Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do skladowania, dozowania oraz nagrzewania drobno¬ ziarnistych materialów stalych, zwlaszcza wegla, przy czym jednoczesnie zostaje zachowana stala wilgotnosc skladowanego materialu, na przyklad przy spiekaniu tych materialów, brykie- towaniu lub tez peletowaniu, zas wielkosc jego ziaren wynosi od 0 do 10 mm.Podczas dzialalnosci przemyslowej, budowlanej i w duzych zwlaszcza gospodarstwach rol¬ nych bardzo czesto powstaje koniecznosc nagrzewania luznych materialów, skladajacych sie ze stalych ziaren, do temperatury okolo 100°C lub ponizej 100°C w celu osuszenia lub podob¬ nych wzgledów* Jako przypadek czesto pojawiajacy sie w praktyce, Jest obróbka hydrofobowego Twardego wegla kamiennego lub brunatnego, poprzedzajaca brykietowanie. Celem takiej obróbki jest przygotowanie w odpowiednim urzadzeniu materialu w bardziej ekonomicznych warunkach do na¬ wilzania ciecza organiczna, na przyklad bitumami, smola lub podobnymi* Aby uzyskac ten cel, nalezy z jednej strony ogrzac spiekany material do temperatury wyzszej od temperatury srod¬ ka wiazacego, z drugiej natomiast strony niedopuszczalne jest zwiekszenie wilgotnosci ma¬ terialu podczas ogrzewania, a wrecz przeciwnie, dazy sie do zmniejszenia lub co najmniej utrzymania wilgotnosci pierwotnej, W znany sposób, na przyklad przy wytwarzaniu brykietów z wegla lub pólproduktów stosowa¬ nych do budowy nawierzchni ulic, ogrzewanie surowca odbywa sie tak, ze srodek wiazacy, maja¬ cy odpowiednia temperature miesza sie w znanym urzadzeniu ze spiekanym materialem ziarnistym, którego temperatura odpowiada temperaturze otoczenia* W celu lepszego zmieszania skladników* mieszanine ogrzewa sie przez bezposrednie doprowadzanie pary. Wskutek kondensacji, wywolanej tym bezposrednim doprowadzeniem pary, zwieksza sie powierzchniowa wilgotnosc materialu ziar¬ nistego, co przy nadmiernym zuzyciu srodka wiazacego powoduje obnizenie wlasnosci wytrzymalo¬ sciowych, nosnych oraz ograniczenie mozliwosci zastosowania produktu koncowego* Rozwiazaniem2 133 503 doskonalszym pod wzgladem technicznym jest suszenie materialu, poniewaz w tym przypadku zmniejszona wilgotnosc umozliwia powstanie wymaganej w procesie technologicznym wyzszej temperatury. Jednak urzadzenia, w których sie to odbywa sa skomplikowane, wymagaja duzych nakladów inwestycyjnych, a przede wszystkim zuzywaja duzo energii. Poza tym nie moga one w ogóle lub tez z wielka trudnoscia wspólpracuja z juz istniejacymi, znanymi urzadzeniami, do których bezposrednio doprowadza sie para.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia, dzieki któremu mozliwe Jest ogrzewanie do okreslonej temperatury czesto wystepujacych materialów stalych, utrzymujacych swoja nie¬ zmieniona postac podczas ogrzewania, majacych wielkosc ziaren od 0 do 10 mm przy nie zwiek¬ szonej wilgotnosci materialu. Równiez celem wynalazku jest obnizenie kosztów pracy urzadzenia.Produkt koncowy, uzyskany w urzadzeniu wedlug wynalazku charakteryzuje sie wytrzymalos¬ cia i innymi korzystnymi parametrami, mozliwoscia skladowania, a zastosowanie tego produktu jest ekonomiczniejsze i nie oddzialywuje szkodliwie na srodowisko naturalne. Poza tym wyna¬ lazek wywodzi sie z rozpoznania, ze bezposrednie ogrzewanie materialu lub mieszaniny mate¬ rialu i srodka wiazacego przy pomocy czynnika przenoszacego cieplo Je3t niekonieczne, a na¬ wet w pewnych okolicznosciach szkodliwe. Suszenie termiczne wydaje sie równiez zbedne, po¬ niewaz dzieki urzadzeniu do skladowania, dozowania i ogrzewania wedlug wynalazku mozna w praktyce uzyskac zadana temperature bez zwiekszania wilgotnosci i bez niepozadanych zmian nakladów energetycznych i finansowych* Postawiony cel zostal osiagniety dzieki rozwiazaniu konstrukcyjnemu urzadzenia do skla¬ dowania, dozowania oraz ogrzewania wedlug niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, ze sklada sie ze stojacego, w danym przypadku otwartego od góry zbiornika o korzystnie stalym przekroju poprzecznym, pod którym znajduje sie urzadzenie dozujace, wykonujace ruch naprzemienny i stanowiace dno tego zbiornika, przy czym za urzadzeniem dozujacym usytuowany Jest zbiorczy lej sterujacy. W celu umozliwienia ogrzania skladowanego materialu, wewnatrz otwartego od góry zbiornika rozmieszczone sa rury, tworzace wymiennik ciepla, przy czym ru¬ ry te sa usytuowane w trójkatnej podzialce i których osie sa poziome i/lub pionowe w kie¬ runku przeplywu.Korzystnym Jest, Jezeli znajdujace sie od dolnej strony otwartego z góry zbiornika urzadzenie dozujace sklada sie ze skrzynki, umieszczonej pomiedzy dwoma plaszczyznami, po¬ krywajacymi sie z jej scianami oraz z elementu przesuwanego, usytuowanego miedzy tymi dwo¬ ma scianami skrzynki, przy czym dlugosc skoku urzadzenia dozujacego wykonujacego ruch na¬ przemienny Jest stala, natomiast dlugosc skoku elementu przesuwanego jest zmienna a regu¬ lacja ilosci skoków jest bezstopnlowa, zas wzgledna predkosc ruchu jest zróznicowana i przebiega w jednakowym kierunku oraz zgodnie lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, przy czym w scianach skrzyni, pokrywajacych sie z Jej plaszczyznami ograniczajacymi, znaj¬ duja sie szczeliny o dlugosci mniej wiecej równej szerokosci zbiornika.Azeby osiagnac prawidlowe dozowanie przerabianego materialu, szerokosc szczelin w scianach skrzyni jest równa dlugosci jej skoku a odleglosc miedzy nimi jest takze równa dlugosci tego skoku, przy czym szczeliny górnej sciany sa usytuowane prostopadle do kierunku ich ruchu, natomiast szczeliny sciany dolnej sa przesuniete wzgledem szczelin sciany górnej o dlugosc podzialki. Korzystne jest równiez, jezeli szerokosc szczelin w poziomej scianie dolnej jest mniejsza od szerokosci szczelin w scianie górnej.Przyklad urzadzenia do skladowania, dozowania oraz nagrzewania wedlug wynalazku przed¬ stawiony jest w przykladzie wykonanie na rysunku, na którym urzadzenie to pokazane jest w przekroju pionowym wzdluznym.Zgodnie z wynalazkiem, urzadzenie ma korzystnie kwadratowy przekrój poprzeczny i skla¬ da sie ze zbiornika 1, uksztaltowanego z umieszczonych w tym zbiorniku 1 elementów ruro¬ wych 2, oraz ze skrzynki 5 i przesuwanego elementu 6, stanowiacych czesci urzadzenia dozu¬ jacego a takze ze zbiorczego leja sterujacego 7. W danym przypadku zbiornik 1 Jest otwarty od góry, z którego to kierunku dostarczany jest material podczas ogrzewania. Od dolu zbior¬ nik 1 Jest zamkniety bezposrednio przez urzadzenie dozujace 4, przy czym przekrój poprzecz¬ ny nie zostaje zwezony. Poza tym zbiornik ma staly przekrój poprzeczny.133 503 3 W zbiorniku znajduje sie wymiennik ciepla 2, posiadajacy odpowiednia powierzchnia.Czesc wymiennika ciepla 2, umieszczona wewnatrz zbiornika 1 Jest utworzona z elementów ru¬ rowych 3, usytuowanych poziomo i równolegle do siebie. Podzialka w plaszczyznie pionowej i w plaszczyznie prostopadlej do elementów rurowych ma postac trójkata.Podzialka w plaszczyznie pionowej i poziomej jest okreslona przez wlasciwosci powierz¬ chniowe ogrzewanego materialu i cechy charakterystyczne tego materialu.Obydwie zasadnicze czesci urzadzenia dozujacego, to znaczy skrzynka 5 i przesuwany element 6, noga wykonywac ruch naprzemienny wzgledem zbiornika 1 i wzgledem siebie. Ruch elementów odbywa sie dzieki nie pokazanemu na rysunku mechanizmowi nastawczemu. Ruch wzgle¬ dny skrzynki i przesuwanego elementu 6 mozna wytwarzac dwoma sposobami, a mianowicie z jed¬ nej strony, jezeli predkosc ruchu sa rózne w jednakowym kierunku, który jest zgodny lub przeciwny do ruchu wskazówek zegara, a z drugiej strony, jezeli skrzynka 5 jest ruchoma, a przesuwny element 6 ruchu nie wykonuje. Ilosc skoków mozna regulowac bezstopniowo.Skrzynka jest wykonana z dwóch plaskich scian, tworzacych jednoczesnie plaszczyzny ograniczajace, pomiedzy którymi jest umieszczony przesuwny element 6. W obydwóch plaszczy¬ znach skrzynki 5 sa umieszczone prostopadle do kierunku ruchu naprzemiennego pasma blachy, pomiedzy którymi pozostawione sa szczeliny. Szerokosci nastepujacych po sobie kolejno pasm i szczelin sa w górnej plaszczyznie Jednakowe i odpowiadaja dlugosci skoku ruchu naprze¬ miennego. W dolnej plaszczyznie, odgraniczajacej skrzynke 5f uklad szczelin i pasm rózni sie od ukladu w górnej plaszczyznie, poniewaz szczeliny dolnej plaszczyzny sa przesuniete o wielkosc jednej podzialki wzgledem szczelin górnych. W danym przypadku szerokosc szcze¬ lin dolnej plaszczyzny jest mniejsza od tego samego wymiaru szczelin w plaszczyznie górnej.Zbiorczy lej sterujacy 7 jest usytuowany pod urzadzeniem dozujacym k i przylega do nie¬ go. Zadaniem leja Jest zbieranie ogrzanego materialu i kierowanie go dalej. W przytoczonym przypadku lej jest przeznaczony do przewietrzania ogrzanego materialu.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w sposób nastepujacy: Material przeznaczony do ogrza¬ nia jest doprowadzany do zbiornika 1 w ten sposób, ze pokrywa on wszystkie elementy rurowe 3 wymiennika ciepla 2. Podczas pracy zbiornika 1 poziom materialu moze opasc najwyzej do fazy skladowania. Material przemieszcza sie z predkoscia, okreslona przez urzadzenie dozujace U§ ruchem grawitacyjnym z góry do dolu w zbiorniku 1. Elementy rurowe 3 wymiennika ciepla 2 sa usytuowane zgodnie z kierunkiem przemieszczania sie materialu, dzieki czemu poszczególne ziarna, bedace w stanie ciaglego zawirowania, wykonuja ruch turbulentny.Wewnatrz wymiennika ciepla 2, w ukladzie zamknietym, krazy para wodna jako czynnik grzewczy. Cisnienie nasyconej lub nieznacznie przegrzanej pary wynosi 0,15 - 0,50 MPa. Para grzejna wykrapla sie w wymienniku ciepla 2, przy czym kondensat jest odprowadzany i moze byc zastosowany w dalszym biegu procesu, nie stykajac sie bezposrednio z materialem.Na skutek turbulentnego ruchu ziaren materialu, wykonujacego ruch grawitacyjny, zmie¬ niaja one ciagle polozenie wzgledem siebie i stykaja sie wciaz z zewnetrzna powierzchnia elementów rurowych 2 co powoduje, ze w ten sposób ogrzewaja sie» Pomimo tego* ze zbiornik jest otwarty od góry, ziarna oddzielaja sie podczas ruchu od otoczenia zewnetrznego dzieki warstwie, utworzonej z nowych ziaren, przy czym Jednoczesnie unika sie bezposredniej sty¬ cznosci z czynnikiem grzewczym, na skutek czego wilgotnosc materialu podlegajacego ogrza¬ niu praktycznie nie ulega zmianie. Wzrasta natomiast temperatura materialu wskutek przemie¬ szczania sie przez zbiornik 1 i uzyskuje w ukladzie regulowana wartosc w granicach tempera¬ tury wrzenia wilgoci w materiale.Po opuszczeniu zbiornika 1, ogrzany material przez szczeliny, znajdujace sie w górnej poziomej scianie skrzynki 5 urzadzenia dozujacego, opada na pozioma scianke dolna, skad dociera przez szczeliny w tej dolnej sciance do leja 7 w wyniku ruchu wzglednego przesuw¬ nego elementu 6.Ogrzewany material wydostaje sie z urzadzenia dozujacego równomiernie wszystkimi otwo¬ rami przekroju poprzecznego. Poniewaz okreslona dlugosc skoku naprzemiennego ruchu skrzyn¬ ki 5 jest zgodna z szerokoscia szczeliny górnej plaszczyzny, wymienione szczeliny stykaja sie podczas jednego skoku z calym przekrojem poprzecznym zbiornika 1, dzieki czemuu 133 503 opróznienie zbiornika z materialu przebiega bez zaklócen. Ilosc wydalonego materialu jest okreslona przez ruch wzgledny zasadniczych czesci urzadzenia dozujacego 4. Ilosc materialu, przemieszczajacego sie przez urzadzenie dozujace 4, mozna regulowac bezstopniowo pomiedzy wyznaczonymi górnymi i dolnymi wartosciami krancowymi.Po przedostaniu sie ogrzanego materialu przez urzadzenie dozujace do sterujacego leja 7, styka sie on z otoczeniem odbierajacym wilgoc, na przyklad z powietrzem, dzieki czemu zos¬ taje oddana ta czesc wilgoci zawartej w materiale, która zostala doprowadzona do temperatu¬ ry wrzenia. Nagrzany material moze byc napowietrzany w leju 7, co spowoduje redukcje pier¬ wotnej wilgotnosci o 3-4 #9 co odpowiada zawartosci ciepla fizycznego, pobranego podczas ogrzewania. W ten sposób urzadzenie moze byc wykorzystane równiez do suszenia* Jezeli urzadzenie ma sluzyc jedynie do skladowania materialu i w danych warunkach do dozowania, wówczas sklada sie ono ze zbiornika 1, urzadzenia dozujacego 4 i zbiorczego le¬ ja sterujacego 7.Istotna zaleta urzadzenia wedlug wynalazku polega na tym, ze dzieki zastosowaniu pro¬ cesu nagrzewania uzyskuje sie wilgotnosc zblizona do uzyskiwanej dzieki technologii susze¬ nia, przy czym nie powstaja nadmiernie wysokie koszty, charakterystyczne dla tej technolo¬ gii. Dzieki urzadzeniu wedlug wynalazku technologia jest znacznie prostsza i tansza, zape¬ wnia wyzszy stopien bezpieczenstwa pracy, a ponadto znacznie sa wieksze oszczednosci energii.Dzieki zastosowaniu procesu nagrzewania w urzadzeniu wedlug wynalazku pierwotny procent wilgotnosci nie zwieksza sie, pozostajac na niezmienionym poziomie, a nawet moze ulec pew¬ nej redukcji* V przypadku spiekania, na przyklad brykletowania wegla, zaleta urzadzenia polega na tyra, ze przy zastosowaniu mniejszej ilosci srodka wiazacego - w porównaniu do technologii znanych - uzyskuje sie wyzsza jakosc produktu koncowego o korzystniejszej wil¬ gotnosci, który to produkt mozna latwiej transportowac i którym mozna latwiej manipulowac oraz skladowac* W wymienionych warunkach oszczednosc srodka wiazacego wynosi okclo 1-2 %t co daje przy rocznej produkcji brykietów o wielkosci 400 COO ton oszczednosc roczna od 400C - 6000 ton.Ponadto wytworzone brykiety sa mniej szkodliwe dla srodowiska naturalnego, poniewaz wraz ze zmniejszeniem zuzycia srodka wiazacego zmniejsza sie ilosc dymu i sadzy. Dalsza zaleta urzadzenia wedlug wynalazku polega na tym, ze ogrzewanie para odbywa sie w zamknietym cy¬ klu, dzieki czemu nie powstaja straty zwiazane zazwyczaj z ogrzewaniem para, a kondensat moze byc ponownie zastosowany. Zakres ochrony wynalazku nie ogranicza sie do podanych przykladów i dziedzin zastosowania.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do skladowania, dozowania oraz nagrzewania drobnoziarnistych materialów stalych, zwlaszcza wegla, przy czym jednoczesnie zostaje zachowana stala wilgotnosc skla¬ dowanego materialu, na przyklad przy spiekaniu tych materialów, brykietowaniu lub tez pe¬ le towaniu, zas wielkosc jego ziaren wynosi od 0 do 10 mm, znamienne tym, ze sklada sie ze stojacego, otwartego od góry zbiornika /i/ o korzystnie stalym przekroju po¬ przecznym, pod którym znajduje sie urzadzenie dozujace /4/, wykonujace ruch naprzemienny i stanowiace dno tego zbiornika /i/, przy czym za urzadzeniem dozujacym A/ usytuowany Jest zbiorczy lej sterujacy /7/. 2. Urzadzenie wedlug zastrz* 1, znamienne tym, ze wewnatrz otwartego od góry zbiornika /1/ rozmieszczone sa rury /3/ tworzace wymiennik ciepla /2/, przy czym rury /3/ sa usytuowane w trójkatnej podzlalce 1 których osie sa poziome i/lub pionowe w kierunku przeplywu wzglednie przemieszczania sie materialu*133 503 5 3. Urzadzenie wedlug zastrz, 1, znamienne tym, ze znajdujace sie od dol¬ nej strony otwartego z góry zbiornika hi urzadzenie dozujace /4/ sklada sie ze skrzynki, umieszczonej pomiedzy dwoma plaszczyznami, pokrywajacymi sie z jej scianami oraz z elemen¬ tu przesuwanego /6/f usytuowanymi miedzy tymi dwoma scianami skrzynki /5/, przy czym dlu¬ gosc skoku urzadzenia dozujacego wyDnujacego ruch naprzemienny jest stala, natomiast dlu¬ gosc skoku elementu przesuwanego /6/ jest zmienna a regulacja ilosci skoków jest bezstop- niowa» zas wzgledna predkosc ruchu ;est zróznicowana i przebiega w jednakowym kierunku oraz zgodnie lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, przy czym w scianach skrzynki /5/f pokrywajacych sie z Jej plaszczyznara ograniczajacymi, znajduja sie szczeliny o dlugosci, mniej wiecej równej szerokosci zbiornika, 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze szerokosc szczelin w scianach skrzynki hi jest równa diugosci jej skoku a odleglosc miedzynimi jest takze równa dlugosci tego skoku, przy czyc szczeliny górnej i dolnej sciany sa usytuowane pro¬ stopadle do kierunku ich ruchu, natomiast szczeliny sciany dolnej sa przesuniete wzgledem szczelin sciany górnej o dlugosc pcdzialki. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze szerokosc szczelin w poziomej scianie dolnej Jest mniejsza od szerokosci szczelin w scianie górnej.M Tl i ?t| kAm PL