УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Заявляемая полезная модель относится к области лесохимии, а именно к конструкциям углевыжигательных печей для получения древесного угля углежжением.
Многие углевыжигательные печи, как давно известные (к примеру, печь по А.С. №48158 Класс 10а, 38 от 31 августа 1936 года), так и относительно недавно запатентованные (к примеру, печь по патенту №2228348, классы МПК: С10В 53/00 и С10В 1/00 от 25.11.2002) загружаются и разгружаются через дверь, ворота или съемную часть стенки печи. При этом возникает проблема уплотнения отверстия, через которое происходит загрузка-выгрузка. Для ускорения загрузки-выгрузки применяются тележки, в которых находится сырье (как в печи УП «ЕВРО», евразийский патент №201170967, сайт производителя: http://greenpower.com.ua/), но применение тележки приводит к тому, что горячие топочные газы обходят ее с боков, при этом унося с собой значительное количество тепла, не отдавая его сырью. Для ускорения процесса пиролиза применяются системы рециркуляции газов (к примеру, по патенту RU 2207364 C1 от 27.06.2003 г.), для того чтобы обеспечить работу таких систем в печах прокладывают дополнительные газоводы.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании углевыжигательной печи, лишенной недостатков, пока еще встречающихся в выпускаемых промышленностью печах, таких как, ухудшающееся со временем уплотнение, необходимость вручную загружать сырье в печь и вынимать готовый продукт, неоднородность качества полученного готового продукта в зависимости от его расположения в печи.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение в одном устройстве надежного уплотнения, простого процесса выгрузки-загрузки, пропускания горячих газов непосредственно через сырье, возможности быстрой сборки-разборки печи, удобства эксплуатации и обслуживания печи, а также возможности работы с системой рециркуляции газов без необходимости прокладки в печи дополнительных газоводов.
Углевыжигательная печь, включающая основание печи, съемный контейнер для сырья и углежжения и колпак, выполнена путем установки контейнера на основание и накрытие его сверху колпаком. Основание печи по своей периферии сверху имеет замкнутый канал для обустройства песчаного затвора при закрытии печи защитным колпаком и снабжено патрубками для подачи воздуха в зону горения и отвода газов из зоны углежжения, а также запальным устройством для равномерного розжига сырья по высоте и ширине контейнера. Песчаный затвор позволяет добиться надежного уплотнения печи, и его свойства не ухудшаются с течением времени. Контейнер выполнен таким образом, что его боковые стенки сплошные, а снизу находится сетчатое днище - колосник. Колпак выполнен теплоизолированным и снабжен в верхней части каналом для отвода газов.
Конструкция печи позволяет организовать дожиг газов в отдельном устройстве, которое должно находиться на выходе вытяжного патрубка, подача части газов из вытяжного патрубка во входной патрубок позволяет организовать систему циркуляции газов. Для осуществления циркуляции применяется высокотемпературный вентилятор.
Углевыжигательная печь, имея три основных узла, допускает быструю разборку-сборку. В разобранном виде печь удобна для транспортировки.
На фиг.1 изображена печь в разобранном состоянии и включает в себя основание печи 1, контейнер для сырья 2 и колпак 3.
На фиг.2 изображена печь в продольном разрезе с указанием входного патрубка 4, вытяжного патрубка 5, каналов для обустройства песчаных затворов 6. Канал вытяжки газов из зоны углежжения 7 обустроен на колпаке и соединен с зоной вытяжки через песчаный затвор 6.
Реализация предлагаемой полезной модели не представляет особых трудностей на сегодняшнем уровне развития техники. Основание и колпак печи выполняются из листового железа, внутри производится теплоизоляция колпака, что приводит к меньшим теплопотерям и повышению срока службы колпака. Контейнер для сырья из листового железа имеет малый срок службы, поэтому в ряде случаев предпочтительнее использовать для его производства нержавеющую сталь.
Подготовка печи к работе заключается в поднятии колпака 3 с помощью какого-либо подъемного механизма, установке на основание 1 контейнера с сырьем 2 и опускании колпака в исходное положение. Установка контейнера может производиться различными способами как вручную, так и с использованием средств механизации. Аналогичным образом контейнер с готовым продуктом забирается по окончании работы.
В процессе работы внутри печи нет движущихся частей. Во входной патрубок 4 возможно подавать как воздух, при этом горение будет происходить внутри печи, так и горячие топочные газы, полученные в другой печи, в последнем случае внутри печи горения не происходит, а только процесс пиролиза. В случае если во входной патрубок производится подача атмосферного воздуха, то для старта предусмотрено запальное устройство, которое может иметь много различных вариантов исполнения (поэтому на рисунках не отображено), к примеру, это может быть газовая горелка, с дистанционным электрическим поджигом. Тепловые режимы работы, в общем случае, не требуют большой точности поддержания температуры, которая может варьироваться в широких пределах от 400 до 1000 и более градусов Цельсия. По достижении в печи нужной температуры подача воздуха должна прекращаться, подача топочных газов может производиться непрерывно до момента начала процесса охлаждения. Применение рециркуляции газов - подачи части газов с вытяжного патрубка 5 во входной патрубок 4, приводит к повышению качества готового продукта, поскольку выравниваются температуры по высоте контейнера внутри печи, готовый продукт становится одинакового качества вверху и снизу контейнера. Охлаждение может быть значительно ускорено за счет использования циркуляции газов через охладитель.