CS212747B2 - Apparatus for safe manipulation of powdered coal - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro bezpečnou manipulaci s práškovým uhlím v systému pro rozmělňování uhlí na prášek, sušení práškového uhlí a jeho shromažďování v oxidační atmosféře, která by mohla být příčinou výbuchu nebo požáru práškového uhlí. Při tomto zpracování se používá pytlových filtrů, které jsou zvlášť náchylné k výbuchu nebo požáru, protože práškové uhlí se v nich může nahromadit a samovolně vznítit.

Až dosud se rozmělňování uhlí na prášek provádělo bez ochrany proti požáru nebo výbuchu. Nejčastěji se jemně rozmělněné uhlí zavádělo přímo do hořáků nebo do spalovacích komor. Dopravního vzduchu se používalo jako veškerého spalného vzduchu, potřebného· ke spalování uhlí, nebo jeho části. Je zřejmé, že při takovém použití práškového uhlí nemůže předčasné vznícení způsobit výbuch, je-li rychlost dopravního vzduchu větší, · než je rychlost šíření ohně v práškovém uhlí. Hořící částice jsou prostě vháněny do spalovací komory. Mohou však vstoupit · do pytlových filtrů nebo do zásobní nádoby, kde nebezpečí vzniku výbuchu nebo požáru není vyloučeno·. Vynález si klade za úkol vyřešit zařízení pro manipulaci s práškovým uhlím tak, aby se toto nebezpečí odstranilo.

Podstatou vynálezu je zařízení pro bezpečnou manipulaci s práškovým uhlím v systému pro rozmělňování · uhlí na prášek, sušení a opětné shromažďování, obsahující nakladač pro přivádění surového uhlí, rozmělňovač pro mletí a · ohřev kusového uhlí od nakladače na suchý prášek, odlučovač pro oddělování mouru, nádrž na skladování práškového uhlí, filtry, první potrubí spojující rozmělňovač s odlučovačem, druhé potrubí spojující odlučovač přímo s nádobou na skladování, třetí potrubí spojující odlučovač s filtry, a Čtvrté potrubí spojující filtry se skladovací nádrží, přičemž podle vynálezu je toto zařízení opatřeno prvním a druhým detektorem výbuchu, těsně spojenými s výstupem rozmělňovače, prvním, druhým, třetím a čtvrtým protiexplozním hasicím· přístrojem, spojenými s rozmělňovačem a výstupem z rozmělňovače, třetím a čtvrtým detektorem výbuchu, těsně spojenými s odlučovačem, pátým a šestým protiexplozním hasicím přístrojem, spojenými s odlučovačem, pátým, šestým, sedmým a osmým detektorem výbuchu, těsně spojenými s filtry a sedmým až dvanáctým protiexplozním hasicím přístrojem, spojenými s filtry.

Při výhodném provedení zařízení podle vynálezu, jehož odlučovač je cyklonový odlučovač, filtry jsou pytlové filtry, třetí potrubí je rozvětveno do dvou odboček, z nichž každá vede z uvedeného · cyklonového odlučovače do příslušného z pytlových filtrů, je první detektor · výbuchu umístěn u rozmělňovače, druhý a třetí detektor výbuchu jsou umístěny v prvním potrubí, a to jeden k rozmělňovači a druhý u ' cyklonového odlučovače, čtvrtý detektor výbuchu je umístěn v třetím potrubí v blízkosti cyklonového odlučovače, pátý a šestý detektor výbuchu v každé z uvedených odboček třetího potrubí, a sedmý detektor a osmý detektor v · každém z uvedench pytlových filtrů, a přičemž první protiexplozní hasicí přístroj je umístěn u rozmělňovače a je orientován k tomuto rozmělňovači, druhý protiexplozní hasicí přístroj, třetí protiexplozní hasicí přístroj a čtvrtý protiexplozní hasicí přístroj jsou umístěny v prvním potrubí a jsou orientovány směrem k rozmělňovači, pátý protiexplozní hasicí přístroj je umítěn v třetím potrubí a je orientován k cyklonovému odlučovači, šestý protiexplozní hasicí přístroj je umístěn v cyklonovém odlučovači, sedmý a osmý protiexplozní hasicí přístroj jsou umístěny každý v jedné ze dvou odboček třetího potrubí a jsou orientovány k pytlovým filtrům, devátý protiexplozní hasicí přístroj a desátý protiexploní hasicí přístroj v jednom z pytlových filtrů a jedenáctý a dvanáctý protiexplozní hasicí přístroj ve druhém pytlovém filtru.

Ve srovnání se známým stavem techniky umožňuje vynález dvojnásobným jištěním proti požáru a proti výbuchu zajistit v zařízení pro rozmělňování uhlí na prášek, jeho sušení a opětné shromažďování, bezpečnou manipulaci. Vzájemným propojením protipožárního a protivýbušného zabezpečovacího systému je navíc zajištěna jeho provozní úspornost.

Zařízení pro bezpečnou manipulaci s práškovým uhlím podle vynálezu lze použít jako příslušenství zařízení pro vhánění práškového uhlí do vysoké pece. Stejně tak lze vynálezu využít v zařízení pro splynování uhlí.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladě provedení s odvoláním na připojený výkres, na němž · je schematicky zakresleno rozmístění jednotlivých prvků pro potlačení výbuchu a ohně v zařízení podle vynálezu.

Na obrázku je patrný bunkr 10 pro skladování surového uhlí, který je na spodu opatřen násypkou 11 pro zavádění surového uhlí do rozmělňovače 12 prvním potrubím 13. Na výstupu násypky je umístěn regulátor 13a přívodu uhlí, určený pro regulaci dopravovaného množství. Na rozmělňovači 12 je napojen ventilátor 14, kterým je do rozmělňovače 12 vháněn horký vzduch.

Na výstup rozmělňovače 12, kterým rozm.ělňovač opouští práškové uhlí, je napojeno· druhé potrubí 15, vedoucí do cyklonového odlučovače 16. Obvykle asi 90 % uhelného· prášku přiváděného do cyklonového odlučovače 16 se odvádí potrubím 18 přímo do· skladovací nádrže 17. Mour, představující zbylých 10 °/o práškového uhlí vstupujícího do cyklonového · odlučovače 16 vychází z něho třetím potrubím 19 a jeho nástavci do dvojice pytlových filtrů. Mour takto oddělený a shromážděný v pytlových filtrech · 20, 21 se vyprazdňuje z těchto filtrů potrubími 22, 23 do skladovací nádrže 17.

Vynález je určen pro ochranu popsané části zařízení pro manipulaci s práškovým uhlím před poškozením výbuchem nebo · požárem uhelného prachu. Co se stane s uhlím · po jeho nahromadění ve skladovací nádrži 17 není pro vynález podstatné. Práškové uhlí se například ze skladovací nádrže 17 odvádí potrubími 25, do dalších zásobních nádrží 26, 27, které jsou na výstupní straně napojeny na vyprazdňovací potrubí 28, 29, vedoucí na neznázorněné místo použití, například pro vhánění do· vysoké pece. Práškové uhlí se také může odvádět ze zásobní nádrže 17 potrubím 30 do· další nádrže 31, která je napojena na neznázorněné · zplynovací zařízení.

Při rozmělňování uhlí, prováděném· popsaným zařízením, se poměrně vlhké kusové uhlí zavádí z bunkru 10 násypkou 11 do rozmělňovačs 12. Rozemleté uhlí se dopravuje přetlakem z rozmělňovače 12 dále druhým potrubím 15, které má obvykle průměr 75 cm, a délku okolo- 40· metrů, do cyklonového odlučovače 16 pro další zpracování. Výstupní strana cyklonového odlučovače 16 je připojena ke dvěma pytlovým filtrům 20, 21, vytvářejícím trubkové sběrače, které mohou být umístěny přibližně 1 m od horní části cyklonového odlučovače 16. Ačkoliv se zde popisuje systém pracující s přetlakem, · je odborníkům v oboru zřejmé, že se také může použít podtlakové dopravy.

Ochrana zajištěná zařízením podle vynálezu začíná u rozmělňovače 12 a pokrývá potrubní spojení k výstupu cyklonového odlučovače 16 a ke dvěma pytlovým filtrům 20, 21 pro· sbírání mouru.

Detekční část zařízení podle vynálezu, určená ke zjišťování výbuchu, je tvořena detektory výbuchu citlivými na tlak, a to na tlakovou vlnu, která by se vytvořila při výbuchu. · Detektor* uvedený v činnost · uzavře elektrický · obvod energetické jednotky ·pro spuštění rychle se vyprazdňujícího hasicího přístroje, který je elektricky spojen s touto energetickou jednotkou. První detektor výbuchu 32 je umístěn v místě výstupu druhého potrubí 15 z rozmělňovače 12. Může však být vzdálen i asi o 30· cm od tohoto· rozmělňovače 12. Druhý detektor výbuchu 33 . je také umístěn v druhém potrubí 15, ale ve větší vzdálenosti cd rozmělňovače 12, a to zpravidla asi 9 m.

Třetí detektor výbuchu 34 je umístěn v blízkosti horního konce druhého· potrubí 15, a to asi 30· m od rozmělňovače 12. Čtvrtý detektor výbuchu 35 je umístěn ve třetím· potrubí 19 z cyklonového odlučovače 16. Pátý a šestý detektor výbuchu 36 a 37 jsou umístěny v odbočkách 19a, 19b třetího potrubí 19, vedoucích do- sběračů mouru, tj. pytlových filtrů 20, 21. Sedmý a osmý detektor výbuchu 38, 39 mohou být umístěny v pytlových filtrech na jejich vstupu a na základě filtrové skříně.

Pro potlačení výbuchu jsou v zařízení strategicky rozmístěny protiexplozní hasicí přístroje, reagující na impulsy z detektorů vý buchu. První hasicí přístroj 40 je umístěn nad rozmělňovačem 12 a uvolňuje své hasicí činidlo· ve směru dolů druhým potrubím 15 a do rozmělňovače 12. Obsah tohoto protiexplozivního hasicího přístroje, schopného rychlého· vyprázdnění, je asi 10 litrů. Druhý protiexplozní hasicí přístroj 41, schopný také rychlého vyprázdnění, je umístěn poněkud dále od rozmělňovače 12 a je orientován tak, aby uvolňoval své hasicí činidlo· do druhého potrubí 15 a směrem k rozmělňovači 12. Jeho obsah je· na příklad 5 litrů hasicího činidla.

Třetí a čtvrtý protiexplozní hasicí přístroj 42, 43 jsou umístěny nahoře u konce druhého potrubí 15, a jsou také orientovány tak, aby vyprazdňovaly svá hasicí činidla přímo· do druhého potrubí 15 a směrem dolů k rozmělňovači 12. Jejich obsah je například 10 litrů.

Pro ochranu cyklonového odlučovače 16 slouží pátý protiexplozní hasicí přístroj 44, namontovaný na jeho horní části za ústím do třetího potrubí 19. Jeho- obsah může být například 5 litrů a hasicí činidlo se z něj rychle vyprazdňuje do cyklonového odlučovače neznázorněnou soustavou rozprašovacích trysek, která rozděluje činidlo do kroužícího vzduchu. Šestý protiexplozní hasicí přístroj 45 je umístěn u třetího potrubí 19 cyklonového· odlučovače 16, a uvolňuje své činidlo směrem dolů do vnitřku cyklonového odlučovače 16. Jeho obsah je například 5 litrů.

Sedmý a osmý protiexplozní hasicí přístroj 46, 47 jsou umístěny u odboček 19a, 19b, vedoucích do pytlových filtrů 20, 21. Tyto protiexplozní hasicí přístroje jsou uzpůsobeny uvolňovat svá činidla do- odboček 19a, 19b směrem dolů do pytlových filtrů 20, 21 a jejich obsah je 5 litrů. V násypce každého z pytlových filtrů 20, 21 je dále umístěno- po jednom· dalším protiexplozním hasicím přístroji, a to devátý a desátý protiexplozní hasicí přístroj 48, 49. Tyto protiexplozní hasicí přístroje 48, 49 jsou · namontovány pod úrovní násypek tak, aby uvolňovaly svá činidla do příslušných násypek soustavou rozprašovacích trysek, které rozprašují činidlo v kuželu o vrcholovém úhlu 120°. Jejich obsah je 10 litrů.

Pro další ochranu jsou u dna pytlových filtrů umístěny jedenáctý a dvanáctý protiexplozní hasicí přístroj 50, 51, uspořádané tak, aby vyprazdňovaly svůj obsah do odpovídajícího filtru. Jejich náplň má obsah 30· litrů. Těchto hasicích přístrojů 50, 51 lze také použít pro potlačování ohně.

Hasicím činidlem použitým v uvedených dvanácti protiexplozních hasicích přístrojích 40 až 51 je bromchlormethan nebo · · podobná látka. Mechanismus, kterým tato činidla působí, může být chemická inhibice. Jelikož se soudí, že hoření je chemickou reakcí, závisí na určitých radikálech v oblasti před plamenem, aby se jejich řetězce rozvětvovaly a podporoval se tak postup čela plamene. Ha logenované uhlovodíky, jako je bromchlormethan a bromtrifluormethan s těmito· radikály regují a ukončují tak řetězce.

Do zařízení jsou dále včleněna ústrojí pro ochranu proti ohni, zahrnující hasicí přístroje s náplní kysličníku uhličitého, rozmístěné tak, aby se po vyslání impulzů z detektorů požáru mohla hasicí náplň vyprázdnit směrem do· těch částí zařízení podle vynálezu, které jsou zvlášť citlivé na nebezpečí požáru.

K tomuto· účelu je ve spojení s rozmělňovačem 12 umístěn první detektor ohně 61. Druhý detektor ohně 62 je sdružen s cyklonovým odlučovačem 16 přes jeho třetí potrubí 19. Třetí a čtvrtý detektor ohně 63, 64 jsou uspořádány ve spojení s pytlovými filtry 20, 21. Tyto čtyři detektory ohně 61, 62, 63, 64 chrání hlavní část zařízení pro manipulaci s práškovým uhlím před požárem, a to prostřednictvím odpovídajících hasicích přístrojů, se kterými jsou spojeny. Je však žádoucí, aby byla zajištěna ochrana proti ohni i v navazujících částech. Z tohoto důvodu jsou ve skladovací nádrži 17 umístěny pátý a šestý detektor ohně 65, 66, které mohou registrovat vznik požáru jak v této· nádrži 17, tak i v navazujících nádržích 26, 27 a 31.

Hasicí přístroje ovládané detektory ohně jsou umístěny následovně: První, druhý a třetí hasicí přístroj 71, 72, 73 jsou spojeny s rozmělňovačem 12. Čtvrtý hasicí přístroj 74 je spojen s cyklonovým odlučovačem 16. Čtyři další hasicí přístroje 75, 76, 77 a 78 jsou umístěny uvnitř pytlových filtrů 20, 21. Devátý, desátý a jedenáctý hasicí přístroj 79, 80, 81 lze sdružit s nádrží 17, zatímco navazující nádrže 26, 27, 31 jsou ve spojení s posledními třemi hasicími přístroji 82, 83, 84.

Hasicí přístroje pro potlačování výbuchu a pro · hašení ohně jsou spojeny s výše uvedenými detektory výbuchu a ohně známým způsobem. Rozumí se dále, že detektory výbuchu 32 a 39 a detektory ohně 61 až 66 jsou spojeny také s ovládacími ústrojími jednot-

Claims (2)

1. PŘEDMÉT

   1. Zařízení pro bezpečnou manipulaci s práškovým uhlím v systému pro· rozmělňování uhlí na prášek, sušení a opětné shromažďování, obsahující nakladač pro přivádění surového uhlí, rozmělňovač pro mletí a ohřev kusového uhlí od nakladače na suchý prášek, odlučovač pro oddělování mouru, nádrž na skladování práškového uhlí, filtry, první potrubí spojující rozmělňovač s odlučovačem, druhé potrubí spojující odlučovač přímo s nádobou na skladování, třetí potrubí spojující odlučovač s filtry, a čtvrté potrubí spojující filtry se skladovací nádrží, vyznačené tím, že je opatřeno prvním a druhým detektorem výbuchu (32, 33), těsně spojenými s výstupem (15) rozmělňovače (12), prvním, druhým, třetím a čtvrtým protiexplosním hasicím přístrojem (40, 41, livých prvků zařízení pro manipulaci s práškovým uhlím, takže při signalizaci nebezpečí může být celé zařízení odstaveno.

   Jelikož ke vznícení práškového· uhlí může dojít také v důsledku přítomnosti kovu v uhlí, a tento kov se tře o kovová potrubí a jiné prvky zařízení, takže dochází k jiskření. Je proto účelné umístit do určitých oblastí zařízení magnety pro zadržování magnetických kovů před vstupem do zařízení pro manipulaci s práškovým uhlím. Jako příklad je ve výkrese znázorněn magnet 90, umístěný v horní části bunkru 10.

   Při nastavování detektorů se v zařízení nejprve určí hladina normálního· tlaku. Osm detektorů výbuchu 32 až 39 se pak nastaví tak, aby byly citlivé na tlak o něco vyšší než je normální provozní tlak. Vznikne-li při manipulaci s práškovým uhlím vyšší tlak, uvedou se v činnost protiexplosní · hasicí přístroje. Podobně se předem určí normální provozní teplota a šest detektorů ohně 61 až 66 se nastaví na teplotu o něco vyšší. Překročí-li se při provozu tato teplota, uvedou se v činnost odpovídající hasicí přístroje. Při výhodném uspořádání jsou tyto hasicí přístroje pro hašení ohně v provozu pro vyloučení zdroje vznícení, čímž se zabrání jednak výbuchu a jednak se uhasí oheň. Při takovém uspořádání je účelné, aby se uvedením v činnost detektorů ohně a odpovídajících hasicích přístrojů vypojil systém pro potlačování výbuchu, aby se tak vyloučila nutnost znovu plnit zbytečně vyprázdněné protiexplosní hasicí přístroje. V každém případě to může obsluha zařízení provést ručně, dovolí-li to okolnosti.

   Pro zajištění obzvláštní míry bezpečnosti je dále účelné do zařízení ještě umístit · ručně ovládané hasicí přístroje · ohně. Ve znázorněném provedení jsou umístěny tři takové hasicí přístroje 91, 92, 93, a to· jeden ve spojení s bunkrem 10, jeden se skladovací nádrží 17 a jeden s navazujícími nádržemi 26, 27 a 31.

   vynalezu

   42, 43), spojenými s rozmělňovačem (12) a výstupem z rozmělňovače (12), třetím a čtvrtým detektorem výbuchu (34, 35), těsně spojenými s odlučovačem (16), pátým a šestým protiexplozním hasicím přístrojem (44, 45), spojenými s odlučovačem (16), pátým, šestým, sedmým a osmým detektorem výbuchu (36, 37, 38, 39), těsně spojenými s filtry (20, 21) a sedmým až dvanáctým protiexplozním hasicím přístrojem (46, 47, 48, 49, 50, 51), spojenými s filtry (21, 20).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, jehož odlučovač je cyklónový odlučovač, filtry jsou pytlové filtry, třetí potrubí je rozvětveno do dvou odboček, z nichž každá vede z uvedeného cyklónového odlučovače do příslušného· z pytlových filtrů, vyznačené tím, že první · detektor výbuchu (32) je umístěn těsně u roz212747 mělňovače (12), druhý detektor výbuchu (33) a třetí detektor výbuchu (34) jsou umístěny v prvním potrubí (13), a to jeden směrem k rozmělňovači (12j a druhý u cyklónového odlučovače (16), čtvrtý detektor výbuchu (35) je umístěn v třetím potrubí (19) ' v blízkosti cyklónového- odlučovače (16), pátý detektor výbuchu (36) a šestý detektor výbuchu (37) v každé z uvedených odboček (19a, 19b) třetího potrubí (19), a sedmý detektor výbuchu (38) a osmý detektor výbuchu (39) v každém z uvedených pytlových filtrů (20, 21), a přičemž první protiexplozní hasicí přístroj (40) je umístěn u rozmělňovače (12) a je orientován k tomuto rozmělňovači (12), druhý protiexplozní - hasicí přístroj (41), třetí protiexplozní hasicí přístroj (42) a čtvrtý protiexplozní hasicí přístroj (43) jsou umístěny v prvním potrubí (13) -a jsou orientovány směrem k rozmělňovači (12), pátý protiexplozní hasicí přístroj (44) je umístěn v třetím potrubí (19) a je orientován k cyklónovému odlučovači (16), šestý protiexplozní hasicí přístroj (45) je umístěn v cyklónovém odlučovači (16), sedmý protiexplozní hasicí přístroj (46) a osmý protiexplozní hasicí přístroj (47) jsou umístěny každý v jedné ze dvou odboček (19a, 19b) třetího potrubí (19) a jsou orientovány k pytlovým filtrům (20, 21), devátý protiexplozní hasicí přístroj (48) a desátý protiexplozní hasicí přístroj (49) v jednom z pytlových filtrů (20) a jedenáctý a dvanáctý protiexplozní hasicí přístroj (50, 51) ve druhém pytlovém filtru (21).