FI75466B - Saett och anordning foer anslutning av en plasmagenerator till en reaktor. - Google Patents

Description

75466

Menetelmä ja laite plasmageneraattorin liittämiseksi reaktoriin

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään ai-5 kaansaada nopea, toimintavarma ja vaaraton, painetiivis teollisuusprosesseihin tarkoitetun plasmageneraattorin liityntä reaktoriin sekä laite sitä varten.

Tähän päivään asti on plasmageneraattoreita vain hyvin rajoitetusti tullut käyttöön teollisuusprosesseis-10 sa. Näissä harvoissa esiintulleissa tapauksissa ovat plas-mageneraattorit huonosti sovitetut teollisuusmiljööseen, missä ehdottomia vaatimuksia ovat mm plasmageneraattorin yksinkertainen ja varma käsiteltävyys.

Eräs esimerkki plasmageneraattorista, joka on tar-15 koitettu käytettäväksi teollisuudessa, on se jota selostetaan US-patentissa nro 3 705 975. Liittämistä varten on mainittu plasmageneraattori varustettu laipalla, jonka ympäri kehää jaettujen pulttien avulla tulee antaa painetiivis liityntä. Plasmageneraattori nostetaan ja 20 ohjataan paikalleen minkä jälkeen pultit kiristetään ja päinvastoin. Tämä on hyvin aikaavievä ja monimutkainen menetelmä.

Lisäksi suuri varjopuoli aikaisemmin tunnetuissa plasmageneraattormasennuksissa on se, että suurjännite-25 kaapelin kytkeminen täytyy suorittaa käsin.

Teollisuusprosessit ovat yleensä jatkuvia ja siksi pyritään maksimaaliseen käytettävyyteen. Plasmageneraattorin käyttöaika huoltotapahtumien välillä on rajoitettu eniten elektrodien kulumisen vuoksi, mikä aiheut-30 taa sen että säännöllistä plasmageneraattorien vaihtoa täytyy suorittaa. Tarve vaihtoajan minimoimiselle on siksi hyvin suuri.

Plasmageneraattorien käyttöjännitteet ovat suuruusluokaltaan muutamia tuhansia voltteja, ja henkilö- 2 75466 kunnan estämiseksi tulemasta kosketukseen suurjännitteen kanssa sekä myös generaattorin suojaamiseksi tomulta ja kosteudelta, täytyy plasmageneraattorin olla hyvin koteloitu.

5 Useimmissa tapauksissa on se reaktori, johon plas- mageneraattori on liitetty, varustettu usealla plasmage-neraattorilla ja silloin on tärkeää että yhden plasma-generaattorin vaihto voidaan tehdä ilman että muut täytyy ottaa pois käytöstä.

10 Esillä olevan keksinnön tarkoitus on välttää hait tapuolet tähän asti käytetyissä plasmageneraattoriasen-nuksissa ja aikaansaada menetelmä ja laite plasmageneraattorin liittämiseksi reaktoriin käynnin aikana, ja tämän saavuttamiseksi aikaansaada reaktorille painetii-15 vis tiivistys vaihdon ajaksi samalla kun suurjännite automaattisesti kytketään pois plasmageneraattorilta.

Nyt on osoittautunut että vaatimus nopeasta vaihdosta, varmasta toiminnasta ja vaarattomasta käsittelystä voidaan täyttää esillä olevalla keksinnöllä, jolle 20 on tunnusomaista, että plasmageneraattorille sijoitetut ensimmäiset sähkökosketinlaitteet saatetaan automaattisesti liittämään plasmageneraattori sähköisesti toisiin kiinteisiin kosketinlaitteisiin, kun plasmageneraattori kauko-ohjättävään asettelulaitteen avulla siirretään 25 käyntiasentoon tiivistysasennosta, jossa plasmageneraattori tiivistää reaktorin, että kauko-ohjattu venttiili on sijoitettu tiivistämään reaktori ympäristöstä kun plasmageneraattori on uloimmassa asennossa, että venttiili avataan kun plasmageneraattori on tiivistysasen-30 nossaan, minkä jälkeen plasmageneraattori viedään käynti-asentoon, ja että kauko-ohjattu lukituslaite saatetaan puristamaan ja lukitsemaan plasmageneraattori reaktoria vastaan, ja samanaikaisesti kytkemään plasmageneraattori sähkönjakeluverkon syöttöjohtoon.

35 Tämän keksinnön mukaisen menetelmän toteuttami seksi tarvittavan laitteen oleellisina tunnusmerkkeinä

II

75466 on plasmageneraattorille sijoitetut ensimmäiset sähkökos-ketinlaitteet kiinteästi sijoitettuihin toisiin kosketin-laitteisiin, liittämistä varten reaktorin viereen kiinteästi sijoitetulle ohjaimelle liikkuvasti sijoitettu 5 laite plasmageneraattorin siirtämiseksi reaktoria kohti tai siitä poispäin, tiivistävät elementit sijoitettuna reaktorille tai plasmageneraattorille, jotka yhteisvaikutuksella tiivistävät reaktorin ympäristöä vastaan, kun plasmageneraattori on tiivistys- ja käyntiasennossa, 10 kotelosta, joka yhdessä siirtoelimen kanssa oleellisen täydellisesti koteloi plasmageneraattorin, ja kauko-oh-jattu, generaattorin lukitseva laite, joka samanaikaisesti kytkee plasmageneraattorin sähkönjakeluverkon syöttö johtoon.

15 Esillä olevan keksinnön muut edut ja tunnusmerkit selviävät allaolevasta, yksityiskohtaisesta selostuksesta viitaten oheiseen piirrokseen, jossa kuvio 1 esittää sivunäkymää plasmageneraattoris-ta joka on toteutettu keksinnön erään toteutusmuodon mu-20 kaisesti, ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista toteutusta päältä nähtynä.

Kuvio 1 esittää siis kotelolla 1 jokseenkin täysin koteloitua plasmageneraattoria, joka on asennettu 25 2:11a merkitylle levylle. Levy liikkuu ei lähemmin esi tetyllä alustalla reaktoriin päin ja siitä pois, josta reaktorista on tosin esitetty vain tiivistyspinta 3, reak-torimuotin 4 sisävuoraus sekä venttiili 5, jonka toimintaa selostetaan alla lähemmin. Levyä 2 sille asennettui-30 ne koteloituine plasmageneraattoreineen siirretään kahden keskenään samansuuntaisesti työskentelevän hydrauli-sylinterin 6 ja 7 avulla. Edelleen on asennettu nosto-silmukka 8 laitteen käsittelyn helpottamiseksi. Tällöin voidaan huomata että aikaisemmin käytettyjen plasmagene-35 raattorien teho on ollut noin 1MW, mikä edellyttää suhteellisen pieniä kevyitä laitteita, joita pari miestä 4 75466 voi helposti käsitellä· Tänään tiedustellaan tehoja, jotka ovat 6-10 MW ja silloin päädytään painoihin, jotka ylittävät 500 kg, minkä vuoksi yhä enemmän painotetaan tarkkojen ohjauslaitteiden tarvetta.

5 Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta pääl tä nähtynä. Liitynnät jäähdytysveden sisäänmenolle ja ulostulolle 11, 12 sekä kaasun sisäänmenolle 13 on sijoitettu levyn 2 takaosaan ja liitosputket kulkevat sitten levyn alla ja ylös sen läpi liitettäviksi plasmagene-1Q raattorin vastaaviin sisäänmenoihin ja ulostuloihin lla-d, 12a-d, 13a-b. Liitynnät suurjännitettä 14 ja pienjännitettä 15 varten on sijoitettu kotelon 1 vastakkaisille sivuille ollen itse sähkönsiirtoelimet pääasiassa täysin koteloidut. Vastaavat kosketinlaitteet tuodaan koske-15 tukseen alustalla tai sen yhteydessä oleviin kiinteisiin kosketinlaitteisiin 16, 17. Esitetyssä toteutuksessa tehdään plasmageneraattorille sijoitetut kosketinlaitteet pellistä 18, 19, jotka on esitetty katkoviivoilla, kun taas kiinteät kosketinlaitteet muodostuvat haarukoista 2Q 2Q, 21, jotka samoin on esitetty katkoviivoilla.

Kosketinlaitteiden muotoilu voidaan luonnollisesti tehdä monella eri tavalla tässä ehdotetun periaatteen puitteissa. Siten voidaan esimerkiksi kosketinlaitteet plasmageneraattorin kotelolla varustaa liikkuvin käsi-25 varsin kiinteiden asemasta.

Reaktorin viereen on sijoitettu, mieluummin hydraulisesti ohjatut, lukitusmännät 22, 23, jotka mieluummin ovat kiilamaisia. Nämä puristavat plasmageneraattorin etumaisen osan 24 reaktorille sijoitettua tiivistys-30 pintaa 3 vastaan, jossa on myös O-rengastiiviste 25, vertaa kuvaan 1.

Itse tiivistys plasmageneraattorin ja reaktorin välillä voidaan itse asiassa aikaansaada toisella tavilla, esim. paljejärjestelmällä, jossa sylinterimäinen, 35 plasmageneraattorin kärkeä 26 ympäröivä osa tuodaan tii- 5 75466 viisti sulkeutuen reaktorin vastaavaa sylinterimäistä osaa vasten ja joiden välissä on tiiviste.

Menettelytapaa keksinnön mukaisesti muotoiltua plasmageneraattoria liitettäessä tullaan nyt selosta-5 maan lähemmin.

Koteloitu plasmageneraattori sijoitetaan alustalle nk. ulompaan asennusasentoon. Tästä ulommasta asemasta siirretään plasmageneraattori reaktorin luo saattamalla toimintaan toinen molemmista hydraulisylin-1Q tereistä 7 nk. reaktorin tiivistysasentoon, joka merkitsee, että plasmageneraattorin kärki 26 on osittain sisällä reaktorimuotissa 4, mutta venttiili 5 reaktori-muotissa 4 on jatkuvasti suljettu. Tässä asennossa avataan venttiili 5 ja saattamalla toimintaan toinen hyd-15 raulisylinteri 6 viedään plasmageneraattori käyntiasen-toonsa. Lukitusmännät 22, 23 painetaan nyt sisään saattamalla toimintaan hydraulisylinterit 27, 23, jolloin plasmageneraattori puristetaan reaktorin tiivistyspin-taa vastaan niin, että syntyy painetiivis tiivistys.

2Q Lukitusmännillä on lähinnä myös se lisätehtävä että ne kytkevät plasmageneraattorin sähkönjakeluverkon syöttöjohtoon, millä sitäpaitsi varmistetaan että virtapiiri ei sulkeudu ennenkuin täydellinen tiiveys on olemassa. Kun plasmageneraattori siirretään tiivistysasen-25 nosta käyntiasentoon kytketään edelleen ensimmäinen kosketinlaite 14, 15 kiinteästi sijoitettuun toiseen kosketinlaitteeseen 16, 17.

Kahden toistensa kanssa yhteistyössä toimivan hydraulisylinterin 6, 7 suuri etu on, että toisella sy-30 linterillä 6 voi olla iskunpituus, joka on tarkasti sovitettu niin, että generaattori vaihdettaessa siirretään käyntiasennosta tiivistysasentoon, minkä jälkeen venttiili täytyy sulkea ennenkuin toinen hydraulisylinteri 7 voidaan saattaa toimimaan. Jos yhden sylinterin tulisi 35 vastata koko kuljetusmatkasta, on aina olemassa vaara, 6 75466 että se ohittaa raja-asentonsa, ts. tiivistysasennon, mikä saa katastrofaalisia seurauksia esim. metalli-oksidireduktiolaitoksessa, jossa on ylipaine ja erittäin korkeat lämpötilat.

5 Esitetyssä, suositussa toteutusmuodossa, jonka mukaan plasmageneraattori puristetaan reaktorin tiivis-tyspinnan tasoa vastaan, esiintyy lyhyen hetken ajan vuotoa plasmamuotin ja generaattorin kärjen välisen raon kautta, sinä aikana joka kuluu plasmageneraattorin siir-10 tämiseksi tiivistysasennosta käyntiasentoon. Kaasuvuoto joka esiintyy on vähäinen mutta se voidaan periaatteessa kokonaan välttää jos käytetään edellä selostettua paljejärjestelmää. Paljejärjestelmään voidaan luoda ylipaine molempien sylinterimäisten osien väliin ennenkuin 15 venttiili avataan.

Luonnollisesti voidaan esillä olevan keksinnön puitteissa tehdä monia muita rakennevariaatioita. Plas-mageneraattoria ei periaatteessa tarvitse sijoittaa levylle vaan se voidaan kokonaan ympäröidä kotelolla, jota 20 ohjataan johtosiiville tai vastaaville ripustettuna. Edelleen voidaan levyä, kun sellaista käytetään, alustalla liikkumisen asemasta ohjata hylsyillä, jotka puolestaan liikkuvat johtosiipien päällä.

Kauko-ohjattujen toimintojen hydraulisen ohjauk-25 sen asemasta voidaan käyttää muita ohjausjärjestelmiä, kuten sähköisiä, pneumaattisia tai niiden yhdistelmiä.

Edelleen voidaan sopivat liitynnät plasmageneraattorin kaasulle ja jäähdytysvedelle järjestää erillisellä kosketinlaitteella olevilla pikaliittimillä, 30 joka kosketinlaite voidaan liittää, kun plasmageneraattori on ulommassa asennossaan. Tämä liittäminen voi myös olla pääasiallisesti kauko-ohjattu, hydraulisylintereillä tai vastaavilla.

Il

Claims (10)

1. Menetelmä nopean, toimintavarman ja vaarattoman painetiiviin liitoksen aikaansaamiseksi teolliseen 5 käyttöön tarkoitettua plasmageneraattoria liitettäessä reaktoriin, kuten kuilu-uuniin metallioksidireduktiota varten, tunnettu siitä, että plasmageneraattoril-le sijoitetut ensimmäiset sähkökosketinlaitteet (14,15) saatetaan automaattisesti liittämään plasmageneraattori 10- sähköisesti kiinteisiin toisiin kosketinlaitteisiin (16, 17. kun plasmageneraattori kauko-ohjattujen asettelulait-teiden (6,7) avulla siirretään käyntiasentoon tiivisty sasennosta, jossa plasmageneraattori tiivistää reaktorin, että kauko-ohjattu venttiili (5) on sijoitettu tii-15 vistämään reaktorin ympäristöstä, kun plasmageneraattori on uloimmassa asennossaan, että venttiili avataan kun plasmageneraattori on tiivistysasennossaan, minkä jälkeen plasmageneraattori viedään käyntiasentoon, ja että kauko-ohjattu lukituslaite (22,23;26,27) saatetaan pu-20 ristamaan ja lukitsemaan plasmageneraattori reaktoria vastaan, ja samanaikaisesti kytkemään plasmageneraattori sähkönjakeluverkon syöttöjohtoon.

2. Laite nopean, toimintavarman ja vaarattoman, painetiiviin liitoksen aikaansaamiseksi teolliseen käyt- 25 töön tarkoitettua plasmageneraattoria liitettäessä reaktoriin patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä, tunnettu plasmageneraattorille sijoitetuista ensimmäisistä sähkökosketinlaitteista (14,15) toisiin kiinteästi sijoitettuihin sähkökosketinlaitteisiin (16,17) 30 liittämistä varten, reaktorin viereen kiinteästi sijoitetulle ohjaimelle liikkuvasti sijoitetusta elimestä (2) plasmageneraattorin siirtämistä varten reaktoria kohti tai siitä poispäin, tiivistävistä elementeistä sijoitettuina reaktorille tai plasmageneraatto-35 rille, jotka yhteisvaikutuksella tiivistävät reaktorin ympäristöä vastaan, kun plasmageneraattori on tiivis- 8 75466 tys- tai käyntiasennossa, kotelosta (1), joka yhdessä siirtoelimen (2) kanssa oleellisen täydellisesti koteloi plasmageneraattorin, ja kauko-ohjatusta, generaattorin lukitsevasta laitteesta, joka samanaikaisesti kytkee 5 plasmageneraattorin sähkönjakeluverkon syöttöjohtoon.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjain tehdään alustasta, jolle plasmageneraattoria kantava levy (2) on liikkuvasti sijoitettu.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tun nettu siitä, että tiivistävä elementti tehdään plasmageneraattorin etutasopinnasta ja reaktorille sijoitetusta tiivistyspinnasta (3), sisältäen tiivistyslaitteen, esimerkiksi 0-renkaan muotoisen tiivisteen (25) pinto- 15 jen välissä.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että lukituslaite muodostuu kahdesta hydraulisesti ohjatusta lukitusmännästä (22,23), jotka edullisesti ovat kiilamaiset ja joihin hydraulisylinte- 20 rit (27,28) vaikuttavat, jotka lukitusmännät painavat plasmageneraattorin reaktorin tiivistyspintaa (3) vasten.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että tiivistyselementti muodostuu kahdesta toistensa sisään työnnettävästä sylinterimäisestä 25 elementistä ja näiden välillä vaikuttavasta tiivistys-laitteesta, jotka sylinterimäiset elementit on sovitettu reaktorin vastaavasti plasmageneraattorin etupäähän.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäiset kosketinlaitteet (14, 30 15) muodostuvat pellistä ja toiset, kiinteästi sovite tut kosketinlaitteet (18,19) muodostuvat haarukoista (20, 21), joiden sisään työnnetään automaattisesti vastaavat pellit.

7 75466

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n - 35. e t t u siitä, että ensimmäiset kosketinlaitteet (14, 15. ovat haarukan muotoisia ja että toiset, kiinteästi II 9 75466 sijoitetut kosketinlaitteet (16,17) valmistetaan pellistä, joka sopii sisään mainittuihin haarukoihin.

9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä lisäksi on laitteet 5 kaasun ja jäähdytysveden samanaikaista liittämistä varten, sovitettuina erikoiselle kosketinlaitteelle, joka voidaan liittää kun plasmageneraattori on ulommassa asennossaan.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, t u n -10 n e t t u siitä, että erillisen kaasua ja jäähdytysvettä varten olevan kosketinlaitteen liittäminen on järjestetty kauko-ohjättäväksi. 10 75466