Наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов


 


Владельцы патента RU 2518623:

Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОПРОФИЛЬ" (ООО "ЕВРОПРОФИЛЬ") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской академии наук (ИПХФ РАН) (RU)

Изобретение относится к переработке сыпучих материалов, в частности к сжиганию твердых и промышленных отходов. Наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов содержит устройство для загрузки сыпучих материалов в верхней части реактора и цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения на опоре. В верхней части цилиндрического корпуса дополнительно установлена труба-питатель, жестко соосно закрепленная в корпусе реактора, а устройство для загрузки сыпучих материалов неподвижно закреплено на опоре реактора так, что его нижняя часть расположена внутри трубы-питателя. Изобретение позволяет повысить срок службы реактора, за счет повышения износа конструкции при поддержании постоянного уровня загрузки внутри самого реактора. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к переработке сыпучих материалов, в частности к сжиганию твердых бытовых и промышленных отходов.

Известна вращающаяся печь, содержащая наклонный цилиндрический корпус, концы которого с открытыми торцами установлены в герметичных боксах, выполненных в виде металлических камер, оснащенных резиновыми фартуками, герметично прилегающими к внешней цилиндрической поверхности корпуса вращающейся печи, причем в стенку бокса загрузочного конца печи герметично вмонтировано устройство перемещения исходного сыпучего материала внутрь печи, направляющий лоток которого входит с открытого торца печи в ее нижнюю зону, а в стенку бокса разгрузочного конца печи герметично вмонтировано устройство для перемещения обработанного сыпучего материала из печи (Заявка РФ 2010146856/02, МПК F27B 7/00, опубл. 27.05.2012 г.).

Однако при работе описанного выше устройства происходит унос пылевых частиц с газовым потоком, кроме того, устройство не обеспечивает постоянного поддержания уровня загрузки внутри самой печи без привлечения дополнительных контрольно-измерительных и дозирующих устройств.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для переработки сыпучих материалов, а именно, для газификации конденсированного твердого топлива, в т.ч. твердых бытовых и промышленных отходов, включающее загрузочное устройство, вращающийся наклонный цилиндрический реактор, разгрузочное устройство, устройство подачи газифицирующего агента и вывод продукт-газа. Загрузочное устройство включает вертикальный цилиндр с диаметром менее диаметра вращающегося реактора, помещенный нижним концом внутрь верхней части реактора. С подобным загрузочным устройством уровень загрузки топлива в реакторе поддерживается постоянным за счет просыпания топлива из вертикальной трубы по мере его расходования в реакторе (патент РФ 2322641, МПК F23G 5/027. опубл. 20.04.2008 г.).

Однако это устройство подвержено большим механическим нагрузкам на вертикальную трубу со стороны слоя сыпучего материала при вращении реактора.

Предлагаемое изобретение решает задачу увеличения срока службы наклонного вращающегося цилиндрического реактора для переработки сыпучих материалов, за счет повышения износа конструкции при поддержании постоянного уровня загрузки внутри самого реактора.

Поставленная задача решается конструкцией наклонного вращающегося цилиндрического реактора для переработки сыпучих материалов, содержащего устройство для загрузки сыпучих материалов в верхней части реактора и цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения на опоре. Новизна предлагаемого устройства заключается в том, что в верхней части цилиндрического корпуса установлена труба-питатель, жестко соосно закрепленная в корпусе реактора, а устройство для загрузки сыпучих материалов неподвижно закреплено на опоре реактора так, что его нижняя часть расположена внутри трубы-питателя.

Реактор дополнительно может содержать коллектор газов, расположенный вплотную над цилиндрическим корпусом и жестко соединенный с устройством для загрузки сыпучих материалов, что обеспечивает отбор газообразных продуктов.

Устройство загрузки может иметь любую форму, обеспечивающую беспрепятственное высыпание загружаемого материала. Наиболее удобно для загрузки реагентов выполнять верхнюю часть загрузочного бункера в форме воронки.

В случае выполнения условия, при котором диаметр трубы-питателя не превышает 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса, можно получить дополнительный эффект - обеспечение возможности отбирать газообразные продукты без пыли, поскольку скорость газового потока на поверхности обратно пропорциональна площади кольца, не занятого трубой-питателем. При указанном соотношении размеров скорость газового потока на поверхности загруженного материала не превосходит скорость газа в порах между частицами сыпучего материала.

Расположение нижнего среза трубы-питателя на расстоянии не менее 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса от верхнего среза цилиндрического корпуса позволяет получить дополнительный эффект - исключение пересыпания сыпучего материала через верхний срез реактора при вращении последнего.

Технический результат таким образом заключается в исключении больших механических нагрузок и износа конструкции при работе, поддерживании постоянного уровня загрузки внутри самого реактора и подавлении уноса пылевых частиц.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в осевом сечении.

Как видно на фиг.1, наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов состоит из устройства для загрузки сыпучих материалов 1 и установленного с возможностью вращения на опоре (на чертеже не показана) цилиндрического корпуса 2. В верхней части цилиндрического корпуса 2 установлена труба-питатель 3, жестко соосно закрепленная в корпусе реактора 2 с помощью крепежных элементов 4, а устройство для загрузки сыпучих материалов 1 неподвижно закреплено на опоре реактора так, что его нижняя часть расположена внутри трубы-питателя 3 и выполнена с возможностью вращения трубы-питателя 3.

Дополнительно реактор может содержать коллектор газов 5, расположенный вплотную над цилиндрическим корпусом 2 и жестко соединенный с устройством для загрузки сыпучих материалов.

Реактор работает следующим образом. Перерабатываемый материал загружается в неподвижное относительно опоры устройство для загрузки сыпучих материалов 1 и через него попадает сначала во вращающуюся совместно с цилиндрическим корпусом 2 трубу-питатель 3, а затем в цилиндрический корпус 2. При вращении реактора по мере расходования материала и/или выгрузки продуктов из нижней части реактора происходит высыпание материала из трубы-питателя в основной объем реактора. При этом уровень загрузки внутри самого реактора остается практически постоянным и близким к уровню нижнего среза трубы-питателя. Поскольку при высыпании сыпучего материала из трубы-питателя не происходит витания частиц сыпучего материала в потоке газообразных продуктов, устройство позволяет добиться подавления уноса пылевых частиц. Совместное вращение трубы-питателя, реактора и слоя загруженного в реактор сыпучего материала обеспечивает отсутствие больших механических нагрузок и износа конструкции при работе.

В случае выполнения условия, при котором диаметр трубы-питателя 3 не превышает 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса 2, получается дополнительный эффект в обеспечении возможности отбирать газообразные продукты без пыли, поскольку скорость газового потока на поверхности обратно пропорциональна площади кольца, не занятого трубой-питателем.

Расположение нижнего среза трубы-питателя 3 на расстоянии не менее 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса 2 от его верхнего среза позволяет получить дополнительный эффект - исключение просыпания из реактора при его вращении сыпучего материала.

Таким образом, предлагаемая конструкция реактора позволяет поддерживать постоянный уровень загрузки внутри самого реактора и подавления уноса пылевых частиц при отсутствии больших механических нагрузок и износа конструкции при работе.

1. Наклонный вращающийся цилиндрический реактор для переработки сыпучих материалов, содержащий устройство для загрузки сыпучих материалов в верхней части реактора и цилиндрический корпус, установленный с возможностью вращения на опоре, отличающийся тем, что в верхней части цилиндрического корпуса дополнительно установлена труба-питатель, жестко соосно закрепленная в корпусе реактора, а устройство для загрузки сыпучих материалов неподвижно закреплено на опоре реактора так, что его нижняя часть расположена внутри трубы-питателя.

2. Реактор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит коллектор газов, расположенный вплотную над цилиндрическим корпусом и жестко соединенный с устройством для загрузки сыпучих материалов.

3. Реактор по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть загрузочного устройства имеет форму воронки.

4. Реактор по п.1, отличающийся тем, что диаметр трубы-питателя не превышает 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса.

5. Реактор по п.1, отличающийся тем, что нижний срез трубы-питателя расположен на расстоянии не менее 0.7 диаметра внутреннего сечения цилиндрического корпуса от верхнего среза цилиндрического корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу ввода отходов и/или альтернативных топлив в процесс получения клинкера, а также к устройству для осуществления способа. .

Изобретение относится к печному оборудованию, используемому в химической и других отраслях промышленности, в частности к загрузочному устройству вращающейся печи.

Изобретение относится к печному оборудованию, применяемому в химической, металлургической и других отраслях промышленности, в частности для сушки солей урана, и касается загрузочных устройств вращающихся печей.

Изобретение относится к области термообработки сыпучего материала. .

Изобретение относится к способам сжигания изношенных автопокрышек, а также любых видов брикетированных материалов во вращающихся печах для обжига сыпучих материалов и может быть использовано в цементной и металлургической отраслях промышленности.

Изобретение относится к высотемпературным печным агрегатам в производстве огнеупорных, строительных материалов и может быть использовано для обжига сыпучих сырьевых материалов.

Изобретение относится к вращающимся печам преимущественно для получения цементного клинкера и может быть использовано в промышленности строительных материалов. .

Изобретение относится к способу и устройству для введения одного или более реагентов во вращающуюся и/или удлиненную обжиговую печь, в которых титаножелезный материал обрабатывают, например обогащают.

Изобретение относится к утилизации отходов алюминиевого производства и охране окружающей среды. .

Изобретение относится к области утилизации и переработки твердых бытовых отходов (ТБО), их обезвреживания и вторичного использования продуктов переработки, точнее - к устройствам для утилизации отходов методом термохимического пиролиза.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к мобильным мусоросжигающим устройствам, которые ликвидируют твердые и влажные бытовые отходы как в крупных, так и в небольших городах (в местах, удаленных от мусоросжигательных заводов).

Изобретение относится к способу переработки конденсированных горючих, в том числе твердых горючих отходов, путем пиролиза и газификации органической составляющей топлив.

Изобретение относится к переработке нефтезагрязненных шламов и грунтов. .

Изобретение относится к устройствам по переработке и утилизации нефтешлама и загрязненного нефтью или нефтепродуктами грунта. .

Изобретение относится к методам переработки конденсированных топлив, в том числе твердых горючих отходов, путем пиролиза и газификации органической составляющей топлив.

Изобретение относится к системам утилизации защитных экранов и может быть использовано для получения стеклянного боя из отходов многослойного стекла. Техническим результатом является повышение эффективности и энерго-ресурсосбережения переработки боя из отходов многослойного стекла. Установка содержит печь, устройства для загрузки и выгрузки, печь выполнена наклонной к горизонтальной опорной поверхности фундаментного блока и установлена на двух регулируемых, одним концом закрепленных на фундаментном блоке, а на другом конце которых закреплены две симметрично расположенные поддерживающие опоры качения, при этом корпус печи выполнен из двух цилиндрических, коаксиально расположенных, обечаек: внешней и внутренней, связанных между собой, по крайней мере тремя, продольными ребрами жесткости, образующими с обечайками каналы для подачи в печь воздуха, который подается через кольцевой патрубок, охватывающий внешнюю обечайку корпуса печи, в которой выполнены, по крайней мере, три отверстия для подачи воздуха в каналы, причем на внутренней поверхности печи монтируются лопатки для поднимания и смешивания частиц в процессе вращения, а зона сгорания печи обогревается горелкой, имеющей зону распространения пламени, при этом горелка работает на смеси топлива и воздуха, подаваемого по трубопроводу, а воздух, необходимый для сгорания, подается в печь методом противотока, при этом продукты сгорания выбрасываются в атмосферу через дымоход, который имеет камеру дожигания, предназначенную для очистки выходящих газов от несгоревших продуктов. При этом у входа в печь расположено загрузочное устройство в виде транспортера, который подает отходы слоистого стекла в измельчитель, а измельченное стекло посредством вращающегося ролика подается загрузочным транспортером во вращающуюся печь, на выходе из которой расположено устройство для выгрузки частиц стекла в виде сборника-тележки, а горелка содержит корпус с камерой завихрения и сопловый вкладыш. При этом корпус выполнен со впускным патрубком, имеющим отверстие, соосной с ним входной цилиндрической камеры, камеры завихрения, расположенной коаксиально по отношению к входной камере и выполненной в виде цилиндрического стакана, имеющего на боковой поверхности, по крайней мере, три тангенциально расположенных отверстия, оси которых расположены касательно по отношению к камере завихрения, а соосно камере завихрения расположен сопловый вкладыш с внешним диаметром D1, а внутри вкладыша выполнены последовательно расположенные и соосные друг другу и цилиндрической поверхности камеры завихрения три калиброванных отверстия: коническое отверстие с диаметром D нижнего основания усеченного конуса, центральное цилиндрическое отверстие диаметром d2 и выходное коническое отверстие с диаметром d3 нижнего основания усеченного конуса, при этом диаметр d2 центрального цилиндрического отверстия соплового вкладыша равен диаметру верхнего основания усеченного конуса конического отверстия и диаметру верхнего основания усеченного конуса выходного конического отверстия. 4 ил.
Наверх