УГЛЕВЫЖИГАТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ
CHARCOAL KILN

Изобретение относится к конструкции углевыжигательных печей и может быть использовано в промышленности для переработки кусковых древесных отходов лесозаготовок и дровяной древесины с целью получения древесного угля.
Известен котел для углежжения, содержащий корпус, газовый проход, топочную камеру, установленную под газовым проходом, сопло с воздуховодом, врезанное в патрубок, прикрепленный к топочной камере, по меньшей мере, две герметичные реторты для древесного сырья, расположенные по периметру газового прохода, каждая из которых имеет загрузочную дверцу и, соединенные с корпусом проходным каналом, предназначенным для движения газов (1).
Техническим результатом является снижение себестоимости и повышение экологической безопасности углевыжигательной печи за счет съемных герметичных реторт и осуществления дожига горючих газов, образующихся в герметичных ретортах при карбонизации древесины. Съем герметичных реторт из углевыжигательной лечи для выгрузки древесного угля и установка герметичных реторт с сырьем в углевыжигательную печь средствами малой механизации позволят снизить издержки на изготовление углевыжигательной печи.
Сущность устройства углевыжигательной лечи заключается в том, что газовый проход образован полостью корпуса печи, огибающего, по меньше мере, две герметичные реторты, имеющие у вершины патрубки для вывода парогазов с затворными механизмами, установленные за наружной поверхностью корпуса, а проходной канал оснащен системой герметизации, содержащий узел сопряжения. Узел сопряжения выполнен по схеме "паз-гребень", в соответствии с которой свободный конец патрубка, прикрепленного к герметичной реторте у основания, выполнен в форме гребня, а свободный конец патрубка, прикрепленного к топочной камере, - в форме паза. Герметичные реторты имеют цилиндрическую форму. Узел сопряжения имеет затворный механизм, перекрывающий движение газов, при разделении проходного канала. Затворный механизм установлен на патрубке, прикрепленный к топочной камере. Загрузочная дверца установлена на боковой поверхности герметичной реторты, напротив патрубка, прикрепленного у основания.
На фиг. 1 изображена угловая пиролизная печь, вид спереди.
На фиг. 2 изображена угловая пиролизная печь в разрезе, вид спереди.
На фиг. 3 изображен разрез А-А угловой пиролизной печи, вид сбоку.
На фиг. 4 изображена герметичная реторта.
На фиг. 5 изображена выноска I, фиг. 2.
На фиг. 6 изображена выноска II, фиг. 3.
Углевыжигательная печь состоит из корпуса 1, топочной камеры 2, установленной под газовым проходом 3. Газовый проход образован полостью корпуса 1 печи. За наружной поверхностью корпуса 1 установлены герметичные реторты 4. Герметичные реторты огибаются корпусом 1. Герметичные реторты 4 соединены с корпусом 1 проходным каналом 5, который имеет узел сопряжения, состоящий из патрубка 6, прикрепленного к герметичной реторте 4, и патрубка 7, прикрепленного к топочной камере 2. В патрубке 7, прикрепленном к топочной камере 2, установлен затворный механизм, состоящий из эксцентриковой поворотной заслонки 8, На конце патрубка 7, прикрепленного к топочной камере 2, имеется паз 9, а на конце патрубка 6, прикрепленного к герметичной реторте 4, - гребень 10. При сближении герметичной реторты 4 к корпусу 1 происходит соединение патрубка 6, прикрепленного к герметичной реторте, с патрубком 7, прикрепленным к топочной камере 2. Одновременно концевик 11, установленный на патрубке 6, прикрепленном к герметичной реторте 4, давит на эксцентриковую поворотную заслонку 8, и проходной канал 5 открывается для движения газов. У вершины герметичная реторта 4 имеет патрубок 12 для вывода парогазов, с затворным механизмом 13. В патрубок 7, прикрепленный к топочной камере 2, врезано сопло 14 для подачи воздуха по воздуховоду 15. На боковой поверхности герметичной реторты 4, напротив патрубка 6, прикрепленного у основания, установлена загрузочная дверца 16. Топочная камера 2 имеет загрузочную дверцу 17, в которой также установлена поворотная заслонка 18 для притока воздуха.
Углевыжигательная лечь работает следующим образом. Герметичную реторту 4 кладут на бок и открывают загрузочную дверцу 16. Герметичную реторту 4 закладывают древесными чурками. Далее загрузочную дверцу 16 закрывают и герметичную реторту 4 устанавливают в вертикальное положение. В этом положении герметичную реторту 4 перевозят к углевыжигательной печи и устанавливают вплотную с корпусом 1. При этом концевик 11 надавливает на эксцентриковую поворотную заслонку 8, и проходной канал 5 открывается для движения газов. Одновременно гребень 10 патрубка 6, прикрепленного к герметичной реторте 4, входит в паз 9 патрубка 7 и происходит герметизация проходного канала 5. Далее в топочную камеру 2 закладывают дрова через загрузочную дверцу 17 и разжигают их. Горение дров регулируют положением поворотной заслонки 18, через которую всасывается воздух. При сжигании дров выделяется тепловая энергия, которая через конвективный теплообмен через корпус 1 печи передается чуркам, располагаемым в герметичной реторте 1. Одновременно идет процесс движения дымогазов из топочной камеры 1 через проходной канал 5 внутрь герметичной реторты 4, где располагаются древесные чурки - сырье для производства древесного угля. Древесные чурки нагреваются. В них происходит процесс выделения влаги. Часть влаги конденсируется и в виде жижки собирается у основания герметичной реторты 4. Другая часть влаги, в виде пара выводится через патрубок 12 для вывода парогазов. При этом температура дымогазов, проходящих через проходной канал 5, составляет 450-550°C. Такая же температура должна быть в газовом проходе 3. После завершения процесса выделения влаги начинается процесс выделения летучих веществ, в т.ч. и горючих газов. Процесс выделения летучих веществ экзотермический, с выделением тепловой энергии. Для того чтобы перенаправить горючие газы из герметичной реторты 4 в топочную камеру 2 затворным механизмом 13 перекрывают канал 12. Процесс выделения горючих газов лавинообразный, и чтобы эффективно сжечь их в топочной камере 2, подают сжатый воздух в сопло 14 по воздуховоду 15. Загрузку древесных чурок в герметичные реторты 4 через производят поочередно, с интервалом. В этом случае тепловая энергия, выделяемая при сжигании горючих газов, с одной герметичной реторты 4 идет на обогрев другой герметичной реторты 4 и выделение влаги с древесных чурок, расположенных в нем. Температуру газов в газовом проходе 3 регулируют, стравливая часть горючих газов через затворный механизм 13. После того, как процесс выделения летучих из герметичной реторты 4 завершился, герметичную реторту 4 отводят от корпуса 1 печи и отвозят погрузчиком или гидравлической тележкой на остывание. При отведении герметичной реторты 4 от корпуса 1 печи происходит разрыв проходного канала 5 и герметизация топочной камеры 2 эксцентриковой поворотной заслонкой 8.
Предложенное техническое решение позволит снизить издержки на изготовление углевыжигательной печи и повысит экологическую безопасность.
Источники информации
1. Патент RU 2450041, 16.02.2011 г.