CH671094A5 - - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione è relativa ad un impianto di piroli-si/essicazione di materiale, in particolare fanghi biologici, nel quale il materiale medesimo viene trattato per riscaldamento indiretto mediante fumi caldi effettuato all'interno di un forno rotante, nel quale i fanghi sono fatti avanzare in un flusso continuo.

È noto che negli impianti di essicazione/pirolisi attualmente disponibili sul mercato il materiale viene trattato prevalentemente per riscaldamento diretto; in particolare, quando la consistenza del materiale da trattare è tale che per il suo trattamento in ciclo continuo è necessario utilizzare un forno rotante, il riscaldamento diretto rappresenta l'unica soluzione economicamente possibile dal punto di vista impiantistico, anche nel caso in cui dal punto di vista puramente di processo sia preferibile il riscaldamento indiretto, per esempio per non rovinare il materiale e/o per permettere il recupero di gas eventualmente emessi dal medesimo. Infatti l'onere impiantistico in termini di dispositivi di connessione tra il forno ed il resto dell'impianto risulta troppo elevato per la difficoltà di assicurare le necessarie tenute in presenza di raccordi in moto relativo.

Scopo del trovato è quello di realizzare un impianto per la pirolisi/essicazione di materiale, in particolare fanghi biologici, mediante riscaldamento indiretto dei medesimi con fumi caldi effettuato in modo continuo in forno rotante, privo degli inconvenienti descritti, ed in particolare in cui le connessioni tra forno e resto dell'impianto possano essere effettuate in modo economico, assicurando nel contempo ottime caratteristiche di tenuta anche in corrispondenza di raccordi in moto relativo.

Il suddetto scopo è raggiunto dal trovato, che è relativo ad un impianto per effettuare la pirolisi e/o l'essicazione di materiale, in particolare fanghi biologici, comprendente un forno chiuso a tenuta di fluido, entro il quale il materiale viene fatto avanzare alimentandolo in continuo ad una prima estremità del forno ed estraendolo in continuo ad una seconda estremità del forno mediante rispettivi mezzi caricatori/scaricatori, e un mantello cilindrico, che riveste esternamente a tenuta di fluido il forno in modo da definire con una superficie laterale esterna di quest'ultimo una intercapedine anulare atta a venire attraversata longitudinalmente da un flusso di gas combusti caldi aumentabile attraverso un primo condotto posto in corrispondenza di una estremità di detto mantello, ed estraibile attraverso un secondo condotto posto in corrispondenza di una opposta estre5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

671 094

mità di detto mantello, caratterizzato dal fatto che detto forno e detto mantello sono collegati angolarmente solidali tra loro e sono montati rotanti concentrici su rispettivi supporti a rulli, esterni al mantello, detti mezzi caricatori/scaricatori e detti primo e secondo condotto essendo fissi rispetto a detti supporti a rulli ed essendo collegati a detti forno e mantello, in corrispondenza delle rispettive dette estremità di questi ultimi, mediante rispettivi dispositivi comprendenti ciascuno una rispettiva prima incastellatura fissata angolarmente solidale a detto mantello, una rispettiva seconda incastellatura fissa rispetto a detti supporti a rulli, ed una pluralità di corpi volventi interposti tra le dette prima e seconda incastellatura in modo da renderle girevoli in modo relativo, detta prima incastellatura essendo radialmente più esterna rispetto all'asse di detto mantello di detta seconda incastellatura, in modo da supportare attraverso detti corpi volventi quest'ultima, l'interno di detto forno e detta intercapedine essendo collegati a tenuta di fluido all'interno di detta seconda incastellatura mediante rispettivi tubi concentrici di connessione, coassiali con l'asse comune di rotazione di detto forno e di detto mantello, cooperanti con rispettive tenute striscianti portate dalla detta seconda incastellatura.

Per una migliore comprensione del trovato viene ora data una descrizione non limitativa di un suo esempio di realizzazione con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

la figura 1 illustra una vista longitudinale in elevazione di un impianto di pirolisi realizzato secondo il trovato ed illustrato per semplicità solo in parte;

la figura 2 illustra in scala ingrandita ed in sezione un dettaglio dell'impianto di figura 1; e la figura 3 illustra una vista sezionata secondo un piano di traccia III-III dell'impianto di figura 1.

Con riferimento ai disegni annessi, in essi è indicato nel suo complesso con 1 un impianto di pirolisi/essicazione per riscaldamento indiretto di fanghi biologici e simili; l'impianto 1 si compone principalmente di un forno rotante 2 chiuso a tenuta di fluido, entro il quale il materiale da trattare viene fatto avanzare alimentandolo in continuo ad una prima estremità 3 del forno 2 ed estraendolo in continuo ad una seconda estremità 4 del medesimo, opposta alla 3, mediante rispettivi mezzi caricatori/scaricatori consistenti in rispettive coclee 5 di qualsiasi tipo noto disposte in corrispondenza di rispettivi tubi di connessione 6 e 7 delle estremità 3 e 4 al resto dell'impianto 1 e servite a tenuta di fluido, una, da una tramoggia di carico 8 per i fanghi freschi, e, l'altra, da un pozzetto di scarico 9 per i fanghi pirolizzati, e da un mantello cilindrico 10, che riveste esternamente a tenuta di fluido il forno 2 in modo da definire con una superficie laterale esterna 11 cilindrica di quest'ultimo una intercapedine anulare 12 atta a venire attraversata longitudinalmente da un flusso di gas combusti caldi, schematizzato dalle frecce in figura 2, alimentabile attraverso un ulteriore tubo di connessione 13 disposto in corrispondenza di una estremità 14 del mantello 10, ed estraibile attraverso un secondo tubo di connessione 15 disposto in corrispondenza di una opposta estremità 16 del mantello 10; i tubi 13 e 15 sono ricavati coassiali e concentrici con i corrispondenti tubi 6 e 7, che, presentando diametro inferiore, risultano alloggiati all'interno dei primi; in particolare, come è illustrato in figura 2 per le estremità 3 e 14, che sono identiche alle estremità 4 e 16, le quali pertanto non sono descritte in dettaglio, i tubi 6, 7 e 13, 15 presentano diametro sostanzialmente molto più piccolo rispetto a quello del mantello 10 e del forno 2, che è pure cilindrico, e sono fissati assialmente a sbalzo rispetto alla corrispondente estremità del mantello 10, i tubi 6, 7 direttamente contro corrispondenti piastre di chiusura 18 della corrispondente estremità del forno 2, in corrispondenza di un foro 19 della medesima, ed i tubi 13, 15 direttamente contro corrispondenti piastre di chiusura 20 della corrispondente estremità del mantello 10, in corrispondenza di un rispettivo foro 21 della medesima. I tubi 13, 15 sono inoltre strutturalmente collegati ai corrispondenti tubi 6, 7 mediante elementi radiali di irrigidimento 22 e le piastre 20 fungono anche da elementi di collegamento tra il forno 2 ed il mantello 10 ad esso coassiale, che, pertanto, risultano secondo il trovato collegati angolarmente solidali tra loro; per esempio le piastre 20 vengono collegate alle 18 mediante viti 23 e al mantello 10 mediante attacchi 24 e corrispondenti viti 25; inoltre il mantello 10 risulta supportato dal forno 2 per appoggio su una alettatura radiale 26 di tipo noto ed illustrata solo schematicamente a tratteggio, esterna al forno 2 e costituita da un elemento continuo avvolto ad elica sulla parete 11, solidarmente alla medesima e definente con questa una superficie di scambio termico direttamente affacciata all'intercapedine anulare 12.

Secondo il trovato, il forno 2 viene fatto ruotare portando in rotazione il mantello 10, in quanto quest'ultimo con il forno 2 in esso alloggiato concentrico è montato rotante su rispettivi supporti a rulli 28, esterni al mantello 10 e di tipo noto; preferibilmente i rulli dei sopporti 28 sono motorizzati in modo da trasmettere per attrito un moto rotatorio al mantello 10, e al forno 2 ad esso collegato, attraverso rispettive corone di appoggio 29 di tipo noto, fissate esternamente solidali al mantello 10; ulteriori rulli 30, che impegnano frontalmente una delle corone 29 assicurano il bloccaggio assiale dell'insieme mantello/forno sui sopporti 28; è comunque chiaro che il mantello 10 potrebbe venire mosso anche da una corona dentata ed un opportuno pignone. Il resto dell'impianto 1 si compone, oltre che delle coclee 5, di rispettive unità note e non illustrate per semplicità, rispettivamente atte a produrre il citato flusso di gas caldi da inviare nell'intercapedine 12 e ad aspirare ed eventualmente trattare i gas che possono essere prodotti dalla pirolisi o essicazione dei fanghi all'interno del forno 2; i necessari collegamenti con tali unità e con un camino di scarico dei gas di riscaldo sono effettuati da rispettive coppie di condotti 31 e 32 per ciascuna estremità del mantello 10, che, come anche le coclee 5, sono fissi rispetto ai supporti 28, rispetto ai quali invece il mantello 10 ed il forno 2 risultano girevoli. Secondo il trovato, pertanto, questi ultimi sono collegati ai condotti 31 e 32, quando presenti, ed alle coclee 5 mediante rispettivi dispositivi 35, tra loro identici e dei quali di conseguenza solo uno viene descritto, disposti in corrispondenza delle estremità 3, 14 e 4, 16.

Con riferimento alla figura 2, ciascun dispositivo 35 comprende una rispettiva prima incastellatura 36 fissata angolarmente solidale al mantello 10, una rispettiva seconda incastellatura 37 fissa rispetto ai supporti 28, ed una pluralità di corpi volventi 38 interposti tra le incastellature 36 e 37 per renderle girevoli in modo relativo; l'incastellatura 36 è radialmente più esterna della 37 rispetto all'asse del mantello 10, in modo da supportare attraverso i citati corpi volventi quest'ultima, e l'interno del forno 2 e l'intercapedine 12 sono collegati a tenuta di fluido all'interno della incastellatura 37 mediante i rispettivi tubi 6 e 13 e corrispondenti tenute striscianti 39 e 40 portate solidali dalla incastellatura 37 e cooperanti con la superficie esterna dei tubi 6 e 13, che, ovviamente, ruotano solidali con i rispettivi forno 2 e mantello 10; in particolare, l'incastellatura 36 comprende una coppia di rispettive rotaie anulari 41 montate su rispettivi supporti 42 estendentesi assialmente a sbalzo dalle rispettive estremità del mantello 10; viceversa l'incastellatura 37 comprende una campana 44 calzata a contatto sui tubi 6, 13 mediante le citate tenute 39, 40, ed una pluralità di coppie di bracci radiali 45 fissati esternamente solidali a sbalzo alla campana 44 e supportanti solidali rispettivi steli 46 disposti paralleli all'asse di rotazione del forno 2 e del mantello 10 e muniti in corrispondenza delle proprie opposte estremità dei corpi volventi 38, costituiti da rispettivi rulli montati folli sugli steli 46 mediante cuscinetti 47 ed impegnati a rotolare sulle rotaie 41; i rulli 38 sono inoltre muniti da lati opposti di spallamenti assiali rimuovibili costituiti da dischi 48, che cooperano frontalmente

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

671 094

4

con le rotaie 41 e fungono anche da coperchi per i vano di alloggiamento dei cuscinetti 47, ricavati entro i rulli 38. La campana 44 comprende una prima porzione cilindrica 50, di diametro minore, che è chiusa sull'estremità libera da una piastra 51 supportante la tubazione di aspirazione 32 e la corrispondente coclea 5 e che è calzata con l'interposizione del complesso di tenuta 40 sull'estremità libera del tubo 6, ed una seconda porzione 52, di diametro maggiore della 50, estendentesi a sbalzo da questa dalla parte opposta alla piastra 51, calzata con l'interposizione del complesso di tenuta 39 sulla estremità libera del corrispondente tubo 13 e provvista lateralmente di sbalzo del corrispondente tubo 31.1 complessi di tenuta 39 e 40 sono di tipo noto ed in particolare mentre il 39, di tipo più semplice in quanto meno sollecitato, isola l'interno della campana 44 dall'esterno, il 40, del tipo adatto all'impiego ad elevate temperature, separa a tenuta di fluido le due porzioni 50 e 52 della campana 44 tra loro. Di conseguenza, in uso, i fumi caldi alimentati attraverso una delle tubazioni 31 ed estratti attraverso l'altra vengono introdotti nella porzione 52 di ciascuna campana 44 dove, non potendo disperdersi all'esterno per via della tenuta 39, né passare nella porzione 50 per via della tenuta 40, si incanalano attraverso il rispettivo tubo di connessione 13 rispettivamente entrando ed uscendo dalla intercapedine 12; in tal modo il materiale all'interno del forno 2 viene riscaldato indirettamente dai medesimi attraverso la superficie Ile Palettatura 26; viceversa i gas che si producono all'interno del forno 2 dalla demolizione e/o essicazione del materiale in esso trasportato dalle coclee 5 fuoriescono dalla (o dalle, se presenti ad en-5 trambe le estremità 3, 4) tubazione 6 e grazie al fatto che questa è più lunga della corrispondente tubazione 13 ed isolata dalla medesima mediante la tenuta 40 passano nelle porzioni 50 delle campane 44, dove possono poi essere aspirate attraverso i condotti 32, per esempio per essere convenientemente bruciati allo io scopo di produrre parte o tutti i fumi caldi che vengono alimentati nell'intercapedine 12, così da assicurare la sostanziale endo-termicità dell'impianto 1; ovviamente, data la struttura descritta, i tubi 6 consentono altresì di effettuare l'introduzione e l'estrazione del materiale dal forno 2; a tale scopo è sufficiente in-15 fatti disporre le coclee 5 in modo che risultino affacciate in corrispondenza della bocca di ingresso dei medesimi.

Da quanto descritto risulta evidente come mediante i dispositivi 35 vengano risolti in modo efficiente ed economico i problemi di tenuta che altrimenti affliggerebbero un impianto del 20 tipo di quello descritto, rendendo inattuabile od antieconomico il riscaldamento indiretto con conseguenti aggravi energetici. È altresì chiaro che a quanto descritto possono essere apportate varianti e modifiche senza per questo uscire dall'ambito del trovato.

v

3 fogli disegni

Claims (7)

671 094

1. Impianto (1) per effettuare la pirolisi e/o l'essicazione di materiale, in particolare fanghi biologici, comprendente un forno (2) chiuso a tenuta di fluido, entro il quale il materiale viene fatto avanzare alimentandolo in continuo ad una prima estremità del forno ed estraendolo in continuo ad una seconda estremità del forno mediante rispettivi mezzi caricatori/scaricatori (5), e un mantello cilindrico (10), che riveste esternamente a tenuta di fluido il forno (2) in modo da definire con una superficie laterale esterna (11) di quest'ultimo una intercapedine anulare (12) atta a venire attraversata longitudinalmente da un flusso di gas combusti caldi aumentabile attraverso un primo condotto (31) posto in corrispondenza di una estremità di detto mantello (14), ed estraibile attraverso un secondo condotto (31) posto in corrispondenza di una opposta estremità (16) di detto mantello, caratterizzato dal fatto che detto forno (2) e detto mantello (10) sono collegati angolarmente solidali tra loro e sono montati rotanti concentrici su rispettivi supporti a rulli (28), esterni al mantello (10), detti mezzi caricatori/scaricatori (5) e detti primo e secondo condotto (31) essendo fissi rispetto a detti supporti a rulli (28) ed essendo collegati a detti forno e mantello, in corrispondenza delle rispettive dette estremità di questi ultimi, mediante rispettivi dispositivi (35) comprendenti ciascuno una rispettiva prima incastellatura (36) fissata angolarmente solidale a detto mantello (10), una rispettiva seconda incastellatura (37) fissa rispetto a detti supporti a rulli (28), ed una pluralità di corpi volventi (38) interposti tra le dette prima e seconda incastellatura (36, 37) in modo da renderle girevoli in modo relativo, detta prima incastellatura (36) essendo radialmente più esterna rispetto all'asse di detto mantello (10) di detta seconda incastellatura (37), in modo da supportare attraverso detti corpi volventi (38) quest'ultima, l'interno di detto forno (2) e detta intercapedine (12) essendo collegati a tenuta di fluido all'interno di detta seconda incastellatura (37) mediante rispettivi tubi concentrici di connessione (6, 13), coassiali con l'asse comune di rotazione di detto forno e di detto mantello, cooperanti con rispettive tenute striscianti (39, 40) portate dalla detta seconda incastellatura (37).

2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti tubi concentrici (6, 13) presentano diametro sostanzialmente molto più piccolo rispetto a quelli di detto mantello e di detto forno (10, 2), che è pure cilindrico, e sono fissati assialmente a sbalzo rispetto alla corrispondente estremità del mantello (10), un primo (6) direttamente contro una piastra di chiusura (18) della corrispondente estremità di detto forno (2), in corrispondenza di un foro (19) della medesima, ed un secondo (13) direttamente contro una piastra di chiusura (20) della corrispondente estremità del detto mantello (10), in corrispondenza di un rispettivo foro (21) della medesima.

2

RIVENDICAZIONI

3. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto forno (2) e detto mantello (10) sono reciprocamente collegati mediante le dette piastre di chiusura (20) delle estremità del mantello (10), quest'ultimo essendo inoltre supportato da una alettatura radiale esterna (26) del forno, costituita da un elemento continuo avvolto ad elica su detta paréte laterale (11) del forno, solidarmente alla medesima.

4. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi caricatori/scaricatori consistono in rispettive coclee (5) supportate ciascuna da una detta seconda incastellatura (37) in corrispondenza del detto rispettivo tubo (6) di connessione di ciascuna estremità di detto forno (2), e sono servite a tenuta di fluido una da una tramoggia di carico (8), e l'altra da un pozzetto di scarico (9).

5. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta prima incastellatura (36) comprende una coppia di rispettive rotaie anulari (41) montate su rispettivi supporti (42) estendentesi assialmente a sbalzo dalle rispettive dette estremità del mantello (10).

6. Impianto secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che ciascuna detta seconda incastellatura (37) comprende una campana (44) calzata a contatto su detti tubi di connessione del forno (6, 13) e della intercapedine mediante dette tenute striscianti (39, 40), ed una pluralità di coppie di bracci radiali (45) esternamente solidali a detta campana e supportanti solidali rispettivi steli (46) disposti paralleli all'asse di rotazione del forno e del mantello e muniti in corrispondenza delle proprie opposte estremità di rispettivi rulli folli (38) impegnati su dette rotaie (41) anulari e provvisti di spallamenti assiali rimuovibili (48) cooperanti con le rotaie medesime.

7. Impianto secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta campana (44) comprende una prima porzione cilindrica (50), di diametro minore, che è chiusa su una estremità da una piastra (51) supportante mezzi (32) per aspirare i gas che si producono all'interno di detto forno e detti mezzi caricatori/scaricatori (5), e che è calzata sull'altra estremità su un detto tubo (6) di connessione del forno, ed una seconda porzione (52), di diametro maggiore della prima, estendentesi a sbalzo da questa dalla parte opposta a detta piastra (51) e calzata sul corrispondente detto tubo di connessione (13) ella intercapedine.