ПЕЧЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БЕРЕЗОВОГО ЭКСТРАКТА
FURNACE FOR OBTAINING BIRCH EXTRACT

Изобретение относится к устройствам для сжигания, характеризующиеся комбинацией двух или более камер сгорания, в частности предназначена для добывания экстракта (вытяжки), обладающих высокой бактерицидной и антиметастатической активностью, из чаги и березовой коры, добываемой на березах лесного хозяйства.
Известна печь для сжигания твердых бытовых отходов, включающая шахту с расположенными в нижней части огнеупорными сводами, дутьевыми соплами, которая снабжена топочным устройством, имеющим наклонную колосниковую решетку с качающимися беспровальными колосниками, огнеупорные своды выполнены по форме шатров с перекрытиями в виде полуцилиндров, в боковых стенках которых с обеих сторон расположены проемы для подачи сырья из шахты на наклонную колосниковую решетку, при этом сжигание отсортированных твердых бытовых отходов осуществляется в смеси с местным природным торфом, при этом движение образующихся газообразных продуктов пиролиза сырья происходит сверху вниз попутно с движением массы сырья до входа через проемы в топочное устройство, которое обеспечивает совместное сгорание газообразных и твердых остатков сырья (Патент №153345 RU. Опубл. 10.07.2015 г.).
Однако известная печь имеет сложное конструктивное решение и не предназначена для получения продуктов березового экстракта.
Известна доменная печь для производства чугуна, содержащая, по меньшей мере, в горновой части футеровку из толстолистовой стали, внутри которой расположен по меньшей мере один слой огнеупорной кирпичной кладки стены, причем футеровка из толстолистовой стали присоединена, по крайней мере, к слою кирпичной кладки с помощью швов, заполненных связывающим раствором, и/или швов, заполненных набивной массой, снабженная металлическими брусьями в горновой части, проходящими в окружном направлении внутри футеровки из толстолистовой стали и выступающими в стену, при этом каждый брус соединен с наружной стороной футеровки из толстолистовой стали с помощью двух горизонтально разнесенных крепежных средств, каждое из которых отдельно проходит через футеровку из толстолистовой стали и снабжено средствами предварительного напряжения для создания усилия предварительного напряжения, обеспечивающего постоянное прижатие каждого из брусьев к кирпичам, для сохранения межповерхностного контакта вдоль горизонтальной и вертикальной поверхностей между металлическими брусьями и кирпичами во время работы (Патент №2210599 RU. Опубл. 20.08.2003 г.).
Однако известная печь не предназначена для получения продуктов березового экстракта.
Известна дверца печи, содержащая дверку, выполненную с возможностью вращения, размещенную в проеме корпуса печи рамку, на которой имеются элементы вращения дверки, систему крепления рамки к корпусу печи, состоящую из крепежных элементов, каждый из которых частично размещен в сквозном отверстии рамки и частично закреплен в корпусе печи, и термостойкий компенсатор, расположенный по периметру рамки между стенкой проема корпуса и рамкой, в которой рамка выполнена толщиной 3-15 мм, оси резьбовых отверстий рамки расположены перпендикулярно ее боковым поверхностям, в качестве термостойкого компенсатора используется базальтовая вата, или жаростойкий герметик, или упругая керамика, сквозные отверстия рамки снабжены резьбой, крепежные элементы имеют цилиндрическую форму с резьбой, соответствующей резьбе отверстий рамки, на их внешней поверхности по всей длине, а в корпусе печи выполнены углубления, заполненные термостойким компенсатором, в который ввинчены выступающие из рамки концевые участки крепежных элементов (Патент №2234642 RU. Опубл. 20.08.2004).
Однако в известном решении описан лишь один конструктивный элемент, используемый в бытовой печи, а не печь в целом.
Известна печь для сушки с изоляционным кирпичом, в которой распределительная коробка питания содержит корпус коробки, нижняя левая и правая стороны внутренней камеры коробки снабжены устройством вертикальной передачи, устройство вертикальной передачи включает в себя подвижную шестерню, приводное устройство и приводной вал, приводное устройство проходит через цепь и соединяется с ведомым валом, устанавливает подвижную шестерню в цепи, наконечник подвижной шестерни снабжен шпиндельной стойкой, оснащен зубчатой шестерней на шпиндельной стойке (Патент №CN 205747714 (U) - 2016-11-30).
Однако известная печь предназначена для сушки кирпича и не предназначена для получения продуктов экстрактов березы.
Известна система регенерации пиролитической энергии для пиролиза отходов с получением масла, включающая: регенерационную печь; нагревательную пластину для разделения внутреннего пространства регенерационной печи; камеру нагрева, расположенную под нагревательной пластиной; камеру пиролиза, расположенную над теплопластиной, установленной внутри передней и задней поверхностей регенерационной печи; поворотное средство, образованное множеством вращательных камер, установленных в пиролизной камере для равномерного распределения рециркулируемых материалов, введенных через впускное отверстие для рециркулируемого материала; средство остаточного разряда с первичными остаточными транспортирующими шнеками; остаточный бункер, установленный в отдельном пространстве в нагревательной камере таким образом, что остаточный газ, поступающий в центральную часть теплообменника через основные транспортирующие шнеки, опускается, чтобы быть собранным, и вторичный остаточный транспортирующий шнек, установленный из остаточного бункера во внешнюю часть регенерационной печи и выгружает остаточный накопленный в остаточном бункере в наружную часть регенерационной печи и конденсирующие средства, установленные отдельно на внешней стороне регенерационной печи и принимающие испарившиеся экстракты, генерируемые посредством пиролиза рециркулируемого материала в пиролизной камере, для обмена теплом с экстрактами для экстрагирования сжиженного добычного масла (Патент №08486231 US. Номер публикации: 20110240456 US. Дата публикации: 06.10.2011).
Однако конструкция регенерационной печи не предназначена для получения экстрактов березы.
Известен способ экстракции пиролигнитовой кислоты, в котором процесс осуществляется в стадии загрузки растений в карбонизационную печь после загрузки перегретого пара для карбонизации растений и стадии охлаждения газа, содержащего испарившуюся пиролигниновую кислоту, выгружаемую из карбонизационной печи, для получения жидкости, содержащей пиролигниновую кислоту (Номер публикации: JP 2015036413. Дата публикации: 23.02.2015).
Известно устройство для регенерации отходов источника энергии, в котором печь содержит корпус, фильтр охлаждения воды, очиститель сушки, воздушный всасывающий вентилятор и герметичные каналы, соединяющие различные части, при этом воздушный всасывающий вентилятор расположен на конечном положении корпуса печи, снабженного верхним портом подачи отходов, выпускным отверстием в нижней части и по периферии отверстиями для впуска воздуха. Древесный уголь и древесина, в качестве топлива, размещаются в нижней части корпуса печи (Заявка № PCT/CN 2014/000496. Опубл. № WO /2015/172265. Дата публикации: 19.11.2015).
Известна кирпичная печь, содержащая корпус, выполненный из передней, задней и боковых вертикальных стенок, закрытых сводом, внутри корпуса расположена топочная камера, имеющая основание, и вертикально расположенный опускной газоход, а в передней части печи выполнено закрываемое дверцей отверстие, в котором задняя и боковые стенки корпуса образованы установленным на ребро кирпичом, каждый вертикально расположенный ряд которого установлен под углом 90° друг к другу с соответствующим перекрытием кирпичей (Патент №8447 RU. Опубл. 16.11.1998).
Однако известная печь не предназначена для получения продуктов экстракта березы.
Известна конструкция простой русской печи (Шепелев А.М. Кладка печей своими руками. - М.: Росагропромиздат. - 1988. - С. 147-153), содержащая корпус, выполненный из кирпича, имеющий свод, в том числе топочную камеру, и оснащенный газоходом. Простая русская печь, описанная в известном источнике, имеет несложную конструкцию, выложенную из красного кирпича или из глины (глинобитные) с применением минимального количества приборов - заслонок и дымовых задвижек. В известной конструкции отсутствует рабочая емкость.
Однако в известном источнике не описана конструкция печи для получения березовой вытяжки, которая позволяла бы установить емкость во внутреннем пространстве печи с возможностью охлаждения, концентрации паров готовой продукции, равномерного распределения температур рабочей камеры и достигать безотходности технологии при получении березовой вытяжки.
Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции печи для получения березовой вытяжки.
Технический результат проявляется в возможности: установки емкости во внутреннем пространстве печи, равномерного распределения температуры, охлаждения и концентрации паров готовой продукции, безотходности технологии.
Поставленная задача решается тем, что в печи для получения березового экстракта, содержащей корпус, выполненный из кирпичей, внутри которого расположена топочная камера со сводом, газоход, корпус печи выполнен в виде призмы, оснащенной полостью, при этом наружный и внутренний контур топочной камеры повторяет контуры корпуса, а вдоль вертикальных граней корпуса топочной камеры с двух сторон напротив друг друга выполнены равномерно размещенные окна для выхода дыма, внутри корпуса на упорах размещена рабочая емкость для сырья, оснащенная трубой охлаждения и конденсации паров березового экстракта, расположенная выше топочной камеры, при этом рабочая камера расположена вдоль корпуса с образованием внутреннего пространства, при этом одна боковая грань корпуса печи выполнена с верхним и нижним проемами, в которых размещены дверка для рабочей емкости и дверка топочной камеры соответственно, а на второй боковой грани выполнен в нижней части проем, в последнем установлена труба охлаждения и конденсации паров березового экстракта, газоход выполнен в виде металлической трубы и расположен в проеме свода, при этом корпус печи и топочной камеры выполнен из прямо расположенных внахлест кирпичей.
Настоящее изобретение поясняют подробным описанием и графическими материалами, на которых:
фиг. 1 показывает главный вид печи для получения березового экстракта, согласно изобретению;
фиг. 2 - разрез вертикальной плоскостью А-А, то же что и на фиг. 1;
фиг. 3 - разрез вертикальной плоскостью Б-Б, то же что и на фиг. 2.
Печь для получения березового экстракта содержит корпус 1, выполненный из кирпичей (фиг. 1). Корпус 1 печи выполнен в виде призмы, свод которой выполнен в виде части цилиндра. Корпус 1 оснащен газоходом, выполненным в виде трубы 2, проемом 3, в котором размещена дверка 4 сырьевой емкости, дверка 5 топочной камеры.
Внутри корпуса 1 размещена рабочая емкость 6, оснащенная трубой 7 охлаждения и дверью 4 (фиг. 2, 3). Рабочая емкость 6 расположена внутри корпуса 1 на упорах, выполненных в нижней части внутреннего пространства 8. Кроме того, во внутреннем пространстве корпуса 1 в нижней части размещен корпус 9 топочной камеры. Наружный и внутренний контур топочной камеры, в уменьшенном размере, повторяет контуры корпуса 1. Вдоль вертикальных граней корпуса 9 топочной камеры выполнены равномерно размещенные окна 10 друг напротив друга с обеих сторон. Во внутренней полости 8 на уровне свода в виде части цилиндра вдоль корпуса 1 выполнены упоры 11 для равномерного распределения температуры во внутренней полости 8.
Печь для получения березового экстракта используют следующим образом.
В конструкции используются такие материалы как кирпич, глина, металл.
Из кирпичей, используя глину, выкладывают нижний контур корпуса 1 печи. Выкладывают на нем контур корпуса 9 топочной камеры, который в уменьшенном размере повторяет наружный и внутренний контуры корпуса 1. Свод корпуса 9 топочной камеры выполняют в виде части цилиндра, которая в разрезе представляет полукруг. Вдоль каждой из вертикальных граней корпуса топочной камеры выполняют сквозные окна 10. В проеме корпуса 1, который выполняют, в нижней части одной из боковых граней, закрепляют дверку 5 в корпусе 9 топочной камеры. Далее выкладывают над корпусом 9 топочной камеры стены корпуса 1 печи, на которых в нижней части выполняют упоры для установки рабочей емкости 6. Рабочую емкость 6 устанавливают внутри корпуса 1, при этом между стенами корпуса 1 и наружным контуром рабочей емкости 6 присутствует свободное внутреннее пространство 8. Затем, используя проем, который выполняют в нижней части корпуса 1, размещая его над упорами и верхом свода корпуса 9 топочной камеры, устанавливают трубу 7 для охлаждения паров готовой продукции. В проеме 3 корпуса 1 размещают дверку 4 рабочей емкости 6. На последнем этапе возводят свод из кирпича над корпусом 1 в виде части цилиндра, который в поперечном разрезе соответствует полукругу. После возведения свода в его проеме устанавливают газоход в виде трубы 2 из металла. Из металла выполняют дверку 5 корпуса 9 топочной камеры и дверку 4 рабочей емкости 6.
Принцип действия.
В рабочую емкость 6 закладывают вручную сырье (кора березы, береста, чага) через дверку 4. Затем в топочную камеру корпуса 9 (далее топка) закладывают твердое топливо (древесина или древесный уголь или каменный уголь). Когда все компоненты загружены, производят розжиг твердого топлива в топке 9. В процессе горения выделяется температура и дым, которые выходят из окон 10 и благодаря упорам 11 (длина упоров 11 составляет 3/4 относительно длины емкости), которые располагаются с двух сторон, между рабочей емкостью 6 и стенами корпуса 1 температура и дым обволакивают рабочую емкость 6 с сырьем равномерно. Выход дыма осуществляется через газоход в виде трубы 2. В рабочей емкости 6, благодаря горению твердого топлива в топке 9, поднимается давление. Рабочая емкость 6 герметично закрыта. С повышением температуры в рабочей емкости 6 происходит процесс парообразования. Через нижнее отверстие рабочей емкости 6 пар под давлением попадает в трубу 7. Благодаря большой длине трубы 7 горячий пар охлаждается и конденсируется в жидкость, которая и будет экстрактом березовым, т.е. готовым продуктом.
После проведения процесса изготовления печь остужают. Через дверку 4 проема 3 вычищают рабочую емкость 6 от отходов. Полученные отходы в дальнейшем загружают в топочную камер корпуса 9 и используют в процессе горения.
Предложенная конструкция печи для получения березового экстракта позволяет установить емкость во внутреннем пространстве печи, создать необходимую температуру в ней, осуществить охлаждение и концентрацию паров готовой продукции.
Кроме того, предложенная печь позволяет осуществить безотходность технологии.