Камера для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин
CHAMBER FOR THERMAL DESTRUCTION OF SLUDGE OR RUBBER CRUMB OBTAINED FROM USED CAR TIRES

Изобретение относится к области термической деструкции и пиролиза, в частности к функционально самостоятельным устройствам, используемым в составе комплексных технологических линий по переработке и утилизации осадков городских сточных вод и резиновой крошки, полученной в результате измельчения резины использованных автомобильных шин, а более конкретно, к камере для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, может быть широко использовано в отраслях экономики, где проводят действия по утилизации указанных видов отходов.
Проведенный информационный поиск показал, что в уровне техники не удалось обнаружить аналоги, а, следовательно, выявить наиболее близкий аналог (прототип).
Дальнейшая структура описания изобретения будет осуществлена с учетом указанного существенного обстоятельства.
Техническая проблема: для термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, нужны устройства, выполняющие термическую деструкцию, причем устройства должны быть надежными, иметь достаточный срок службы, высокую производительность, простыми в использовании, обслуживании. По общему правилу к создаваемым устройствам предъявляются требования, направленные на обеспечение высокого уровня стандартизации и унификации деталей, узлов и функционально самостоятельного устройства в целом. Актуальным является вопрос создания конструкции камеры для осуществления термической деструкции, которая способна осуществлять непрерывный процесс термической деструкции илового осадка или резиновой крошки с одновременным удалением продуктов деструкции. Для проведения термической деструкции илового осадка или резиновой крошки (далее также продукт) надлежит осуществлять подачу продукта в реакционную камеру и последующее удаление продуктов термической деструкции, то устройство должно обеспечивать непрерывность проведения процесса термической деструкции и обеспечивать удаление продуктов, выделяемых в результате термической деструкции. Именно указанное обстоятельство является залогом повышения производительности процесса термической деструкции.
Таким образом, существует проблема создания нового устройства для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, с расширенными функциональными возможностями и лишенного указанных выше недостатков. Данная техническая проблема является существенной и требует своего разрешения. Фактические обстоятельства указывают на существование необходимости в расширении арсенала технических средств определенного назначения или в создании их впервые.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение: расширение арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые путем создания нового продукта (объект -устройство) с родовым признаком «Камера для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин» (далее также устройство).
По общему правилу, техническая проблема может состоять в расширении арсенала средств определенного назначения или создание их впервые, которая решается путем создания технического решения, альтернативного известному решению (создание варианта известного решения), либо состоять в создании средства определенного назначения впервые, при этом в качестве технического результата, обеспечиваемого таким изобретением, следует рассматривать реализацию изобретением указанного назначения.
Получаемый технический результат - реализация назначения.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при изготовлении либо использовании устройства.
По общему правилу, если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, рекомендуется указать все технические результаты.
Технический результат представлен заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.
Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.
Сущность изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения и достижение технического результата.
Сущность заявленного изобретения заключается в том, что камера для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, характеризуется тем, что содержит стенку внешнюю, стенку внутреннюю, трубу верхнюю, фланец внутренний, кольцо регулировочное, толкатели с резьбовыми участками, втулки резьбовые, трубу нижнюю, патрубок отводящий, полость реакционную, полость нагревательную, патрубок подводящий, опору, причем стенка внешняя выполнена в виде внешней границы полости нагревательной и содержит отверстия, в которых по отдельности закреплены патрубок подводящий, патрубок отводящий, втулки резьбовые и труба нижняя, при этом стенка внутренняя выполнена в виде внешней границы полости реакционной и содержит верхний краевой участок, нижний краевой участок, кольцевой паз, образованный верхним краевым участком и нижним краевым участком, размещенными напротив друг друга на расстоянии высоты кольцевого паза, при этом верхний краевой участок стенки внутренней закреплен к трубе верхней, а нижний краевой участок стенки внутренней закреплен к фланцу внутреннему, полость реакционная сообщена посредством паза кольцевого с трубой верхней и трубой нижней, кольцевой паз содержит верхнюю область и нижнюю область, при этом верхняя область кольцевого паза выполнена с возможностью обеспечения подачи продукта в полость реакционную, а нижняя область кольцевого паза выполнена с возможностью обеспечения удаления продуктов деструкции из полости реакционной, фланец внутренний ориентирован горизонтально и размещен между трубой нижней, стенкой внутренней и закреплен к ним, содержит центральное отверстие, периферийные отверстия и кольцевую впадину, в центральное отверстие фланца внутреннего закреплена труба нижняя, а в кольцевой впадине установлено кольцо регулировочное с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством толкателей с резьбовыми участками и периферийных отверстий, втулки резьбовые закреплены к стенке внешней и посредством резьбы сообщены с резьбовыми участками толкателей, патрубки подводящие и патрубки отводящие сообщены с полостью нагревательной, стенка внешняя закреплена к стенке внутренней таким образом, что доминирующий участок стенки внутренней и полости реакционной размещены в полости нагревательной, а стенка внешняя обволакивает стенку внутреннюю, при этом опора размещена под стенкой внешней и закреплена к последней.
Именно заявленная совокупность признаков изобретения обеспечивает решение поставленной задачи и получение технического результата - реализация назначения.
Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения указанного технического результата, т.е. находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом.
Заявленное изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.
Заявителем приведено обоснование достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
На фиг. 1 - общий вид устройства; на фиг. 2 - увеличенный фрагмент Б фиг. 1.
Устройство содержит следующие детали и элементы: стенка внешняя 1 (см. фиг. 1), стенка внутренняя 2, отверстия крепежные 3, 16, 19, 24, фланец верхний 4, труба верхняя 5, паз кольцевой 6, фланец внутренний 7, кольцо регулировочное 8, втулка (см. фиг. 1, 2), заглушка 10, шарик 11, толкатель 12, втулка резьбовая 13, паз торцевой 14, фланец нижний 15, труба нижняя 17, патрубок отводящий 18, фланец 20, полость реакционная 21, полость нагревательная 22, фланец боковой 23, патрубок подводящий 25, опора 26, отверстие периферийное 27, отверстие радиальное 28, впадина кольцевая 29. Все указанные детали выполнены из нержавеющей стали.
Стенка внешняя 1 (см. фиг. 1) содержит отверстия и выполнена из стального листа, толщина которого выбирается в диапазоне 2- 4 мм. Стенка внешняя 1 выполнена в виде внешней границы полости нагревательной 22, в ее отверстия закреплены посредством сварных швов патрубок подводящий 25, патрубок отводящий 18, втулки резьбовые 13, труба нижняя 17. Стенка внешняя 1 посредством сварных швов закреплена к стенке внутренней 2, как показано на фиг. 1. Стенка внутренняя выполнена из стального листа, толщина которого выбирается в диапазоне 2- 4 мм., в виде внешней границы полости реакционной 21 и содержит верхний краевой участок (на чертеже условно позицией не обозначен, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), нижний краевой участок (на чертеже условно позицией не обозначен, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), кольцевой паз 6, образованный верхним краевым участком и нижним краевым участком стенки внутренней 2, размещенными напротив друг друга на расстоянии высоты паза кольцевого 6. Верхний краевой участок стенки внутренней 2 закреплен к трубе верхней 5, а нижний краевой участок стенки внутренней 2 закреплен к фланцу внутреннему 7. Полость реакционная 21 сообщена посредством паза кольцевого 6 с трубой верхней 5 и трубой нижней 17. Кольцевой паз 6 содержит верхнюю область и нижнюю область (на чертеже условно позицией не обозначены, т.к. поясняются чертежом, см. фиг. 1), при этом верхняя область кольцевого паза 6 выполнена с возможностью обеспечения подачи продукта в полость реакционную 21, а нижняя область кольцевого паза 6 выполнена с возможностью обеспечения удаления продуктов деструкции из полости реакционной 21 и их перемещения в трубу нижнюю 17. Фланец внутренний 7 ориентирован горизонтально и размещен между трубой нижней 17, стенкой внутренней 2 и закреплен к ним, содержит центральное отверстие (на чертеже условно позицией не обозначено, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), периферийные отверстия 27 (см. фиг. 2) и кольцевую впадину (на чертеже условно позицией не обозначена, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1, 2), в центральное отверстие фланца внутреннего 7 закреплена труба нижняя 17, а в кольцевой впадине установлено кольцо регулировочное 8 с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством толкателей 12 с резьбовыми участками и периферийных отверстий 27. Втулки резьбовые 13 закреплены посредством сварных швов к стенке внешней 1 и посредством резьбы сообщены с резьбовыми участками толкателей 12. Втулки 9, посредством сварных швов, закреплены к кольцу регулировочному 8 и размещены в отверстиях периферийных 27. Втулка 9 содержит впадину (условно позицией не обозначена, т.к. поясняется фиг. 1, 2) и отверстие радиальное 28. Впадина втулки 9 размещена напротив впадины кольцевой 29, при этом шарик 11 установлен частично во впадине втулки 9 и впадине кольцевой 29 с возможностью поворота и перемещения вдоль впадины кольцевой 29 и впадины втулки 9 обеспечивая поворот толкателя 12. Отверстие радиальное 28 необходимо для одновременного ввода шарика 11 во впадину кольцевую 29 и впадину втулки 9. Заглушка 10 размещена в отверстии радиальном 28 для исключения выпадания шарика 11 наружу.
Толкатель 12 содержит верхний концевой участок и нижний концевой участок, причем на верхнем концевом участке выполнена впадина кольцевая 29 (см. фиг. 2), а на нижнем концевом участке выполнена резьба и паз торцевой 14. Верхний концевой участок толкателя 12 размещен во втулке 9. Нижний концевой участок толкателя 12 посредством резьбы сообщен с резьбой втулки резьбовой 13. Посредством ввода в паз торцевой 14 нужного участка отвертки и приложения крутящего момента осуществляется вращение толкателя 12, в результате происходит перемещение толкателя 12, кольца регулировочного 8, втулки 9, заглушки и шарика 11. Патрубки подводящие 25, патрубки отводящие 18 сообщены с полостью нагревательной 22 и посредством сварных швов закреплены к стенке внешней 1. Стенка внешняя 1 закреплена к стенке внутренней таким образом, что доминирующий участок стенки внутренней 2 и полости реакционной 21 размещены в полости нагревательной 22. Стенка внешняя 1 обволакивает стенку внутреннюю 2. Опора 26 размещена под стенкой внешней 1 и закреплена к последней посредством сварных швов. Опора 26 может быть выполнен в виде одного элемента или нескольких элементов. Опора 26 необходима для размещения устройства на опорной поверхности другого устройства. Опора 26 выполнена из стальных труб, в нижней части которых закреплены посредством сварных швов опорные пластины.
Фланец верхний 4 с отверстиями крепежными 3 закреплен посредством сварных швов к трубе верхней 5. Посредством фланца верхнего 4 и отверстий крепежных 3 осуществляется соединение с функционально самостоятельным устройством, обеспечивающим подачу продукта через верхнюю область кольцевого паза 6 в полость реакционную 21, причем подача продукта осуществляется под воздействием центробежной силу, которая воздействует на продукт, размещенный на вращающемся рабочем органе (на фиг. 1 вращающийся рабочий орган показан условно штрих-пунктирными линиями), который не входит в состав заявляемого устройства.
Фланец боковой 23 с отверстиями крепежными 24 закреплен посредством сварных швов к патрубку подводящему 25, который также посредством сварных швов закреплен к краям отверстия, выполненного в стенке внешней 1. Посредством фланца бокового 23 и отверстий крепежных 24 осуществляется соединение с устройством подачи пламени горящего газа в полость нагревательную 22.
Фланец 20 с отверстиями крепежными 19 закреплен посредством сварных швов к патрубку отводящему 18, который также посредством сварных швов закреплен к краю отверстия, выполненного в стенке внешней 1. Посредством фланца 20 и отверстий крепежных 19 осуществляется соединение с устройством утилизации отработанных газов, выходящих из полости нагревательной 22.
Фланец нижний 15 с отверстиями крепежными 16 закреплен посредством сварных швов к трубе нижней 17. Посредством фланца нижнего 15 и отверстий крепежных 16 осуществляется соединение с устройством приемки продуктов термической деструкции, выходящих из полости реакционной 21. Полость нагревательная 22 и полость реакционная 21 сообщены с приборами для замера температуры и давления, но их может и не быть.
Кольцо регулировочное 8 обеспечивает регулирование площади сечения канала, по которому движется продукт термической деструкции. Для перемещения кольца регулировочного 8 осуществляют поворот толкателя 12, в результате чего происходит преобразование вращательного движения толкателя в возвратно-поступательное движение последнего посредством наличия взаимодействия между сопрягаемыми резьбовыми поверхностями.
Осуществление изобретения.
Было изготовлено заявленное устройство. Предварительно были изготовлены детали, указанные позициями с 1 по 29 на фиг. 1 и 2, которые затем были сообщены между собой и скреплены друг относительно друга, как показано на фиг 1 и 2. Все детали были изготовлены из нержавеющей стали. Скрепление ряда деталей относительно друг друга было осуществлено посредством сварных швов с образованием неразборных соединений. Сообщение ряда деталей относительно друг друга было осуществлено с образованием разборных соединений, в частности, между следующими парами: толкатель 12 - втулка 9; толкатель 12 - шарик 11; толкатель 12 -втулка резьбовая 13; заглушка 10 - втулка 9. Толкатели 12 были изготовлены из прутка.
Устройством пользуются следующим образом.
-1
Устройство размещают на горизонтально ориентированной поверхности посредством опоры 26. Сообщают патрубок подводящий 25 с системой подачи пламени, образуемого в результате горения газа, преимущественно пропана. В результате непрерывного поступления пламени и газов в полость нагревательную 22 и выхода ее из последней, осуществляется нагрев стенки внутренней 2 и поддержание температуры в полости реакционной 21 на уровне 610-620°С, что необходимо для осуществления процесса термической деструкции илового осадка и резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. Подача продукта с поверхности вращающегося рабочего органа (на фиг. 1 рабочий орган показан штрихпунктирными линиями) осуществляется посредством центробежной силу в полость реакционную 21 через верхнюю область кольцевого паза 6. Указанный рабочий орган вращается со скоростью 3000 мин. В результате вращения рабочего органа продукт постоянно поступает на термическую деструкцию через верхнюю область кольцевого паза 6, тем самым формирует препятствие в верхней области кольцевого паза 6 для выхода продуктов термической деструкции через верхнюю область кольцевого паза 6. В свою очередь в полости реакционной 21 формируется избыточное давление, под действием которого продукты термической деструкции вытесняются из полости реакционной 21, далее перемещаются через нижнюю область кольцевого паза 6 вдоль фланца внутреннего 7 и поступают в трубу нижнюю 17 (направление движения показано стрелками на фиг. 1), а затем удаляются. Заявленное устройство обеспечивает непрерывное ведение процесса термической деструкции, что положительно сказывается на увеличении производительности процесса, является простым и надежным. Использование заявленного устройства показало, что оно реализует требуемое назначение, достигает технического результата, как при термической деструкции илового осадка, так и при термической деструкции резиновой крошки.
Во всех указанных случаях устройство реализовало назначение: быть камерой для осуществления термической деструкции илового осадка, а также резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин.
Изобретение реализует заявленное назначение.
Изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Из приведенного перечня признаков заявляемого изобретения и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.
Заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретение и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы изобретения необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения технического результата. Каждый существенный признак изобретения, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, влияет на достижение указанного выше технического результата.
Каждый признак изобретения в отдельности является существенным, а их сочетание образует совокупность существенных признаков изобретения, оказывающих влияние на достижение технического результата. Признаки изобретения, характеризующие взаимное размещение отдельных элементов устройства относительно друг друга, также являются существенными, т.к. оказывают свое влияние на достижение технического результата и решение поставленной задачи.
Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где используются камеры для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. Заявляемое изобретение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата. Для изготовления устройства используют нержавеющую сталь стандартизованного сортамента (лист, труба, пруток).
Заявляемое изобретение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их влияние на получение заявляемого технического результата.
Изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
В результате проведенного анализа заявитель пришел к выводу, что изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. в ходе проверки не выявлены решения, имеющие заявленные признаки, не подтверждена известность влияния заявленной совокупности признаков изобретения на указанный заявителем технический результат.
Существенные признаки изобретения носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.
Заявитель в достаточной степени раскрыл сущность заявленного изобретения в документах заявки, предусмотренных подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1375 ГК РФ, для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, в частности, в документах заявки содержатся сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата, а также соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков изобретения обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.
Таким образом, заявленное изобретение является устройством, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения, обеспечивает получение технического результата и решение поставленной задачи.