CZ791U1 - Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí - Google Patents

Description

Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlíⁿ

Oblast techniky

Technické řešení se týká dospalovacího prostředku maloobjemové pece pro výrobu dřevného uhlí a řeší vhodným uspořádáním regulačních, odtahových á dospalovacích prvků tohoto zařízení umožnit další potřebné dospalování spalin odváděných z pracovního prostoru pece, čímž dochází k výraznějšímu snížení obsahu, zejména dehtových zplodin, což vede ke zlepšení hygieny práce a ekologie okolního prostředí.

Dosavadní!» stav techniky

Doposud je známá pec pro výrobu dřevného uhlí, v jejíž střední části stropu je utvořen vyúsťovací otvor odtahu spalin, na jehož osazení je nasazen komín opatřený regulačními prvky, jakými jsou např. uzávěr, klapla anebo usměrňovač a tlumič tahu komína. Dále je znám odvod vznikajících spalin z pracovního prostoru retortové pece pro výrobu dřevného uhlí. V pracovním prostoru této pece jsou po jeho obvodu rozmístěny tvarové zábrany dosahující téměř 1/3 výšky pláště pece a vytvářející vnitřní prstenec. Ve spodní části je každá zábrana opatřena výřezem, do něhož jsou vsunuty přívody vzduchových kanálů vyúsťujících do vnitřního prostoru pece. Odvod vzniklých spalin je usměrňován prostřednictvím obvodových zábran, přes odtahové kanálky spodní části profilovaného základového prstence do svislých odtahových snimatelných komínků, pravidelně rozmístěných po celém obvodu retortové pece. Rovněž je znám odtah spalin mobilní retortové pece dle PV 21 78-91 A. Ke stropní vnitřní části pláště pece je prostřednictvím úchytů přichycen usměrňovač tahu kruhového tvaru, který je uchycen soustředně se stropem pláště pece. V jeho střední části je vytvořen rozhořívací otvor s odnimatelnou klapkou. V přední části pláště pece jsou vytvořeny nad usměrňovačem tahu odtahové otvory, vyúsťující do centrálního kouřovodného kanálu, přichyceného z přední části pláště pece a vyúsťujícího v jeho spodní části do odtahového komínku opatřeného jednak regulační klapkou tahu, jednak tlumičem tahu a jednak uzavírací klapou tahu komínku.

'β» ?> 1

- 2 Tlumič tahu klcbotúccvého tvaru je excentricky ustaven na odtahovém komínku tak, že jednou svou boční plochou na něj doléhá ze strany pece, přičemž pod zbylou boční plochou je umístěn a k odtahovému komínku, popřípadě k centrálnímu kouřovodnému kanálu upevněn odkapávač dehtu se sběrnou nádobou. Ve spodní části centrálního, kouřovodného kanálu může být a alternativně je umístěno dospalovací zařízení odváděných spalin, kterým je např. dospalovací topeniště, nebo dospalovací plynový hořák, alternativou je i to, že nad vyústěním centrálního kouřovodného kanálu do odtahového komínku je tento centrální kouřovodný kanál ve své spodní části zúžen a vytvarován do tvaru dýzy.

Známý je i spalinový odtah retortní pece na suchou destilaci dříví dle PV 2530-92, tvořený přepadovým komínem, který je ve své vrchní části opatřen kolenem. K druhému konci kolena je připevněno potrubí, napojené na svislý komín, jež je ustaven souběžně vedle tělesa pece. Svislý komín je v jeho spodní části uzavřen komínovým dnem, které je opatřeno odtokem s ventilem, přičemž dále je tento komín opatřen chladičem a v horní části spalovací komorou tvořenou hořákem a katalyzátorem. Regulace tahu a odtahu vznikajících spalin se provádí prostřednictvím regulačních a uzavíracích prvků, jakými jsou např. regulační klapy* a klapkové uzávěry.

Nevýhodou odtahu spalin umístěného ve střední části stropu retortové pece a odvodu spalin přes soustavu odtahových snimatelných komínků je to, že nevhodným umístěním odtahu dochází ke skapávání hořlavých, dehtových látek na horní horizontální části pece» kde vzniká nebezpečí jejich vzplanutí a s možností následného rozfoukání odhořívajícího dehtu do okolního prostoru. Tento nežádoucí stav znesnadňuje manipulaci obsluhy při provádění kontroly a jiných činností, což je nežádoucí zejména z hlediska bezpečnosti práce. Další nevýhodou těchto odtahů a odvodů spalin je to, že tato řešení neumožňují při uvedení pece do činnosti a jejich následném provozu dospalování vznikajících nežádoucích dehtových zplodin odváděných ve spalinách mimopracovní prostor pece, čímž dochází ke značnému zamořování okolního prostředí těmito látkami.

Nevýhodou odtahu spalin mobilní retortové pece je to, že regulace odváděných spalin z pracovního prostoru pece se provádí pouze regulační klapkou tahu odtahového komínku. V případě

rozhořívání vsázky, kdy vzniká v pracovním prostoru pece nadměrné množství spalin, není možno takto řešeným odtahem provádět odtahování spalin bez přiškrcování tahu spalin, což vede k nežádoucímu utlumování karbonisačního procesu v peci. Rovněž nevýhodou je to, že přiškrcováním tahu spalin se v centrálním kouřovodném kanálu zvyšuje koncentrace dehtových zplodin odváděných ve spalinách z pracovního prostoru pece. Tento vyšší obsah dehtových zplodin je příčinou tvorby dehtových nárůstů a nalepenín na vnitřních plochách stěn, zejména centrálního kouřovodného kanálu, čehož důsledkem je nutnost jeho častějšího čištění od těchto usazenin. Nevýhodou je i to, že při vyšším obsahu dehtových spalin v odváděných plynech a při přiškrcování tahu spalin nedochází i při činnosti dospalovacího zařízení k požadovanému dospálení těchto nežádoucích zplodin, které tak zamořují okolní prostor. Nevýhodou spalinového odtahu retortní pece na suchou destilaci dříví je to, že vznikající plyn je jednak veden odtahovým potrubím relativně značné délky a jednak je odtah opatřen spalovací komorou umístěnou v horní části svislého komína. Tímto řešením odtahu spalin s následným dospálením nežádoucích dehtových zplodin až v jeho koncové části dochází k intenzivnějšímu zchlazování unikajícího plynu, který tím kondenzuje na vnitřních stěnách tohoto odtahu, přičemž vzniklý kondenzát vytváří usazeniny v jednotlivých částech odtahového potrubí a tyto jsou příčinou jejich zmenšeného průtočného průřezu a v krajním případě až zaslepení potrubí ' dehtovou smolou.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody odstraňuje dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí sestávající z centrálního kouřovodného kanálu vyúsťujícího do odtahového komínku s regulačními prvky tahu spalin. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že centrální odtah spalin je rozdělován příčkou na minimálně dvě spalinové odtahové sekce vyúsťující do prvního propojovacího spalinového odtahového kanálu a dalších t.j. druhého propojovacího spalinového kanálu, vyúsťujících do odtahových komor opatřených minimálně jedním kouřovodným, s výhodou i dospalovacím kanálem. Podstatou je i to, že v minimálně jedné ze spalino-

vých sekcí centrálního odtahu spalin je umístěna regulační v / klapa. Podstatou je rovněž to, že kouřovodný a dospalovací kanál je suvně vložen a upevněn do otvoru stropu odtahové komory, přičemž do kouřovodného a dospalovacího kanálu ústí dospalovací zařízení. Podstatou je dále to, že kouřovodný a dospalovací kanál ve své střední části přechází v difuzor. Další podstatou je to, že dospalovací zařízení je tvořeno topeništěm odděleným od vnitřního prostoru odtahové komory a vyúsťujícím v rozdělovači plamene.

Výhodou dospalovacího prostředku pece pro výrobu dřevného uhlí, podle navrhovaného technického řešení je to, že velice vhodným uspořádáním centrálního odtahu spalin, odtahového a dospalovacích prvků je umožněno velice intenzivního dospálení ekologicky závadných plynů odváděných z pracovního prostoru pece. Další výhodou je to, že tento dospalovací prostředek sestává ze dvou na sobě nezávislých odtahových sekcí, což umožňuje provést úplné uzavření některé z nich, při nepředpokládaných a nutných opravách odtahového traktu spalin, a to i za plného provozu pece. Rovněž výhodou je to, že rozdělením vznikajících spalin do dvou na sobě nezávislých sekcí je možno dospalovat tyto spaliny v každém z dospalovacích kouřovodných odtahových kanálů což dále zvyšuje míru čistoty vycházejících spalin po jejich dospálení, a to zejména při uvedení pece do provozu, kdy vzniká největší množství škodlivých látek. Výhodou je i to, že při značném rozhoření vsázky, kdy vzniká poměrně značné množství spalin, není nutno provádět nežádoucí násilné přiškrcování tahu spalin. Rozdělením proudu odcházejících spalin do několika sekcí s následnou regulací tahu v těchto sekcích nedochází k tak intenzivnímu utlumení karbonizačního procesu, což má při jednotlivých provozních režimech pece velice příznivý vliv na výslednou výtěžnost vyráběného dřevného uhlí. Výhodou je dále to, že konstrukčním řešením odtahových komor s dospalovacím zařízením je celý pláší kouřovodného odtahového dospalovacího kanálu po celé své ploše intenzivně zahříván, čímž se výrazně zabraňuje tvorbě dehtových nánosů, nálepů a usazenin. Výhodou je zároveň to, že vhodně volenou soustavou regulačních a uzavíracích prvků tohoto prostředku lze provádět velice účinnou regulaci odváděných spalin, a to v závislosti na provozních stavech pecí pro výrobu dřevného uhlí.

_ 5 Přehled obrázků na výkresech

Na přiloženém výkrese je zobrazeno dospalovací zařízení pece pro výrobu dřevného uhlí, kde obr. 1 je jeho bokorysem, obr. 2 půdorysem a obr. 3 schématicky naznačenou alternativou topeniště.

Příklad·· provedení technického řešení

Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí, podle příkladného provedení sestává z centrálního odtahu 1_ spalin válcového tvaru, který je svou vstupní částí napojen na otvor pro odtah spalin z pracovního prostoru pece pro výrobu dřevného uhlí. Centrální odtah 1, spalin je v jeho horní části uzavírán víkem esn írról nífoíkhHíhhn , přičemž vnitřní prostor centrálního odtahu 1, spalin je po celé své délce rozdělován příčkou 5” na dvě na sobě nezávislé spalinové odtaho vé sekce vyúsťující do prvního propojovacího spalinového odtahového kanálu 2 ^a druhého propojovacího spalinového odtahového kanálu 5' odtahového dílu 4. V každé ze spalinových sekcí centrálního odtahu 1 spalin je na čepech otočně uložena uzavíra cí a regulační klapa 2 mající polokruhový tvar nebo tvar kruhové úseče. První a druhý propojovací, a spalinové, odtahové kanály 5, 5' ústí jednotlivě do od sebe vzájemně oddělených odtahových komor 6. ^^e- ^ně a stropu každé z odtahových komor 6 3^{e V}Y“ tvořen kruhový otvor. Do otvoru stropu odtahové komory 6 je suvně vložen a upevněn kouřovoaný odtahový dospalovací kanál 7 těsněný pískovým zásypem 8 vsypaným do prostoru mezi neoznačený úhelník přichycený po celém obvodu otvoru na vnější části stropu odtahové komory 6, ^a vnější stěnu kouřovodného odtahového dospálovácrho kanalu 7.\0dtahovy dospalovací kanal £ je tvořen ocelovou rourou, která v její spodní části přechází zúžením v difuzor 9, jež svým rozšířením dále přechází v komínek opatře ný jednak regulační klapkou 12 tahu spalin a jednak posilovačem tahu se směrovým křidélkem. Do otvoru dna odtahové komory £ je suvně ixloženo dospalovací zařízení .£0.,· např. plynový dospalo vací hořák, přičemž- toto dospalovací zařízení 10 je vsunuto a ústí do^odtahového dospalovacího kanálu 7. Regulace plynového hořáku t.j. poměru přiváděného vzduchu a přiváděného plynu je prováděna regulační přívěrou 11 vzduchu plynového dospalovacího hořáku a regulací množství plynu přicházejícího do hořáku. Alternativně je dospalovací zařízení 10 tvořeno dospalovacím topeništěm sestávajícím z roštu 25 topeniště umístěného ve spod ní části odtahové komory 6. Přístup k roštu 25 topeniště je dvířky 26 topeniště, v nichž je připevněn nenaznačený regulační prvek tahu topeniště. Nad roštem 25 topeniště je upevněn např. trychtýřovitý vzduchový uzavřený kanál 27 oddělující vnitřní prostor odtahové komory 6 od prostoru topeniště a vyúsťující v rozdělovači 28 plamene. Takto řešené dospalovací zařízení:10 je opět vústěno do kouřovodného odtahového dospalovacího kanálu

7. Další alternativou je to, žeYoatahový do spalovací kanal 7 je na své koncové části t.j. komínku opatřen katalyzátorem 13 odváděných spalin.

Po uvedení pece pro výrobu dřevného uhlí do provozu t.j. po jejím zapálení jsou vzniklé plynné produkty odváděny z pracovního prostoru pece otvorem pro odtah spalin do centrálního odtahu 1 spalin, ve kterém jsou obě uzavírací a regulační klapy 2 nastaveny do polohy otevřeno, přičemž míra jejich otevření závisí na celkovém množství vzniklých odcházejících spalin. Tyto spaliny jsou již v centrálním odtahu 1. spalin rozdělovány do prvního propojovacího spalinového odtahového kanálu 2 a druhého propojovacího spalinového odtahového kanálu 5 * odtahového dílu 4 a jsou vedeny do odtahových komor _6, kde obtékají vnější válcovou stěnu kouřovodného odtahového dospalovacího kanálu 7. Ve spodní části kouřovodného odtahového dospalovacího kanálu 7 jsou spaliny strhávány jednak proudem a jednak rychlostním proudem dospalovacího zařízení 1 0, t.j. plynreého dospalovacího hořáku, vyúsťujícího do vnitřního prostoru kouřovodného odtahového dospalovacího kanálu 7. Regula ce tahu spalin v kouřovodném odtahovém dospalovacím kanálu 7 se může provádět jednak vysouváním a zasouváním válcového tělesa kouřovodného odtahového kanálu 7 a/nebo hořáku dospalovacího zařízení 10 vzájemně vůči sobě, čímž dochází k nastavování optimálních poměrů spalin - vzduchu - dospalovacího plynu a jednak regulací ”tahu”Vódtahového dospalovacího kanalu 2 regulační klapkou 12 tahu spalin, popřípadě se oba způsoby regulace orovádějí současně. Tato regulace zároveň s vhodně voleným tvarěm*?>dtahového dospalovacího kanalu 7, t.j. prechodem v difuzor £ P¹*⁰ zvýšení rychlosti dospalovacích plynů umožňuje další poměrně účinné dospálení odcházejících spalin. Konstrukce odtahové komory 6 umožňuje použití i několika kouřovodných odtahových dospalovacích kanálů 7 např. dvou až tří, čímž lze alternativně opět zvýšit účinnost a míru dospal ní odcházejících spalin.

Claims (5)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1· Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí sestávající z centrálního kouřovodného kanálu vyúsťujícího do odtahového komínku s regulačními prvky tahu spalin, vyznačený tím, že centrální odtah (1) spalin je rozdělován příčkou (5”) na minimálně dvě spalinové odtahové sekce vyúsťující do prvního propojovacího spalinového odtahového kanálu (5) a !?·*-=* druhého propojovacího spalinového kanálu (5*)» vyúsťujících do odtahových komor (6) opatřených minimálně jedním kouřovodnýmg=g=,výžioUgižs dospal ovacím kanálem (7).
2. 2. Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí, podle bodu 1., vyznačený tím, že v minimálně jedné ze spalinových sekcí centrálního odtahu ^spalin MA je umistena regulační klapa (2).
3. 3. Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí, podle bodu 1,, vyznačený tím, že kouřo vodný~1»^/a'o spalovací kanál (7) je suvně vložen a upevněn do otvoru stropu odtahové komory (6), přičemž do kourovodnehoNfTdospalovaciho kanálu (7) ústí dospalovací zařízení (10).
4. 4. Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí, podle bodu 1., v y z n a č e n ý tím , že kouřo vodnýnrčťo spalovací 'kanál (7) ve své střední části přechází v difuzor (9).
5. 5. Dospalovací prostředek pece pro výrobu dřevného uhlí, podle bodu 3.,vyznačený tím, že dospalovací zařízení (10) je tvořeno topeništěm odděleným od vnitřního prostoru odtahové komory (o) a vyúsťujícím v rozdělovači (28) plamene.