ПРОДАЕТСЯ ЗОЛОТОЕ ДОМЕННОЕ ИМЯ: _ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ.РФ_ подробности на сайте: http://drev-ugol.com и по тел. +79089371514 и +79517897060 ______________РЕКЛАМНОЕ МЕСТО СВОБОДНО______________ ПРОДАЕТСЯ ЗОЛОТОЕ ДОМЕННОЕ ИМЯ: _ДРЕВЕСНЫЙ УГОЛЬ.РФ_ подробности на сайте: http://drev-ugol.com и по тел. +79089371514 и +79517897060

торговая площадка древесного угля

Объявление

По вопросам рекламы на форуме пишите запрос на почту izhwood@gmail.com

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



Патенты связанные с ДУ

Сообщений 1 страница 13 из 13

1

взято от сюда Ссылка

0

2

Автор(ы): Сафин Р.Р. (RU),Сафин Р.Г. (RU),Башкиров В.Н. (RU),Валеев И.А. (RU),Грачёв А.Н. (RU),
Тимербаев Н.Ф. (RU),
Воронин Е.К. (RU)
(73) Патентообладатель(и):
Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования (НТЦ РПО) (RU)
(54) УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области получения угля в лесохимическом производстве и предназначено для получения древесного угля и комплексной утилизации древесных отходов. Углевыжигательная печь содержит теплоизолированные камеры пиролиза и сушки для установки контейнеров с дровами, топку, рассеиватель, трубопровод с воздуходувкой и охладителем, при этом камера сушки снабжена калорифером, выполнена автономной; рассеиватель представляет собой вертикально расположенные перфорированные коллекторы, закрепленные в нижней части контейнера, сообщающейся с газоходом топки через уплотнитель; топка выполнена в виде последовательно соединенных газогенератора и камеры сгорания; трубопровод снабжен теплоизоляцией; охладитель выполнен в виде кожухотрубчатого теплообменника, межтрубное пространство которого соединено с калорифером автономной сушильной камеры, а воздуходувка расположена после охладителя. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные характеристики установки при высоком качестве древесного угля. 1 ил.

Изобретение относится к области получения угля в лесохимическом производстве.

Известна углевыжигательная печь, содержащая теплоизолированный корпус для установки контейнеров с дровами и топку (см., например, а.с. СССР №1204627, МКИ С 10 В 1/06, 1986).

Недостаток этой печи заключается в отсутствии системы газораспределения, что резко снижает выход угля из-за выгорания его в верхней части печи и образования головней в нижней части.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является углевыжигательная печь, включающая теплоизолированный корпус для установки контейнеров с дровами, разделенный на камеры пиролиза и сушки, соединенные между собой воздуховодом с гидрозатвором, причем камера пиролиза снабжена рассеивателем, вмонтированным в ее днище, и вмонтированным в ее верхнюю часть трубопроводом с воздуходувкой и охладителем, трубопровод от которого подведен под рассеиватель, а трубопровод от воздуходувки подведен в топку (см., например, Пат. РФ №2081148, МКИ С 10 В 1/06, 1994).

К недостаткам данного технического решения следует отнести следующее. Выполнение конструкции рассеивателя в виде горизонтальной перфорированой пластины приводит к снижению качества получаемого древесного угля вследствие неравномерного распределения температуры по высоте камеры: перегрев в верхней части и недогрев в нижней части камеры пиролиза. Расположение воздуходувки на выходе из камеры пиролиза (температура пирогазов 450-500 С°) перед охладителем ведет к быстрому выходу ее из строя. Кроме того, в известной углевыжигательной печи значительная часть тепла пирогазов не утилизируется.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик углевыжигательной печи при высоком качестве древесного угля.

Указанная цель достигается тем, что в углевыжигательной печи, включающей теплоизолированные камеры пиролиза и сушки для установки контейнеров с дровами, топку, рассеиватель, трубопровод с воздуходувкой и охладителем, камера сушки снабжена калорифером, выполнена автономной; рассеиватель представляет собой вертикально расположенные перфорированные коллекторы, закрепленные в нижней части контейнера, сообщающейся с газоходом топки через уплотнитель; топка выполнена в виде последовательно соединенных газогенератора и камеры сгорания; трубопровод снабжен теплоизоляцией; охладитель выполнен в виде кожухотрубчатого теплообменника, межтрубное пространство которого соединено с калорифером автономной сушильной камеры, а воздуходувка расположена после охладителя.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод: заявляемое техническое решение отличается тем, что камера сушки снабжена калорифером, выполнена автономной; рассеиватель представляет собой вертикально расположенные перфорированные коллекторы, закрепленные в нижней части контейнера, сообщающейся с газоходом топки через уплотнитель; топка выполнена в виде последовательно соединенных газогенератора и камеры сгорания; трубопровод снабжен теплоизоляцией; охладитель выполнен в виде кожухотрубчатого теплообменника, межтрубное пространство которого соединено с калорифером автономной сушильной камеры, а воздуходувка расположена после охладителя.

Благодаря перфорированным вертикально расположенным коллекторам обеспечивается рациональная структура движения топочного газа внутри камеры пиролиза и равномерный нагрев всего объема древесины, что делает возможным получение угля с высокими качественными характеристиками. Выполнение охладителя в виде кожухотрубчатого теплообменника позволяет не только сократить время процесса охлаждения готового угля, что приводит к уменьшению времени технологического процесса в целом, но и осуществлять сбор жидких продуктов пиролиза, а утилизированное тепло использовать для подсушки пиролизного сырья в автономной сушильной камере. Выполнение топки в виде последовательно соединенных газогенератора и камеры сгорания позволяет перерабатывать неликвидное сырье от деревообработки и лесопиления, древесно-угольную мелочь, а также утилизировать газообразные горючие продукты пиролиза. Теплоизоляция на трубопроводе не позволяет конденсироваться тяжелым смолам на стенках труб и предотвращает тепловые потери. Наличие уплотнителя между контейнером и газоходом обеспечивает равномерную подачу топочных газов к коллекторам. Выполнение сушильной камеры автономной обеспечивает более стабильное протекание процесса пиролиза, а также позволяет использовать теплоту пирогазов как для подсушки древесного сырья, так и для других технологических целей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид углевыжигательной печи (вид сбоку).

Углевыжигательная печь содержит камеру пиролиза 1, топку 2, охладитель 3, сушильную камеру 4. Корпус камеры пиролиза 1 выполнен сварным из стальных листов и снабжен для предотвращения тепловых потерь теплоизоляцией 5. Контейнер 6 снабжен перфорированными коллекторами 7, закрепленными к нижней части контейнера. Контейнер соединен с газоходом 8 топки при помощи уплотнительного узла, состоящего из уплотнителя 9, заложенного в паз, и уплотнительного бурта 10. Газоход топки снабжен шиберной задвижкой 11. Камера пиролиза закрывается сверху крышкой 12 через уплотнительный узел, состоящий из уплотнителя 13, заложенного в паз, и уплотнительного бурта 14. Топка 2 состоит из последовательно соединенных газогенератора 15 и камеры сгорания 16. Газогенератор снабжен шнековым питателем 17 с электроприводом 18, бункером отходов 19 и ленточным конвейером 20. Газогенератор трубопроводом 21 соединен с камерой сгорания 16, состоящей из основной газовой горелки 22 и горелки дожига неконденсирующихся пирогазов 23 и снабженной для стабилизации пламени турбулизаторами 24. К газогенератору 15 нагнетающим трубопроводом 25, снабженным задвижкой 26, присоединена воздуходувка 27. Воздуходувка 27 соединена также с камерой сгорания 16 трубопроводом 28, снабженным задвижкой 29. Камера пиролиза в верхней части трубопроводом 30 сообщается с системой конденсации, включающей охладитель 3 парогазовой смеси и сборник конденсата 31, соединенный трубопроводом 32 с воздуходувкой 33. Трубопровод 34 соединен трубопроводом 36 через задвижку 37 с камерой сгорания 16, трубопроводом 38 через задвижку 39 с газоходом 8, а через задвижку 35 с атмосферой. Межтрубное пространство охладителя 3 трубопроводами 40, 41 соединено с калориферами 42 камеры сушки 4. Трубопроводы 30, 40, 41 снабжены теплоизоляцией.

Камера пиролиза 1 имеет ряд технологических отверстий для установки термопар 43, 44 и металлического щупа 45 для контроля готовности угля. В нерабочем состоянии отверстия закрывают резьбовыми пробками.

Камера сушки 4 представляет собой конструкцию, аналогичную камере пиролиза 1, дополнительно снабженную калориферами 42, воздуходувкой 46 и люком для осушения воздуха 47.

Процесс получения древесного угля в рассматриваемой углевыжигательной печи осуществляется следующим образом. Контейнер 6 с предварительно подсушенной древесиной загружают в камеру пиролиза 1 и закрывают крышкой 12. Другой контейнер с сырой древесиной помещают в камеру сушки 4.

Неликвидные отходы деревообработки, загруженные в бункер 19 ленточным конвейером 20, шнековым питателем 17 подаются в необходимом количестве в газогенератор 15. Включается воздуходувка 27, открывается задвижка 26 нагнетательного трубопровода 25. После поджога сырья в газогенераторе через дверцу 48 начинается процесс газогенерации. Генераторный газ, вырабатываемый газогенератором, по трубопроводу 21 поступает в камеру сгорания 16. Через топочную дверцу камеры сгорания 49 осуществляется поджог основной горелки 22 и открывается задвижка 29 нагнетательного трубопровода 28, подающего воздух в камеру сгорания 16.

После розжига камеры сгорания включается воздуходувка 33, шиберная задвижка 11 и заслонка 35 открываются, заслонки 39 и 37 закрываются.

Топочные газы проходят через газоход 8 и перфорированные коллекторы 7, распределяются по всей площади камеры пиролиза 1, равномерно обогревая пиролизное сырье, и, охлаждаясь, выбрасываются в атмосферу.

Начальная стадия процесса переугливания идет с поглощением тепла, выделяемого печью. После того как древесина разогреется до температуры 120-150°С, происходит потеря связанной влаги и начинается процесс разложения менее стойких органических веществ с образованием углекислого газа, окиси углерода и уксусной кислоты. Дальнейшее нагревание древесины до температуры 150-275°С вызовет процесс переугливания. С началом процесса переугливания прикрывается задвижка 35 и открывается задвижка 37. Неконденсирующиеся газы подаются по трубопроводу 36 на дожиг в камеру сгорания. Закрытие задвижки 26 приводит к уменьшению выработки генераторного газа, и ход процесса при этом поддерживается за счет дожига неконденсирующихся газов.

Ход процесса переугливания контролируется по температуре в верхней и нижней частях камеры пиролиза, измеряемой термопарами 43, 44. Температура может регулироваться открытием или закрытием заслонок 26 и 29 нагнетающих трубопроводов 25 и 28. При температуре 275-450°С происходит бурное выделение тепла и образование основного количества продуктов разложения. Прокаливание угля и удаление летучих веществ происходят при температуре 450-550°С.

Готовность угля определяется прощупыванием продуктов переугливания в камере металлическим щупом 45 через отверстия в нижней части корпуса камеры пиролиза и в контейнере по величине сопротивления прокалыванию.

В течении всех стадий процесса переугливания древесины смесь паров конденсируется в кожухотрубчатом теплообменнике 3 и собирается в сборник 31. Теплоноситель из межтрубного пространства теплообменника 3 при помощи насоса 50 подается в калориферы 42 сушильной камеры или отводится потребителю.

По окончании процесса пиролиза закрываются шибер 11 и задвижка 37, открывается задвижка 39, начинается процесс охлаждения древесного угля. Пирогазы, проходя через кожухотрубчатый теплообменник 3, охлаждаются и подаются по трубопроводу 38 в газоход топки 8, где, рассеиваясь через перфорированные коллектора 7, поднимаются вверх, и, проходя через слой готового угля, интенсивно охлаждают его до 50 С°.

По окончании процесса охлаждения извлекаются термопары. Затем тельфером открывается крышка 12 и осуществляется выгрузка контейнера, угля из контейнера и установка в камеру пиролиза контейнера с подсушенным сырьем, а в камеру сушки - контейнера с подготовленным для сушки сырьем.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет повысить эксплуатационные характеристики установки и качество древесного угля, подвергаемого переугливанию в установке, за счет обеспечения стабильных условий процесса во всех частях камеры и сокращения времени технологического процесса в целом и увеличения эффективности работы печи.

Формула изобретения

Углевыжигательная печь, включающая теплоизолированные камеры пиролиза и сушки для установки контейнеров с дровами, топку, рассеиватель, трубопровод с воздуходувкой и охладителем, отличающаяся тем, что камера сушки снабжена калорифером, выполнена автономной; рассеиватель представляет собой вертикально расположенные перфорированные коллекторы, закрепленные в нижней части контейнера, сообщающиеся с газоходом топки через уплотнитель; топка выполнена в виде последовательно соединенных газогенератора и камеры сгорания; трубопровод снабжен теплоизоляцией; охладитель выполнен в виде кожухотрубчатого теплообменника, межтрубное пространство которого соединено с калорифером автономной камеры сушки, а воздуходувка расположена после охладителя.
http://img.findpatent.ru/img_data/97/970911.gif

0

3

Устройство для получения угля
Автор(ы): Юдкевич Ю.Д. (RU),Коршиков В.И. (RU),Викторовский В.В. (RU)
(73) Патентообладатель(и): Юдкевич Юрий Давидович (RU),Коршиков Владимир Иванович (RU),
Викторовский Владимир Вадимович (RU)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области пиролиза древесины и ее отходов, а также других видов сырья, содержащих органические вещества. Устройство включает топку, сообщающуюся с пиролизной камерой, содержащей цилиндрические реторты, при этом в пиролизной камере между сводом и подом установлены направляющие поток газа элементы, представляющие собой вертикальные колонны, имеющие вогнутые цилиндрические поверхности, обращенные к наружным цилиндрическим поверхностям реторт и расположенные эквидистантно по отношению к ним. Изобретение позволяет повысить равномерность обогрева реторт и тем самым повысить эффективность работы устройства за счет интенсификации работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к области пиролиза древесины и ее отходов, а также других видов сырья, содержащих органические вещества.

Известно устройство для получения древесного угля, включающее печь с топкой, воздуховодами, дымоходами и обогреваемыми камерами с отверстиями, в которых вертикально установлены съемные реторты, при этом нижняя часть реторты выполнена в виде колосниковой решетки, открытой в обогреваемую камеру, причем последняя имеет не менее трех отверстий для установки реторт, а воздуховоды и дымоходы снабжены шиберами; топка печи установлена вне обогреваемой камеры и соединена с ней газоходами, причем стенки смежных обогреваемых камер образуют стенки топки; в стенке между обогреваемой камерой и топкой выполнены основной газоход в верхней части топки и вспомогательный газоход в нижней части топки для зажигания в камере горючих парогазов, см. RU 2115689.

Процесс получения древесного угля в известном устройстве осуществляется в стальных ретортах без доступа кислорода воздуха путем нагрева до температуры около 450С дымовыми газами, поступающими в пиролизную камеру из топки. Под воздействием тепла происходит вначале сушка древесины, а затем ее термическое разложение до углерода - пиролиз. В процессе пиролиза образуются парогазы, которые выходят через отверстия в дно реторты и сгорают в пиролизной камере с выделением дополнительного тепла.

Известное устройство имеет следующие недостатки. Для получения температуры внутри реторты 450С дымовые газы внутри пиролизной камеры должны иметь температуру 600-650С. При высокой температуре внутри пиролизной камеры и существующих требованиях техники безопасности, ограничивающих температуру наружных стенок аппаратов 55С, стенки пиролизной камеры имеют сложную конструкцию и развитую теплоизоляцию для предотвращения теплопотерь. Сушка древесины внутри реторты в той же камере, в которой производится пиролиз, значительно снижает производительность устройства, так как продолжительность сушки превышает время пиролиза.

Более эффективно устройство для получения угля, включающее топку, которая изолирована от окружающего пространства двумя сушильными камерами, пиролизную камеру с выемными ретортами, сушильные камеры имеют общие стенки с пиролизной камерой и соединены с ней и между собой гозоходом, см. RU 2150483 C1.

Эффективность использования тепла при реализации этого технического решения недостаточна; кроме того, имеют место излишние расходы, обусловленные наличием второй сушильной камеры.

Известно устройство для получения угля, включающее топку, а также пиролизную и сушильную камеры с выемными ретортами, соединенными между собой газоходом, при этом сушильная камера имеет общую стенку с пиролизной камерой, сушильная камера имеет дополнительный участок, примыкающий к топке; в газоход включен пароводяной котел.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Недостатком прототипа, а также и описанных выше аналогов является то обстоятельство, что газовый поток плохо обтекает реторты, то есть контактирует с ними, практически, только по бокам; горячие газовые потоки поступают из топки в пиролизную камеру, движутся с небольшой скоростью и охватывают почти исключительно лобовые стороны реторт, а за тыльными их сторонами остаются застойные зоны; вследствие этого прогрев сырья в задних частях реторт осуществляется только за счет теплопередачи внутри материала; процесс пиролиза замедляется из-за этого почти в два раза по сравнению с равномерным обогревом реторт со всех сторон; поскольку происходит лишь частичное контактирование газового потока с наружными стенками реторт, часть тепла теряется; кроме того, следует отметить, что в прототипе, равно как и в других известных решениях, ухудшены условия подвода тепла ко второй и последующим ретортам.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения равномерности обогрева реторт и тем самым повышения эффективности работы устройства за счет интенсификации работы устройства.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройстве для получения древесного угля из растительного сырья, включающем топку, сообщающуюся с пиролизной камерой, содержащей цилиндрические реторты, в пиролизной камере между сводом и подом установлены направляющие поток газа элементы, представляющие собой вертикальные колонны, имеющие вогнутые цилиндрические поверхности, обращенные к наружным цилиндрическим поверхностям реторт и расположенные эквидистантно по отношению к ним.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “новизна”.

Реализация отличительных признаков изобретения обеспечивает практически полное обтекание реторт и их равномерный нагрев; потери тепла резко сокращаются, а скорость процесса пиролиза возрастает в 1,5-2 раза.

Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат. Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию “изобретательский уровень”.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - виду сверху;

на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Устройство включает топку 1, промежуточную камеру 2, пиролизную камеру 3 с цилиндрическими ретортами 4, снабженными уплотняющими крышками 5; в пиролизной камере 3 между ее сводом и подом установлены направляющие поток газа элементы 6, представляющие собой вертикальные колонны, имеющие вогнутые цилиндрические поверхности 7, обращенные к наружным цилиндрическим поверхностям 8 реторт 4; поверхности 7 элементов 6 расположены эквидистантно по отношению к поверхностям 8 реторт 4. Из пиролизной камеры выведена дымовая труба 9. Топка 1, промежуточная камера 2 и пиролизная камера 3 соединены между собой газоходами. Реторты в рабочем положении опираются на газосборные конусы 10, снабженные песчаными затворами для уплотнения реторт. Реторты могут располагаться в пиролизной камере в один, два или более рядов, в шахматном порядке или симметричными рядами. Уплотняющие крышки 5 теплоизолированы и снабжены бортами, помещаемыми для уплотнения в песчаные затворы на своде пиролизной камеры.

Устройство работает следующим образом. В топке 1 сжигают топливо, например дрова, и получают топочные газы с температурой около 600-650С. Топочные газы поступают в пиролизную камеру 3 и нагревают реторты 4 с загруженным в них сырьем. По мере достижения внутри реторт температуры 400-450С происходит термическое разложение сырья с получением твердой фракции в виде углеродного остатка и пиролизных газов, которые под избыточным давлением через нижнюю крышку-колосник выходят в газосборные конусы 10 и далее по трубам в топку 1. В топке 1 пиролизные газы сгорают и образуются горячие дымовые газы. Эти газы поступают в пиролизную камеру 3 и передают тепло ретортам 4. Из пиролизной камеры 3 дымовые газы удаляются через дымовую трубу 9 наружу. Поддержание требуемой температуры обеспечивается за счет регулируемого подсоса наружного воздуха. Реторты, где закончился пиролиз, с готовым углем, вынимаются подъемным устройством и устанавливаются в кассету на песчаный затвор для остывания.

Режим работы устройства - непрерывный в целом и периодический по протеканию процесса в каждой реторте. Сдвиг во времени между операциями выемки и закладки реторт равен продолжительности пиролиза, поделенной на количество реторт, одновременно находящихся в пиролизной части.

Изобретение может быть использовано везде, где имеются органические отходы (остатки). Такие отходы формируются, например, в лесопромышленном комплексе при заготовке и переработке древесины, в сельском хозяйстве (тростник, солома, скорлупа от орехов, остатки кукурузной и подсолнечной массы вместе со стеблем и листьями). В качестве сырья могут быть использованы бытовые органические отходы и другие твердые остатки.

Формула изобретения

Устройство для получения древесного угля из растительного сырья, включающее топку, сообщающуюся с пиролизной камерой, содержащей цилиндрические реторты, отличающееся тем, что в пиролизной камере между сводом и подом установлены направляющие поток газа элементы, представляющие собой вертикальные колонны, имеющие вогнутые цилиндрические поверхности, обращенные к наружным цилиндрическим поверхностям реторт и расположенные эквидистантно по отношению к ним.
http://img.findpatent.ru/img_data/83/833102.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/83/833103.gif

0

4

Печь углевыжигательная с регулятором теплового потока
Автор(ы): Бакаев В.В. (RU),Рубцов Ю.В. (RU),Соловьев В.А. (RU),Гудим А.С. (RU)
(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (RU)
ПЕЧЬ УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ С РЕГУЛЯТОРОМ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области автоматизации управления процессом пиролиза древесины в мобильных углевыжигательных печах. Печь состоит из наружного теплоизолирующего кожуха и внутреннего корпуса, снабженная уплотняющейся дверью и содержащая съемный контейнер со щелевидными прорезями, транспортными устройствами и сборник утилизируемых отходов, при этом она снабжена двумя диагонально расположенными вытяжными устройствами, вмонтированными в нижнюю зону наружного кожуха и содержащими регулируемые заслонки, а канал теплового потока содержит дискретный трехпозиционный переключатель, связанный с температурными датчиками, вмонтированными во внутренний корпус и расположенными в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза, в зоне неустойчивого протекания теплового потока во внутреннем корпусе выполнены эжекторные отверстия с изменяемым диаметром сопла, а верхний свод корпуса выполнен в виде параболоида. Изобретение позволяет повысить качественно-количественные показатели технологического процесса - пиролиза древесины при уменьшении потерь теплоносителя за счет более рационального использования теплового поля газовых потоков. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматизации управления процессом пиролиза древесины в мобильных углевыжигательных печах. Наиболее близким, по мнению заявителя, к заявленному устройству является “Углевыжигательная печь” (RU 2151785 С1), содержащая съемный контейнер на тележке, на боковых стенах которого выполнены эллипсовидные щели с расположенными над ними под углом неподвижными шторами, а на внутренних стенах корпуса установлены подвижные шторы; над контейнером расположена вогнутая крышка, закрепленная на крыше внутреннего корпуса.

В известном устройстве разжигание и переугливание древесины осуществляется при ограниченном доступе атмосферного воздуха, а распределение теплового потока регулируется посредством теплоизолирующих штор. Такой способ регулирования обеспечивает изменение теплового потока только в сторону уменьшения, в результате которого происходит выравнивание значения температур у пода и свода печи. Основным недостатком данного устройства регулирования является невозможность использования излишка тепловой энергии температурного поля у свода печи для прогрева древесины, располагаемой в низкотемпературных зонах. Кроме того, отсутствие системы контроля за температурой отводимых газов приводит к повышенным расходам теплоносителя.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение качественно-количественных показателей технологического процесса - пиролиза древесины при уменьшении потерь теплоносителя за счет более рационального использования теплового поля газовых потоков.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества угля и увеличении его выхода за счет повышения степени регулирования тепловыми потоками внутри термокамеры.

Технический результат достигается за счет того, что печь снабжена двумя диагонально расположенными вытяжными устройствами, содержащими собственные регулируемые заслонки, а канал теплового потока топки содержит дискретный трехпозиционный переключатель, связанный с температурными датчиками, вмонтированными во внутренний корпус и расположенными в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза. Это позволяет осуществить перераспределение теплового потока по объему термокамеры, что повысит эффективность теплового воздействия на сырье, снизить расходы теплоносителя за счет неоднократного его использования.

Предлагаемое изобретение характеризуется следующими существенными признаками:

а) ограничительные - наружный теплоизолирующий кожух, внутренний корпус, уплотняющаяся дверь, съемный контейнер со щелевидными прорезями, транспортные устройства перемещения, источник теплового потока и сборник утилизируемых отходов;

б) отличительные - наличие не менее двух диагонально расположенных вытяжных устройств, оборудованных регулируемыми заслонками; вытяжные устройства монтируются в нижней зоне наружного корпуса; дискретный трехпозиционный переключатель, связанный с температурными датчиками, вмонтированными во внутренний корпус и расположенными в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза; эжекторные отверстия различного диаметра во внутреннем корпусе печи.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и заявляемыми существенными признаками состоит в том, что равномерность протекания процесса пиролиза обеспечивается за счет использования дополнительных регулирующих устройств. Разность температур у свода и пода печи, возникающая в процессе пиролиза и приводящая к возникновению локальных областей перегрева и недогрева древесины, снижается за счет изменения направления теплового потока, осуществляемого с помощью переключения канала теплового потока с одного вытяжного устройства на другое. При этом более нагретая парогазовая смесь, располагаемая у свода, печи направляется в менее нагретую нижнюю область печи, повышая тем самым равномерность теплового воздействия на сырье.

Установка предусматривает загрузку древесины в контейнер, установленный на тележке, с последующим перемещением его внутрь корпуса печи через загрузочную дверь, где осуществляется процесс пиролиза. Под корпусом установки располагается сборник жижки.

Тепло для нагрева древесины и обеспечения процесса ее переугливания получают от газообразных продуктов сгорания топлива в топке. Разжигание топлива ведут при герметизации кожуха у пода печи.

По окончании процесса переугливания и охлаждения угля загрузочную дверь открывают, контейнер выкатывают наружу, снимают с колес и разгружают.

На фиг.1 и 2 изображена углевыжигательная печь.

Установка (фиг.1 и 2) содержит разделенные воздушной полостью 1 наружный кожух 2, внутренний корпус термокамеры 3, сваренные из стальных листов, корпус выполнен независимо от кожуха для устранения тепловых деформаций в процессе эксплуатации.

С торцевой стороны кожуха в пазах укреплена подъемная дверь 4 из пористого огнеупора, обшитого стальными листами. Дверь поднимается с помощью подъемного устройства 5, которое приводится в действие электродвигателем 6 и блокируется пальцами 7 с обеих сторон. Свод внутреннего корпуса выполнен в виде параболоида для придания дополнительной турбулентности газовым потокам. На боковых поверхностях термокамеры выполнены отверстия (эжекторы) 8, причем верхние отверстия выполнены с большим диаметром, чем нижние.

В нижней части корпуса 2 (фиг.2) диаметрально расположены вытяжные устройства 9 и 10, перекрываемые трехпозиционным переключателем (регулятором) 11, который приводятся в движение электродвигателями 12. Вытяжные устройства оборудованы регулируемыми заслонками 13, 14.

В нижней части дымовых труб выполнены очистные люки 15, 16 для очистки дымоходов от оставшихся продуктов горения.

На наружном кожухе в части газохода установлены предохранительные клапаны 17, в нижней - термодатчики 18, 19, 20 и отверстие 21 для определения пористости переугливания древесины с помощью металлического щупа. В нерабочем состоянии отверстия закрываются резьбовыми пробками.

Тележка 22 оборудована стойками, внутрь которых устанавливается съемный контейнер 23 с древесиной. В нижней части печи установлен накопительный резервуар (сборник) 24 для сбора конденсата (жижки). В боковой стенке сборника выполнено отверстие, в которое вварена дымовая труба 25 от топки 26. В нижней части сборника имеется сливное отверстие, снабженное задвижкой 27, рядом имеется место 28 для присоединения смежной печи.

Топка печи оборудована регулируемыми задвижками для загрузке дров 29 и подтопочного отверстия 30.

Процесс получения древесного угля в рассматриваемой установке осуществляется следующим образом.

Контейнер 23 с предварительно загруженной и подсушенной древесиной укладывают на площадку тележки. Дверь печи поднимается с помощью подъемного устройства 6 и фиксируется пальцами 7, а тележка по рельсовому пути перемещается внутрь корпуса термокамеры 3. Перемещение тележки ограничивается тормозным устройством. Дверь 4 закрывается и обмазывается глиной с асбестом. Открываются регулируемые заслонки 13, 14 вытяжных устройств 9 и 10, а трехпозиционный переключатель 11 устанавливается в положение, которое обеспечивает свободный проход теплового потока из топки 26, по дымовой трубе (борову) 25 в воздушную полость 1. Затем в топке производится розжиг топлива. После того как топливо разгорится, регулируемые задвижки топки 29 и подтопочного отверстия 30 закрывают и герметизируют.

Нагретые перемешанные массы теплового потока из воздушной полости 1 через эжекторные отверстия 8 и сырье попадают в нижнюю часть термокамеры 3. В начальной стадии эндотермического процесса до 150С происходит нагрев влажного материала, удаление свободной влаги из древесины, от 150-300С осуществляется нагрев сухого материала, начинается процесс разложения менее стойких органических веществ углекислого газа, окиси углерода, уксусной кислоты и переходит в переугливание. Эти процессы происходят за счет кислорода, содержащегося в древесине. Ход процесса контролируется термодатчиками 20, 21, 22, расположенными во внутреннем корпусе 3 в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза. Если не сократить поступление наружного кислорода в термокамеру произойдет возгорание сырья. По мере протекания процесса пиролиза по сигналам с термодатчиков постепенно уменьшают с помощью регулируемых задвижек 13 и 14 сечение дымохода вытяжных устройств 9 и 10, а переключатель 11 периодически переводят из одного крайнего положения в другое, что обеспечивает изменение направления тепловых потоков внутри термокамеры и повышает равномерность распределения температурного поля внутри камеры.

При температуре 300-450С регулируемые задвижки 13 и 14 полностью перекрывают сечение дымохода вытяжных устройств. Начинается экзотермический процесс: бурное выделение тепла от сырья, образование углерода, удаление летучих органических веществ. При температуре 450-550С, при полной герметизации всех соединений происходит процесс прокаливания угля.

Регулирование теплового потока помогает предотвратить тепловой взрыв (возможный при попадании кислорода в нагретый газовый поток), выполнить технологический регламент и соответственно повысить качество конечного продукта - угля.

Во всех стадиях процесса переугливания древесины жидкий конденсат поступает в сборник 24 и может быть утилизирован или сожжен в топке.

Готовность угля определяется металлическим щупом по величине сопротивления прокалыванию через отверстие 21, расположенное в области переугливания.

После остывания до температуры 50С осуществляется выгрузка угля из контейнера 23, для чего с помощью подъемного устройства 5 открывается дверь 4, контейнер перемещается наружу и разгружается в емкость-тушильник.

Использование вышеописанной установки позволяет ожидать следующих технологических преимуществ по сравнению с приведенным аналогом:

- повышение качества получаемого угля за счет более равномерного протекания процесса; равномерность достигается более глубокой степенью выравнивания температурного поля внутри термокамеры с помощью дополнительно включенных регулирующих устройств;

- уменьшение потерь теплоносителя за счет более рационального использования теплового поля газовых потоков.

Формула изобретения

Углевыжигательная печь, состоящая из наружного теплоизолирующего кожуха и внутреннего корпуса, снабженная уплотняющейся дверью и содержащая съемный контейнер со щелевидными прорезями, транспортными устройствами и сборник утилизируемых отходов, отличающаяся тем, что она снабжена двумя диагонально расположенными вытяжными устройствами, вмонтированными в нижнюю зону наружного кожуха и содержащими регулируемые заслонки, а канал теплового потока содержит дискретный трехпозиционный переключатель, связанный с температурными датчиками, вмонтированными во внутренний корпус с расположенными в точках, температура которых с наибольшей достоверностью отражает характерные режимы процесса пиролиза, в зоне неустойчивого протекания теплового потока во внутреннем корпусе выполнены эжекторные отверстия с изменяемым диаметром сопла, а верхний свод корпуса выполнен в виде параболоида.

РИСУНКИ
http://img.findpatent.ru/img_data/82/820521.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/82/820522.gif

0

5

Углевыжигательная печь "печюга друг"
Автор(ы): Юмшанов С.Н.,Агатьев В.В.,Гаранин В.А.,Гарустович Ф.В.

(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Сокол-лес",

Юмшанов Серафим Николаевич,

Агатьев Вениамин Васильевич,

Гаранин Валерий Алексеевич,

Гарустович Федор Васильевич

УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ "ПЕЧЮГА ДРУГ"

(57) Реферат:

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности, в частности к устройствам для получения угля из древесного или растительного сырья в кусковом виде. Углевыжигательная печь включает металлический цилиндрический корпус, снабженный в верхней части гидравлическим затвором, установленное на основание дно в форме усеченного конуса с размещенной в зоне его меньшего диаметра, обращенного вниз, колосниковой решеткой, и съемную крышку, состоящую из мембраны с уложенным на ней утеплителем, усиленной бортовым элементом и закрепленной на подвесках к опорам, жестко соединенными с бортовым элементом, к наружной поверхности которого присоединен кольцевой элемент нижним краем, входящим в гидравлический затвор корпуса, при этом основание снабжено кольцевым гидравлическим затвором для размещения в нем нижней части корпуса, а в его центральной части выполнена полость, ограниченная цилиндрической поверхностью, переходящей в расширяющуюся кверху коническую поверхность с кольцевой выемкой, образующей между основанием и установленным на нем дном кольцевой зазор для отвода парогазов, при этом часть дна, примыкающая к кольцевому зазору выполнена с отверстиями. Изобретение позволяет повысить срок эксплуатации углевыжигательной печи, включающей металлический корпус, совмещающий функцию съемной камеры, а также снизить теплопотери во время сушки, пиролиза сырья и прокалки угля. 7 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к оборудованию лесохимической промышленности, в частности, к устройствам для получения угля из древесного или растительного сырья в кусковом виде.

Известна углевыжигательная печь, включающая металлический корпус с установленной в нем съемной камерой, верхняя часть которой входит в песочный затвор корпуса (см. патент RU 2091425, кл. С 10 В 53/02, 1997).

Недостатком известного устройства является необходимость установки в корпусе печи съемной камеры, что повышает материалоемкость и трудозатраты при изготовлении печи.

Технической задачей изобретения является повышение срока эксплуатации углевыжигательной печи, включающей металлический корпус, совмещающий функцию съемной камеры, а также уменьшение теплопотерь во время сушки, пиролиза сырья и прокалки угля.

Для решения поставленной задачи углевыжигательная печь для получения угля из древесного или растительного сырья в кусковом виде включает металлический цилиндрический корпус, снабженный в верхней части гидравлическим затвором, установленное на основание дно в форме усеченного конуса с размещенной в зоне его меньшего диаметра, обращенного вниз, колосниковой решеткой, и съемную крышку, состоящую из мембраны с уложенным на ней утеплителем, усиленной бортовым элементом и закрепленной на подвесках к опорам, жестко соединенными с бортовым элементом, к наружной поверхности которого присоединен кольцевой элемент нижним краем, входящим в гидравлический затвор корпуса, при этом основание снабжено кольцевым гидравлическим затвором для размещения в нем нижней части корпуса, а в его центральной части выполнена полость, ограниченная цилиндрической поверхностью, переходящей в расширяющуюся кверху коническую поверхность с кольцевой выемкой, образующей между основанием и установленным на нем дном кольцевой зазор для отвода парогазов, при этом часть дна, примыкающая к кольцевому зазору, выполнена с отверстиями.

Печь также снабжена размещенными в основании каналом для подвода воздуха и каналами для отвода парогазов.

Гидравлический затвор корпуса печи с внутренней его стороны теплоизолирован.

Теплоизоляция крышки защищена сверху дополнительным покрытием.

Печь снабжена съемной трубой для отвода парогазов, нижний конец которой установлен в гидравлическом затворе.

Корпус печи снабжен горизонтальными и вертикальными элементами жесткости.

Печь также снабжена форсунками, размещенными в верхней части металлического корпуса.

Дно печи выполнено с возможностью его перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез печи и схема движения парогазовых потоков, на фиг.2 - цилиндрическая часть печи, на фиг.3 - съемная крышка печи в плане, на фиг.4 - разрез А-А на фиг.3, на фиг.5 - узел А на фиг.4, на фиг.6 - план дна печи, на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.6, на фиг.8 - план основания печи, на фиг.9 - разрез по АБС на фиг.8.

Углевыжигательная печь для получения угля из древесного или растительного сырья в кусковом виде включает металлический цилиндрический корпус 1, съемную крышку 2 и металлическое дно 3.

В верхней части корпуса 1 размещен кольцевой гидравлический затвор 4, образованный стенкой корпуса 1, кольцевым ребром жесткости стенки 5, выполненным из швеллера, и цилиндрической частью затвора 6.

Гидравлический затвор 4 с внутренней стороны корпуса теплоизолирован. Теплоизоляция (кирпич, листовой или шнуровой асбест) расположена в зазоре (кармане) 7, образованном стенкой корпуса 1 и цилиндрической обечайкой 8, прикрепленной к внутреннему кольцевому ребру жесткости 9 корпуса 1.

Съемная крышка 2 корпуса 1 выполнена в виде мембраны 10, усиленной бортовым элементом 11.

Пространство, ограниченное мембраной 10 и бортовым элементом 11, образующими по существу поддон, заполнено теплоизоляцией 12.

Сверху теплоизоляция защищена покрытием 13. Мембрана 10 закреплена на подвесках 14 к опорам 15, выполненным в виде перекрестных или радиальных балок, жестко соединенных с бортовым элементом 11.

К наружной поверхности бортового элемента присоединен кольцевой элемент (юбка) 16 крышки, нижняя часть которого входит в гидравлический затвор 4 корпуса 1.

Для подпитки зоны горения топливом дно 3 корпуса 1 выполнено в форме усеченного конуса, суженного книзу, т.е. меньший диаметр усеченного конуса обращен вниз.

В зоне меньшего диаметра дна установлена колосниковая решетка 17.

В стенке 18 дна, образованной конической поверхностью, выполнены отверстия 19, а верхняя часть стенки в уровне ее большего диаметра снабжена кольцом жесткости 20.

Для компенсации температурных расширений кольцо жесткости 20 установлено в зазоре 21, образованном между кольцевыми ребрами жесткости 22 и 23 стенки корпуса, размещенными в нижней ее зоне с внутренней стороны, вследствие чего дно печи может свободно перемещаться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях.

Дно корпуса установлено на основании 24, снабженное кольцевым гидравлическим затвором 25, в который входит нижняя часть стенки корпуса 1.

В центральной части основания выполнена полость, ограниченная цилиндрической поверхностью, переходящей в коническую поверхность, расширяющуюся кверху.

Коническая поверхность полости 26 предназначена для опирания дна корпуса и угол наклона ее образующей соответствует углу наклона конической поверхности дна. Полость, ограниченная цилиндрической поверхностью 27, расположена под колосниковой решеткой и предназначена для подвода воздуха в зону горения 28.

На конической поверхности полости основания на высоте, превышающей зону горения, выполнена кольцевая выемка, образующая между основанием и дном кольцевой зазор 29, при этом отверстия 19 выполнены в той части стенки дна, которая примыкает к кольцевому зазору.

Для повышения прочности цилиндрического корпуса он снабжен как горизонтальными ребрами жесткости 5, 9, 22, 23, так и вертикальными ребрами жесткости 30.

Углевыжигательная печь снабжена также системой подвода воздуха, отвода парогазов и форсунками 43 для подачи воды и смотровым люком 45.

Система подвода воздуха выполнена в виде канала 31, размещенного в основании и сообщающегося с полостью 27 основания и приямком 32. Со стороны приямка в канале 31 установлена регулирующая заслонка 33, а торец канала снабжен заслонкой 34.

Система отвода парогазов выполнена в виде каналов 35, размещенных в основании и сообщающихся с кольцевым зазором 29 и съемными трубами 36. Нижняя часть каждой съемной трубы 36 установлена в гидравлическом затворе 37, который может быть размещен на основании печи.

Устройство работает следующим образом.

Загрузка печи производится чуркой длиной до 500 мм сверху при открытой крышке с разделочной эстакады, на которую подается погрузчиком долготье, маломерная или кусковая древесина, а также любое кусковое растительное сырье, не рассыпающееся при пиролизе. Древесина разделывается на эстакаде электропилами или бензопилами.

После розжига углевыжигательной печи, когда дымовые газы будут иметь достаточно высокую температуру, ставятся съемные вытяжные трубы и закрывается крышка печи.

Дымовые газы из зоны горения 28 поднимаются вверх (восходящий поток 38) и, остывая за счет нагрева сырья, испарения влаги и элементов печи (нисходящий поток 39), обогащаются парами воды и продуктами пиролиза (парогазы), опускаются вниз ближе к стенкам корпуса, попадают в кольцевой зазор 29 и через каналы 35 и трубы 36 выбрасываются в атмосферу.

Тяга обеспечивается расположением зоны горения ниже уровня отвода парогазов из печи, регулируется высотой съемных труб 36 и регулирующей заслонкой 33.

Часть дымовых газов, ставших горючими за счет продуктов пиролиза и прокалки угля (парогазы) засасываются (эжектируются) в зону горения, что позволяет сэкономить сырье, расходуемое в качестве топлива.

После достижения температуры на выходе парогазов выше температуры разложения сырья (по показаниям термопары 40), подача воздуха прекращается, а в печь дозировочным насосом подается через форсунки тонко распыленная вода до температуры на выходе парогазов 100-120С. Подача тонко распыленной воды ускоряет охлаждение угля и печи и одновременно предотвращает образование взрывоопасной смеси из-за возможного подсоса воздуха во время остывания угля и печи. Затем снимаются трубы 36, гидравлический затвор 37 закрывается крышкой 41. Печь ставится на охлаждение угля до температуры 40С.

После полного остывания печи открывается крышка и, удостоверившись, что уголь окончательно остыл, его выгружают путем переворачивания печи над площадкой с помощью цапф 44 для выдержки и затаривания угля.

Возможен вариант выгрузки угля из печи пневмотранспортом через люк-лаз 42. Зола удаляется из полости 27. Далее печь загружается и цикл повторяется.

Уголь затаривается в бумажные или полиэтиленовые пакеты и складируется под навес.

Использование изобретения позволит увеличить время эксплуатации печи за счет выполнения сопрягаемых элементов конструкции с учетом предотвращения их деформаций при знакопеременных температурных нагрузках путем свободного их расширения или сужения, которые обеспечиваются наличием гидравлических затворов, выполнением крышки в виде мембраны, подвешенной к опорам, расположением дна в кольцевом пазе.

Предлагаемое устройство также позволяет уменьшить теплопотери за счет устройства теплоизоляции.

Формула изобретения

1. Углевыжигательная печь для получения угля из древесного или растительного сырья в кусковом виде, характеризующаяся тем, что включает металлический цилиндрический корпус, снабженный в верхней части гидравлическим затвором, установленное на основание дно в форме усеченного конуса с размещенной в зоне его меньшего диаметра, обращенного вниз, колосниковой решеткой, и съемную крышку, состоящую из мембраны с уложенным на ней утеплителем, усиленной бортовым элементом и закрепленной на подвесках к опорам, жестко соединенным с бортовым элементом, к наружной поверхности которого присоединен кольцевой элемент, нижним краем входящим в гидравлический затвор корпуса, при этом основание снабжено кольцевым гидравлическим затвором для размещения в нем нижней части корпуса, а в его центральной части выполнена полость, ограниченная цилиндрической поверхностью, переходящей в расширяющуюся кверху коническую поверхность с кольцевой выемкой, образующей между основанием и установленным на нем дном кольцевой зазор для отвода парогазов, при этом часть дна, примыкающая к кольцевому зазору выполнена с отверстиями.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена размещенными в основании каналом для подвода воздуха и каналами для отвода парогазов.

3. Печь по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что гидравлический затвор корпуса с внутренней его стороны теплоизолирован.

4. Печь по любому из пп.1 или 3, отличающаяся тем, что теплоизоляция крышки защищена сверху дополнительным покрытием.

5. Печь по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она снабжена съемной трубой для отвода парогазов, нижний конец которой установлен в гидравлическом затворе.

6. Печь по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что корпус снабжен горизонтальными и вертикальными элементами жесткости.

7. Печь по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она снабжена форсунками, размещенными в верхней части металлического корпуса.

8. Печь по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что дно выполнено с возможностью его перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

РИСУНКИ

http://img.findpatent.ru/img_data/75/754295.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/75/754296.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/75/754297.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/75/754298.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/75/754299.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/75/754303.gif

0

6

Заявитель(и): Красноярский государственный технический университет

(72) Автор(ы): Гуслицер И.И.,Каверзин С.В.,Пилюгаев И.Н.

(73) Патентообладатель(и): Красноярский государственный технический университет
СИСТЕМА РЕЦИРКУЛЯЦИИ ГАЗОВ ПИРОЛИЗА УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к лесохимической промышленности, в частности к теплообменным устройствам камерных углевыжигательных печей. Сущность изобретения заключается в том, что в системе рециркуляции газов пиролиза углевыжигательной печи, включающей камеру пиролиза с дымовыми трубами, патрубки забора и выброса парогазовой смеси и дымосос, патрубок забора парогазовой смеси из камеры пиролиза размещен у свода камеры, а патрубки выброса парогазовой смеси в камеру пиролиза с выполненными в них выходными отверстиями размещены у пода, вдоль стенок камеры пиролиза. Предлагаемая система рециркуляции газов пиролиза позволяет сократить продолжительность цикла пиролиза и обеспечить равномерность обработки пиролизного сырья парогазовой смесью. 1 ил.

Изобретение относится к лесохимической промышленности, в частности к теплообменным устройствам камерных углевыжигательных печей.

Известна углевыжигательная печь (А.с. 1250383, МКИ С 10 В 1/06), в которой система циркуляции газов включает топку, камеру пиролиза и дымоход. Передача тепла горячих дымовых газов пиролизному сырью происходит в результате естественной тяги от топки к дымоходу.

Недостатком этого изобретения является одноразовое взаимодействие молекул горячих дымовых газов с элементами пиролизного сырья.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является система газов рециркуляции пиролиза углевыжигательной печи, состоящая из дымососа, патрубков забора парогазовой смеси и дымовых газов из камеры, патрубков выброса парогазовой смеси и дымовых газов в камеру, где размещается открытый контейнер с пиролизным сырьем (Патент РФ 2088632, МПК С 10 В 53/02, 1997 г.).

Недостатком известного устройства является размещение патрубков забора горячих топочных дымовых газов, в смеси с рециркулируемыми газами пиролиза, у пода камеры, с выбросом этих газов через патрубки выброса газов у свода камеры, что создает противоток газовых потоков в камере и снижает время и полноту взаимодействия газов, поступающих из топки, рециркулируемых газов и пиролизного сырья.

Задача, решаемая изобретением - сокращение продолжительности цикла пиролиза, обеспечение равномерности обработки пиролизного сырья парогазовой смесью.

Поставленная задача достигается тем, что в системе рециркуляции газов пиролиза углевыжигательной печи, включающей камеру пиролиза с дымовыми трубами, патрубки забора и выброса парогазовой смеси и дымосос, согласно изобретению патрубок забора парогазовой смеси из камеры пиролиза размещен у свода камеры, а патрубки выброса парогазовой смеси в камеру пиролиза с выполненными в них выходными отверстиями размещены у пода, вдоль стенок камеры пиролиза.

На чертеже представлена углевыжигательная печь в продольном разрезе с системой рециркуляции газов.

Система рециркуляции газов пиролиза углевыжигательной печи включает камеру пиролиза 1 со сводом 2, подом 3, дымовые трубы 4, топку 5 с поддувалом, боров 6 с выходным отверстием 7 и систему рециркуляции газов пиролиза, состоящую из патрубка 8 забора парогазовой смеси из камеры пиролиза 1, газовода 9, дымососа 10, патрубков 11 выброса рециркулируемой парогазовой смеси в камеру пиролиза с выходными отверстиями 12.

Система рециркуляции газов пиролиза углевыжигательной печи работает следующим образом.

Атмосферный воздух через поддувало поступает в топку 5. Образовавшиеся горячие дымовые газы с температурой 900-1000oС через выходное отверстие 7 борова 6 поступают внутрь камеры пиролиза 1 и поднимаются к своду камеры, отдавая тепло пиролизному сырью, и опускаются к поду 3. При этом из нагретой древесины выделяются водяные пары, создающие в смеси с газами парогазовую смесь, избыток которой удаляется из камеры 1 через дымовые трубы 4. Для интенсификации испарения влаги из пиролизного сырья включается дымосос 10. Через патрубок 8 парогазовая смесь забирается из камеры 1, прогоняется по газоводу 9 в патрубки 11 и через отверстия 12 выбрасывается в камеру 1. По завершении процесса сушки пиролизного сырья парогазовая смесь трансформируется в газы пиролиза, дымосос 10 на стадии предпиролиза продолжает работать до достижения температуры 400oС. Дымосос 10 по достижении температуры 400oС отключается, и, в интервале температур 400-550oС в процессе экзотермической реакции, древесный уголь в камере достигает кондиции, проходит стадию закалки, затем, при отключенной системе рециркуляции газов пиролиза, охлаждается до температуры 45oС, охлажденный древесный уголь выгружается и подается на стабилизацию.

Формула изобретения

Система рециркуляции газов пиролиза углевыжигательной печи, включающая камеру пиролиза с дымовыми трубами, патрубки забора и выброса парогазовой смеси и дымосос, отличающаяся тем, что патрубок забора парогазовой смеси из камеры пиролиза размещен у свода камеры, а патрубки выброса парогазовой смеси в камеру пиролиза с выполненными в них выходными отверстиями размещены у пода вдоль стенок камеры пиролиза.
http://img.findpatent.ru/img_data/61/612869.gif

0

7

Автор(ы): Андреев Вячеслав Сергеевич (RU),Водовских Геннадий Петрович (RU),Козловская Ирина Вениаминовна (RU)

(73) Патентообладатель(и): Андреев Вячеслав Сергеевич (RU)
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано для пиролиза древесины в ретортах. На загрузочной площадке производят загрузку реторт сырьем, например древесиной. Затем первую реторту устанавливают в камеру с минимальной температурой нагрева 200°С до полного удаления воды. На следующем этапе первую реторту перемещают в камеру с температурой нагрева до 400°С, а на ее место устанавливают вторую реторту. На втором этапе происходит отделение древесного газа, смол, кислот и спирта. На второй половине второго этапа первую реторту возвращают в камеру с температурой нагрева 200°С, а вторую реторту устанавливают в камеру с температурой нагрева до 400°С. Затем первую реторту перемещают в камеру с температурой нагрева до 550°С, при этом производят разделение смеси газов и твердых фракций продукта, вторую - в камеру с температурой нагрева до 400°С, а третью - в камеру с температурой нагрева 200°С. По окончании процесса первую реторту устанавливают на площадку для охлаждения. Остальные реторты перемещают по упомянутой схеме. После охлаждения первую реторту перемещают на кантователь, где содержимое реторты перемещают в приемный бункер. Изобретение позволяет повысить качество и выход древесного угля. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам сухой перегонки (пиролиза) углесодержащего материала, например древесины в ретортах.

Способы пиролиза древесины известны давно и описаны в литературе (1). Процесс заключается в разложении древесины без доступа воздуха и служит для получения древесного угля и других сопутствующих газообразных веществ.

Известны устройство и способ получения древесного угля (2). Сущность изобретения заключается в том, что нагрев сырья производят последовательно в разных температурных интервалах в стальной вертикальной реторте, снабженной несколькими связанными между собой камерами, отделяемыми друг от друга дырчатыми шиберами, обеспечивающими при поднятии перемещение древесины в каждую последующую камеру-секцию.

Недостаток устройства в том, что при перемещении древесины из секции в секцию происходит ее разрушение, что уменьшает выход кондиционного древесного угля.

Тот же недостаток присущ устройству для пиролиза древесины (3). Перемещение древесины по шахтам приводит к ее дроблению.

Известен пиролизер для производства топливных углей (4), который включает две печные камеры, одна предназначена для пиролиза древесины, другая для - просушки. В топочных устройствах расположены две реторты.

Недостаток конструкции в том, что проведение процесса пиролиза в одной реторте затрудняет изменение температурного режима, необходимого для получения большого выхода качественной продукции.

Однако, несмотря на этот недостаток, последнее устройство может служить прототипом предлагаемого технического решения.

Задачей его является повышение качества и выхода готового продукта.

Поставленная задача решается тем, что в процессе пиролиза не происходит механического повреждения древесины, тепловые процессы происходят в оптимальном режиме.

Для этого предложен способ получения древесного угля пиролизом углеродосодержащего сырья, например древесины, отличительной особенностью которого является то, что пиролиз осуществляют в герметичных перемещаемых ретортах, нагрев которых осуществляют в печи ступенчато в разных температурных режимах, перемещая последние в зоны с разными температурами нагрева, при этом сначала в каждой реторте производят просушку сырья при температуре 180...200°С в первой зоне нагрева до полного удаления воды, затем ее перемещают во вторую зону нагрева, где производят отделение смол, кислот и спирта, нагревая реторту до 380...400°С, причем в начале этого периода подводят внешнее тепло, а в конце уменьшают подачу тепла извне, извлекая реторту из печи, сохраняя указанную температуру процесса за счет экзотермической реакции сырья, затем на третьей стадии снова увеличивают подачу тепла извне, нагревая реторту до 480...500°C в третьей зоне нагрева, при этом производят разделение смеси газов и твердых фракций продукта, причем первые утилизируют и/или направляют в топку печи, а готовую продукцию выгружают после охлаждения реторты до температуры ниже самовоспламенения продукта.

Для реализации способа предложена установка для получения древесного угля пиролизом из углеродосодержащего сырья, например древесины, содержащая ретортную печь, топку и герметичные нагреваемые реторты, устройства отделения горючих газов и выгрузки готового продукта. Особенностью конструкции является то, что печь выполнена многопозиционной по числу стадий процесса и снабжена таким же количеством герметичных реторт с патрубками для отвода смеси горючих газов в приемный коллектор ресивера для утилизации и/или сжигания в топке и установленных в отдельные топочные камеры с разной температурой нагрева, сообщающиеся между собой газоходами, входные и выходные отверстия которых каждой камеры расположены на различных уровнях, установка снабжена площадкой для охлаждения реторт с готовым продуктом, грузоподъемным устройством для перемещения реторт между загрузочной площадкой, топочными камерами и кантователем для выгрузки реторт, снабженным приемным бункером готового продукта.

На фиг.1 изображена установка для получения древесного угля, а на фиг.2 изображена технологическая схема процесса.

Установка состоит из несущей конструкции 1, снабженной грузоподъемным устройством 2 для перемещения реторт 3, внутри которой размещена многопозиционная ретортная печь 4 по числу циклов пиролиза с топкой 5, снабженной последовательно установленными камерами в количестве по числу циклов пиролиза. Например, в трехпозиционной печи камеры 6, 7 и 8 выполнены с разной температурой нагрева, сообщающимися между собой газоходами 9, входные и выходные отверстия каждой камеры расположены на различных уровнях. Реторты 3 снабжены газоотводными трубами 10 с возможностью подачи газообразных продуктов пиролиза в топку 5 или на утилизацию. Установка снабжена площадкой 11 для охлаждения реторт 3 после завершения цикла пиролиза, загрузочной площадкой 12, кантователем 13 и приемным бункером 14.

Устройство работает следующим образом. На загрузочной площадке 12 производят загрузку реторт 3 сырьем (кусками дерева - тюлькой) и затем первую реторту 3 устанавливают в камеру 8 с минимальной температурой нагрева (200°С), где производят просушку сырой древесины. Образовавшийся пар удаляют в атмосферу. На следующем этапе первую ретору 3 перемещают в камеру 7 с температурой нагрева до 400°С, а на ее место устанавливают вторую реторту 3. На втором этапе происходит интенсивное выделение древесного газа, смол, кислот и спирта. Процесс характеризуется экзотермичностью, поэтому поступление тепла извне уменьшают. Для этого на второй половине второго этапа реторту 3 возвращают в камеру 8, а вторую реторту 3 устанавливают в камеру 7. Далее, после окончания второго этапа процесса, характеризующегося обильным выделением газообразных углеводородов, первую реторту 3 перемещают в камеру 6, вторую - в камеру 7, а третью - камеру 8. В первой реторте происходит нагрев продукта до 550°С. При этом помимо углеводородов происходит выделение водорода.

По окончании процесса первую реторту 3 устанавливают на площадку 11 для охлаждения. Остальные реторты перемещают по упомянутой схеме.

После охлаждения первую реторту 3 перемещают на кантователь 13, где содержимое реторты перегружают в приемный бункер 14.

Заявителем изготовлена опытная установка, которая подтвердила заявленные преимущества.

Список использованной литературы

1. Бугге Г. Новейшие способы углежжения. Л., 1928.

2. Патент №2045568. Устройство и способ получения древесного угля, 1995, Россия.

3. Заявка №93016377. Устройство для пиролиза древесины, 1996, Россия.

4. Патент №2115689. Устройство для получения древесного угля, 1998, Россия (прототип).

Формула изобретения

1. Способ получения древесного угля пиролизом углеродосодержащего сырья, например древесины, отличающийся тем, что пиролиз осуществляют в герметичных перемещаемых ретортах, нагрев которых осуществляют в печи ступенчато в разных температурных режимах, перемещая последние в зоны с разными температурами нагрева, при этом сначала в каждой реторте производят просушку сырья при температуре 180...200°С в первой зоне нагрева до полного удаления воды, затем ее перемещают во вторую зону нагрева, где производят отделение смол, кислот и спирта, нагревая реторту до 380...400°С, причем в начале этого периода подводят внешнее тепло, а в конце уменьшают подачу тепла извне, извлекая реторту из печи, сохраняя указанную температуру процесса за счет экзотермической реакции сырья, устанавливают ее обратно в первую зону нагрева, затем на третьей стадии снова увеличивают подачу тепла извне, нагревая реторту до 480...500°С в третьей зоне нагрева, при этом производят разделение смеси газов и твердых фракций продукта, причем первые утилизируют и/или направляют в топку печи, а готовую продукцию выгружают после охлаждения реторты до температуры ниже самовоспламенения продукта.

2. Установка для получения древесного угля пиролизом из углеродосодержащего сырья, например древесины, содержащая ретортную печь, топку и герметично нагреваемую реторту, устройства отделения горючих газов и выгрузки готового продукта, отличающаяся тем, что печь выполнена многопозиционной по числу стадий процесса и снабжена таким же количеством герметичных реторт с патрубками для отвода смеси горючих газов в приемный коллектор ресивера для утилизации и/или сжигания в топке, установленных в отдельные последовательно установленные топочные камеры топки с разной температурой нагрева, сообщающиеся между собой газоходами, входные и выходные отверстия которых каждой камеры расположены на различных уровнях, установка снабжена площадкой для охлаждения реторт с готовым продуктом, грузоподъемным устройством для перемещения реторт между загрузочной площадкой, топочными камерами и кантователем для выгрузки реторт, снабженным приемным бункером готового продукта.

http://img.findpatent.ru/img_data/139/1398359.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/139/1398361.gif

0

8

Автор(ы): Черный С.П.,Рубцов Ю.В.,Соловьев В.А.

(73) Патентообладатель(и): Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет"
УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

(57) Реферат:

Углевыжигательная печь содержит разделенный воздушной полостью теплоизолирующий кожух и внутренний корпус, на стенках которого расположены вертикальные шторы, загрузочную дверь, сменный контейнер на тележке, в боковых стенках которого выполнены эллипсоидные отверстия с расположенными под углом к ним неподвижными шторами, систему принудительного охлаждения, состоящую из змеевика и устройства принудительного продува. Использование данной печи позволяет повысить качество угля. 3 ил.

Изобретение относится к области получения древесного угля в лесохимическом производстве.

Известна углевыжигательная печь, включающая разделенные воздушной полостью наружный теплоизолирующий кожух и внутренний корпус, выполненный из металла высокой теплопроводности и снабженный загрузочной дверью, а также сменный контейнер на тележке на боковых стенках которого выполнены эллипсоидные отверстия с расположенными над ними под углом неподвижными шторами, а на внутренних стенах корпуса установлены подвижные шторы; над контейнером расположена вогнутая крышка, закрепленная на крыше внутреннего корпуса (патент № 2151785, 27.07.2000).

В известном устройстве разжигание и переугливание древесины осуществляется при ограниченном доступе атмосферного воздуха, а теплопередача происходит за счет естественной конвекции при пассивном способе регулирования тепловых потоков в камере углежжения путем изменения пространственного положения штор. Это приводит к снижению неравномерности распределения температуры в верхней и нижней частях печи и обеспечивает некоторое повышение качества угля.

Однако данное устройство не обеспечивает равномерного распределения температуры теплового потока по всему объему камеры и, как следствие, приводит к повышенным зольности и недожегу угля, повышенным расходам теплоносителя и имеет сравнительно низкую производительность установки. Использование принудительной тяги также не решает проблемы равномерности распределения тепла по объему среды сугливания.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение экономичности процесса получения древесного угля за счет более равномерного распределения теплового поля внутри печи и повышения производительности установки.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в повышении качества угля.

Указанный технический результат достигается за счет снижения перегрева у свода печи, обусловленного тем, что разжигание и переугливание древесины осуществляется при ограниченном доступе атмосферного воздуха при интенсификации процесса конвекции газов.

Установка предусматривает загрузку древесины в камеру, где осуществляется процесс ее пиролиза. Камера для лучшей теплоизоляции от внешней среды имеет внутренний корпус и наружный кожух, между которыми образована воздушная полость.

Древесина загружается внутрь печи в металлическом контейнере с эллипсоидными отверстиями для уменьшения влияния теплопроводности на переугливание древесины. Стенки контейнера имеют неподвижные шторы, дно выполнено открывающимся. На внутренней стороне кожуха по периметру установлены подвижные шторы, регулирующие потоки горячих топочных газов. Под кожухом установлен сборник жижки, а над контейнером - крышка.

Тепло для нагрева древесины и обеспечения процесса переугливания древесины в контейнере получают от газообразных продуктов сгорания топлива в топке. Разжигание топлива ведут при герметизации внутреннего корпуса от пода печи. Излишнее тепло при переугливании древесины используется для предварительной подсушки древесины в смежной печи, посредством принудительного продува системы охлаждения.

В верхней части межкорпусного пространства расположена система охлаждения конвекционных газов, представляющая собой змеевик, через который продувают охлаждающее вещество (газ, жидкость) при помощи устройства принудительного продува. Система позволяет дополнительно перераспределять тепловые потоки внутри печи, понижая температуру верхней части стенок внутреннего корпуса. Система охлаждения включается на стадии пиролиза для предотвращения большой разницы температур у пода и свода печи, а также на стадии охлаждения для сокращения его времени, при этом в средней части пиролизной установки будет располагаться зона с оптимальной температурой из-за более интенсивной конвекции тепловых потоков.

По окончанию процесса переугливания и охлаждения угля печь открывают, а контейнер на тележке выкатывают для разгрузки.

Предлагаемое изобретение характеризуется следующими существенным и признаками:

а) ограничительные - наружный кожух, внутренний корпус, на внутренних стенках которого расположены подвижные шторы, выполненный из металла высокой теплопроводности и снабженный загрузочной дверью, сменный контейнер на тележке, в боковых стенках которого расположены эллипсоидные отверстия с неподвижными шторами;

б) отличительные - наличие системы принудительного охлаждения, расположенной в верхней части воздушной межкорпусной полости, которая состоит из змеевика и устройства принудительного продува.

Конструктивное исполнение установки позволяет производить процесс пиролиза как на базе одной печи, так и на нескольких.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - вид установки в разрезе; на фиг. 3 - вид системы принудительного охлаждения.

Установка (фиг. 1, 2) содержит разделенные воздушной полостью 1 наружный теплоизолирующий кожух 2 и внутренний корпус 3, сваренные из стальных листов, причем корпус выполнен независимо от кожуха для уменьшения тепловых деформаций в процессе эксплуатации. С торцевой стороны корпуса в пазах укреплена подъемная дверь 4 из пористого огнеупора, обшитого стальными листами. Дверь поднимается с помощью подъемного устройства 5, которое приводится в действие электродвигателем, и блокируется пальцами с обеих сторон. На потолке внутреннего корпуса на цепях укреплена вогнутая крышка 6, а по периметру корпуса - подвижные шторы 7, вращающиеся на валу. Пространственное расположение штор регулируется с помощью штока 8, приводимого в движение электродвигателем 9. Сверху кожуха 2 располагаются дымовые трубы 10, закрывающиеся заслонками 11, рядом располагаются отверстия для установки газоанализатора 12 и предохранительного клапана 13. Наружный кожух 1 имеет ряд технологических отверстий для штока перемещения штор и установки термопар 14 и металлического стержня 15. В нерабочем состоянии отверстия закрываются резьбовыми пробками. На уровне пода уложены шпалы под рельсы, по которым перемещается тележка 16. Тележка оборудована стойками 17, внутрь которых устанавливается съемный контейнер, в боковых стенках которого выполнены эллипсоидные отверстия с расположенными под углом к ним неподвижными шторами 18.

В межкорпусном пространстве установлена система принудительного охлаждения 19, представляющая собой змеевик с устройством принудительного продува, например вентилятора.

По периметру стенок контейнера выполнены технологические эллипсоидные отверстия, а над ними - неподвижные шторы 20 под углом к горизонту. Дно контейнера выполнено открывающимся и закрепляется замком. В дне имеются прорези, армированные стальными пластинами, обеспечивающие свободный доступ топочных газов и слива конденсата. Между стенками камеры в нижней ее части установлен накопительный резервуар (сборник) 21 для сбора конденсата (жижки). В боковой стенке сборника выполнено отверстие, в которое вварена дымовая труба 22 от топки 23. В нижней части сборника имеется сливное отверстие, снабженное задвижкой 24.

Процесс получения древесного угля в рассматриваемой установке осуществляется следующим образом. Контейнер 18 с предварительно загруженной и подсушенной древесиной устанавливается на площадку тележки 16 таким образом, чтобы неподвижные шторы 20 располагались между стойками 17. Подвижные шторы 7 устанавливаются в вертикальное положение. Дверь поднимается с помощью подъемных устройств 5 и фиксируется в направляющих пальцами, а тележка по рельсовому пути перемещается внутрь корпуса 3. Перемещение тележки ограничивается тормозным устройством, включаемым конечным выключателем.

Дверь 4 опускается и притягивается штурвалами, вворачиваемыми в отверстия в корпусе, после чего дверь обмазывается по периметру глиной с асбестом. Открываются дымовые трубы, затем через топочную дверцу топки 23 производится загрузка и розжиг топлива. После того как топливо разгорится, топочную дверцу и дверцу поддувала закрывают и герметизируют (обмазывая глиной с асбестом).

Начальная стадия процесса переугливания идет с поглощением тепла, выделяемого печью. После того как древесина разогреется до температуры 120-150С, произойдет потеря воды, связанной с древесиной, и начнется процесс разложения менее стойких органических веществ с образованием углекислого газа, окиси углерода, уксусной кислоты. Дальнейшее нагревание древесины в контейнере 18 до температуры 150-275С, вызовет процесс переугливания. По мере протекания процесса переугливания последовательно закрывают и герметизируют дымовые и газоотводные трубы задвижками 11. Ход процесса переугливания контролируется по температуре в верхней и нижней частях печи, измеряемой термопарами 14, что позволяет прослеживать неравномерность температуры, которая в обычных условиях весьма существенна (порядка 50%) и приводит к пережогу вверху камеры и недожогу внизу. В ходе процесса происходит поддержание разности температуры в верхней и нижней части камеры на заданном уровне, что обеспечивает равномерность протекания процесса пиролиза по всему объему, это осуществляется с помощью изменения положения подвижных штор 7, системы принудительного охлаждения 25 и регулирования открывания дымовых труб. Если уменьшение разности температур у пода и свода печи за счет изменения положения штор не достигается, то включается система принудительного охлаждения, которая нагнетает в змеевике 19 хладагент при помощи устройства принудительного охлаждения 25, состоящего из конденсатора 26, устройства подачи хладогента 27 и вакуумного насоса 28. Низкая температура хладагента обеспечивает понижение температуры у свода печи, что приводит к снижению разности температур у пода и свода печи, кроме того, дополнительное принудительное охлаждение верхнего участка печи приводит к изменению направления вектора конвекции газов, обеспечивая более равномерное распределение температуры по всему объему печи, тем самым реализуя достижение желаемого результата.

При температуре 275-450С происходит бурное выделение тепла, образование основного количества продуктов разложения. Прокаливание угля и удаление летучих веществ происходит при температуре 450-550С.

Во всех стадиях процесса переугливания древесины жидкий конденсат поступает в сборник 23 и может быть утилизирован открытием задвижки 26. В противном случае конденсат органических продуктов древесины сжигается в пламени от топки. Готовность угля определяется прощупыванием продуктов переугливания в контейнере металлическим стержнем 15 через отверстие в нижней части кожуха по величине сопротивления прокалыванию.

На этапе завершения экзотермической реакции система принудительного охлаждения вновь включается таким образом, чтобы обеспечить более высокую интенсивность охлаждения угля. За счет этого происходит сокращение времени технологического процесса и достигается повышение производительности установки.

После остывания продуктов переугливания до температуры 50С осуществляется выгрузка угля. Подъемным устройством 5 поднимают дверь 4 и фиксируют пальцами. Из печи выдвигается к месту выгрузки тележка с контейнером 18, грузоподъемным механизмом контейнер поднимается и перемещается на склад угля, где дно контейнера открывается и происходит выгрузка угля в накопительную емкость (тушильник).

Использование вышеописанной установки позволяет ожидать следующих технологических преимуществ по сравнению с приведенными аналогами.

Во-первых, повышение качества получаемого угля за счет более равномерного протекания процесса. Равномерность протекания процесса достигается за счет рационального распределения температуры среды по объему камеры посредством автоматического регулирования распределением газовых потоков.

Во-вторых, экономия ресурсов за счет уменьшения потерь на зольность и улучшения распределения тепла. Дополнительный технический результат достигается за счет отвода тепла из системы принудительного охлаждения для подсушки дров.

Возможности утилизации отходов процесса позволят успешно решать вопросы экологического состояния данной установки.

Формула изобретения

Углевыжигательная печь, состоящая из разделенного воздушной полостью теплоизолирующего кожуха и внутреннего корпуса, на внутренних стенках которого расположены подвижные шторы, и снабженного загрузочной дверью, а также из сменного контейнера на тележке, в боковых стенках которого выполнены эллипсоидные отверстия с расположенными под углом к ним неподвижными шторами, отличающаяся тем, что в верхней части воздушной межкорпусной полости установлена система принудительного охлаждения, состоящая из змеевика и устройства принудительного продува.
http://img.findpatent.ru/img_data/77/773926.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/77/773927.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/77/773928.gif

0

9

Заявитель(и): Ипатов Владимир Васильевич

(72) Автор(ы): Ипатов В.В.

(73) Патентообладатель(и): Ипатов Владимир Васильевич
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ - ГАЗОГЕНЕРАТОР

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству древесного, в том числе активного угля, но может быть использовано в качестве газогенератора для получения горючего газа. Установка для производства древесного угля состоит из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты, на реторте под отверстиями для выхода парогазов установлена расширительная камера с отверстиями в ее нижней части, сообщенными с печной камерой, и патрубком для отбора газа. Предлагаемая конструкция обеспечивает подачу оптимального количества равномерно истекающего газа в печную камеру и отбор остального газа для иных нужд. Заявляемая установка проста в изготовлении и эксплуатации. За счет подачи оптимального количества пиролизного газа в печную камеру сокращаются вредные выбросы в атмосферу. Заявляемая конструкция позволяет легко автоматизировать все режимы работы. 2 ил.

Изобретение относится к производству древесного, в том числе активного угля, но может быть использовано в качестве газогенератора для получения горючего газа.

Известна установка для производства древесного угля, состоящая из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты (1). Эта установка наиболее близка по конструкции и функциональному назначению к заявляемому изобретению и поэтому принята в качестве прототипа.

Недостатком прототипа являются неравномерность выхода пиролизного газа в печную камеру и невозможность использования их для целей, не связанных с работой самой установки.

Суть заявляемого изобретения заключается в том, что в известной установке для производства древесного угля, состоящей из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты, на реторте под отверстиями для выхода парогазов установлена расширительная камера с отверстиями в ее нижней части, сообщенными с печной камерой, и патрубком для отбора газа.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показал, что заявляемое техническое решение обладает рядом признаков, не совпадающих с прототипом, а именно, на реторте под отверстиями для выхода парогазов установлена расширительная камера, в которой выполнены отверстия в ее нижней части, сообщенные с печной камерой, кроме того, камера снабжена патрубком для отбора газа.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Сравнительный анализ заявляемого изобретения с другими техническими решениями показал, что установка камер расширения широко применяется в технике для стабилизации давления выходящих газов, например в глушителях. Однако в заявляемом изобретении расширительная камера выполняет функцию не только и не столько устройства для стабилизации давления поступающих в печную камеру газов, прежде всего регулятором количества газов, поступающих в печную камеру для поддержания необходимого режима работы установки и количества отбираемого для иных нужд газа.

Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображена установка для производства древесного угля - газогенератор.

На фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Установка состоит из печной камеры 1 с топочным устройством 2. В печную камеру 1 вставлена реторта 3 с отверстиями 4, выполненными в ее нижней части, и каналом 5 в ее верхней части для подачи острого пара внутрь реторты. На реторте 3 под отверстиями 4 установлена расширительная камера 6 с отверстиями 7, сообщенными с печной камерой 1, и патрубком 8 для отбора газа.

Установка работает следующим образом.

В реторту 3 загружают исходный продукт (древесину), через топочное устройство 2 разогревают печь до устойчивого процесса пиролиза. Пиролизные газы через отверстия 4 поступают в расширительную камеру, в которой стабилизируется их давление, часть газов, необходимая для поддержания заданного режима работы установки, через отверстия 7 поступает в топочное пространство и в дальнейшем служит источником тепловой энергии, сгорая в топочном пространстве, остальной газ через патрубок 8 отбирают для последующего его использования для нужд, не связанных с работой установки.

Для получения активного угля через канал 5 в реторту 3 дозировано подают определенное количество острого пара.

Таким образом, предлагаемая конструкция обеспечивает подачу оптимального количества равномерно истекающего газа в печную камеру и отбор остального газа для иных нужд.

Заявляемая установка проста в изготовлении и эксплуатации. За счет подачи оптимального количества пиролизного газа в печную камеру сокращаются вредные выбросы в атмосферу. Заявляемая конструкция позволяет легко автоматизировать все режимы работы.

Источники информации 1. Патент на изобретение 2105032, С 10 В 1/04, "Установка для производства древесного угля".

Формула изобретения

Установка для производства древесного угля - газогенератор, состоящая из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты, отличающаяся тем, что на реторте под отверстиями для выхода парогазов установлена расширительная камера с отверстиями в ее нижней части, сообщенными с печной камерой, и патрубком для отбора газа.
http://img.findpatent.ru/img_data/43/435475.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/43/435476.gif

0

10

Заявитель(и): Ипатов Владимир Васильевич

(72) Автор(ы): Ипатов В.В.

(73) Патентообладатель(и): Ипатов Владимир Васильевич
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДРЕВЕСНОГО УГЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к производству древесного, в том числе активного, угля. Установка для производства древесного угля состоит из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты. При этом она снабжена теплогенератором, реторта выполнена в виде трубы, проходящей через печную камеру, с загрузочным люком, устройством для подачи древесины, первой заслонкой перед входом в печную камеру, второй заслонкой и разгрузочным люком после выхода из печной камеры, в печной камере установлены направляющие переборки, разделяющие ее собственно на топочное пространство, камеру пиролиза и камеру дожигания, соединенную с теплогенератором, причем в камере дожигания установлено устройство для подачи воздуха. Использование данного изобретения обеспечивает непрерывный процесс получения древесного угля. 1 ил.

Изобретение относится к производству древесного, в том числе активного, угля, но может быть использовано в качестве теплогенератора для получения тепловой энергии.

Известна установка для производства древесного угля, состоящая из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты (1). Эта установка наиболее близка по конструкции и функциональному назначению к заявляемому изобретению и поэтому принята в качестве прототипа.

Недостатком прототипа являются необходимость периодической остановки и охлаждения печи для выгрузки реторты, отбора готовой продукции и загрузки очередной партии древесины, а также значительные потери тепла за счет выброса горячих газов в атмосферу.

Суть заявляемого изобретения заключается в том, что в известной установке для производства древесного угля, состоящей из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты, она снабжена теплогенератором, реторта выполнена в виде трубы, проходящей через печную камеру, с загрузочным люком, устройством для подачи древесины, первой заслонкой перед входом в печную камеру, второй заслонкой и разгрузочным люком после выхода из печной камеры, в печной камере установлены направляющие переборки, разделяющие ее собственно на топочное пространство, камеру пиролиза и камеру дожигания, соединенную с теплогенератором, причем в камере дожигания установлено устройство для подачи воздуха.

Сравнительный анализ заявляемого технического решения и прототипа показал, что заявляемое техническое решение обладает рядом признаков, не совпадающих с прототипом, а именно: установка снабжена теплогенератором, реторта выполнена в виде трубы, проходящей через печную камеру, с загрузочным люком, устройством для подачи древесины, первой заслонкой перед входом в печную камеру, второй заслонкой и разгрузочным люком после выхода из печной камеры, в печной камере установлены направляющие переборки, разделяющие ее собственно на топочное пространство, камеру пиролиза и камеру дожигания, соединенную с теплогенератором, причем в камере дожигания установлено устройство для подачи воздуха.

Таким образом можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию изобретения "новизна".

Сравнительный анализ заявляемого изобретения с другими техническими решениями показал, что подобная конструкция реторты и ее расположение в печной камере являются новыми и ранее в технике не применялись.

Использование же тепла отходящих газов известно в технике, например, в установках с парогазовым циклом, однако в заявляемом изобретении в качестве источника тепла используется не просто тепло от сжигания топлива, а реакция разложения угля на пиролизный газ (C+H2O=CO+H2) с последующим его сжиганием, т. е. используется совершенно иной источник получения тепла. Таким образом можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображена установка для производства древесного угля - теплогенератор.

Установка состоит из печной камеры 1, с топочным устройством 2 и направляющими переборками 3 и 4, разделяющими печную камеру на камеру дожигания 5 с устройством для подачи воздуха 6, камеру пиролиза 7 и собственно топочное пространство 8. В печную камеру 1 вставлены выполненная в виде трубы реторта 9 с заслонками 10 (перед печной камерой) и 11 (за печной камерой), загрузочным люком 12, разгрузочным люком 13 и подающим устройством 14. В районе топочного пространства 8 в нижней части реторты 9 выполнены отверстия 15, а в верхней части имеется канал 16 для подачи острого пара внутрь реторты. Камера дожигания 5 сообщена с теплогенегатором 17, внутри которого расположен теплообменник 18.

Установка работает следующим образом.

Через загрузочный люк 12 в реторту 9 загружают исходный продукт (древесину), открывают заслонку 10 и при закрытой заслонке 12 подающим устройством 14 заполняют древесиной пространство между заслонками. Затем закрывают заслонку 10 и через топочное устройство 2 разогревают печь до устойчивого процесса пиролиза. Пиролизные газы через отверстия 15 поступают в топочное пространство 8 и в дальнейшем служат источником тепловой энергии, сгорая в топочном пространстве и в камере дожигания, куда через устройство для подачи воздуха 6 подают необходимое (дозированное) количество воздуха, обеспечивающее полное сгорание пиролизных газов. Горячие продукты сгорания поступают в теплогенератор, в котором их тепло с помощью теплообменника 18 отбирается проходящей через него рабочей средой. При этом в реторте 9 исходное сырье в зоне камеры дожигания разогревается до начала процесса пиролиза, далее в зоне между направляющими переборками 3 и 4 происходит основной процесс пиролиза, который завершается в зоне топочного пространства.

Непрерывность процесса пиролиза поддерживают своевременной подачей исходного сырья и выгрузкой готовой продукции (через загрузочный люк 12 загружают древесину, открывают заслонки 11 и 10 и подающим устройством 14 подают очередную порцию сырья в рабочее пространство реторты 9, при этом готовая продукция через разгрузочный люк 13 ссыпается в приемный бункер (не показан), закрывают заслонки 10 и 11 и процесс повторяется).

Для получения активного угля через канал 16 в реторту 9 дозированно подают определенное количество острого пара.

Для работы установки в режиме теплогенератора при закрытых заслонках 10 и 11 через канал 16 в реторту 9 подают острый пар в количестве, необходимом для осуществления реакции полного разложения угля на пиролизный газ (С+Н2O= СО+Н2).

Таким образом предлагаемая конструкция обеспечивает непрерывный процесс получения древесного угля без остановки печи и выгрузки реторты, позволяет получать активный уголь, а также дает возможность получения большого количества тепла с высоким коэффициентом полезного действия за счет осуществления реакции полного разложения угля на пиролизный газ.

Заявляемая установка проста в изготовлении и эксплуатации и позволяет легко автоматизировать все режимы работы.

Литература 1. Патент на изобретение 2105032 С 10 В 1/04 "Установка для производства древесного угля".

Формула изобретения

Установка для производства древесного угля, состоящая из печной камеры с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, расположенными в нижней части реторты и сообщенными с печной камерой, и канала для подачи пара в полость реторты, отличающаяся тем, что она снабжена теплогенератором, реторта выполнена в виде трубы, проходящей через печную камеру, с загрузочным люком, устройством для подачи древесины, первой заслонкой перед входом в печную камеру, второй заслонкой и разгрузочным люком после выхода из печной камеры, в печной камере установлены направляющие переборки, разделяющие ее собственно на топочное пространство, камеру пиролиза и камеру дожигания, соединенную с теплогенератором, причем в камере дожигания установлено устройство для подачи воздуха.
http://img.findpatent.ru/img_data/44/449060.gif

0

11

Заявитель(и): Осколков Александр Иванович,Иванцов Сергей Семенович

(72) Автор(ы): Осколков А.И.,Иванцов С.С.

(73) Патентообладатель(и): Осколков Александр Иванович,

Иванцов Сергей Семенович
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УГЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для производства угля, преимущественно из древесины. Установка для производства угля содержит топку, связанные газоходом емкость для пиролиза, емкость для активации, дымовую трубу и паровой котел, соединенный паропроводом с емкостью для активации с возможностью отключения, при этом емкость для активации размещена внутри емкости для пиролиза, а паровой котел связан с емкостью для пиролиза и дымовой трубой дополнительным каналом через заслонку. Изобретение позволяет за один непрерывный цикл получать и древесный, и активированный уголь, снизить расход топлива и трудозатраты на обслуживание процесса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области деструктивной перегонки материалов, а именно к устройствам для осуществления этого процесса в горизонтальных емкостях, и может быть использовано для производства угля, преимущественно из древесины.

Известна установка для производства угля, включающая горизонтальный теплоизолированный корпус со съемным многослойным перекрытием и средствами для подвода и отвода теплоносителя (см. авт.св. СССР 1204627, МПК С 10 В 1/06, заявленное 14.06.83 г., опубликованное 15.06.86 г.).

Эта установка является стационарным сооружением и требует больших трудозатрат при загрузке сырья и выгрузке готовой продукции, а также может производить только один вид угля.

Известна также установка для производства угля, включающая топку, связанные газоходом емкость для пиролиза, емкость для активации и дымовую трубу, а также паровой котел, соединенный паропроводом с емкостью для активации с возможностью отключения (см. авт.св. СССР 2150427, МПК С 01 В 31/08, заявленное 10.02.98 г., опубликованное 10.06.2000 г.).

Это техническое решение является наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков (прототип).

Установка позволяет получить и древесный, и активированный уголь. Однако для получения активированного угля без остановки процесса активации в ней предусмотрена подача в емкость для активации пара с температурой 850oС. Для получения такого пара нужен специальный котел большой мощности и с большим расходом топлива. Зависящая от такого котла установка может быть только стационарной.

Кроме этого, в процессе получения того или иного вида угля емкости нужно переставлять по секциям нагрева, что сопряжено с дополнительными трудозатратами на обслуживание процесса.

В основу изобретения поставлена задача создать такую установку для производства угля, которая позволила бы получать за один непрерывный цикл и древесный, и активированный уголь, снизить расход топлива и трудозатраты на обслуживание процесса, а также обладала бы мобильностью.

Поставленная задача решается тем, что в установке для производства угля, включающей топку, связанные газоходом емкость для пиролиза, емкость для активации и дымовую трубу, а также паровой котел, соединенный паропроводом с емкостью для активации с возможностью отключения, емкость для активации размещена внутри емкости для пиролиза, а паровой котел связан с емкостью для пиролиза и дымовой трубой дополнительным каналом через заслонку.

Размещение емкости для активации внутри емкости для пиролиза позволяет производить за один непрерывный цикл оба вида угля без их перестановки, т.е. без дополнительных затрат на обслуживание. Кроме этого, такое размещение емкостей дает возможность использовать для активации пар более низкой температуры и, следовательно, котел меньшей мощности и с меньшим расходом топлива.

Связь котла с емкостью для пиролиза и дымовой трубой дополнительным каналом через заслонку позволяет получить дополнительную экономию топлива, а также связать все агрегаты в единую мобильную установку.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного варианта его исполнения и чертежами, на которых:

фиг.1. - схематическое изображение установки для производства угля;

фиг.2. - то же, вид со стороны дымовой трубы.

Установка для производства угля включает емкость для пиролиза 1 в виде пустотелого цилиндра, установленного на раме 2, паровой котел 3 и топку 4.

В верхней части емкости для пиролиза 1 размещены загрузочные люки 5, под одним из которых внутри емкости для пиролиза 1 размещена емкость для активации 6 с паровым коллектором 7. Паровой котел 3 и емкость для активации 6 связаны паропроводом 8, присоединенным к коллектору 7 с возможностью отключения.

Под емкостью для пиролиза 1 размещена топка 4, установленная с возможностью отключения и связанная с емкостью 1 разъемным термостойким уплотнением 9 с отверстием для прохода топочных газов. С противоположного от топки 4 торца емкость для пиролиза 1 соединена газоходом 10 с дымовой трубой 11. Газоход 10 выполнен в виде разъемного патрубка, одна часть которого закреплена в торцевой стенке емкости для пиролиза 1, а другая врезана в дымовую трубу 11.

Кроме этого газоход 10 связан дополнительным каналом, состоящим из нижней 12 и верхней 13 ветвей с паровым котлом 3 известной конструкции. Дополнительный канал нижней ветвью 12 соединен с газоходом 10 и нижней частью дымовой трубы 11, а его верхняя ветвь 13 врезана в дымовую трубу 11 выше газохода 10.

Обе ветви 12 и 13 дополнительного канала связаны также с соответствующими средствами для нагрева котла 3 (не показано).

Дымовая труба 11 между соединением с газоходом 10 и местом врезки верхней ветви 13 дополнительного канала разделена заслонкой 14, а сверху снабжена поворотной крышкой 15.

Емкость для пиролиза 1 может быть установлена на раме 2 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.

Установка для производства угля работает следующим образом.

Через загрузочные люки 5 емкость для пиролиза 1 загружают сырьем, например, березовыми чурками, а емкость для активации 6 - древесным углем, после чего люки 5 закрывают и паропровод 8 соединяют с паровым коллектором 7. В паровой котел 3 заливают воду. Заслонка 14 и поворотная крышка 15 находятся в открытом положении.

После этого топку 4 присоединяют к емкости для пиролиза 1 с помощью термостойкого уплотнения 9, заполняют топливом и разжигают. Теплоноситель в виде горячих топочных газов поступает из топки 4 в емкость для пиролиза 1, осуществляет сушку сырья и через газоход 10 выходит в дымовую трубу 11 и далее в атмосферу.

Через период времени, достаточный для завершения процесса сушки сырья, заслонку 14 закрывают. С этого момента теплоноситель из газохода 10 поступает через нижнюю ветвь 12 дополнительного канала на обогрев котла 3 и через верхнюю ветвь 13 и дымовую трубу 11 отработавший теплоноситель удаляется в атмосферу. Параллельно с разогревом котла 3 внутри емкости 1 под действием теплоносителя начинается известный процесс пиролиза древесины, происходящий с выделением тепла. Температура внутри емкости для пиролиза 1 достигает 770-800oС. При этом до таких же пределов повышается температура и внутри емкости для активации 6 с древесным углем.

При достижении внутри емкости 6 необходимой температуры осуществляют процесс активации находящегося в ней древесного угля по известным технологическим режимам. Для этого перегретый пар с относительно невысокой температурой (около 110oС), подготовленный котлом 3, по паропроводу 8 через коллектор 7 подают в емкость для активации 6. Поскольку емкость для активации 6 находится внутри емкости для пиролиза 1, в которой в результате постоянно идущего процесса пиролиза поддерживается температура 770-800oС, подача пара с температурой около 110oС в нее не вызовет падения температуры процесса активации ниже 650oС и не вызовет его остановку. Наиболее стабильно проходит процесс активации, когда емкость для пиролиза 1 не менее чем в девять раз больше емкости для активации 6.

После окончания процесса активации угля топку 4 отключают от емкости 1, заслонку 14 открывают, а поворотную крышку 15 на дымовой трубе 11 закрывают. В этот период в емкости 1 продолжается известный процесс пиролиза древесины без доступа воздуха до получения древесного угля. Подогрев воды в котле 3 прекращается.

После окончания процесса пиролиза и остывания установки паропровод 8 отсоединяют от коллектора 7, открывают люки 5, вынимают емкость для активации 6 и освобождают ее от активированного угля. Затем выгружают из емкости для пиролиза 1 древесный уголь.

При установке емкости для пиролиза 1 с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, выгрузка может быть произведена при нахождении люков 5 в боковом или нижнем положении.

Таким образом, размещение емкости для активации внутри емкости для пиролиза и связь парового котла с емкостью для пиролиза и дымовой трубой дополнительным каналом через заслонку позволяет получать за один непрерывный цикл и древесный, и активированный уголь, снизить расход топлива и трудозатраты на обслуживание процесса, а также связать все агрегаты в единую мобильную установку.

Формула изобретения

1. Установка для производства угля, включающая топку, связанные газоходом емкость для пиролиза, емкость для активации и дымовую трубу, а также паровой котел, соединенный паропроводом с емкостью для активации с возможностью отключения, отличающаяся тем, что емкость для активации размещена внутри емкости для пиролиза, а паровой котел связан с емкостью для пиролиза и дымовой трубой дополнительным каналом через заслонку.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что емкость для пиролиза установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.
--
http://img.findpatent.ru/img_data/46/467560.gif

0

12

Заявитель(и): Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет

(72) Автор(ы): Соловьев В.А.,Бакаев В.В.,Рубцов Ю.В.,Мокрицкий Б.Я.

(73) Патентообладатель(и):

Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет
УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области получения древесного угля в лесохимическом производстве. Углевыжигательная печь содержит корпус и более двух контейнеров для древесины. При этом контейнеры выполнены съемными и установлены в корпусе печи с возможностью изменять пространственное положение путем кругового перемещения внутри корпуса печи посредством вращения колес, на которых установлены контейнеры. При этом несущий вал, расположенный внутри корпуса печи, при помощи электропривода приводит в движение колеса. Вал выполнен полым. Заявленное изобретение обеспечивает равномерность протекания процесса пиролиза. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области получения древесного угля в лесохимическом производстве.

Известна углевыжигательная печь, содержащая теплоизолированный кожух, установленный на тележке контейнера, и средства для подвода и отвода теплоносителя, средство подвода теплоносителя снабжено перекрывающей ее решеткой-рассеивателем, а к своду кожуха прикреплен на пружинах рассеиватель топочных газов, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженный перфорированными насадками, причем на тележке под контейнером размещен второй идентичный рассеиватель, а боковые стойки тележки снабжены поворотными заслонками (RU 2061016 C1, 6 C 10 В 1/06, 27.05.96).

В известном устройстве требуемый технический результат достигается тем, что разжигание и переугливание древесины осуществляется при ограниченном доступе атмосферного воздуха при управлении процессом конвекции газов, обеспечивающем его интенсификацию и схватывание всего объема древесины. Недостатком данного устройства является неравномерность протекания процесса пиролиза.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение экономичности процесса получения древесного угля.

Технический результат, достигаемый в процессе решения поставленной задачи, заключается в равномерности протекания процесса пиролиза.

Требуемый технический результат заявляемого способа достигается изменением пространственного положения контейнеров, загруженных древесиной, в тепловом поле печи и сохранением древесины в неизменном положении в процессе движения контейнеров. Это позволяет более эффективно регулировать тепловое воздействие на сырье в процессе углежжения.

Предлагаемое изобретение характеризуется следующими существенными признаками:

а) ограничительные - корпус печи, контейнер для древесины;

б) отличительные - количество контейнеров более двух; контейнеры выполняются съемными; контейнеры установлены в корпусе печи с возможностью изменять пространственное положение внутри корпуса печи; изменение пространственного положения контейнеров осуществляется посредством вращения колес, на которых установлены контейнеры; вращающиеся колеса с установленными на них контейнерами, приводятся в движение несущим валом, расположенным внутри корпуса печи, при помощи электропривода; несущий вал выполнен полым.

Причинно-следственная связь между техническим результатом и заявляемыми существенными признаками состоит в том, что равномерность протекания процесса пиролиза обеспечивается перемещением внутри корпуса печи контейнеров с сырьем из зоны более высоких температур в зону более низких температур и наоборот. В процессе пиролиза древесины у свода печи температура существенно выше, чем у ее пода, кроме того, существуют локальные области перегрева и недогрева. Перемещение контейнеров с сырьем внутри камеры печи с помощью заявляемого устройства обеспечивает равномерность теплового воздействия на сырье за счет балансирования температуры сырья в диапазоне наиболее благоприятного температурного воздействия. В случае перегрева контейнер с сырьем с помощью вращения колес, на которых он установлен, переносится в область более низких температур, при переохлаждении в область более высоких температур.

Установка предусматривает загрузку древесины в съемные контейнеры с последующим помещением контейнеров внутрь корпуса печи, где осуществляется процесс ее пиролиза. Загрузка контейнеров осуществляется через загрузочный люк. Контейнеры устанавливаются на колеса, приводимые в движение вращением вала, закрепленного и приводимого в движение с помощью шестеренчатой передачи. Под корпусом установлен сборник жижки.

Тепло для нагрева древесины и обеспечения процесса переугливания древесины в контейнерах получают от газообразных продуктов сгорания топлива в топке. Разжигание топлива ведут при герметизации корпуса от пода печи.

По окончании процесса переугливания и охлаждения угля люк открывают, а контейнеры снимают с колес для разгрузки.

На фиг.1-3 изображена углевыжигательная печь.

Установка (фиг. 1-3) содержит корпус печи 1, сваренный из стальных листов. В верхней части корпуса в специально выполненном проеме 2 расположен загрузочный люк. Загрузочный люк оснащен дверью 3, которая вращается на шарнирах и ложится в пазы проема. Внутри корпуса расположены три колеса 4, приводимые в движение вращением несущего вала 5. Несущий вал выполнен полым для облегчения конструкции. Через загрузочный люк, внутрь печи устанавливаются, например, четыре съемных контейнера 6, предварительно загруженных древесиной. Съемный контейнер подвешивается на вращающихся колесах с помощью разъемного шарнирного соединения 7 на штоках, выполненных с торцов съемного контейнера и посередине, для обеспечения сохранения ориентации съемного контейнера в пространстве при вращении колес. Пространственное расположение контейнеров регулируется посредством поворота колес вращением несущего вала, приводимого в движение электродвигателем 8. Передача вращения от электродвигателя к несущему валу осуществляется с помощью шестеренной передачи. В случае больших размеров печи возможна установка электродвигателей и шестеренчатых передач с обоих концов несущего вала для обеспечения равномерности передачи вращающего момента. Сверху корпуса располагаются дымовые трубы 9, закрывающиеся заслонками 10. Корпус, кроме загрузочного люка, имеет ряд технологических отверстий для установки газоанализатора 11, предохранительного клапана 12 и установки термопар 13. В нерабочем состоянии отверстия закрываются резьбовыми пробками. В дне съемного контейнера имеются прорези, обеспечивающие свободный доступ топочных газов и слива конденсата. В дне корпуса также имеются прорези для слива жижки из корпуса. Под корпус установлен накопительный резервуар 14 (сборник) для сбора конденсата (жижки). В боковой стенке сборника выполнено отверстие, в которое вварена дымовая труба 15 от топки 16. В нижней части сборника имеется сливное отверстие для слива жижки.

Процесс получения древесного угля в рассматриваемой установке осуществляется следующим образом. Открывается загрузочный люк 3. Четыре съемных контейнера 6 с предварительно загруженной и подсушенной древесиной поочередно устанавливаются на колеса 4, при этом несущий вал 5 проворачивается электроприводом для обеспечения подвода разъемных шарниров колес к штокам съемных контейнеров. После стыковки вращающихся колес со съемным контейнером разъемные шарнирные соединения 7 фиксируются для обеспечения поворота в них штоков съемного контейнера. После того, как все съемные контейнеры загружены внутрь корпуса, закрывается загрузочный люк. Загрузочный люк обмазывается по периметру глиной с асбестом. Открываются дымовые трубы 9, затем через топочную дверцу топки 16 производятся загрузка и розжиг топлива. После того, как топливо разгорится, топочную дверцу и дверцу поддувала закрывают и герметизируют (обмазывая глиной с асбестом).

Начальная стадия процесса переугливания идет с поглощением тепла, выделяемого печью. После того, как древесина разогреется до температуры 120-150oС, произойдет потеря воды, связанной с древесиной, и начнется процесс разложения менее стойких органических веществ с образованием углекислого газа, окиси углерода, уксусной кислоты. Дальнейшее нагревание древесины в контейнере 6 до температуры 150-275oС вызовет процесс переугливания. По мере протекания процесса переугливания последовательно закрывают и герметизируют дымовые трубы 9 задвижками 10. Ход процесса переугливания контролируется по температуре в верхней и нижней частях печи, измеряемой четырьмя термопарами 13, что позволяет отслеживать изменения теплового поля в печи. В ходе процесса происходит поддержание температурного баланса каждого съемного контейнера 6 путем его кругового перемещения в пространстве неравномерного теплового поля печи, что обеспечивает равномерность протекания процесса пиролиза в съемных контейнерах. Отслеживание температуры и вращение несущего вала с помощью электродвигателя 8 могут осуществляться как в автоматическом, так и ручном режимах.

При температуре 275-450oС происходят бурное выделение тепла, образование основного количества продуктов разложения. Прокаливание угля и удаление летучих веществ происходят при температуре 450-550oС.

Во всех стадиях процесса переугливания древесины жидкий конденсат поступает в сборник 14 и может быть утилизирован. В противном случае конденсат органических продуктов древесины сжигается в пламени от топки.

После остывания продуктов переугливания до температуры 50oС осуществляется выгрузка угля. Открывается загрузочный люк 3. Поочередно снимаются с вращающихся колес съемные контейнеры 6, грузоподъемным механизмом съемный контейнер поднимается и перемещается для выгрузки угля в накопительную емкость (тушильник).

На всех этапах протекания процесса пиролиза контейнеры 6 в корпусе печи 1 перемещаются путем вращения полого несущего вала 5 с помощью управляемого электропривода 8. Вращающий момент передается с несущего вала на вращающиеся колеса 4, закрепленные на нем. Вращение колес приводит в движение контейнеры с сырьем, причем съемные контейнеры сохраняют горизонтальную ориентацию за счет шарнирного крепления 7 на колесах.

Использование вышеописанной установки позволяет ожидать следующих технологических преимуществ по сравнению с приведенными аналогами:

во-первых, повышение качества получаемого угля за счет более равномерного протекания процесса. Равномерность протекания процесса достигается за счет поддержания температурного баланса в среде сугливания съемных контейнеров путем их перемещения в тепловом поле печи;

во-вторых, экономия ресурсов за счет уменьшения потерь на зольность и улучшения распределения тепла. Излишнее тепло идет на подсушку дров.

Возможности утилизации отходов процесса позволяют успешно решать вопросы экологического состояния данной установки.

Формула изобретения

1. Углевыжигательная печь, содержащая корпус и более двух контейнеров для древесины, отличающаяся тем, что контейнеры выполнены съемными и установлены в корпусе печи с возможностью изменять пространственное положение путем кругового перемещения внутри корпуса печи посредством вращения колес, на которых установлены контейнеры, при этом несущий вал, расположенный внутри корпуса печи, при помощи электропривода приводит в движение колеса.

2. Углевыжигательная печь по п. 1, отличающаяся тем, что вал выполнен полым.
http://img.findpatent.ru/img_data/50/505673.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/50/505674.gif
http://img.findpatent.ru/img_data/50/505675.gif

0

13

http://s9.uploads.ru/t/vgel1.png
http://s8.uploads.ru/t/FZ2ov.png

0