PL185487B1 - Komora naparzalnicza do utwardzania granulatu wytworzonego z popiołów lotnych, emitowanych z kotłów energetycznych - Google Patents

Abstract

Komora naparzalnicza do utwardzania granulatu wytwo- rzonego z popiołów lotnych, emitowanych z kotłów energetycznych, wyposażona w wentylatory, źródła ciepłą źródła pary, przenośnik z gazoprzepuszczalną taśmą bez końca, pionowe przegrody usytuowane poprzecznie do kierunku ruchu taśmy w miejscach odpowiadających granicom stref grzejnych komory, otwór wsadowy oraz zsyp wyładowczy, znamienna tym, że ma kształt prostopadłościanu, którego podstawa jest dłuższa od wysokości, zaś wnętrze komory jest podzielone jedną podłużną poziomą przegrodą (1) na dwa poziomy, górny i dolny, a trzema poprzecznymi pionowymi elastycznymi przegrodami (2) jest podzielone na pięć stref klimatycznych (I, II, III, IV, V), przy czym na górnym poziomie jest usytuowana strefa pierwsza (I), druga (II) i trzecia (III), zaś na dolnym poziomie strefa czwarta (IV) i piąta (V) w taki sposób, że strefa pierwsza (I) i druga (II) są usytuowane nad strefą piątą (V), a strefa trzecia (III) jest usytuowana nad strefą czwartą (IV), ponadto na każdym poziomie jest zabudowany jeden przenośnik (3) taśmowy, przechodzący przez wszystkie strefy usytuowane na danym poziomie, zaś napęd (5) przenośnika (3) umieszczony jest na zewnątrz komory, z kolei wszystkie strefy (I, II, III, IV, V), posiadają wyloty (8) powietrza z wentylatorami ssącymi (17), oraz wloty (6) powietrza, przed którymi są zabudowane nagrzewnice (7), przy czym strefy pierwsza (I) i piąta (V) posiadają otwarty obieg powietrza, zaś strefy druga (II), trzecia (III) i czwarta (IV) posiadają częściowo otwarty obieg powietrza z wtryskiwaczem pary (9) i wylotem (10) nadmiaru powietrza, zamykanym obrotową klapą (11), z tym że obiegi powietrza strefy trzeciej (III) i czwartej (IV) są zasilane wspólnie w układzie równoległym, z kolei nadawa (12) surowego granulatu jest usytuowana nad wejściem przenośnika (3) do strefy pierwszej (I), a na końcu strefy piątej (V), w dnie komory, jest usytuowany lej (13) do odbioru utwardzonego granulatu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest komora naparzalnicza do utwardzania granulatu wytworzonego z popiołów lotnych, emitowanych z kotłów energetycznych, stosowanego w produkcji kruszywa dla betonów lekkich na potrzeby budownictwa, do budowy dróg i do makroniwelacji terenu.

Dotychczas granulat w stanie surowym, wytworzony w znanych granulatorach talerzowych. Jest poddawany obróbce cieplnej w środowisku pary wodnej w autoklawach. Autoklawy są wykonane jako zbiorniki ciśnieniowe o ciśnieniu pary co najmniej 1 MPa.

Z polskiego zgłoszenia Nr P. 326492, opublikowanego w BUP 20/98, znany jest sposób hydrotermicznego utwardzania i suszenia wyrobów kształtowych związanych hydratem krzemianu wapnia i urządzenie do realizacji tego sposobu w postaci autoklawu. We wnętrzu autoklawu znajduje się co najmniej jeden przewód pary świeżej oraz na elementach wsporczych są umieszczone elementy nośne dla materiału przeznaczonego do utwardzania i suszenia. W obszarze bocznych ścian autoklawu znajduj ą się źródła ciepła.

185 487

Z kolei z polskiego opisu patentowego Nr 181218 znane jest urządzenie do spiekania kruszywa formowanego z pyłów po spalaniu węgla kamiennego, zwłaszcza pyłów elektrownianych zawierających popioły po odsiarczaniu spalin. Nad piecem szybowym tego urządzenia jest zabudowana suszarnia surowego granulatu posiadająca perforowane ścianki. Przestrzenie za ściankami zamknięte są w komory, z których jedna jest połączona z kanałami odbierającymi powietrze ze strefy chłodzenia a druga przez króćce odciągowe z wentylatorem ssącym do instalacji wylotowej. Zewnętrzna ścianka perforowana jest połączona na dole z lejem doprowadzonym do zespołu zasypowego.

Natomiast z polskiego opisu patentowego Nr 146609 znany jest piec przenośnikowy taśmowy, zwłaszcza do ciągłej obróbki cieplno-chemicznej, który posiada komorę grzejną z otworem wsadowym' na jednym końcu i zsypem wyładowczym na drugim końcu, zaś taśma przenośnika jest gazoprzepuszczalna i składa się z metalowych spiral.

Z kolei z polskiego opisu patentowego Nr 155835 znany jest również przelotowy piec taśmowy z gazową atmosferą dyfuzyjną, posiadający pionowe przegrody usytuowane poprzecznie do kierunku ruchu taśmy, w miejscach odpowiadających granicom stref grzejnych komory.

Stosowanie zbiorników ciśnieniowych wymaga dużych nakładów inwestycyjnych. Naparzalnia o wydajności rocznej rzędu 50.000 ton granulatu musi być wyposażona w co najmniej 10 autoklawów o średnicach około 3 m i długościach około 15 m. Jest kosztowna w eksploatacji a do prowadzenia cyklicznego procesu technologicznego wymaga licznego personelu obsługującego transport granulatu do i z autoklawów, personelu uprawnionego do zamykania i otwierania zbiorników ciśnieniowych oraz personelu przeładowującego gotowy granulat do zbiorników magazynowych.

Celem wynalazku jest skonstruowanie urządzenia bez zbiorników ciśnieniowych, prostego w eksploatacji i działającego samoczynnie w sposób ciągły, wytwarzającego twardy granulat o dużej wytrzymałości na ściskanie.

Urządzenie według wynalazku to komora w kształcie prostopadłościanu, którego podstawa jest dłuższa od wysokości. Wnętrze komory jest podzielone jedną podłużną poziomą przegrodą na dwa poziomy, górny i dolny, a trzema poprzecznymi pionowymi elastycznymi przegrodami jest podzielone na pięć stref klimatycznych. Na górnym poziomie jest usytuowana strefa pierwsza, druga i trzecia, zaś na dolnym poziomie strefa czwarta i piąta w taki sposób, że strefa pierwsza i druga są usytuowane nad strefą piątą, a strefa trzecia jest usytuowana nad strefą czwartą. Ponadto na każdym poziomie jest zabudowany jeden przenośnik taśmowy, przechodzący przez wszystkie strefy usytuowane na danym poziomie. Napęd przenośnika umieszczony jest na zewnątrz komory, wszystkie strefy posiadają wyloty powietrza z wentylatorami ssącymi oraz wloty powietrza, przed którymi są zabudowane nagrzewnice. Strefa pierwsza i piąta posiadają otwarty obieg powietrza, zaś strefa druga, trzecia i czwarta posiadają częściowo otwarty obieg powietrza z wtryskiwaczem pary i wylotem nadmiaru powietrza, zamykanym obrotową klapą. Obiegi powietrza strefy trzeciej i czwartej są zasilane wspólnie w układzie równoległym. Nadawa surowego granulatu jest usytuowana nad wejściem przenośnika do strefy pierwszej komory. Na końcu strefy piątej, w dnie komory, jest usytuowany lej do odbioru utwardzonego granulatu.

Podłużna pozioma przegroda ma kształt prostokąta i jest wyposażona w lej przesypowy granulatu, usytuowany pod wysypem z górnego przenośnika, na końcu strefy trzeciej.

Poprzeczna pionowa elastyczna przegroda ma kształt prostokąta, o dłuższej podstawie i mniejszej wysokości, oraz posiada na górze otwór w kształcie pryzmy transportowanego granulatu a na dole jedną poziomą prostokątną szczelinę.

Urządzenie według wynalazku eliminuje zbiorniki ciśnieniowe, a obróbkę granulatu prowadzi się w nim za pomocą nagrzanego powietrza i powietrza nasyconego parą wodną pod ciśnieniem atmosferycznym. Proces naparzania przebiega w tym urządzeniu samoczynnie w sposób ciągły i bez udziału specjalnego personelu, z wyjątkiem obsługi niezbędnej dla utrzymywania ruchu ciągłego i usuwania usterek.

Wynalazek jest bliżej objaśniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia komorę naparzalniczą w przekroju podłużnym, a fig. 2 - to przekrój poprzeczny A - A komory z fig. 1.

185 487

Komora naparzalnicza o rocznej wydajności 25.000 ton granulatu ma kształt prostopadłościanu, o długości 30 m, szerokości 3 m i wysokości 4 m. Wnętrze komory jest podzielone jedną podłużną poziomą przegrodą 1 na dwa poziomy, górny i dolny, a trzema poprzecznymi pionowymi przegrodami 2 na pięć stref klimatycznych I, II, III, IV, V. Na górnym poziomie jest usytuowana strefa pierwsza I, druga II i trzecia III, zaś na dolnym poziomie strefa czwarta IV i piąta V w taki sposób, że strefa pierwsza I i druga II są usytuowane nad strefą piątą V, a strefa trzecia III jest usytuowana nad strefą czwartą IV. Na każdym poziomie jest zabudowany jeden przenośnik 3 taśmowy, przechodzący przez wszystkie strefy usytuowane na danym poziomie. Napęd 5 przenośnika 3 jest umieszczony na zewnątrz komory. Wszystkie strefy I, Ii, III, IV, V posiadają wyloty 8 powietrza z wentylatorami ssącymi 17, oraz wloty 6 powietrza, przed którymi są zabudowane nagrzewnice 7. Strefa pierwsza I i piąta V posiadają otwarty obieg powietrza, zaś strefa druga II, trzecia III i czwarta IV posiadają częściowo otwarty obieg powietrza z wtryskiwaczem pary 9 i wylotem 10 nadmiaru powietrza, zamykanym obrotową klapą 11. Obiegi powietrza strefy trzeciej III i czwartej IV są zasilane wspólnie w układzie równoległym. Nadawa 12 surowego granulatu jest usytuowana nad wejściem przenośnika 3 do strefy pierwszej I komory. Na końcu strefy piątej V, w dnie komory, jest usytuowany lej 13 do odbioru utwardzonego granulatu.

Podłużna pozioma przegroda 1 ma kształt prostokąta i jest wyposażona w lej przesypowy granulatu, usytuowany pod wysypem z górnego przenośnika 3, na końcu strefy trzeciej III.

Poprzeczna pionowa przepuszczalna przegroda 2 ma kształt prostokąta, o podstawie wynoszącej około 3 m i wysokości około 2 m, oraz posiada na górze otwór 15 w kształcie pryzmy transportowanego granulatu a na dole jedną poziomą prostokątną szczelinę 16.

Przenośnik 3 taśmowy, ma taśmę 4 bez końca o szerokości 2 m wykonaną z siatki.

Surowy granulat, wytworzony w granulatorach talerzowych., nasypuje się poprzez nadawę 12 na taśmę 4 górnego przenośnika 3, który transportuje granulat w ruchu ciągłym przez strefę pierwszą I, drugą II i trzecią III. Taśma 4 przemieszcza nasypany na niej granulat wzdłuż strefy pierwszej I, przez otwór 15 pierwszej przegrody 2, usytuowanej pomiędzy strefą pierwszą I a drugą iI do strefy drugiej II, a następnie wzdłuż strefy drugiej II i przez otwór drugiej przegrody 2, usytuowanej pomiędzy strefą drugą II a trzecią III do strefy trzeciej

III, po czym na końcu strefy trzeciej lii granulat przesypuje się z taśmy 4 górnego przenośnika 3, poprzez lej przesypowy 14, na taśmę 4 dolnego przenośnika 3 w strefie czwartej IV. Taśma 4 dolnego przenośnika 3, transportuje granulat przez strefę czwartą IV i piątą V. Taśma 4 dolnego przenośnika 3 przemieszcza nasypany na niej granulat wzdłuż strefy czwartej

IV, przez otwór 15 trzeciej przegrody 2, usytuowanej pomiędzy strefą czwartą IV a piątą V do strefy piątej V, a następnie wzdłuż strefy piątej V, po czym na końcu strefy piątej V utwardzony granulat wysypuje się, poprzez .lej 13, z komory. Powracająca pusta taśma 4 górnego i dolnego przenośnika 3 przesuwa się przez szczelinę 16 elastycznej przegrody 2. Wentylator 17 strefy pierwszej I, poprzez wylot 8 wysysa powietrze ze strefy pierwszej i i powoduje zasysanie powietrza z otoczenia komory, poprzez nagrzewnicę 7 i wlot 6 powietrza, do strefy pierwszej I, gdzie obieg gorącego powietrza podgrzewa i podsusza granulat. W strefie drugiej Ii, w której drugi wentylator 17 powoduje przepływ powietrzu w obiegu częściowo otwartym, do nagrzanego w drugiej nagrzewnicy 7 powietrza, pierwszym wtryskiwaczem 9, wtryskuje się parę wodną i rozgrzewa intensywnie granulat. Zasadniczy proces zachodzi w strefie trzeciej III i czwartej IV, które mają wspólną strefę klimatyczną o temperaturze 110°C oraz wspólnie, równolegle zasilany, częściowo otwarty obieg powietrza. W strefach tych granulat jest naparzany przez okres pięciu godzin w gorącym powietrzu nasyconym parą wodną i w wyniku tego procesu granulki osiągają odpowiednią wytrzymałość na ściskanie. W ostatniej strefie piątej V, z otwartym obiegiem, nagrzanego w czwartej nagrzewnicy 7, powietrza następuje suszenie granulatu.

Uzyskany w komorze według wynalazku granulat charakteryzuje się niską gęstością nasypową i zastępuje kruszywa naturalne w betonach lekkich o niskich gęstościach i dobrych własnościach termoizolacyjnych.

185 487

AA

Fig.2

185 487

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Komora naparzalnicza do utwardzania granulatu wytworzonego z popiołów lotnych, emitowanych z kotłów energetycznych, wyposażona w wentylatory, źródła ciepła, źródła pary, przenośnik z gazoprzepuszczalną taśmą bez końca, pionowe przegrody usytuowane poprzecznie do kierunku ruchu taśmy w miejscach odpowiadających granicom stref grzejnych komory, otwór wsadowy oraz zsyp wyładowczy, znamienna tym, że ma kształt prostopadłościanu, którego podstawa jest dłuższa od wysokości, zaś wnętrze komory jest podzielone jedną podłużną poziomą przegrodą (1) na dwa poziomy, górny i dolny, a trzema poprzecznymi pionowymi elastycznymi przegrodami (2) jest podzielone na pięć stref klimatycznych (I, II, III, IV, V), przy czym na g^órr^y^m poziomie jest usytuowana strefa pierwsza (I), druga (II) i trzecia (III), zaś na dolnym poziomie strefa czwarta (IV) i piąta (V) w taki sposób, że strefa pierwsza (I) i druga (II) są usytuowane nad strefą piątą (V), a strefa trzecia (III) jest usytuowana nad strefą czwartą (IV), ponadto na każdym poziomie jest zabudowany jeden przenośnik (3) taśmowy, przechodzący przez wszystkie strefy usytuowane na danym poziomie, zaś napęd (5) przenośnika (3) umieszczony jest na zewnątrz komory, z kolei wszystkie strefy (I, II, III, IV, V), posiadają wyloty (8) powietrza z wentylatorami ssącymi (17), oraz wloty (6) powietrza, przed którymi są zabudowane nagrzewnice (7), przy czym strefy pierwsza (i) i piąta (V) posiadają otwarty obieg powietrza, zaś strefy druga (Ii), trzecia (III) i czwarta (IV) posiadają częściowo otwarty obieg powietrza z wtryskiwaczem pary (9) i wylotem (10) nadmiaru powietrza, zamykanym obrotową klapą (11), z tym że obiegi powietrza strefy trzeciej (III) i czwartej (IV) są zasilane wspólnie w układzie równoległym, z kolei nadawa (12) surowego granulatu jest usytuowana nad wejściem przenośnika (3) do strefy pierwszej (I), a na końcu strefy piątej (V), w dnie komory, jest usytuowany lej (13) do odbioru utwardzonego granulatu.
2. 2. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że podłużna pozioma przegroda (1) ma kształt prostokąta i jest wyposażona w lej przesypowy (14) granulatu, usytuowany pod wysypem z górnego przenośnika (3), na końcu strefy trzeciej (III).
3. 3. Komora według zastrz. 1, znamienna tym, że poprzeczna pionowa elastyczna przegroda (2) ma kształt prostokąta, o dłuższej podstawie i mniejszej wysokości, oraz posiada na górze otwór (15) w kształcie pryzmy transportowanego granulatu, a na dole jedną poziomą prostokątną szczelinę (16).