CS219102B1 - Facility for eliminating the products originating by thermal separating of material - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení k eliminaci zplodin vzniklých při tepelném dělení - materiálu pomocí pěny, například pid dělení materiálu -kyslíkoacetylenovým, případně plazmovým hořákem.

Eliminace zplodin, vzniklých při tepelném dělení materiálu se v současné době provádí několika způsoby, a to bud' odsáváním, nebo eliminace pomocí vodních pracovních stolů, kde voda je umístěna ve speciální vaně a vodní hladina ve vaně sahá pod úroveň, případně i nad úroveň děleného materiálu. V případě použití plazmového horáku je tento· navíc často vybaven vodní prstencovou tryskou vytvořenou kolem hořáku, která vytváří ochranný vodní plášť.

Nevýhodou eliminace zplodin vzniklých při tepelném dělení odsáváním je, -že· odsávací zařízení vyvozuje značnou hlučnost prime v blízkosti pracovníka, -což zhoršuje jeho pracovní podmínky. Mimo to v zimním Období dochází ke značným ztrátám tepla obsaženého v odsávaném vzduchu.

Při tepelném dělení například plazmovými hořáky je .č-asttc· navíc zapotřebí i speciální filtrační jednotka pro eliminaci zvýšeného -obsahu například nitrozních plynů. Přitom náklady na výstavbu .kompletní odsávací jednotky často převyšují náklady na základní technologii.

Nevýhodou eliminace .zplodin při tepelném dělení pomocí vodních pracovních stolů je, že v případě, kdy voda nesahá -nad dělený materiál a hořák není ponořen pod hladinou védy, nebo kdy není použito prstencové trysky pro vytvoření vodního pláště -kolem hořáku, vychází škodlivé zplodiny kolem hořáku do ovzduší. - hořák je přitcim zdrojem zvýšené hladiny hluku a světelného -záření. V případě ponoření hořáku ped vodní hladinu, nebo- při vytvoření vodního pláště koiem hořáku, je znemožněna jednak -kontrola výšky hořáku nad děleným materiálem a jednak kontrola .tepelného pochodu a je snížen výkon řezání.

Další nevýhodou je manipulace -s mokrými výpalky, přičemž mokré řezné hrany jsou napadány mikrcrzí již během nutného sušení výpalků. Další nevýhodou je, že voda po použití obsahuje značné množství nečistot jak mechanicky, tak -chemicky vázaných a nelze - jí z hygienických důvodů vypouštět do běžné kanalizace.

Taiktéž je znalma likvidace zplodin, -kde proud plazmy produkovaný plazmovým hořákem je cbk lepen - -vrstvou, sestávají c í z jemino až hrubozrnného zvláště - práškcvitéfao nebo pěnovitého -materiálu, nebo tekutého materiálu. Nanášení této vrstvy probíhá před nebo během.· procesu pálení, bezprostředně před řeznou zónou na nebe pod děleným materiálem·. Příkladně - je dělený materiál umístěn nad pánovitou, práškovitou, nebo tekutou vrstvou.

Nevýhodou tohoto způsobu je, že -v případě použití práškovitého -materiálu jako ochranné - vrstvy, dochází při jeho tepelném rozkladu k tvorbě škodlivých plynů, jako například fosgenů a fluorovodíků. V případě použití pouze pěny, -nebo vody, je řešena pouze likvidace zplodin, ale není řešen problém vzniklé nasycené ochranné látky škodlivinami jako například kyselinou -dusičnou a jinými rozpustnými i neroizpustnýml látkami, což přináší stejné nevýhody, jako u známých vodních -stolů.

.Výše uvedené nevýhody Odstraňuje zařízení ik eliminaci zplodin vzniklých při tepelném -dělení materiálu pomocí pěny, podle vynálezu, sestávající z nádrže v jejíž hcirní části je umístěn pracovní rošt pro uložení dělaného .imteriálu pod hořákem. Podstatou vynálezu je, že -nádrž je napojena- na přívod kapaliny pro pěnu, přičemž -dolní část nádrže je opatřena - vývodem pro odvádění znečištěné kapaliny pěny -s vyústěním, pro vytvoření pěnOvého pláště u hořáku. Podstatou vynálezu dále je, že vývod mezi doinlí částí nádrže a vyústěním u - hořáku je - opatřen. čerpadlem. Podstatou, vynálezu dále je, že vývod mezi čerpadlem- a vyústěním u hořáku je opatřen ventilem. Podstatou vynálezu -dále je, že vývod za- čerpadlem je propojen. -s horní -částí nádrže přes ventil. Podstatou vynálezu dále je, že -výstup čerpadla je napojen, před případným propojením ' vývodu -s hloimí částí nádrže, přes -zpěňovač, který je popřípadě opatřen přívodem pro. přídavnou atmosféru. Podstatou vynálezu posléze je, že přívod kapaliny pro pěnu je tvořen vstupním -směšovacem a -hladinový-mí spínačem.

Výhodou řešení podle vynálezu je, že je zajištěno dokonalé -samočinné -míšení a tvorba pěny a její - přívod do prostoru - kolem zdroje zplodin, přičemž je tím-to zajištěna jak řádná eliminace zplodin talk i jejich -likvidace, neboť zplodiny jsou absorbovány do povrchu kapalinových blan pěny, která se vlivem teploty vzniklé při tepelném dělení volně odpařuje, -čímž -se odděluje kapalina pěny od zplodin, které zůstávají na povrchu -děleného materiálu ve zmenšené míře a neovlivňují další technologický proces. Tím, že -se jedná o suchý proces nedochází oproti -dosud známým vodním -vanám k zakalení- řezných hran, je odstraněn problém manipulce s mokrými výpaliky .a je odstraněno dodatečné sušení výpalků a- jeho následného vzniku urkrokoroze výpalků. Je rovněž odstraněn problém -s likvidací použité hygienicky závadné vody, jelikož vlivem soustavného· -doplňování odpařené kapaliny pěny nedochází ke koncentraci škodlivin.

Oproti eliminaci zplodin odsáváním nevyžaduje řešení podle vynálezu v- zimním období nutnou obnovu teploty vzduchu na pracovišti, která se odsáváním snižuje. 0proti tornu jsou náklady -na zařízení podle Vynálezu, jakož i provozní náklady podstatně nižší.

Na výkresu je v pří kladném provedení schematicky znázorněn předmět vynález u, kde výška hladiny pěny je znázorněna-· pcdv úrovní děleného .materiálu.

Zařízení sestává z nádrže 2 pro pěnu 4. V horní části nádrže 2 je umístěn pracovní rošt 15 pro uložení - děleného- .materiálu 1. Pracovní rošt 15 je - například pevný, . .nebo výklopný -s pomocným dnem. Nádrž 2 je napojena na přived kapaliny pro pěnu 4, přičemž přívod kapaliny je příkladně tvořen vstupním, směšovačem 9 a hladinovým - - spínačem 10. Vstupní směšovač 9 je opatřen například prvním vstupem 7 kapaliny, například - vody, a. druhým vstupem· 8 . - například -zpěňovacího přípravku. Dolní -část nádrže 2 je opatřena vývodem 16 pro odvádění znečištěné kapaliny 6 pěny s vyústěním 5, pro vytvoření pěnového- pláště 41, -u hořáku 3. Vyústění 5 u hořáku 3 je tvořeno například tryskou s nejméně jedním otvorem, která je pro tvarové dělení s výhodou prstencového tvaru. Vývod 16, mezi dolní částí nádrže 2 a vyústěním 5 u hořáku 3, je popatřen čerpadlem 11 -s filtrem. V příkladném provedení je dále vývod 16, mezi čerpadlém 11 aii vyústěním 5 u hořáku 3, opatřen ventilem 14. V dalším příkladném provedení je vývod 16 za čerpadlem 11 propojen s horní částí nádrže 2 přes ventil, například přes ventil- 14. V tomto případě je ventil 14 tvořen například trojcestnýim kohoutem. V dalším příkladném provedení je výstup čerpadla 11 napojen, před -případným propojením vývodu 16 s horní částí nádrže 2, přes zpěňovač 12, který je popřípadě opatřen přívodem 13 pro přídavnou atmosféru, například vzduchu, vodíku, kysličníku uhličitého, argonu -a podobně. Při použití zpěňovače 12, tvořeného- například - mechanickým nebo pneumatickým' mísičeim, je vyústění 5 u hořáku 3, -tvořené například tryskou, dimenzováno většími otvory. Vstup nové kapaliny do nádrže 2 a vstup -do horní části nádrže 2 od čerpadla 11, lze -s výhodou opatřit s tryskami.

Úroveň výšky hladiny pěny 4 je v rozmezí pod -až nad děleným -materiálem 1 podle potřeb da«né technologie.

iDěl-e^ný materiál 1 je uložen na pracovním roštu 15 pod hořákem 3 pálícího zařízení. Na první vstup 7 vstupního -směšovace 9 je napojena kapalina, například voda z vodovodní sítě -a: na> druhý vstup 8 se přivádí za účelem vytvoření pěny, povrchová aktivní látka například -na bázi -alkalických kovů. V případě, kdy jako kapaliny je použito speciální kapaliny určené k tvorbě pěny 4, je zásobník -této speciální kapaliny napojen na první vstup 7 a druhý vstup 8 není zapojen. Vstupní směšovač 9 umožňuje dávkování i dalších přísad, jako například barviva, změkčcvadla vody, aktivních látek -a podob; ně; - - Uvedením vstupního směšovace 9 v činnost, naplní se nádrž 2 například jedno až tříprocentním roztokem povrchové -aktivní látky -ve vodě, podle zvoleného -dávkování vstupního směšovace 9. Hladinový spínač 10 snímá potřebnou výšku hladiny znečištěné kapaliny 6 pěny v dolní části nádrže 2. V případě, kdy ústí vstupu do nádrže 2 je opatřeno tryskou, je přiváděná kapalina přímo přeměňována v pěnu 4, -která je v nádrži 2 intenzívně míšena dynamickými účinky expandujících plynů -vzniklých při tepelném dělení 'materiálu. Tím jsou zplodiny •rroděteny do jednotlivých lokalit pěn 4, kde jsou následkem povrchového napětí blan pěny 4 -násilně lokalizovány. Vzniklá znečištěná pěna 4 klesá ke dnu -nádrže 2, kde je následkem - svého znečištění a hydrostatickým tlakem pěny 4 zkapalňována. Takto vzniklá znečištěná kapalina 6 pěny, v níž jsou obsaženy exhaláty, je přes filt^ir -odčerpána čerpadlem· 11 k vyústění 5 u hořáku 3. Pěnový plást 41 vzniká buď expanzí stlačené kapaliny z vyústění 5, neibo v případě použití zpěňovače 12, nebo čerpadla 11 jako zpěňovače, vystupuje pěnový plášť 41 u hořáku 3, volně z vyústění 5. Odčerpané zplodiny z nádrže 2 a zplodiny vzniklé kolem hořáku 3 jsou absorbovány v pěnovém plášti 41, -který zůstává na povrchu děleného materiálu 1. Volným odpařováním, následkem tepla vzniklého při tepelném dělení, se odděluje kapalina z pěny 4 a zplodiny -zůstávají mechanicky vázané jako mikrclúsady na povrchu - děleného- materiálu 1. Tyto imikroúsady -se ponechávají v jednotlivých případech na povrchu materiálu bez vlivu na -další technologický proces. V jednotlivých případech zůstávají pod -nátěrem, nebo jsou odstraňovány až při tryskání nebo při třískovém obrábění výpalků.

V případě použití ventilu 14 je možno obnovovat a regulovat výšku hladiny pěny 4 v -nádrži 2 a -regulovat velikost pěnového pláště 41. Výstup z čerpadla 11, napojený na horní část nádrže 2 je -opatřen na vstupu do nádrže- 2 například tryskami pro tvorbu pěny 4 před započetím práce. Zařízení podle vynálezu pracuje jako samostatná pracovní jednotka, která úbytek vzniklý -odpařováním při -tepelném dělení, automaticky doplňuje novou kapalinou.

Vynález lze využít ve všech -odvětvích průmyslu, kde se používá tepelného způsobu dělení materiálu. U stávajících, již vybavených pálicích zařízení lze využít -s výhodou tam, kde- jsou dosud využívány vodní pracovní -stoly, neb o stoly vybavené odsáváním.

Claims (7)

1. Zařízení k eliminaci zplodin, vzniklých při tepelném dělení materiálu, pomocí pěny, sestávající z nádrže, v jejíž horní části je umístěn pracovní 'rošt pro uložení ’děleného< materiálu pod hořákem, vyznačující se tím, že nádrž (2) je napojena na přívod kapaliny pro pěnu (4), přičemž dolní část nádrže (2) je opatřena vývodem (16] pro odvádění znečištěné kapaliny (&) pěny s vyústěním (5), pro vytvoření pěnového pláště (41] u hořáku (3].

2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že vývod (16), mezi ' dolní částí nádrže (2) a vyústěním (5) u hořáku (3), je opatřen čerpadlem (11).

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačující se tm®, že vývod [16], mezi čerpadlem (11] a vyústěním (5) u horáku (3 ], je opatřen ventilem (14).

4. Zařízení podle bodů 2, 3, vyznačující se tím, že vývod (16) za čerpadlem (11] je propojen s horní částí nádrže (2] přes ventil, například přes ventil (14).

5. Zařízení podle bodů 2, 3, 4, vyznačující se· tím, že výstup čerpadla (11) je napojen, před případným přepojením vývodu (1&) s horní částí nádrže (2), přes zpěňovač (12).

6. Zařízení podle bedu 5, vyznačující se tím, 'že zpěňoivač [12] je opatřen přívodem (13] pro přídavnou atmosféru.

7. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že přívod kapaliny pro pěnu (4) je tvořen vstupním směšovačem (9) a hladinovým spínačem (10).