Otočná vykurovacia komora na pevný materiál

Číslo patentu: 281940

Dátum: 09.07.2001

Autor: Tratz Herbert

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vykurovacia komora na pevný materiál, ktorá je otočná okolo svojej pozdĺžnej osi, hlavne bubon na nízkotepelnú karbonizáciu odpadu, ktorý má vo vnútornom priestore viac upravených, navzájom rovnobežne umiestnených vykurovacích rúrok, pričom vykurovacie rúrky (12b) sú pri pohľade v priečnom priereze umiestnené pozdĺž steny (35) vnútorného priestoru (13) a odstup vykurovacích rúrok (12b) od steny (33) vnútorného priestoru (13) a vzájomný odstup vykurovacích rúrok (12b) je menší ako polovica priemeru vykurovacej rúrky (12b).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka otočnej vykurovacej komory na pevný materiál, ktorá je otočná okolo svojej pozdĺžnej osi, hlavne bubna na nizkotepelnú karbonizáciu odpadu, ktorý má vo vnútomom priestore viac upravených, približne navzájom rovnobežne usporiadaných vykurovacích rúr.Táto vykurovacia komora je využívaná hlavne ako bubon na nizkotepelnú karbonizácíu odpadu s cieľom tepelne odstraňovať odpad, hlavne spôsobom níücotepelnej karbonizácie a spaľovania.V oblasti odstraňovania odpadu je známy takzvaný spôsob spaľovania nízkotepelnou karbnozáciou. Tento spôsob a podľa neho pracujúce zariadenie na tepelné odstraňovanie odpadu sú opisané napríklad v EP-A-O 302 310. Zariadenie na tepelné odstraňovanie odpadu spôsobom nizkotepelnej karbonizácie má ako podstatné zložky komoru na nizkotepelnú karbonizáciu, to je pyrolytický reaktor a vysokotepelnú spalovacíu komoru. Komora na nizkotepelnú karboniúciu premieňa odpad dodávaný dopravným zariadením na odpad na plyn z nizkotepelnej karbonizácíe a pyrolytickú zvyškovú hmotu. Plyny z nizkotepelnej karbonizácie a pyrolitická zvyšková hmota sa potom po vhodnej úprave privádzajú k horáku vysokoteplotnej spaľovacej komory. Vo vysokoteplotnej spaľovacej komore sa vytvára tekutá troska, ktorá je odoberaná prostredníctvom odťahu a po ochladeni je k dispozícii v podobe sklovíny. Vytvárané spaliny sa privádzajú prostredníctvom spalinového potrubia do komína vytvárajúceho výpust. Do tohto spalinového potrubia je ako chladiace zariadenie vstavené zariadenie na prenos tepla, zariadenie na filtrovanie prachu a zariadenie na čistenie dymových plynov.Ako komora na nizkotepelnú karbonizáciu, to je pyrolytický reaktor, je spravidla nasadený otočný, relatívne dlhý bubon na nizkotepelnú karbonizáciu, ktorý má viacej paralelne usporiadaných vykurovacích rúr, na ktorých je do značnej miery odpad zohrievaný bez prístupu vzduchu. Bubon na nizkotepelnú karbonizáciu sa pritom otáča okolo svojej pozdĺžnej osi. Výhodne je táto pozdĺžna os mieme sklonená proti horizontále, a tak sa pevný nízkotepelne karbonizovaný materiál na výstupe z bubna na nizkotepelnú karbonizáciu zhromažďuje a môže byť odtiaľto vynášaný prostrednictvom vynášacej rúry. Pri otáčanl je odpad vynášaný vykurovacími rúramí smerom hore a padá opätovne nadol. Tým a nasledujúcim odpadom sa uskutočňuje preprava pevného materiálu, to je prachu, úlomkov uhlia,napríklad koksu, kameňov, fliaš, kovových a keramických častí atď., v smere na vynášací otvor bubna na nizkotepelnú karbonizaciu.Dôležitá je pri takejto vykurovacej komore, hlawie pri nizkotepelnej karbonizácíi odpadu, tá skutočnosť, že medzi jednotlivými vykurovacími rúramí je vytvorené čo najviac vykurovacej plochy. Aby sa toto dosiahlo, boli podľa doterajšieho stavu techniky upravené rady jednotlivých vykurovacích rúr, ktoré pri pohľade v priečnom priereze bubna na nizkotepelnú karbonizáciu prechádzali hlavne priamočiaro od vnútomej steny bubna na nizkotepelnú karbonizáciu v smere do vnútomého priestoru. Prídavné boli podľa doterajšieho stavu techniky príležitostne usporiadané pozdĺž vnútornej steny upravené vykurovacie rúry, pomenované ako obvodové vykurovacie rúry, ale iba v prípade potreby. V žiadnom prípade nebol až doteraz upravený prakticky uzavretý rúrový kruh, to znamená rúrový kruh bez medzier.Obvodová usporiadanie, za určitých okolností vnepravídelných odstupoch upravených vykurovacích rúr, mohlo mať medzeru napríklad v tom mieste, kde bola vytvorená možnosť vstupu do bubna na nizkotepelnú karbonizáciu,napriklad prostredníctvom príelezného otvoru. Ďalej je potrebné poznamenať, že odstup medzi dvoma susediacimi vykurovacími rúramí na vnútomej stene bol až doteraz prakticky ľubovoľný. To znamená, že tento odstup bol podmienený konštrukciou a funkciou potrebnej vykurovacej plochy.Vdôslcdku toho nerovnomemého usporiadania vykurovacích rúr na vnútomej stene dochádzalo kzaťaženiu plášťa bubna na tepelnú karbonizáciu padajúcimi časticami odpadu. Okrem toho sa mohli kovové častice alebo iné úlomky pevných telies pevne zovrieť medzi stenou bubna a medzi bezprostredne susediacimi vykurovacimi rúramí. Tým sa podstatne znížila vykurovacia plocha, ktorá bola k dispozícií.Vynález si kladie za úlohu usporiadať vykurovaciu komoru vúvode uvedeného typu tak, aby bola voblasti vnútomej steny vykurovacej komory k dispozícii dostatočne veľká vykurovacia plocha v podobe vykurovacích rúr na ohrev alebo pyrolýzu vkladaného odpadu. Inakšie povedané sa má do značnej miery zabrániť vzniku nebezpečenstva pevného zovretia kovových častíc a iných úlomkov pevných materiálov, aby tak bolo moàié optimálne využiť na prenos tepla tú stranu jednotlivých vykurovacích rúr, ktorá je privrátená k vnútomej stene vykurovacej komory.Vytýčená úloha sa rieši otočnou vykurovacou komorou podľa vynálezu, ktorej podstata je vtom, že vykurovacie rúry sú pri pohľade v priečnom priereze usporiadané v prakticky uzavretom rade pozdĺž steny vnútomého priestoru.Vynález tak spočíva na názore, že je možné zabezpečiť využiteľnosť veľkej vykurovacej plochy tým, že jednotlivé vykurovacie rúry budú na vnútomej stene usporiadané čo najtesnejšie. Inak povedané, aby sa zabránilo tomu, že sa uvedené úlomky môžu pevne zovrieť v medziľahlom priestore, majú vykurovacie rúry vytvárať na vnútomej stene bubna prakticky uzavretý plášť a to pri vytváraní valcového bubna na nizkotepelnú karbonizáciu, teda rúrového kruhu. Odstupy medzi jednotlivými vykurovacími rúramí pritom majú byť vytvorené také úzke, ako je to len možné.le treba ešte raz zdôrazniť, že prostredníctvom usporiadania prakticky uzavretého, napríklad V tvare kruhu vytvoreného zväzku sa dosiahne to, že žiadny hrubý materiál nemôže cez medzíľahlé priestory medzi jednotlivými vykurovacími rúramí prepadávať na vnútomú stenu vykurovacej komory, a tak spôsobiť jej eróziu alebo zaťaženie. Zaistí sa tak, že iba jemný odpadový materiál môže medzi týmito mcdzerami prepadať na vnútomú stenu vykurovacej komory. Tiež sa tým dosiahne to, že sa žiadne kovové odpadové častice alebo iné úlomky pevných telies nemôžu vzpricčiť medzi jednotlivými vykurovacími rúramí a medzi vnútornou stenou. Tak je vtepelnom kontakte s tou stranou jednotlivých vykurovacích rúr, ktorá je privrátená kvnútornému plášťu, iba jemný materiál a plyn, ktorý je vo vnútornom priestore.Súhmne možno teda podstatné výhody vidieť V tom, že na vnútomú stenu vykurovacej komory môže padať iba jemný odpadový materiál, a že táto vnútomá stena prakticky nie je mechanicky zaťažovana. Ďalej sa vytvára pri pyrolytickom reaktore, alebo bubne na nizkotepelnú karboni SK 281940 B 6záciu dobrá tepelná výmena z vykurovacích rúr do plynového prostredia a do vrstvy jemného materiálu. Teplo, ktoré je vyžarované vykurovacími rúrami radikálne navonok, sa tak veľmi dobre využíva.Podľa ďalšieho výhodného vyhotovenia môžu byť na vnútomej stene vykurovacej komory upravené vykurovacie rúry chránené proti padajúcemu hrubému materiálu prostxedníctvom takzvaných odrazových žliabkov z rezistenmého materiálu. Tu ide hlavne o žliabky v tvare polovičných valcov. Takú ochranu možno upraviť tiež pre vykurovacie rúry, ktoré pri pohľade v priečnom priereze prechádmjú dovnútra vykurovacej komory na priamych alebo zakrivených čiarach.Pre vstup do vykurovacej komory sa zvyčajne upravuje prielezný otvor. Výhodne sa teraz podľa nasledujúceho výhodného vyhotovenia predpokladá, že prípadne v oblasti takéhoto prielezného otvoru sú vložené do radu vykurovaclch rúr slepé rúry. Tieto slepé rúry sú rúry, ktorými nepretekà vykurovací plyn. Výhodne sú usporiadané tak, že ich možno veľmi ľahko demontovať. Tým sa dosiahne to,že pri prevádzke vykurovacej komory je rad vykurovacích rúr na vnútomej stene uzavretý, zatiaľ čo pri vstupe personálu do oblasti prielezného otvoru sa tento rad prostredníctvom demontáže slepých rúr preruší.Výhodne by mal byt odstup medzi dvoma susediacimi obvodovými vykurovacímí rúrami a/alebo slepými rúrami menší ako polovica priemeru rúry. V praxi sa ukázalo, že odstup v oblasti s hodnotou 20 až 40 mm je konštmkčné možný a veľmi vhodný.V predchádzajúcom spomenuté slepé rúry by mali mať zhodný priemer ako obvodové vykurovacie rúry usporiadané na vnútomej stene.Odstup výhodne uzavretého kruhu rúr od vnútomej steny vykurovacej komory by mal byť pokiaľ možno nepatrný. Spravidla je daný konštrukčnými skutočnosťami, ako napríklad úpravou upevnenia vykurovacích rúr a/alebo slepých rúr na koncových doskách. Zvyčajne môže mať tento odstup hodnotu v oblasti 20 až 40 mm.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je ďalej podrobnejšie vysvetlený na príkladoch vyhotovenia v spojení s tromi obrázkami.Na obr. l je schematicky znázomený rez zariadením na nízkotepelnú karbonizáciu s komorou na nízkotepelnú karbonizáciu odpadu, ktorá môže byť nasadená v rámci spôsobu spaľovania nízkotepelnou karbonizáciou.Na obr. 2 je znázornený pohľad na priečny prierez prvého usporiadania vykurovacích rúr v bubne na nízkotepelnú karbonizáciu podľa obr. 1.Na bor. 3 je znázornený pohľad na priečny prierez druhého usporiadania vykurovacích rúr v bubne na nízkotepelnú karbonizáciu podľa obr. l.Podľa obr. l sa pevný odpad A privádza prostredníctvom privádmcieho alebo dávkovacieho zariadenia 2 s padacou šachtou 3 a prostrednictvom skrutkovice 4, ktorá je poháňaná motorom 6 a je upravený vplniacej rúre 7,centrálne do pyrolytického reaktora alebo komory v tvare bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu. Komora na nízkotepelnú karbonizáciu je v príklade uskutočnenia vyhotovená ako vnútri vykurovaný, okolo svojej pozdĺžnej osi 10 otočný bubon 8 na nízkotepelnú karbonizáciu alebo pyrolytickýbubon, ktorý môže mať dĺžku hodnoty 15 až 30 m, ktorý pracuje pri teplote 300 až 600 °C, ktorý je do značnej miery prevádzkovaný bez prívodu kyslíka, a ktorý okrem nestáleho plynu s z nizkotepelnej karbonizácie vytvára do značnej miery pevnú pyrolytickú zvyškovú látku f. lde pritom o bubon 8 na nízkotepelenú karbonizáciu, ktorý je vnútri vybavený väčšim množstvom rúr, napriklad 50 až 200, a to paralelne navzájom nasmerovanými vykurovacimi rúrami 12,z ktorých sú na obr. 1 znázomené iba štyri, ktoré sú usporiadené vo vnútomom priestore 13. Na pravom alebo horúcom konci je usporiadaný vstup na vykurovací plyn h,v tvare stojacej utesnenej vstupnej komory 14 horúceho plynu a na ľavom alebo studenom konci je výstup na vykurovací plyn 11 v podobe stojacej, utesnenej výstupnej komory 16 horúceho plynu. Pozdĺžita os 10 bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu je výhodne sklonená vzhľadom na horizontálu, a tak výpust vpravo upraveného horúceho konca leží hlbšie ako vľavo znázomený vstup na odpad A. Bubon 8 na nízkotepelnú karbonizáciu je výhodne udržiavaný na slabom podtlaku oproti okolitému prostrediu.Bubon 8 na nízkotepelnú karbonizáciu je na výstupnej alebo na vynášacej strane zapojený prostrednictvom s ním sa otáčajúcej centrálnej vynášacej rúry 17 na vynášacom zariadení 18, ktoré je vybavené odsávaclm hrdlom 20 plynu znlzkotepelnej karbonizácie na odvod plynu s nízkotepelnej karbonizácie a výstupom 22 pyrolytických zvyškových látok na odvod pevných pyrolytických zvyškových látok f. Na odsávacie hrdlo 20 plynu z nizkotepelnej karbonizácie pripojené potrubie plynu z nizkotepelnej karbonizácie je spojené s horákom neznázomenej vysokoteplotnej spaľovacej komory.Otočný pohyb bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu okolo jeho pozdĺžnej osi 10 je vytváraný pohonom 24 v podobe prevodu, ktorý je pripojený k motoru 26. Tieto poháňacie prostriedky pracujú napriklad na ozubenom venci,ktorý je upevnený na obvode bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu. Bubon 8 na nízkotepelnú karbonizáciu má ložiská 27.Z obr. 1 je zrejmé, že vykurovacie rúry 12 sú upevnené vždy jedným svojím koncom na prvej koncovej doske 28 a svojím druhým koncom na druhej koncovej doske 30. Upevnenie na týchto koncových doskách 28, 30 je vyhotovené tak, aby bola možná výhodne ľahká vymeniteľnosť vykurovacích rúr 12. Koniec vykurovacích rúr 12 vyčnieva vždy cez otvor z vnútomého priestoru 13 vľavo do výstupnej komory 16 horúceho plynu a vpravo do vstupnej komory 14 horúceho plynu. Osi vykurovacích rúr 12 sú pritom nasmerované vždy kolmo k povrchovej ploche koncových dosiek 28, 30. V znázomenej konštrukcii sa berie ohľad na tú skutočnosť, že jednotlivé vykurovacie rúry sú tepelne a mechanicky zrlačne namáhané a že sa koncové dosky 28,30, ktoré je možné označiť tiež ako rúrové dosky alebo bubnové rúrové dna, tiež otáčajú okolo pozdĺžnej osi 10 bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu.Medzi koncovými doskami 28, 30 sú upravené dve podpomé miesta X, Y na podoprenie vykurovacích rúr 12,ktoré by sa inakšie mohli prehýbať. V smere prepravy odpadu A je prvé podpomé miesto X upravené zhruba v jednej tretine celkovej dĺžky l a druhé podpomé miesto Y zhruba v druhej tretine celkovej dĺžky 1 bubna 8 na nízkotepelnú karbonizáciu. Tu sú upravené nosné alebo podporné konzoly 31, 32 v podobe zaoblených dierovaných dosiek z kovu, napríldad z ocele. Sú upevnené na vnútomej stene 33.Vykurovacie rúry 12 môžu byť usporiadané v zoskupení, ktoré je znázomené na obr. 2 a na bor. 3. V týchto zoskupeniach je upravený väčší počet obvodových vykurova SK 281940 B 6cích rúr 12 b a väčší počet pozdĺž zakrivených, prípadne priamych čiar usporiadaných vykurovacích rúr 12 a na ohrev viac centrálne upraveného odpadu. Zakrivenie sa riadi podľa smeru 35 otáčania bubna 8 na nizkotepelnú karbonizáciu, ktorý je znázomený šípkou.Z obr. 2 je zrejmé, že je upravených šesť kratšich a šesť dlhších, nie však radiálnych radov vnútri upravených vykurovacích rúr 12 a. Obvodové vykurovacie rúry 12 b sú upravené v kruhu, ktorý prakticky nemá medzery alebo ho možno nazvať uzavretým kruhom, a to blízko vnútomej steny 33 bubna 8 na nizkotepelnú karbonizáciu.Nie však radiálne rady začíniajú podľa obr. 2 a obr. 3 vždy v oblasti vnútomej steny 33. Popritom sú, a to má zvláštny význam, proti smeru 35 otáčania mkrivené, pozri obr. 2, pripadne sklenené, pozri obr. 3. Tým sa zabezpečí, že odpad A, ktorý sa pri otáčaní okolo pozdĺžnej osi 10 nazhromažďuje na vykurovacích ríuach 12 a, 12 b, dostatočne včas odpadne a tak nemôže dosiahnuť žiadnu podstatnú výšku pádu. Tým sa účinne redukuje nebezpečenstvo poškodenia prostredníctvom úlomkov, obsialmutých v odpade A.Na zvýraznenie je na obr. 3 znazomený tupý uhol ot vzhľadom na nasmerovanie jednotlivých radov k dotyčnici na stene bubna 8 na nizkotepelnú karbonízáciu.Na zabezpečenie dobrej nizkotepelnej karbonizácie odpadu A sa tiež predpokladá, že vzájomný odstup jednotlivých vykurovacích rúr 12 a má menšiu hodnotu ako polovičný priemer vykurovacej rúry 12 a zodpovedajúceho radu. To isté platí tiež pre obvodové vykurovacie rúry 12 b.Na obr. 3 sú zakreslené v jednom jedinom lineárnom rade ochranné alebo odrazovć žliabky 40. Zvyšné lineáme rady môžu byť, rovnako tak ako zakrivené rady vykurovacích rúr 12 a na obr. 2 obložené na strane privrátenej na pozdĺžnu os 10 tiež takými odrazovými žliabkami 40 z odolného materiálu. To isté platí pre odrazové žliabky 50,ktoré môžu byť upravené pre obvodové rúry, t. j. obvodové vykurovacie rúry 12 b, znázomené na obr. 2 a 3. Pre prehľadnosť sú z týchto odrazových žliabkov 50 na obr. 3 znázornené iba dve.Na obr. 3 je ešte znázomené, že v oblasti schematicky znázomeného prielezného otvoru 60, cez ktorý môže obsluha pri údržbových prácach alebo pri opravách vstupovať do vnútomého priestoru 13, sú rady obvodových vykurovacích rúr 12 h v tvare kmhových prstencov celkom doplnené slepými rúrami 12 D, ktoré majú rovnakú dĺžku a rovnaký vonkajší priemer. Tieto slepć rúry 12 D sú upevnené na koncových doskách 28, 30 ľahko demontovateľné. V prípade údržby alebo opravy sú odstránené. V prevádzke zabezpečujú všetky obvodové vykurovacie rúry 12 b a slepé rúry 12 D, že na vnútomú stenu 33 sa môže dostať iba jemný materiál. Pri celkovom pohľade je zrejmé, že vykurovacie ríny 12 a a slepé rúry 12 D sú usporiadané v tesnom susedstve na prakticky bez medzier uzavretom kruhovom prstenci.1. Otočné vykurovacia komora na pevný materiál,ktorá je otočná okolo svojej pozdlžnej osi, hlavne bubon na nizkotepelnú karbonizáciu odpadu, ktorý má vo vnútomom priestore viac upravených, navzájom rovnobežne umiestnených vykurovacích rúrok, v y z n a č u j ú c a s a t ý m , že vykurovacie rúrky (12 b) sú pri pohľade v priečnom príereze umiestnené pozdĺž steny (35) vnútomého priestoru (13), a že odstup vykurovacích rúrok (12 b) od steny (33) vnútomého priestoru (13) a vzájomný odstupvykurovacích rúrok (12 b) je menší ako polovica priemeru vykurovacej rúrky (12 b).2. Otočná vykurovacia komora podľa nároku l,vyznačujúca sa tým, žeodstupvykurovacích rúrok (12) od steny vnútomého priestoru (33) vnútorného priestoru (13) ma hodnotu 20 mm až 40 mm.3. Otočné vykurovacia komora podľa jedného z nárokov alebo 2, vyznačujúca sa tým, že vzájomný odstup vykurovacích rúrok (12 b) má hodnotu 20 mm až 40 mm.4. Otočná vykurovacia komora podľa jedného z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, ženamiesto jednotných vykurovacích rúrok (12 b) sú umiestnené slepé rúrky (12 D).5. Otočná vykurovacia komora podľa nároku 4,vyznačujúca sa tým, žeslepérúrky(12 D) majú rovnaký priemer ako vykurovacie rúrky (12 b).6. Otočná vykurovací komora podľa jedného z nárokov 1 až 5, vyznačujúca sa tým, ževo vnútomom priestore (13) sú upravené pridame vykurovacíe rúrky (12 a), ktoré pri pohľade v priečnom priereze sú umiestnené nie v radiálnych radoch, pričom každý rad začína na vnútomej stene (33) a Odtiaľto je upravený do vnútomého priestoru (13).7. Otočná vykurovacia komora podľa nároku 6,vyznačujúca sa tým, žekaždýradprídavných vykurovacích rúrok (12 a) je vychádzajúc od vnútomej steny (33) zakrívený proti smeru (35) otáčania.8. Otočné vykurovacia komora podľa nároku 6,vyznačuj úca sa tým, žekaždýradpridavných vykurovacích rúrok (12 a) je nasmerovaný priamo a vychádzajúc od vnútomej steny (33) je sklonený proti smeru (35) otáčania.9. Otočné vykurovacia komora podľa jedného z nárokov 6 až 8, vyznačujúca sa tým, ževo vnútornom priestore (13) sú umiestnené dlhšie a kratšie nie však radíálne rady.10. Otočná vykurovací komora podľa jedného z nárokov 1 až 9, vyznačujúca sa tým, ženajmenej pozdĺž steny (33) vnútomého priestom (13) urniestnené vykurovacie rúrky (12 b) sú vybavené odrazovými žliabkami (50).

MPK / Značky

MPK: C10B 1/10, F27B 7/04

Značky: materiál, pevný, vykurovacia, otočná, komora

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-281940-otocna-vykurovacia-komora-na-pevny-material.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Otočná vykurovacia komora na pevný materiál</a>

Podobne patenty