УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к области нолучения древесного угля в лесохимическом производстве.
Известна мобильная сборно-разборная углевыжигательная печь 02 (Свидетельство на полезную модель №11201), включающая горизонтальный теплоизоляционный кожух с ножами или пластинами по периметру основания, снабженный каналами с торцевых сторон, съемный контейнер для древесины снабженный окнами с запорно-пропускным устройством с торцевых сторон и имеющий герметичную крьппку в центре которой вмонтирован патрубок с термостойким уплотнителем, вьшосную топку с устройством для дожигания парогазовых продуктов и газоходным каналом, дымовые трубы с клапаном, парогазовую трубу, соединенную с патрубком контейнера, снабженную съемной герметичной крьппкой и вмонтированным разъемным трубопроводом, подведенным к устройству для дожигания, при этом, место разъема снабжено термостойким уплотнителем. Дополнительно теплоизоляционный кожух, контейнер и топочный блок снабжены монтажными петлями для съема и установки грузоподъемным механизмом, дымовые трубы и парогазовая труба въшолнены на фланцевых соединениях, контейнер снабжен цапфами, вьшодшенными в средней части торцов. Печь снабжена лестницей, трапами с ограждениями.
Указанная полезная модель не обеспечивает точность и правильность установки контейнера на топочный блок и теплоизоляционного кожуха на контейнер, что вызьшает разгерметизацию печи в местах разъема и нарушает равномерность распространения теплового фронта из-за перекосов. При неправильной установке печи, осевые центры окон кожуха и контейнера могут не совпасть, что затрудняет открытие и закрытие внутренних окон (окон контейнера) при работе печи, кроме того обслуживание печи не безопасно.
Задачей настоящего изобретения является создание установки, позволяющей интенсифицировать процесс получения древесного угля за счет уменьшения потерь тепловой энергии, сокращения затрат времени на установку камеры пиролиза и теплоизоляциошюго корпуса, обеспечения необходимого
I г; 9,  s  - i-Углевыжигательная печь
режима теплообмена между камерой и теплоносителем, кроме того, обеспечить безопасность и удобство эксплуатации печи.
В этом состоит технический результат.
Технический результат достигается тем, что топочный блок расположен в земляной выемке 8, при этом стенки топки 6 и топочного вылета 7 изолированы от атмосферы грунтовой засьшкой и верхняя часть топочного вылета 7 находится на одном уровне с поверхностью земли, газоходный канал 9, образован поверхностью земли и днищем камеры пиролиза 2, для чего под рамой 10 камеры пиролиза 2, симметрично топочному вылету 7, вьшолнены опоры 11, обеспечивающие необходимую высоту установки камеры пиролиза 2 над топочным блоком, окна 20 в камере пиролиза 2 с наружной стороны снабжены герметичными дверцами 21, расположенными под углом 15-45  к основанию камеры 2, а с внутренней - ограждениями 22, предохраняющими перекрытие окон 20 древесным сырьем, ьфоме того, углевыжигательная печь дополнительно содержит расположенные симметрично топочному вьшету 7 ограничители 25 положения камеры пиролиза 2 относительно топочного блока, вьшолненные в воздущной полости между корпусом 1 и камерой 2, и ограничители 32 положения корпуса 1 относительно камеры пиролиза 2, обеспечивающие заданные размеры воздущной полости. Ограничитель 25 вьшолнен в виде двух вертикальных стоек 26 , закрепленных в земле и разделенных зазором 27, и вертикальной пластины 28, вьшолняющей роль фиксатора, закрепленной посредством косьшок внизу камеры пиролиза 2, щирина зазора 27 соразмерна толщине пластины 28, стойки 26 за1феплены с помощью горизонтальных пластин 30 и имеют внутренние угловые срезы 31, образующие V-образный вьфез, соответствующий размерам косьшок 29. Ограничители 32 закреплены на передней, задней и боковых наружных стенках камеры 2 и вьшолнены в ввде выступающих пластин и/или прутков, при этом минимальное расстояние от максимально удаленной точки ограничителя 32 до стенки камеры пиролиза 1 не превышает щирину воздущной полости между корпусом 1 и камерой пиролиза 2. Опоры 11 под рамой 10 вьшолнены из огнеупорного кирпича или в виде насьши из щебня или из термостойкого металла. В центре боковых сторон камеры пиролиза 2 вмонтированы втулки 34, укомплектованные осями.
кроме того, дымовые трубы 14 снабжены шарнирными крышками с металлическими тягами для регулирования скорости нотока теплоносителя. Ограничители 32 скомпонованы в один конструктивный элемент с монтажными нетлями 33. Теплоизоляциоиньгй корпус 1 и камера пиро:шза 2 с наружных сторон снабжены ручками для удобства их установки при работе оператора. Углевыжигательная печь дополнительно укомплектована камерой пиролиза для обеспечения производительности.
Сушность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид углевыжигательной печи, на фиг. 2 - топочный блок и конструктивный элемент ограничителя положения камеры пиролиза (вид сверху), на фиг.З фрагмент разреза камеры пиролиза, установленной над топочным блоком.
Углевыжигательная печь включает разделенные воздушной полостью съемный теплоизоляционный корпус 1 и съемную камеру пиролиза 2 с герметичной крьшжой 3, в центре которой вьшолнено окно 4 с термостойким уплотнителем 5. Окно 4 снабжено съемной или откидной крьппкой с песчаным затвором (на чертеже не показана). Камера 2 установлена над топочным блоком, включающим топку 6 с топочным вьшетом 7. Топочный блок расположен в земляной выемке 8, при этом стенки топки и топочного вьшета изолированы от атмосферы грунтовой засьппсой и топочный влет 7 находится на одном уровне с поверхностью земли. Газоходный канал 9 образован поверхностью земли и днищем камеры пиролиза 2, для этого под рамой 10 камеры пиролиза 2, симметрично топочному вьшету 7, вьшолнены опоры 11 из огнеупорного кирпича. Также опоры 11 могут бьпъ вьшолиены металлические или в виде насьши из щебня, обеспечивающие устойчивое положение и необходимую высоту установки камеры пиролиза 2 над топочным вьшетом 7. Над камерой пиролиза 2 установлен съемный теплоизоляционный корпус 1 с ножами 12 по периметру основания. Ножи 12 заглублены в рыхлый материал 13, (например, песок) и обеспечивают герметизацию теплоизоляционного корпуса 1. В верхней части теплоизоляционного корпуса 1 вьшолнены дымовые трубы 14, снабженные закрепленными на щарнире крьшгками с металлическими тягами для регулирования скорости потока теплоносите.11я и парогазовая труба 15 со съемной или откидной крьппкой 16. Парогазовая труба 15 соединена с окном 4 в крьппке
камеры пиролиза посредством термостойкого уплотнителя 5, кроме того, она снабжена вмонтированным разъемным трубопроводом 17 с задвижкой 18, подведенным к топочному блоку. Место разъема трубопровода находится на уровне земли и снабжено термостойким уплотнителем 19. В нижней части камеры 2 с боковых сторон вьшолнены окна 20 (по два и более) для подвода теплоносителя, которые снабжены дверцами 21 с песчанътм затвором, расположенными под углом 30° к основанию камеры 2. Расположение дверец 21 под углом обеспечивает надежную герметизацию окон 20 (песок не высьшается), а так же безопасность и удобство эксплуатации. С внутренней сторонът камеры 2 окна 20 снабжены ограждениями 22, предохраняющими перекрыгие окон древесным сырьем. В теплоизоляционном корпусе 1, напротив окон 20, вьшолнены технологические каналы 23 с крьппками 24. В воздушной полости между корпусом 1 и камерой 2, с боковых сторон, симметрично топочному вылету, расположены ограничители 25 положения камеры пиролиза 2 относительно топочного блока, предназначенные для ориентации и фиксации камеры 2 при ее установке над топочным блоком. Ограничитель 25 вьшолнен в виде двух вертикальных стоек 26, закрепленных в земле и разделенных зазором 27, и вертикальной пластины 28, вьшолняюп ;ей роль фиксатора, закрепленной посредством косьшок 29 внизу камеры 2, при этом ширина зазора 27 соразмерна толш;ине пластины 28. Стойки 26 закреплены в земле с помощью горизонтальных пластин 30, кроме того, стойки 26 имеют внутренние угловые срезы 31, образующие V-образный вьфез, соответствующий размерам косьшок 29. На передней, задней и боковых наружных стенках камеры 2 вьшолнены ограничители 32 положения теплоизоляционного корпуса 1 относительно камеры пиролиза 2, в виде выступаюпщх пластин и прутков закрепленных на стенках, при этом минимальное расстояние от максимально удаленной точки выступа до стенки камеры пиролиза не превьппает ширину воздушной полости между корпусом 1 и камерой пиролиза 2. Ограничители 32 скомпонованы в один конструктивный элемент с монтажными петлями 33, что обеспечивает рациональное расположение петель. Кроме того, в центр торцов камеры пиролиза 2 вмонтированы втулки 34, в которые затем вставляются оси (на чертеже не показаны) при установке камеры 2 на разгрузочное устройство, для этой же цели
также могут быть использованы цапфы с ограничителями на конце. Теплоизоляционный корпус 1 и камера 2 снабжены ручками (на чертеже не показаны) для удобства установки печи при работе оператора. Корпус 1, топочный блок и стойки 26 также снабжены петлями для монтажа и установки. Допо.1шительно, топочный блок снабжен лестницей 35 для обслуживания, теплоизоляционный корпус снабжен трапом и площадкой с ограждениями (на чертеже не показаны) для визуального наблюдения за работой печи и обеспечения удобства работы оператора.
Углевыжигательная печь работает следующим образом: Камера пиролиза 2 с древесным сьфьем закрьшается ьфьппкой 3 и устанавливается краном над топочным вылетом 7, при этом, пластины 28 входят в зазор 27 горизонтальных стоек 26, а косьппси 29 в V-образный вырез и камера 2 движется строго в заданном вертикальном направлении. Рама 10 камеры 2 опускается на опоры 11. Положение камеры пиролиза 2 над топочным блоком зафиксировано ограничителем 25 и газоходный канал 9 образован поверхностью земли и днищем камеры пиролиза 2. Затем над камерой 2 краном устанавливается теплоизоляционный корпус 1. По ограничителям 32 корпус 1, не задевая камеры 2, опускается над ней. Форма ограничителей 32 обеспечивает направленное движение корпуса 1, кроме того, размеры ограничителей 32 обеспечивают заданную воздущную полость между корпусом 1 и камерой пиролиза 2. После установки теплоизоляционного корпуса 1 над камерой пиролиза окна 20 и технологические каналы 23 находятся строго напротив друг , труба 15 вошла в песчаные затворы 5 и 19, таким образом обеспечено герметичное соединение трубы 15 с камерой пиролиза 2 посредством окна 4 и трубопровода 17 с топкой 6. Герметизация печи от атмосферы в основании теплоизоляционного корпуса 1 обеспечена посредством ножей 12, которые вопиш в слой песка 13, предварительно насьшанный на участок, где установлена печь. Оператор, стоящий на площадке, контролирует установку камеры пиролиза 2 и теплоизоляционного корпуса 1.
печи обеспечивает создание двух паправлепий движения теплоносителя. Топочные газы в период сушки древесного сырья через топочный вылет 7 и газоходный канал 9 поступают непосредственно в камеру 2 через окна 20, которые запщщены от засорения и перекрьшания сырьем ограждениями 22. Для этого через технологические каналы 23 металлическим стержнем откидьшают закрепленные на шарнире крьппки 21, расположенные под углом, затем каналы 23 снова закрьшают крьнпками 24. Теплоноситель через зазоры между древесным сьфьем омьшает древесину и выходит вместе с испаряюш;имися газами в атмосферу через парогазовую трубу 15. Процесс сушки ведут с учетом параметров древесного сырья (влажность, плотность укладки, масса, высота загрузки в контейнер) и параметров теплоносителя (температура, скорость подачи и др.). По окончании процесса сушки, с началом пиролиза, закрьшают крьппку 16 парогазовой трубы 15 и отьфывают задвижку 18. Поток теплоносителя направляют через воздушное пространство между камерой пиролиза 2 и теплоизоляционным корпусом 1. Для этого, открьшают дымовые трубы 14 и через технологические каналы 23 закрьшают окна 20, после чего каналы 23 снова закрьшают. При ведении процесса пиролиза в контейнере поддерживают температуру 500-550 С, скорость потока теплоносителя регулируют с помош;ью закрепленных на шарнире крьппек с металлическими тягами, которыми снабжены дымовые трубы 14. Продукты пиролиза через трубопровод 17 поступают в топку 6 на дожигание. Готовность угля определяют известными способами. По окончании процесса пиролиза задвижку 18 закрьшают, теплоизоляционный корпус 11фаном поднимают и устанавдпшают на отведенной плошадке, после чего поднимают камеру 2 и устанав.швают на позицию охлаждения, при этом окно 4 герметично закрьшают крьшгкой. Затем над топочным блоком устанавливается вторая камера с древесным сьфьем и накрьшается теплоизоляционным корпусом по выше описанному способу.
После охлаждения, древесный уголь выгружают из камеры 2. Для этого снимают крьппку 3 и вставляют оси во втулки 34 и камеру 2 устанавливают на разгрузочное устройство. Готовый продукт высьшается и сортируется в соответствии с требованиями. уг Таким образом, конструктивные особенности вьшолнения нредлагаемой евыжигательной нечи нозволяют: уменьшить нотери тепловой энергии за счет расположения топочного блока в земляной выемке с изоляцией стенок топки 6 и топочного вылета 7 от атмосферы; регулировать размеры газоходного канала 9 за счет увеличения или уменьше1шя высоты опор 11 и, в зависимости от вида используемого топлива (дрова, газ, каменный уголь и др.), располагать камеру пиролиза 2 на уровне оптимальной температуры; производить быструю установку камеры пиролиза 2 на опоры 11 и зафиксировать ее над топочным блоком посредством ограничителей 25; обеспечить заданные размеры воздушной полости между камерой пиролиза 2 и корпусом 1, а следовательно и определенный режим теплообмена посредством ограничителей 32; обеспечить точную стьпсовку разъема трубопровода 17 и парогазовой трубы 15 с окном 4 контейнера 2 и предохранить камеру пиролиза от соудареиия с корпусом при установке посредством ограничителей 25 и 32; обеспечить расположение окон 20 и технологических каналов 23 строго напротив друг друга за счет ограничителей 25 и 32; обеспечить безопасное открьшание и закрытие окон 20 при формировании воздушных потоков и их герметизацию за счет за1фепленных на шарнире дверец 21, расположенных под углом 15-45°. компактно установить монтажиые петли 33 в одном конструктивном элементе с ограничителями 33; безопасно регулировать поток теплоносителя в воздушной полости посредством закрепленных на шарнире крьппек с металлическими тягами, которьпии снабжены дымовые трубы 14; обеспечить удобство и безопасность вьпрузки готового сьфья за счет использования съемных осей (которыми комплектуется печь) или цапф снабженных ограничителями.