МОБИЛЬНАЯ СБОРНО-РАЗБОРНАЯ УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ "02"

Мобильная сборно-разборная углевыжигательная нечь.
Полезная модель относится к лесохимической промышленности и предназначена для выработки древесного угля, как одного из возможных продуктов пиролиза.
Известна конструкция горизонтальной выдвижной реторты Гордон Л.В., Фефилов В.В. и др. Технология и оборудование лесохимических производств М. Лесная промышленность, 1969 г., с. 74-76, содержащая теплоизолированную обмурованную камеру, подвижную площадку, подъемную тележку, реторту с герметичной крьппкой, патрубок для отвода парогазовой смеси, топку, газоходы, дымоход, дымовую трубу.
Температура пиролиза в камере создается от продуктов сгорания топлива в топке. Охлаждение реторт с углем происходит на специальной площадке, путем теплообмена с окружающей средой.
Недостатком данного устройства является применение ручного труда, тяжелые условия загрузки и выгрузки реторты, малая производительность.
Наиболее близким прототипом к заявленной полезной модели является углевыжигательная печь SU, патент № 2061016 кл. С 10В 1/06, 1996, содержащая теплоизолированный кожух, установленный на тележке контейнера и средства для подвода и отвода теплоносителя, средство подвода теплоносителя снабжено перекрывающей его решеткой - рассеивателем, а к потолку кожуха прикреплен на пружинах рассеиватель топочных газов, выполненный в виде пластины с отверстиями, снабженными перфорированными насадками, причем на тележке под контейнером размещен второй идентичный рассеиватель, а боковые стенки тележки снабжены поворотными заслонками, устанавливаемыми под углом 0-90° с возможностью дистанционного управления.
Недостатком данной печи является ручной труд, неудобство загрузки древесины и выгрузки древесного угля, загрязнение окружающей среды в
виде выброса в атмосферу парогазовых продуктов пиролиза; обязательная разделка загружаемой древесины на куски, в виду ограничения размеров древесины, используемой в технологическом цикле; вынужденные потери времени из-за простоя печи в период остывания в ней древесного угля.
Задачей полезной модели является обеспечение мобильности, быстроты сборки и разборки при монтаже и демонтаже печи, рационального использования парогазовой трубы камеры одновременно, как для процесса отвода топочных газов и паров воды при сушке, так и для последующего отвода парогазовых продуктов пиролиза в топочный блок для дожигания; утилизации вредных выбросов парогазовых продуктов пиролиза за счет их сжигания в топке и устройстве дожигания, что обеспечивает значительное снижение расхода основного топлива; повышения интенсификации процесса производства в следствии устранения простоя печи и сокращения потерь рабочего времени за счет использования съемной камеры, сменных контейнеров, механизации процессов производства, загрузки древесины и выгрузки древесного угля, рационального применения внешнего и внутреннего обогрева древесины в контейнере бескислородными топочными газами. В этом состоит технический результат полезной модели.
Технический результат достигается тем, что печь в своем конструктивном виде имеет отдельные легко монтируемые и демонтируемые при эксплуатации и транспортировке мобильные части: съемный теплоизолируюпщй кожух, сменный контейнер для древесины с герметичной крышкой с креплениями и заборниками с запорно-пропускными устройствами ручной регулировки, расположенными с его торцов; топочный блок с устройством дожигания, средства для подвода и отвода теплоносителя. Средство для подвода теплоносителя снабжено перекрьгеающей его плитой с отверстиями, обеспечивающей равномерное распределение теплоносителя вдоль нижней части контейнера, на основе внешнего нагрева, с дальнейшим пропусканием теплоносителя при сушке внутрь контейнера через специальные заборники с запорно-пропускными устройствами ручной регулировки, расположеииые с торцов контейнера, с одновременным выводом отработанных топочных газов и паров воды при сушке через совмещенное средство отвода теплоносителя из контейнера и кожуха в верхней их части, с последующим направлением, образующейся в процессе пиролиза парогазовой смеси на дожигание в топочный блок с устройством дожигания, обеспечивая утилизацию вредных выбросов в атмосферу и значительного снижения расхода основного топлива.
На фигуре 1 схематично изображена предлагаемая печь, продольный разрез; на фигуре 2 - тоже, поперечный разрез.
Печь содержит съемный теплоизолированный кожух 1, имеющий герметичное соединение с землей за счет пластин 2, выступающих за пределы основания по периметру кожуха и врезающихся в взрыхленную землю под его собственной тяжестью веса. В нижней части кожуха проложен газоходный канал 3, над которым установлен контейнер 4 с древесиной закрытый сверху герметичной крыпжой 5 с креплениями 6 и патрубком 7 для отвода парогазов. Контейнер имеет с торцов специальные заборники 8 с герметичными запорно-пропускными устройствами ручной регулировки, осуществляющейся через окна 9 в кожухе 1, распределительный короб 10 с отверстиями, и цапфы 11, обеспечивающие последующую его разгрузку.
Герметичное соединение (фиг. 3, 4, 5) при установке кожуха 1, над контейнером 4, обеспечивается за счет раструба 12 нижней части трубы 13 для отвода парогазов, который входит в пространство, заполненное термостойким уплотнителем 14, образующегося между стенками патрубка 7 для отвода парогазов из контейнера и кольца 15 из пластины, расположенного вокруг него. Аналогичная стыковка, через герметичное соединение, происходит с концом раструба 16 патрубка 17 парогазовой трубы и раструбом 18 патрубка 19 вмонтированного в топочный блок
20, который состоит из корпуса 21, топки 22 с устройством дожигания 23 и служит средством для подвода теплоносителя через газоходный канал 3, перекрытый плитой 24 с отверстиями для равномерного распределения теплоносителя. Устройство дожигания 23 состоит из жаро- и коррозийно-стойких металлических элементов 25, 26, 27, обеспечивающих полноту процесса дожигания. Средством для отвода теплоносителя служат дымовые трубы 28, с клапаном-заглушкой 29 ручного управления. Труба 13 для отвода парогазов одновременно служит для отвода паров воды и теплоносителя при сушке, с последующим отводом парогазовых продуктов пиролиза на дожигание в топочный блок 20 через патрубок 17 данной трубы, имеющей запорно-пропускное устройство 30. Сверху парогазовая труба 13 имеет герметичное соединение на основе раструба 31 с термостойким уплотнителем 32, с клапаном-заглушкой 33, устанавливающийся после сушки и одновременно служащий предохранительно-сбросным устройством.
Подъем, опускание кожуха и смену контейнеров обеспечивают грузоподъемным механизмом за монтажные петли 34, расположенные на их корпусе. Контроль за температурой ведется с помощью термометров 35 и 36. Для обслуживания средств отвода теплоносителя кожух 1 оборудован приставной лестницей (не показана), трапами 37 и ограждающими конструкциями 38. Для удобства транспортировки все трубы вьшолнены на фланцевых соединениях 39.
Углевыжигательная печь работает следующим образом: на специальной площадке контейнер 4 предварительно загружают древесным сырьем, после чего закрывают его сверху крьппкой 5 с креплениями 6 с последующей ее герметизацией. Затем подъемным механизмом устанавливают контейнер с предварительно открытыми с его торцов заборниками 8 над топочным блоком 20. Над контейнером устанавливают теплоизолирующий кожух 1. При этом раструб 12 нижней части трубы 13 для отвода
парогазов входит в пространство, заполненное термостойким уплотнителем 14, герметичного соединения, образующегося между стенками патрубка 7 для отвода парогазов из контейнера и кольца из пластины 15, расположенного вокруг него. Аналогичная стыковка происходит с концом раструба 16 патрубка 17 парогазовой трубы, который входит в герметичное соединение с уплотнителем, образованное между раструбом 18 и концом патрубка 19 топочного блока 20. Герметичное соединение кожуха 1 с землей, с целью исключения подсасывания воздуха в рабочую зону, достигается за счет пластин 2, выступающих за пределы нижней части основания по краям периметра кожуха и врезающихся в предварительно взрыхленную землю под его собственной тяжестью веса, с последующей утрамбовкой земли. Приведя печь в рабочее положение начинают усиленную шуровку топки. Нагрев, сушку, пиролиз древесины в предлагаемой модели осуществляют в виде рационального совмещенного обогрева, как внутреннего, с непосредственным прямым воздействием теплоносителя на древесину при сущке, так и внешнего через стенки контейнера. Топочные газы через газоходный канал 3 и рассеивающую плиту 24 с отверстиями поступают во внутрь кожуха, равномерно омывая контейнер. После прогрева кожуха, древесного сырья и вытеснения воздуха из рабочей зоны, крьппки-клапана 29 на дымовых трубах 28 закрывают, обеспечивая через них самую минимальную тягу. В данный период основной проход всех топочных газов с топки 22 осуществляют через заборники 8 во внутрь контейнера 4 через распределительный короб 10 с отверстиями и далее в трубу 13 отвода парогазов, обладающей максимальной тягой, что увеличивает скорость сушки путем вьшоса водяных паров вместе с топочными газами, при этом топка работает в режиме получения бескислородных топочных газов. В дальнейшем цикле заборники 8 используют для регулировки и поддерживания необходимого давления и газообменного процесса внутри контейнера. После окончания процесса сушки открьтают
крышки-клапана 29 на дымовых трубах 28, закрывают заборники 8, открывают запорно-пропускное устройство 30 на патрубке 17 парогазовой трубы, после чего закрывают выход самой трубы 13 отвода парогазов в атмосферу с помощью заглушки-клапана 33, являюш:егося одновременно предохранительно-сбросным клапаном. Последуюи ие парогазовые продукты, выделяющиеся в процессе пиролиза древесины, направляют через патрубок 17 парогазовой трубы 13 в устройство дожигания 23 топочного блока 20, обеспечивающее наибольшую полноту их сжигания как в самой топке, так и по пути движения парогазов, при соприкосновении их с раскаленной поверхностью металлических элементов 25, 26, 27 устройства дожигания 23.
Готовность древесного угля определяют по цвету дыма идущего из парогазовой трубы 13 при контрольном открытии заглушки-клапана 33 или протыканием пикой через заборники 8. При готовности угля топку печи прекращают. Снимают камеру и устанавливают ее рядом на специально отведенное место. После чего снимают контейнер 4 с древесным углем и устанавливают его на площадку охлаждения и стабилизации. Производят необходимую герметизацию крышки 5, ее патрубка 7 для отвода парогазов и заборников 8. Па место снятого контейнера сразу устанавливают новый сменный контейнер с древесным сырьем и цикл повторяется заново. После охлаждения и стабилизационного периода снимают крышку 5 контейнера 4, и убеждаются в стабилизации древесного угля. В случае возгорания заливают его водой и на время снова закрывают крышкой. Выгрузку древесного угля осуществляют на специальном приспособлении с помопц ю цапф 11, путем поворота контейнера вокруг его продольной оси на угол до 150° (возможны другие устройства и приспособления для ссыпки).