Установка термической переработки нефтешлама
Владельцы патента RU 2553821:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Изобретение относится к устройствам по переработке и утилизации нефтешлама. Техническим результатом является повышение надежности и производительности установки. Установка состоит из корпуса, реактора и загрузочного устройства. При этом установка снабжена изолированной от реактора топкой и перемешивающим устройством, размещенным в реакторе, причем реактор выполнен бессолевым, а перемешивающее устройство в виде двух роторов с лопатками, развернутыми относительно оси роторов на 45°, вращающихся в противоположных направлениях, снабжено механизмами синхронизации вращения роторов и реверсирования вращения роторов, подшипниковые узлы роторов и механизм синхронизации вращения вынесены за боковые теплоизолированные стенки корпуса. Причем механизм синхронизации вращения роторов установлен между боковыми стенками корпуса и подшипниковыми узлами, а концевые участки роторов до стенок корпуса с обеих сторон выполнены полыми и снабжены системой обдува, днище реактора выполнено из двух сопряженных между собой корытообразных частей с расчетными радиусами кривизны, согласованными с радиусами траектории движения периферийных точек лопаток, а крепление днища реактора к корпусу вынесено в зону наименьших температур. 3 ил.
Изобретение относится к устройствам по переработке и утилизации нефтешлама.
Известна установка УУН-0,8, состоящая из горизонтальной камеры сгорания в виде вращающейся трубы с лопастями, опирающейся на четыре ролика. Подготовленный к сжиганию нефтешлам подается во вращающуюся камеру сгорания загрузочным устройством. В камере отходы перемешиваются и перемещаются при помощи лопастей, закрепленных на внутренней стороне вращающейся трубы [http://kompozit32.ru/ustanovki-dlya-utilizatsii/ustanovka-dlya-utilizatsii-nefteshlamov-uun-0-8].
Недостатки у установки УУН-0,8 заключаются в больших габаритах, контактировании перерабатываемого шлама с открытым огнем, приводящему к интенсивному образованию коксовых отложений на лопастях.
Наиболее близкой по технической сущности является установка для утилизации органических отходов и нефтешламов, состоящая из реактора с расплавом солей, емкости фильтрации с расплавом солей, узла загрузки компонентов, узла загрузки отходов с бункером, камеры пиролиза, лазерной установки [патент России RU 2403499, МПК F23G 5/00, опубл. 10.11.2010].
Недостатки такой установки заключаются в сложности конструкции, в частности, за счет наличия лазерной установки, узла загрузки компонентов емкости фильтрации, в высокой энергоемкости в связи с необходимостью разогрева солей до температуры от 850 до 950°C и в низкой удельной производительности.
Задачей изобретения является повышение надежности и производительности установки термической переработки нефтяного шлама применением перемешивающего устройства в виде вращающихся в противоположные стороны роторов с лопатками, механизма реверсирования вращения роторов и выносом наиболее ответственных элементов из зон повышенных температур.
Поставленная задача решается тем, что установка термической переработки нефтешлама, состоящая из корпуса, реактора и загрузочного устройства, согласно предлагаемому изобретению снабжена изолированной от реактора топкой и перемешивающим устройством, размещенным в реакторе, причем реактор выполнен бессолевым, а перемешивающее устройство в виде двух роторов с лопатками, развернутыми относительно оси роторов на 45°, вращающихся в противоположных направлениях, снабжено механизмами синхронизации вращения роторов и реверсирования вращения роторов, подшипниковые узлы роторов и механизм синхронизации вращения роторов вынесены за боковые теплоизолированные стенки корпуса, причем механизм синхронизации вращения роторов установлен между боковыми стенками корпуса и подшипниковыми узлами, а концевые участки роторов до стенок корпуса с обеих сторон выполнены полыми и снабжены системой обдува, днище реактора выполнено из двух сопряженных между собой корытообразных частей с расчетными радиусами кривизны, согласованными с радиусами траектории движения периферийных точек лопаток, а крепление днища реактора к корпусу вынесено в зону наименьших температур.
На фиг.1 изображена модульная установка для переработки нефтяного шлама; на фиг.2 и 3 - разрезы А-А и Б-Б на фиг.1 соответственно.
Модульная установка для переработки нефтяного шлама включает теплоизолированный корпус 1, реактор 2, роторы 3 с лопатками 4, механизм синхронизации вращения 5 роторов 3, узлы уплотнения 6 выходов роторов 3, подшипниковые узлы 7, муфту 8, люк выгрузки сухого остатка 9, крышку люка выгрузки сухого остатка 10, приемный лоток 11, направляющие 12 крышки люка выгрузки сухого остатка 10, топку 13, механизм реверсирования вращения 14 роторов 3, загрузочное устройство 15 и патрубки 16, 17 для отвода испаряемой влаги и летучих компонентов соответственно.
Установка работает следующим образом. При вращении роторов 3 загруженная в реактор 2 смесь перемешивается за счет перемещения в вертикальном направлении и вдоль роторов во встречных направлениях, что обеспечивает интенсивный равномерный прогрев топкой 13 всей массы смеси. Для очистки и предотвращения закоксовывания перемешивающих лопаток 4 осуществляется периодическое реверсирование вращения роторов 3 с помощью механизма реверсирования вращения 14. В процессе переработки нефтяного шлама происходит нагревание роторов 3 как в рабочей зоне, так и за боковыми стенками корпуса за счет теплопередачи по их телам. Механизм синхронизации вращения 5, помимо своей основной функции по синхронизации вращения роторов 3, воспринимает тепло, распространяющееся по телу роторов 3 из реактора 2, и передает в окружающую среду и выполняет роль первой ступени охлаждения концевых полых участков роторов 3. Вторая ступень охлаждения концевых полых участков роторов 3 достигается системой обдува их как с наружней, так и с внутренней сторон. По завершении процесса переработки нефтешлама крышка люка выгрузки сухого остатка 10 отодвигается на направляющих 12, после чего вращением перемешивающих роторов 3 обеспечивается перемещение сухого остатка к люку выгрузки сухого остатка 9 и далее в приемный лоток 11.
Положительный эффект в виде увеличения надежности и производительности достигается интенсификацией теплопередачи от топки нефтяному шламу за счет его перемешивания, предотвращением закоксовывания лопаток последовательной, за счет реверсирования вращения, работой обеих сторон лопаток, обеспечением оптимального температурного режима работы подшипниковых узлов, снижением напряженно-деформированного состояния переходных зон от одной части корытообразного днища к другой и зон крепления днища к стенкам корпуса.
Предлагаемое изобретение может быть использовано как в мобильном, так и в стационарном исполнении для переработки нефтяного шлама любого фракционного состава.
Установка термической переработки нефтешлама, состоящая из корпуса, реактора и загрузочного устройства, отличающаяся тем, что снабжена изолированной от реактора топкой и перемешивающим устройством, размещенным в реакторе, причем реактор выполнен бессолевым, а перемешивающее устройство в виде двух роторов с лопатками, развернутыми относительно оси роторов на 45°, вращающихся в противоположных направлениях, снабжено механизмами синхронизации вращения роторов и реверсирования вращения роторов, подшипниковые узлы роторов и механизм синхронизации вращения вынесены за боковые теплоизолированные стенки корпуса, причем механизм синхронизации вращения роторов установлен между боковыми стенками корпуса и подшипниковыми узлами, а концевые участки роторов до стенок корпуса с обеих сторон выполнены полыми и снабжены системой обдува, днище реактора выполнено из двух сопряженных между собой корытообразных частей с расчетными радиусами кривизны, согласованными с радиусами траектории движения периферийных точек лопаток, а крепление днища реактора к корпусу вынесено в зону наименьших температур.
