PL207773B1 - Sposób i układ do oddzielania energetycznego żużla od wody - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do oddzielania żużla powstającego w kotle energetycznym od wody służącej do transportu żużla rurociągiem.

Znany jest z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku nr P356500 sposób odwadniania żużla energetycznego. Gorący żużel z kotła wpada do zbiornika z wodą, gdzie zostaje schłodzony. Wydobywany żużel ze zbiornika z chłodzącą wodą jest odwadniany przed przekazaniem go na środek transportu, przy czym według znanego sposobu odwadnianie następuje w trzech fazach i na przenośnikach zgrzebłowych. Żużel jest przez zgrzebła przenośnika unoszony ku górze, zaś woda opada w dół przenośnika, skąd jest odprowadzana poza urządzenie. Na każdym z trzech przenośników tylko część wody jest oddzielana od żużla, przez co jest realizowany sposób odwadniania żużla w trzech fazach.

Znany z polskiego opisu zgłoszenia wynalazku nr P356500 układ składa się z trzech przenośników ustawionych posobnie, przenoszących kolejno żużel ze zbiornika z chłodzącą wodą do retencyjnego zbiornika, skąd żużel jest przesypywany na środek transportu. Przenośniki te są przenośnikami zgrzebłowymi nachylonymi do poziomu.

Według wynalazku sposób oddzielania żużla energetycznego od wody transportującej żużel rurociągiem, przy stopniowym oddzielaniu żużla od wody, charakteryzuje się tym, że wzburzony strumień żużla zmieszanego z wodą wypływający z transportowego rurociągu uspakaja się, następnie w separatorze ż u ż la doprowadza się do opadnięcia ż u ż la na dno separatora, ską d opadł y ż u ż el wydobywa się ponad lustro wody a podczas podnoszenia się żużla odsącza się częściowo woda, a oddzielony żużel poddaje się drugiemu oddzieleniu wody w podnośniku nachylonym do poziomu, gdzie żużel wynosi się ku górze, a wodę odbiera w dole podnośnika. Oddzielony żużel usypuje się w pryzmę warstwami skośnymi do podłoża, na które grawitacyjnie opada pozostała woda, która jest odprowadzana układem dren.

W szczególności w separatorze żużla, gdzie doprowadza się żużel do opadnięcia na dno, żużel przemieszcza się wzdłuż dna separatora do miejsca, z którego żużel wydobywa się i odsącza wodę.

Układ do oddzielania żużla energetycznego od wody służącej do transportu żużla rurociągiem, charakteryzuje się tym, że ma zbiornik wstępny, do którego są dołączone dostawcze rurociągi. Zbiornik wstępny jest połączony rurociągiem z separatorem żużla, zaopatrzonym w co najmniej jeden przegarniak i kołowy czerpak, który to czerpak przez przesypowy układ jest połączony z podnośnikiem ustawionym skośnie do poziomu, a jego górny wylot żużla jest nad dostawczym przenośnikiem, którego zsyp znajduje się nad nawrotnym przenośnikiem przesuwnym wzdłuż pryzmy żużla i zaopatrzonym w napę d nawrotny rurocią gu transportowego.

W szczególnym rozwiązaniu separator żużla ma dwa przegarniaki żużla skierowane przeciw sobie, a między przegarniakami ma kołowy kubełkowy czerpak o poziomej osi obrotu.

W szczególnym rozwiązaniu przegarniak żużla ma kształt przenośnika ślimakowego o poziomej osi.

Korzystnie przegarniak żużla ma zwoje w formie pasa oddalonego od osi obrotu, a między wspomnianym pasem, a osią ma mocujące ramiona.

Korzystnie przenośnik żużla jest podnośnikiem ślimakowym.

W szczególnym rozwiązaniu ukł ad wedł ug wynalazku ma ze wspólnym zbiornikiem wstę pnym połączone dwa ciągi złożone z dwóch separatorów żużla i podnośników współpracujących ze wspólnym przenośnikiem odstawczym.

Przesypowe układy i przenośnik odstawczy są zaopatrzone w czujniki wilgotności żużla połączone z falownikami odpowiednio napędu czerpaków i odstawczego przenośnika.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zdwojony schemat układu do oddzielania energetycznego żużla od wody, a fig. 2 poprzeczny przekrój przegarniaka w separatorze żużla.

Żużel powstający podczas spalania paliwa w kotle energetycznym jest używany do budowy dróg. Żużel gromadzi się na składowisku oddalonym od elektrowni skąd pobiera się go dla celów budowlanych.

Żużel z paleniska opada do zbiornika z wodą, gdzie zostaje schłodzony, następnie zostaje zmielony na drobne bryłki i po zmieszaniu z wodą w proporcji jedna część żużla na dziewięć części wody jest transportowany rurociągiem na składowisko. Przed zsypaniem żużla w pryzmę zostaje on oddzielony od wody. Wpierw wzburzony strumień mieszaniny żużla i wody zostaje uspokojony, a następnie kieruje się tą mieszaninę do separatora, gdzie żużel opada na dno, a woda spływa przez kraPL 207 773 B1 wędź separatora na zewnątrz. Osiadły na dnie żużel spycha się po dnie separatora w jedno miejsce, skąd jest wynoszony ponad lustro wody i podczas wynoszenia zostaje odsączona woda. Po tym zabiegu w żużlu pozostaje część wody, około 50% pierwotnej ilości. Mokry żużel poddaje się następnemu odwodnieniu w ślimakowym podnośniku ustawionym skośnie do podłoża. Żużel po drugim odwodnieniu jest wsypywany w pryzmę warstwami skośnymi do podłoża. Tutaj woda pozostała między grudkami żużla opada grawitacyjnie na podłoże, skąd układem dren jest odprowadzana poza miejsce składowania żużla.

Sposób według wynalazku jest realizowany w układzie według wynalazku.

Układ zawiera zbiornik wstępny 1, do którego są doprowadzone rurociągi 11 dostawcze. Zbiornik 1 jest wyposażony w spusty 12, zamykane i otwierane zaworami 13 uruchomianymi elektrycznymi silnikami 14. Omawiany układ, przedstawiony schematycznie na fig. 1, ma dwa ciągi oddzielania żużla i wody. Każ dy ciąg ma separator 2. Jest to wydłuż ony zbiornik, który ma dwa przegarniaki 9 ś limakowe o osi obrotu równoległej do dna zbiornika, przy czym są one ustawione przeciwsobnie. Przegarniaki 9 tworzą oś 19, wokół której jest nawinięty pas 18 w linii śrubowej. Pas 18 jest połączony z osią 19 za pomocą ramion 20, pokazanych na fig. 2. Zgarniak 9 obwodem zewnętrznym znajduje się blisko dna zbiornika separatora 2. Między przegarniakiem 9 separator ma kołowy kubełkowy czerpak 10, o poziomej osi obrotu. Czerpak 10 jest częściowo zanurzony w mieszaninie ż u ż la z wodą , a częściowo wystaje ponad lustro wody i krawędź zbiornika separatora 2. Dolną krawędzią wygarniak sięga dna zbiornika separatora 2. Czerpak 10 przesypowym układem 16 jest połączony z dolną częścią ślimakowego podnośnika 3, usytuowanego skośnie do podłoża. Z górnego końca ślimakowego podnośnika 3, żużel opada na odstawczy przenośnik 4. Zsyp 17 odstawczego przenośnika 4, w przykładzie wykonania układu, znajduje się nad pośrednim przenośnikiem 5. Pod pośrednim przenośnikiem 5 znajduje się nawrotny przenośnik 6. Nawrotny przenośnik 6 jest przesuwny wzdłuż pośredniego przenośnika 5, tak że zsyp pośredniego przenośnika 5 na skrajnych położeniach nawrotnego przenośnika 6 znajduje się na przemian nad jedną lub drugą stacją zwrotną 21 nawrotnego przenośnika 6. Żużel tworzy pryzmę usypaną skośnymi warstwami 8. Elektryczne silniki napędzające kołowe czerpaki 10 oraz odstawczy przenośnik 4 są zasilane poprzez falowniki, co umożliwia zmianę obrotów silników elektrycznych w szerokim zakresie począwszy od zera, czyli postoju napędzanych urzą dzeń. Przesypowe układy 16, w miejscu odbioru żużla oraz odstawczy przenośnik 4 w miejscu opadania ż uż la są wyposażone w czujniki 22 i 23 wilgotnoś ci ż u ż la, które to czujniki są sprzężone z falownikami odpowiednio przy czerpakach 10 i odstawczym przenośniku 4.

Dostawczymi rurociągami 11 jest tłoczona mieszanina żużla i wody z elektrowni do składowiska żużla znacznie oddalonego. Mieszanina wpływa do wstępnego zbiornika 1, skąd przez spusty 12, po otwarciu zaworów 13 za pomocą elektrycznych silników 14, przepływa do separatorów 2. W zależności od ilości dostarczanej mieszaniny i żużla wykorzystuje się jeden lub obydwa separatory 2. Odpowiednio dobrana pojemność zbiornika separatora 2 powoduje, że przepływ w nim mieszanki jest powolny, przez co żużel opada na dno zbiornika. Ślimakowe przegarniaki 9 obracając się przesuwają żużel gromadzący się na dnie zbiornika ku środkowi w obszar działania kołowego kubełkowego czerpaka 10. Obracający się czerpak 10 nagarnia do kubełków żużel i wynosi go ponad lustro wody w zbiorniku i wyrzuca do przesypowego układu 16. W czasie gdy kubełek wypełniony ż uż lem i wodą przemieszcza się ponad lustrem wody w zbiorniku z kubełka wycieka woda, tak, że spadający do przesypowego układu 16 żużel zawiera nie więcej niż 40 do 50% wody. W przesypowym układzie 16 czujnik 22 mierzy zawilgocenie żużla, a sygnał z czujnika 22 przekazywany do falownika, nie pokazanego na fig. 1, powoduje zmiany prędkości silnika napędzającego czerpak 10. Stopień odwodnienia żużla unoszonego przez kubełek czerpaka 10 zależy od czasu przebywania kubełka nad lustrem wody w separatorze 2. Gdy czujnik 22 wskaże większe zawilgocenie żużla opadającego na przesypowy układ 16, następuje spowolnienie obrotów czerpaka 10, czyli wydłużenie czasu przebywania żużla w kubeł ku, ponad wodą w separatorze 2, a wię c wydł u ż enie czasu wyciekania wody z kubeł ka i zmniejszenie iloś ci wody w ż u ż lu opadającym na przesypowy ukł ad 16. Jednocześ nie woda, której stale przybywa w separatorze 2, przecieka przez górne krawędzie zbiornika do rynny, skąd jest odprowadzana z układu. Okazuje się, że niektóre bryły żużla mają tak niski ciężar właściwy, iż nie toną, lecz pływają po powierzchni wody w separatorze 2. Bryły te nie przepadają wraz z wodą przez krawędzie zbiornika separatora 2, gdyż zapobiega temu sito umieszczone na krawędzi zbiornika. Sita nie pokazano na rysunku. Pływające bryły żużla po powierzchni wody w separatorze 2 są okresowo zgarniane kubełkami kołowego czerpaka 10. Żużel, od którego częściowo oddzielono wodę w separatorze 2, przesypowym układzie 16 przemieszcza się do ślimakowego podnośnika 3. Ślimak podnośnika 3,

PL 207 773 B1 ustawionego skośnie do podłoża, unosi żużel ku górze, a woda zmieszana z żużlem, opada w dół podnośnika 3, skąd jest przepompowywana do separatora 2. W wodzie tej bowiem zawarte są jeszcze pewne ilości drobnych brył żużlu, wodę tę należy zatem poddać oczyszczeniu. Z górnego końca podnośnika 3 wyniesiony tam żużel jest przesypywany na odstawczy przenośnik 4. Tutaj ponownie mierzy się zawilgocenie żużla czujnikiem 23, którego sygnały za pośrednictwem nastawienia falownika powoduje zmniejszenie obrotów silnika napędzającego przenośnik 4, jeżeli zawilgocenie żużla jest większe od zadanego w tej fazie oddzielania żużla od wody. Przez nachylenie odstawczego przenośnika 4, woda zmieszana z żużlem odpływa w dół przenośnika. Spowolnienie ruchu elementu transportowego przenośnika wydłuża czas odciekania wody, przez co żużel opadający ze zsypu 17 na pośredni przenośnik 4, zawiera mniej wody. Pośredni przenośnik 5 zrzuca żużel na nawrotny przenośnik 6, którego transportowy element porusza się w stronę jednej lub drugiej zwrotni 21. Żużel zsypywany przez nawrotny przenośnik 6 lokuje się w pryzmie 7 skośnymi warstwami 8. Skośne ułożenie warstwy 8 powoduje ściekanie wody na podłoże, na którym ułożona jest pryzma 7, skąd woda jest odprowadzana systemem dren.

Warstwom 8 nadaje się grubość, ustalaną doświadczalnie, odpowiednią dla możliwie szybkości odciekania wody. Po usypaniu warstwy 8, nawrotny przenośnik 6 przemieszcza się w nowe położenie nad pryzmą 7, gdzie usypuje się następną warstwę 8. Nawrotny przenośnik 6 ma zmienny kierunek ruchu, dzięki czemu warstwy 8 usypuje się na przemian z jednego i drugiego końca pryzmy 7.

Claims (9)

1. Sposób oddzielania żużla energetycznego od wody transportującej żużel rurociągiem, przy stopniowym oddzielaniu żużla od wody, znamienny tym, że wzburzony strumień żużla zmieszanego z wodą wypływający z transportowego rurociągu uspakaja się, następnie doprowadza się do opadnięcia żużla na dno w separatorze żużla, skąd opadły żużel wydobywa się ponad lustro wody odsączając częściowo wodę a następnie oddzielony żużel poddaje się drugiemu oddzieleniu wody w podnośniku nachylonym do poziomu, gdzie żużel wynosi się ku górze a wodę odbiera się w dole podnośnika i oddzielony żuż el usypuje się w pryzmę warstwami skośnymi do podłoża, na które grawitacyjnie opada pozostała woda, która jest odprowadzana układem dren.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w separatorze żużla, żużel przemieszcza się wzdłuż dna separatora do jednego miejsca, z którego żużel wydobywa się i odsącza wodę.

3. Układ do oddzielania żużla energetycznego od wody służącej do transportu żużla rurociągiem, znamienny tym, że ma wstępny zbiornik (1) z dostawczymi rurociągami (11), który jest połączony rurociągiem (15) z separatorem żużla (2) zaopatrzonym w co najmniej jeden przegarniak (9) i kołowy czerpak (10), który przez przesypowy układ (16) jest połączony z podnośnikiem (3) ustawionym skośnie do poziomu, którego górny wylot żużla znajduje się nad odstawczym przenośnikiem (4), i którego zsyp (17) znajduje się nad nawrotnym przenośnikiem (6) przesuwnym wzdłuż pryzmy (7) żużla, zaopatrzonym w napęd nawrotny rurociągu transportowego.

4. Układ według zastrz 3, znamienny tym, że separator żużla (2) ma dwa przegarniaki (9) żużla skierowane przeciwsobnie, a między przegarniakami (9) ma kołowy kubełkowy czerpak (10) o poziomej osi obrotu.

5. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że przegarniak (9) żużla ma kształt przenośnika ślimakowego.

6. Układ według zastrz. 5, znamienny tym, że przegarniak (9) żużla ma zwoje w formie pasa (18) oddalonego od osi obrotu (19), a między pasem (18) a osią (19) ma mocujące ramiona (20).

7. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że podnośnik (3) jest podnośnikiem ślimakowym.

8. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że wspólny zbiornik wstępny (1) jest połączony z dwoma cią gami zł o ż onymi z dwóch separatorów (2) i podnoś ników (3) współ dział ają cych ze wspólnym przenośnikiem odstawczym (4).

9. Układ według zastrz. 3, znamienny tym, że elektryczne silniki napędu kołowych czerpaków (10) i odstawczego przenośnika (4) są połączone odpowiednio z falownikami napędu czerpaków i odstawczego przenoś nika, a przesypowe ukł ady (16) i odstawczy przenoś nik (4) są zaopatrzone w czujniki (22, 23) wilgotnoś ci żużla.