У патенті США № 5290523, виданому Копелману, описано спосіб підвищення якості вугілля з одночасним підвищенням температури і тиску Копелман винайшов термічне зневоднення вугілля за допомогою нагрівання вугілля в умовах підвищених температури та тиску, з метою викликати такі фізичні зміни у вугіллі, що спричиняють видалення води з вугілля за рахунок реакції "вичавлювання" Копелман також винайшов підтримування протягом процесу покращення достатньо високого значення тиску, щоб побічна вода була видалена переважно у вигляді рідини, а не пари Копелман також винайшов ряд різних варіантів пристроїв для здійснення процесу покращення Загалом ці варіанти базуються на використанні камери високого тиску, що містить вхідний отвір, що має вигляд перевернутого конуса, циліндричну основу, конічний випускний отвір, та вузол верти кально або горизонтально розміщених у основі труб теплообміну В одному з варіантів вертикально розміщені труби і випускну сторону набивають вугіллям, а потім вдувають азот з метою підвищити тиск у трубах та випускній стороні Вугілля нагрівають через непрямий теплообмін з мастилом, що подають, як флюїд теплообміну, до циліндричної основи зовні відносно труб Далі нагрівання вугілля здійснюють через прямий теплообмін між вугіллям і парою, яка служить робочим флюїдом всередині ущільненого шару Крім того, пара підвищує тиск у трубах та випускній стороні до необхідного значення тиску Комбінація підвищених тиску та температури в трубах і випускній стороні спричиняє випаровування частини води з вугілля з наступним конденсуванням частини цієї води до рідкого стану Завдяки підвищеному тиску частина пари, утворена після такого додавання води, також конденсується до рідкого стану на холодніших ділянках труб Пару, що не конденсується і є в надлишку щодо вимог підтримування оптимального значення підвищеного тиску в ущільненому шарі, потрібно видаляти Крім того, утворюються неконденсовні гази (наприклад, СО, СОг), які також потрібно видаляти Рідину періодично відводять через випускну сторону Нарешті, після завершення заданого терміну обробки, тиск у завантаженій камері знижують, покращане вугілля вивантажують через випускну сторону на конвеєр, який транспортує вугілля до мокрого шнека Під час транспортування вугілля конвеєром до шнека гаряче покращане вугілля оббризкують водою Вугілля далі охолоджують в шнеку, а потім розгортають тонким шаром на МІСЦІ складування і дають охолонути до температури довкілля Крім того, завершення в камері кожного циклу обробки вуглецевого матеріалу потребує повторного відновлення завантажувальнорозвантажувальних робіт, пов'язаних із заповненням камери, підвищенням і зменшенням тиску, тощо Це суттєво ускладнює процес та подовжує термін технологічного циклу 50845 Недоліком відомого пристрою є те, що в технологічному циклі обробки вуглецевого матеріалу задіяна одна камера, розрахована на один цикл обробки, що знижує ефективність та продуктивність пристрою В основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності здійснення та спрощення способу покращення твердого матеріалу шляхом застосування декількох камер для розміщення вуглецевого матеріалу та декількох контурів теплообміну, а також послідовного нагрівання та охолодження ряду камер та вибіркового приєднання контуру теплообміну до ВІДПОВІДНОГО ряду, що забезпечує використання енергії тепла, вилученої з твердого матеріалу, який проходить цикл охолодження в одній групі камер, для нагрівання в ІНШІЙ групі камер, і тим самим мінімізує втрати тепла, термін циклу обробки твердого матеріалу та об'єм завантажувально-розвантажувальних робіт В основу винаходу поставлена також задача забезпечення багатостадійного використання теплової енергії в пристрої для покращення твердого матеріалу шляхом з'єднання ряду камер для розміщення вуглецевого матеріалу з контуром теплообміну та оснащення пристрою засобами для вибіркової зміни цього з'єднання, що забезпечує використання енергії тепла, вилученої з твердого матеріалу, який проходить цикл охолодження в одній групі камер, для нагрівання в ІНШІЙ групі камер, і тим самим мінімізує втрати тепла, термін циклу обробки твердого матеріалу та об'єм завантажувально-розвантажувальних робіт Поставлена задача досягається за рахунок того, що в способі покращення твердого матеріалу, у якому нагрівають твердий матеріал до підвищеної температури для видалення води, після чого охолоджують покращаний твердий матеріал, згідно винаходу, застосовують ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу і, щонайменше, один контур теплообміну для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах у камерах через теплообмін з флюїдом теплообміну, і при керуванні способом твердий матеріал в першій групі камер піддають перебуванню в, щонайменше, одній стадії циклу нагрівання, а твердий матеріал в другій групі камер щонайменше, в одній стадії циклу охолодження, при цьому вибірково під'єднують до камер, щонайменше, один контур теплообміну з можливістю вилучення тепла флюїдом теплообміну з твердого матеріалу, що проходить цикл охолодження в, принаймні, одній з камер в першій групі і передавання вилученого тепла до твердого матеріалу, що проходить цикл нагрівання в, принаймні, одній з камер другої групи При цьому при керуванні способом вибірково з'єднують пари камер з можливістю охолодження твердого матеріалу флюїдом теплообміну, щонайменше, одного контуру в одній з камер в кожній парі, та подальшого нагрівання твердого матеріалу в ІНШІЙ камері в кожній парі через теплообмін з твердим матеріалом в парі камер Для цього твердий матеріал в кожній камері нагрівають або охолоджують із застосуванням ряду послідовних операцій під» єднання до камери, щонайменше, одного контуру теплообміну для нагрівання або охолодження твердого матеріалу флюїдом теплообміну в щонайменше, одному контурі теплообміну в парах камер до ВІДПОВІДНИХ різних значень температури в циклах нагрівання та охолодження Твердий матеріал в кожній камері одним із контурів теплообміну нагрівають від температури довкілля до температури Т1, після чого під'єднують до цієї камери інший контур теплообміну, яким нагрівають твердий матеріал від температури Т1 до вищої температури Т2 В кожній завантаженій технологічній камері протягом здійснення циклів нагрівання та охолодження підтримують підвищений тиск, причому твердий матеріал утримують в одній камері як протягом циклу нагрівання, так і протягом циклу охолодження Протягом здійснення циклу нагрівання твердий матеріал нагрівають в одній камері, переміщують гарячий твердий матеріал до іншої камери, і охолоджують в ній твердий матеріал ВІДПОВІДНО до циклу охолодження, причому нагрівання та охолодження здійснюють через прямий або ж непрямий теплообмін, щонайменше, одним контуром теплообміну Крім цього, до камер для нагрівання та охолодження твердого матеріалу через прямий теплообмін з твердим матеріалом, а також для сприяння підвищення тиску в завантажених камерах подають робочий флюїд Поставлена задача досягається також за рахунок того, що пристрій для покращення твердого матеріалу, згідно винаходу, містить ряд камер для розміщення ущільнених шарів твердого матеріалу в умовах підвищених температури і тиску, щонайменше, один контур теплообміну, призначений для нагрівання та охолодження твердого матеріалу в ущільнених шарах через теплообмін з флюїдом теплообміну, засоби під'єднання, щонайменше, одного контуру теплообміну, під'єднані до камер з можливістю нагрівання в процесі роботи твердого матеріалу флюїдом теплообміну в одній групі камер ВІДПОВІДНО до попередньо визначеного циклу нагрівання, та охолодження флюїдом теплообміну твердого матеріалу в ІНШІЙ групі камер ВІДПОВІДНО до попередньо визначеного циклу охолодження, при цьому в процесі роботи, щонайменше, один контур теплообміну під'єднаний до камер з можливістю вилучення кожним контуром теплообміну тепла з твердого матеріалу в, принаймні, одній камері і передавання відведеного тепла до твердого матеріалу в, принаймні, одній, ІНШІЙ камері, і засоби для вибіркової зміни з'єднань, щонайменше, одного контуру теплообміну з камерами для нагрівання та охолодження твердого матеріалу у камерах ВІДПОВІДНО ДО ЦИКЛІВ нагрівання та охолодження Контур теплообміну запропонованого пристрою містить вузол теплообміну, розміщений в кожній камері, і засоби забезпечення циркуляції флюїду теплообміну через вузли теплообміну камер і між вузлами теплообміну камер При цьому вузол теплообміну кожної камери містить розміщену в камері систему поверхонь теплообміну, що мають, щонайменше, один канал для флюїду теплообміну, вхідний отвір для подачі флюїду теплообміну до каналів і вихідний отвір 50845 для випускання флюїду теплообміну з каналів Основою винаходу є вилучення енергії з твердого матеріалу, який охолоджують в одній групі камер, з наступним використанням цієї енергії для нагрівання твердого матеріалу в ІНШІЙ групі камер Флюїд теплообміну в кожному контурі теплообміну нагріває та охолоджує твердий матеріал в парах камер до ВІДПОВІДНИХ різних в циклах нагрівання та охолодження значень температури, в результаті чого твердий матеріал в кожній камері нагрівають або охолоджують через ряд послідовних операцій під'єднання контурів теплообміну до камери Наприклад, один контур теплообміну нагріває твердий матеріал в одній камері від температури довкілля до температури Т1, а інший контуру теплообміну, що потім під'єднують до тієї ж камери, нагріває твердий матеріал від температури Т1 до вищої температури Т2 У той же час контур теплообміну охолоджує твердий матеріал в ІНШІЙ камері від максимальної температури циклу нагрівання до нижчої температури Спосіб за цим винаходом має велику гнучкість щодо циклів нагрівання та охолодження, які можуть бути застосовані до твердого матеріалу з перевагою використання тепла, вилученого з твердого матеріалу, що проходить цикл охолодження, для нагрівання твердого матеріалу, що проходить цикл нагрівання Наприклад, спосіб можна використовувати для покращення твердого вуглецевого матеріалу, наприклад, вугілля, комбінованим застосуванням підвищених тиску та температури, що дозволяє видалити з вугілля воду за дві стадії - "вичавлювання" води з вугілля і відведення її рідкої фази до нижньої частини камери в першій, "мокрій", стадії, і - видалення значної частини залишкової води з вугілля у фазі пари в другій, "сухій", стадії Флюїд теплообміну може бути будь-якою підхожою рідиною, придатною для передачі енергії через непрямий теплообмін В одному з варіантів флюїд теплообміну може бути рідиною, наприклад, мастилом, що має єдину фазу в діапазоні значень робочої температури циклів нагрівання та охолодження В іншому варіанті флюїд теплообміну може бути рідиною, наприклад, водою, що має рідку і газову фази в діапазоні значень робочої температури циклів нагрівання та охолодження при ВІДПОВІДНИХ значеннях тиску Щоб завершити цикл нагрівання, спосіб може містити одну або більше додаткових стадій нагрівання Щоб завершити цикл охолодження, спосіб може містити одну або більше додаткових стадій охолодження Додаткова стадія(ї) нагрівання може бути здійснена будь-якими підхожими засобами, наприклад, окислювальним нагріванням у камерах, подаванням до них кисневмісного газу Додаткова стадія(ї) охолодження може бути здійснена будь-якими підхожими засобами, наприклад, прямим контактом вугілля з сухим або вологим повітрям в тій же або в ІНШІЙ камері Доцільно, щоб спосіб також передбачав пода 8 чу робочого флюїду до камер, з метою нагрівати та охолоджувати твердий матеріал прямим теплообміном з твердим матеріалом, а також з метою сприяти підвищенню тиску в завантажених камерах Доцільно, щоб система поверхонь мала мінімальну теплову масу Доцільно, щоб засоби для вибіркової зміни з'єднань між контурами теплообміну і камерами мали ПІДХОЖІ засоби керування Здійснення цього винаходу базується на використанні багатофункціональної камери, призначеної для розміщення порції твердого матеріалу і піддавання його у вигляді ущільненого шару циклам нагрівання та охолодження Однією ЗІ значних переваг описаних вище способу і пристрою за цим винаходом є використання багатофункційних камер, завдяки чому мінімізуються, у порівнянні з пропонованими Копелманом, завантажувально-розвіантажувальні роботи з гарячим твердим матеріалом Інша перевага полягає в тому, що багатофункційна камера мінімізує, у порівнянні з пропонованим Копелманом, час циклу, пов'язаний з випорожненням, заповнюванням, підвищенням і зменшенням тиску Доцільно, щоб операція нагрівання також містила нагрівання твердого матеріалу через прямий теплообмін з робочим флюїдом Вилучення енергії може бути також здійснене з або без використання багатофункційної камери Так само багатофункційна камера може використовуватися з або без вилучення енергії В одному з втілень цього винаходу п'ять камер А, В, С, D, Е містять ущільнені шари вугілля при підвищеному тиску і є в різних стадіях циклів нагрівання та охолодження за цим способом, з метою покращити вугілля завдяки видаленню води з нього Цикл нагрівання за цим способом містить - передачу тепла до вугілля з метою видалення води у рідкій фазі з вугілля в першій "мокрій" стадії способу і - передачу тепла до вугілля з метою випарити, принаймні, частину залишкової води з вугілля у фазі пари в другій, "сухій", стадії способу, а потім нагрівання вугілля до кінцевої температури продукту Вугілля в кожному ущільненому шарі нагрівають, а потім охолоджують через непрямий теплообмін з флюїдами теплообміну, що прокачують через контури теплообміну, які послідовно під'єднують до пар камер і які містять вузли теплообміну Вузол теплообміну, призначений для кожної пари камер, має систему поверхонь теплообміну, що мають один або більше каналів для флюїду теплообміну в кожній камері і засоби забезпечення циркуляції флюїду теплообміну через вузол теплообміну в парі камер Таку конфігурацію пари камер і контуру теплообміну показано на Фіг 1 На цій фігурі технологічна камера 1 містить ущільнений шар вугілля - в циклі нагрівання, а технологічна камера 3 містить ущільнений шар вугілля - в циклі охолодження Система поверхонь теплообміну в камерах позначена позицією 5 Засоби забезпечення циркуляції в контурі теплообміну складаються з трубопроводів і насоса, позначених 50845 позиціями 7, 9 Технологічна камера і контури теплообміну можуть бути будь-якого придат типу камерою високого тиску, наприклад, як описано в міжнародних заявках заявника PCT/AU 98/00005 "Реактор", PCT/AU98/00142 "Технологічна камера і спосіб обробки порції матеріалу", PCT/AU98/00204 "Відокремлення рідин, газів та твердих речовин", PCT/AU98/00324 "Збільшення теплопередачі" та австралійській попередній заявці Р08767 Ці міжнародні заявки на патенти використані тут для посилання Нагрівання та охолодження вугілля у камерах також здійснюють через подачу робочого флюїду до ущільнених шарів у камерах Робочій флюїд нагріває та охолоджує вугілля через прямий теплообмін між вугіллям і робочим флюїдом та між робочим флюїдом і флюїдом теплообміну в контурах теплообміну і сприяє підвищенню тиску в завантажених камерах Контури циркулювання робочого флюїду позначені на Фіг 1 позицією 11 Під'єднання контурів теплообміну до камер вибирають так, щоб флюїд теплообміну вилучав тепло з однієї камера, що містить вугілля - в циклі охолодження, а потім передавав тепло до іншої камери, що містить вугілля - в циклі нагрівання Один з прикладів ПОСЛІДОВНОСТІ під'єднань єдиного контуру теплообміну до пар камер А, В, С, D, Е показано на Фіг 2 Це приклад одностадійного циклу вилучення енергії Як показано на Фіг 2, коли камера А містить ущільнений шар вугілля при необхідному значенні кінцевої температури продукту 371 °С, а камера D містить ущільнений шар вугілля при температурі довкілля 25°С, під'єднання контуру теплообміну до камер А і D спричиняє - охолодження вугілля в камері А від 371 °С до 230°С, і - нагрівання вугілля в камері D від 25°С до 185°С через непрямий теплообмін з вилученим з камери А теплом Описані вище теплообмінні зв'язки ущільнених шарів камер А і В спричиняють досягнення шарами значення загальної температури наближення, що визначається відносною теплоємністю і будьякими втратами тепла Фіг 2 також ілюструє, що послідовне забезпечення додаткового охолодження і нагрівання в камерах А і D ВІДПОВІДНО спричиняє - подальше охолодження вугілля в камері А 10 від 230° до температури довкілля, і - подальше нагрівання вугілля в камері А до необхідної кінцевої температури продукту 371 °С Додаткове охолодження і нагрівання можна виконати з допомогою холодильника та парового котла або будь-якими іншими підхожими засобами З наведеного вище опису і Фіг 2 ясно, що вибіркове під'єднання контуру теплообміну, що нагрівав і охолоджував вугілля у камерах А і D, до інших пар камер А, В, С, D, Е ВІДПОВІДНО ДО ПОСЛІДОВНОСТІ, показаної в таблиці, що утворює частину Фіг 2, і вибіркове забезпечення зовнішнього нагрівання та охолодження камер, як описано для камер А і D, спричиняють подібні нагрівання та охолодження вугілля в інших камерах В межах суті та обсягу правової охорони цього винаходу можна виконати багато модифікацій описаних вище способу і пристроїв для покращення твердого матеріалу Наприклад, перший аспект цього винаходу не обмежується одностадійним циклом вилучення енергії на основі п'яти реакторів, описаних з допомогою Фігури 1 Перший аспект, наприклад, поширюється і на 2-стадійний цикл вилучення енергії з додатковим нагріванням і охолодження в трьох камерах При такій конфігурації стадії нагрівання та охолодження влаштовують протилежною направленими в часі при двох значеннях температури наближення, звичайно 240°С і 150°С Більш конкретно двостадійний цикл вилучення енергії описано нижче Гарячу камеру А, в якій тільки-но завершено цикл нагрівання, під'єднують до холоднішої камери В і передають тепло, яке нагріває камеру В в другій стадії нагрівання Коли досягнуто вище з двох значень температури наближення, камеру А під'єднують до холодної камери С і передають тепло, яке нагріває камеру С в першій стадії нагрівання Нарешті, коли досягнуто нижче значення температури наближення, камеру А під'єднують до холодильника, щоб завершити охолодження вугілля в камері і отримати холодне кінцеве вугілля Камеру В, що була нагріта в другій стадії нагрівання до вищого значення температури наближення, під'єднують до контуру подачі пари, щоб завершити цикл нагрівання вугілля в цій камері Ясно, що ця ПОСЛІДОВНІСТЬ нагрівання та охолодження камер може бути повторена зі свіжими ущільненими шарами вугілля 11 50845 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 12
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for upgrading a solid material and apparatus for its implementation
Назва патенту російськоюСпособ улучшения твердого материала и устройство для его осуществления
МПК / Мітки
МПК: C10F 5/00, B01D 43/00, F26B 21/00, F26B 7/00, F26B 3/06, F26B 3/20
Мітки: покращення, пристрій, твердого, матеріалу, здійснення, спосіб
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-50845-sposib-pokrashhennya-tverdogo-materialu-i-pristrijj-dlya-jjogo-zdijjsnennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб покращення твердого матеріалу і пристрій для його здійснення</a>
Попередній патент: Пристрій для переміщення електропровідної рідини
Наступний патент: Спосіб електронно-променевої переплавки шихти на основі губчастого титану
Випадковий патент: Спосіб визначення параметрів шорсткості поверхні у процесі різання