PL200497B1 - Układ doprowadzania i rozdziału ciepła, zwłaszcza do linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych - Google Patents

Abstract

Układ doprowadzania i rozdziału ciepła, zwłaszcza do linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, złożony ze źródła ciepła technologicznego oraz zespołu kanałów i rozdzielaczy medium grzewczego, charakteryzuje się tym, że zawiera żebrowy rozdzielacz denny (1) medium grzewczego do równomiernego ogrzewania, zwłaszcza reakcyjnej komory (2) urządzenia termoreakcyjnego.

Description

Przedmiotowy wynalazek dotyczy układu doprowadzania i rozdziału ciepła, zwłaszcza do linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych. Szczególne zastosowanie znajduje przedmiotowy układ do ogrzewania ciągu technologiczno - produkcyjnego ciągłej transformacji termokatalitycznej silnie zanieczyszczonych odpadów poliolefinowych w wysokojakościową parafinę z węglowodorów nasyconych.

Znane układy doprowadzania i rozdziału ciepła w instalacjach technicznych złożone są zwykle ze źródła ciepła technologicznego, kanałów, zaworów, rozdzielaczy rurowych, wymienników ciepła i innych elementów typowych. Nie zapewniają one równomiernego dopływu ciepła do urządzeń szczególnie wrażliwych na nierównomierny dopływ ciepła, zwłaszcza w częściach dennych, takich jak urządzenia termoreakcyjne do krakowania upłynnionych tworzyw poliolefinowych.

W związku z powyższym, do ogrzewania urządzeń termoreakcyjnych stosuje się wyspecjalizowane urządzenia grzewcze. Takie urządzenie znane np. z polskiego patentu nr 188 936, posiada komorę spalinową otaczającą reaktor z której, symetrycznie na obwodzie reaktora, korzystnie w kilku rzędach wychodzą rury grzewcze przechodzące przez wnętrze reaktora.

Znane wyspecjalizowane urządzenia grzewcze są bardzo kosztowne i nie nadają się do zastosowania jako elementy typowych modułowych układów doprowadzania i rozdziału ciepła. Ponadto nie zapewniają one równomiernego dopływu medium grzewczego do dna reaktora.

W związku z powyższym istnieje potrzeba prostego, ekonomicznego układu doprowadzania i rozdziału ciepła z prostym rozdzielaczem, który równomiernie doprowadza medium grzejne do strefy dennej urządzenia technologicznego szczególnie wrażliwego na nierównomierny rozkład temperatur w strefie dennej, na przykład reaktora termokatalitycznego linii przetwarzania odpadów poliolefinowych, w którym punktowe przegrzanie powoduje zwęglanie wsadu.

Układ doprowadzania i rozdziału ciepła, zwłaszcza do linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, złożony ze źródła ciepła technologicznego oraz zespołu kanałów i rozdzielaczy medium grzewczego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera żebrowy rozdzielacz denny medium grzewczego do równomiernego ogrzewania, zwłaszcza reakcyjnej komory urządzenia termoreakcyjnego. Rozdzielacz w korzystnym wykonaniu ma przekrój poprzeczny o kształcie spłaszczonego prostokąta korzystnie z wklęsłą podstawą, z przyległym od góry trójkątem. Rozdzielacz może być zamknięty od góry daszkowym dwuspadowym dnem reakcyjnym komory a górna część rozdzielacza posiadająca poprzeczny przekrój trójkątny może być podzielona żebrami, które w zalecanym wykonaniu oddalone są od wszystkich powierzchni ograniczających rozdzielacz denny. Korzystnie, żebra mają kształt listew prostopadłościennych. Pożądane jest, aby żebra były podparte od zewnątrz na wspornikach bocznych. W zalecanym wykonaniu żebra tworzą zespół dwurzędowy, który może być podparty na co najmniej jednym wsporniku środkowym. Żebra mogą tworzyć układ daszkowy równoramienny o kącie wierzchołkowym korzystnie 110° - 150°. Odstępy między żebrami zwiększają się w miarę oddalania się od wlotu medium grzewczego do rozdzielacza dennego. Korzystnie, odstępy między żebrami zwiększają się w miarę oddalania się od wlotu medium grzewczego do rozdzielacza dennego o stałą wielkość. Układ według wynalazku w zalecanym wykonaniu zawiera co najmniej jedną klapę upustową, korzystnie w postaci przepustnicy do kanału bocznikowego. Medium grzewcze mogą stanowić spaliny ze spalania gazu palnego, korzystnie z gazyfikatora trocin. Korzystnie, to samo medium grzewcze doprowadzone jest kolejno do wszystkich urządzeń wymagających dopływu ciepła, zwłaszcza urządzeń linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów. Zaleca się, aby kanały medium grzewczego doprowadzone były do kolejnych urządzeń technologicznych od jednego kanału głównego wychodzącego z rozdzielacza dennego. W korzystnym wykonaniu układu według wynalazku na drodze kanału głównego mogą znajdować się kolejne urządzenia, sytuowane coraz wyżej, ze względu na pionową zabudowę urządzeń technologicznych.

Przedmiotowy wynalazek zostanie przedstawiony w przykładzie wykonania na schematycznym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ogólnie układ doprowadzania i rozdziału ciepła, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny rozdzielacza dennego, fig. 3 przedstawia przekrój wzdłużny rozdzielacza dennego, fig. 4 widok aksonometryczny rozdzielacza dennego.

Na figurze 1 przedstawiono schematycznie przedmiotowy układ doprowadzania i rozdziału ciepła. Przedmiotowy układ zawiera źródło ciepła technicznego, którym w tym przykładzie wykonania jest komora paleniskowa 3 zawierająca palnik 4. Komora paleniskowa 3 zasilana jest gazem generatorowym z gazyfikatora trocin (zrębków drzewnych) spalanym z udziałem powietrza wtórnego zasysanego

PL 200 497 B1 symetrycznie z otworów umieszczonych po obu stronach paleniska. Izolacja komory paleniskowej 3 wykonana jest trójwarstwowo z 12 cm warstwy cegły szamotowej oraz z 12 cm warstwy cegły perlitowej i 15 cm warstwy wełny mineralnej osłoniętej blachą St3 o grubości 4 mm.

Komora paleniskowa 3 połączona jest szerokim wlotem 13, utworzonym przez odsunięcie jej sklepienia 17 od ściany przedniej 20, z żebrowym rozdzielaczem dennym 1, przy kierunku wlotu K pokazuje wpływ medium grzejnego do rozdzielacza dennego 1. Rozdzielacz denny 1 przedstawiony został dokładniej na fig. 2, która przedstawia przekrój poprzeczny rozdzielacza dennego 1, na fig. 3, która przedstawia przekrój wzdłużny rozdzielacza dennego 1 płaszczyzna A-A z fig. 2 i na fig. 4, która przedstawia widok aksonometryczny rozdzielacza dennego 1.

Rozdzielacz denny 1 zamknięty jest z boków przedłużonymi w górę ściankami komory paleniskowej 3, a od dołu wypukłym sklepieniem 17, ściany boczne 19 wykonane są w postaci 12 cm warstwy cegły szamotowej podobnie jak w sklepieniu 17. Od góry rozdzielacz denny 1 ograniczony jest pokrywą która w tym przypadku jest dwuspadowe dno 10 reakcyjnej komory 2. Dno 10 reakcyjnej komory 2, w tym wykonaniu, stanowi stalową konstrukcję spawaną z blachy H13JS o grubości 10 mm i wzmocnioną wewnętrzną konstrukcją szkieletową (niepokazaną) w postaci głównego wspornika wzdłużnego z blachy H13JS i tężników bocznych z blachy H5M o grubości 10 mm. Kąt wierzchołkowy dna 10 wynosi około 120 deg.

W związku z powyższym rozdzielacz denny 1 posiada przekrój poprzeczny w kształcie spłaszczonego prostokąta z wklęsłą podstawą z przyległym od góry trójkątem. Górna część rozdzielacza dennego 1 podzielona jest żebrami 11 oddalonymi od wszystkich powierzchni ograniczających rozdzielacz denny 1 od wewnątrz, stanowiącymi przegrody cieplne. W tym przypadku, żebra 11 wykonane są jako rusztowe listwy prostopadłościenne o wymiarach 30 x 70 x 600 mm z żeliwa z 2,5% dodatkiem chromu. W rozdzielaczu dennym występuje 8-10 par żeber podwójnych, tworzących dwurzędowy zespół daszkowy o kącie wierzchołkowym około 120 deg. Żebra 11 podparte są na szamotowych wspornikach bocznych 15 i wsporniku środkowym 18. Odstępy 12 między kolejnymi żebrami 11 zwiększają się o wielkość stałą, w tym przypadku o 10 mm, w miarę oddalania się od wlotu 13 medium grzewczego do rozdzielacza dennego 1, rosnąc od 40 mm (między pierwszym żebrem 11 i krawędzi wlotu 13, aż do 120 mm pomiędzy żebrami 11 najbardziej oddalonymi od wlotu 13.

Z rozdzielacza dennego 1 medium grzewcze, zawierające ciepło niewykorzystane w rozdzielaczu dennym 1 do ogrzania reakcyjnej komory 2 przechodzi do komory 21 kanału głównego 14 umieszczonej pod wymiennikiem 9. Wymiennik 9 stanowi, w tym wykonaniu prostopadłościenną skrzynię z blachy H5M o grubości 10 mm i wymiarach 660 x 980 x 1500 mm, wewnątrz której zamocowano przelotowe 14 rur 8 o średnicy zewnętrznej 133 mm i grubości ścianki 5 mm wykonanych z blachy kotłowej. Kanał główny 14 medium grzewczego przechodzi rurami 9 przez wymiennik do kolektora 22, a następnie przez kanał grzewczy topielnika 16 do kanału wylotowego 7. Dla regulacji temperatury w wymienniku 9 w ścianie komory 21 znajduje się klapa upustowa, którą w tym przypadku stanowi przepustnica 5 kanału bocznikowego 6 prowadzącego bezpośrednio do kanału wylotowego 7.

W tym wykonaniu medium grzewcze przechodząc kanałem głównym 14 ogrzewa kolejno (przeciwprądowo) wszystkie urządzenia instalacji technologicznej wymagające dopływu ciepła, umieszczone coraz wyżej w pionowej zabudowie.

Claims (5)

1. Układ doprowadzania i rozdziału ciepła, zwłaszcza do linii produkcyjnej ciągłego przetwarzania odpadów z tworzyw sztucznych, złożony ze źródła ciepła technologicznego oraz zespołu kanałów i rozdzielaczy medium grzewczego, znamienny tym, że zawiera żebrowy rozdzielacz denny medium grzewczego do równomiernego ogrzewania, zwłaszcza reakcyjnej komory urządzenia termoreakcyjnego.

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielacz ma przekrój poprzeczny o kształcie spłaszczonego prostokąta korzystnie z wklęsłą podstawą, z przyległym od góry trójkątem.

3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rozdzielacz zamknięty jest od góry daszkowym dwuspadowym dnem reakcyjnym komory.

4. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że górna część rozdzielacza posiadająca poprzeczny przekrój trójkątny podzielona jest żebrami.

5. U^ad według zas^z. 4, znamienny tym. że żebra oddalone są od powierzchni ograniczających rozdzielacz denny.