Przedmiotem niniejszego wynalazku jest maszyna do ciaglego wytwarzania dro¬ bnej sadzy gazowej, tak zwanej czerni we¬ glowej „Carbon-Black", która nadaje sie przede wszystkim do wytwarzania farby drukarskiej, pokrycia opon i t. d, Sposród urzadzen, stosowanych dotychczas do tego celu, maszyna wedlug wynalazku wyróznia sie swa prostota, zwarta konstrukcja oraz równomiernoscia i dokladnoscia regulacji pracy, dzieki czemu przewyzsza znane do¬ tychczas maszyny nie tylko pod wzgledem wydajnosci, czystosci i pieknej blyszczacej czarnej barwy produktu, lecz równiez tym, ze umozliwia przerabianie surowców zarówno gazowych jak i plynnych i stalych, a mianowicie produktów ubocznych w de¬ stylacji ropy, dowolnych weglowodorów gazowych lub plynnych, a przede wszyst¬ kim naftaliny i jej pokrewnych zwiazków.Sadza gazowa, wytworzona za pomoca ma¬ szyny wedlug wynalazku, przywyzsza ja¬ koscia swoja najlepsze wyroby, znajdujace sie w handlu, jak np amerykanska czern „Peerless Black" o co najmniej 15%, Otrzymywanie tedach wyrobów jest za¬ pewnione przez specjalny sposób, w jaki gotowe gazy, podlegajace przeróbce, wzglednie gazy lub pary przygotowane w samej maszynie z plynnych lub stalych su¬ rowców, doprowadza sie do odpowiedniego palnika zaopatrzonego w precyzyjny regu¬ lator, poza tym przez specjalne doprowa¬ dzanie do plomieni potrzebnego do spala-nia gazów jMwfetrza b«x szkody dla wy¬ tracania sadzy, chwytania jej i zbierania, a w szczególnosci przez utrudnienie wy¬ twarzania szkodliwych wirów* JDecyidujace znaczenie ma przy tym konsekwentne uni¬ kanie wszelkiego odksztalcenia i przypad¬ kowej zmiany wzajemnego polozenia czesci skladowych palnika oraz chlodzonych po¬ wierzchni osadowych pomimo ich znacznej rozszerzalnosci cieplnej. ~" W celu dalszego polepszenia procesu spalania i zmniejszenia strat ni«spalonego, lecz tez i niepochwyconego wegla, powyzej palnika znajduje sie kolpak -ssacy wywie* trznika, który zasysa powietrze do palnika w dowolnej regulowanej ilosci, wzglednie szybkosci, odsysa gazowe produkty spala¬ nia i doprowadza je ewentualnie do filtru odpylajacego, cyklonu i t. d. dla odzyska¬ nia zawartej w nich resztek sadzy.Jakosc produktu mozna jeszcze znacz¬ nie podwyzszyc ponad wspomniana na wstepie wartosc, a wydajnosc sadzy na wage mozna jednoczesnie powiekszyc do 70% i wiecej procent przerabianej np. naf¬ taliny, jezeli zbiornik, znajdujacy sie w maszynie i sluzacy do odparowywania, wzglednie ulatniania, naftaliny jest wypo¬ sazony w doprowadzenia, najlepiej laczne, z jednej strony palnych i ewentualnie bo¬ gatych w wegiel, a z drugiej strony nie¬ palnych gazów dodatkowych, jak równiez w urzadzenia, które zapewniaja równo¬ mierne zmieszanie z przerabianym surow¬ cem glównym, zapobiegajac rozdzieleniu sie mieszaniny na dalszej drodze do plo¬ mieni palnika. Ze szczególna korzyscia za¬ równo zbiornik jak i wszystkie do niego wchodzace i odchodzace z niego przewody zaopatruje sie w odpowiednio uksztalto¬ wane grzejniki, które utrzymuja stala tem¬ perature surowca we wszystkich czesciach maszyny odpowiadajacej przynajmniej tem¬ peraturze parowania surowca glównego.Cieplo odlotowe tych urzadzen grzejnych, wzglednie uchodzacy z tych grzejników niewyczerpany calkowicie czynnik grzejny, moze byc zuzyty jeszcze do zasilania jed- %egó, ewentualnie wspólnego dla wszyst¬ kich maszyn urzadzenia, sluzacego do pod¬ grzewania wzglednie topienia przerabiane¬ go surowca, do podgrzewania wzglednie wstepnego sprezania dodatkowych gazów oraz do ogrzewania przewodów prowadza¬ cych do zbiornika* Uzyskana ta droga tem¬ peratura, równomierna w przestrzeni i w czasie i wolna od wahan w calym mate¬ riale, znajdujacym sie w massyiiie, pozwa¬ la otrzymac nieosiagalne dotychczas jako¬ sci produktów.Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania maszyny wedlug wynalazku do wytwarzania sadzy z naftaliny. Fig. 1 przedstawia pionowy przekrój podluzny calej maszyny, fig. 2 — 5 zas przedstawia¬ ja palnik w zwiekszonej podzialce oraz chlodnice do chwytania sadzy w widoku z góry i w czesciowych przekrojach wzdluz linii /// — ///, IV — IV i V — V. Na fig. 6 i 7 przedstawione sa dwie odmiany zbior¬ nika do przechowywania i przygotowania wstepnego, surowego materialu do uzytku.W ramie maszyny 1 sa zawieszone na¬ czynia zbiorcze 2 w ksztalcie zwezonych w dól ostroslupów, górny otwór których zajmuje w przedstawionym przykladzie wykonania trzecia czesc dlugosci górnej powierzchni ramy i ponad którymi to otwo¬ rami sa umieszczone poprzeczne szczotki zgarniajace 3. Pomiedzy wewnetrznymi krawedziami górnymi obydwóch naczyn zbiorczych fest umieszczony w poziomym polozeniu wieloplomieniowy palnik po¬ wierzchniowy 4, zlozony z równoleglych rurek 5, odgalezionych symetrycznie z o- bydwóch stron od przewodu doplywowego 6, Rurki te przebiegaja w poprzek ramy i posiadaja wielka liczbe otworów, zebra¬ nych w równolegle rzedy 7¥ oddalone od siebie jednakowo. Splaszczone zamkniete konce 8 rur palnika sa pochwycone pomie¬ dzy bocznymi listwami 9 ramy palnik* i za - 2 -pomoca przymocowanych ck nich falistych wkladek* blaszanych sa ustalone tak, iz podlegajac rozszerzalnosci cieplnej przy ich nagrzewaniu moga przestawac sie w kie¬ runku wlasnej osi w ramie palnika nie za¬ tracajac swej równoleglosci i pierwotnego oddalenia wzajemnego.Przewód doprowadzajacy 6, w który sa wlaczone podatne na wszystkie strony na¬ rzady rozszerzalne 11 w postaci metalo¬ wych talerzyków, spoconych ze soba na ob¬ wodzie zewnetrznym, jest zakonczony w zbiorniku 12 o ksztalcie zasadniczo cylin¬ drycznym i zamknietym szczelnie na gaz oraz zaopatrzonym w lej wlewowy 13 lub urzadzenie sluzowe do napelniania przera¬ bianym surowcem, w niniejszym przykla¬ dzie surowa naftalina. Pod dnem zbiornika, z którego wychodzi zamknieta rurka 14, znajduje sie grzejnik 15 w postaci pierscie¬ niowego palnika gazowego, przy czym zbior¬ nik jest zabezpieczony przed strata ciepla za pomoca pancerza ochronnego (nie przedstawionego na rysunku), przylegaja¬ cego najlepiej do scianki zbiornika. W po¬ krywie zbiornika 12, ujmujacej termometr do odczytywania temperatury wewnetrz¬ nej, znajduje sie przewód 16 do powietrza lub innego niepalnego gazu oraz przewód 17 do gazu palnego, najlepiej bogatego w wegiel, np. gazu swietlnego, który to prze¬ wód siega az do dna zbiornika.W przestrzeni pomiedzy zbiornikiem 12 i palnikiem 4 ponizej przewodu 6 przebie¬ ga prosty palnik wieloplomiemowy 18, slu¬ zacy do ogrzewania przewodu. Wraz z tym przewodem najlepiej jest on osloniety pan¬ cerzem ochronnym, nie przedstawionym na rysunku.Zbiornik 12 jest przesuwny wzdluz ptfo- wadnicy 19 tak, iz gdy polozenie pkmowe jest niezmienione moze byc podnoszony lub opuszczany wzgledem palnika wraz z grzejnikiem.Na górnych listwach bocznych szkiele¬ tu / sa uitoocowane szyny 20- za pomoca czopów 22 przechodzacych przez otwory podluzne 21 tak, iz pod dzialaniem ciepla, wypromieniowajiego z palników 4, moga one wydluzac sie bez przegiecia, nie tracac równoleglosci ani pierwotnego oddalenia.Na szynach 20 moze posuwac sie na krazkach 23 rama chlodnicy 24, w przybli¬ zeniu o szerokosci stojaka, lecz tylko okolo % jego dlugosci. Listwy poprzeczne 25 chlodnicy 24 posiadaja na spodzie caly szereg w przyblizeniu trójkatnych wciec 26 z prostymi przedluzeniami wierzcholków, od których prowadza przebiegajace wzdluz maszyny otwory podluzne 27 na górnej stro¬ nie listw poprzecznych. W tych otworach podluznych sa umocowane za pomoca ila- kretek srubowych 28, przesuwnie w kierun¬ ku podluznym, sworznie srubowe 29, które wystaja z pionowych zeber usztywniaja¬ cych rur chlodniczych 31 w ksztalcie trój¬ katnych pryzmatów, których powierzchnie boczne opieraja sie o wciecia 26. Rury chlo¬ dnicze 31 sa tak rozlozone w ramie chlod¬ niczej, ze ich poziome powierzchnie, zwró¬ cone w dólf leza symetrycznie ponad rze¬ dami otworów 7 w palniku. Zebra usztyw¬ niajace 30 i prostopadle do nich powierzch¬ nie rury oraz umocowanie rur 31 w list¬ wach poprzecznych 25 i ich podparcie we wcieciach 26 nie pozwalaja na jakiekol¬ wiek odksztalcenie rur zarówno w piono¬ wym jak i poziomym kierunku, zapewnia¬ jac jednoczesnie trwale zachowanie pier- wottiej prawidlowej szerokosci przedzia¬ lów miedzy rurami. Rozszerzanie sie rury na skutek silniejszego ogrzania jej dolnej powierzchni w porównaniu do wnetrza po¬ woduje tylko wydluzanie sie liniowe, któ¬ re jednak jest unieszkodliwione dzieki po¬ datnemu umocowaniu ich w kierunku po¬ dluznym w otworach podluznych 27 po¬ przeczek 25 ramy.Na obydwóch koncach czolowych rur chlodniczych 31 sa przypojone narzady podatne 32 w ksztalcie S, czyli narzady rozszerzalne 32, do poprzecznych rur roz- _ 3dzielczych 33. Przy pomocy tych rur chlod¬ nica jest wlaczona do przewodów 34 kra¬ zenia wody. Na wprost otworów doplywo¬ wych srodkowych narzadów wydluzalnych 32 znajduje sie w przewodzie rozdzielczym 33 scianka 35, która zapewnia równomier¬ ny rozdzial wody chlodzacej do wszyst¬ kich rur chlodniczych 31.Za posrednictwem znanej zwrotnej przekladni zebatkowej 36 chlodnica jest przesuwana za pomoca silnika elektryczne¬ go 37 z jednego konca stojaka maszyny do drugiego i z powrotem tak, iz na prze¬ mian znajduje sie ona ponad palnikiem 4 obydwiema polówkami podluznymi przez okreslony czas, dajacy sie wyregulowac.Podczas pracy maszyny do zbiornika 12 wprowadza sie np. za pomoca leju 13 za¬ opatrzonego w sluze lub rurki 14 stala lub roztopiona uprzednio naftaline surowa.Grzejnik 15 powoduje roztopienie wzgled¬ nie odparowania naftaliny. Przez rurke 16 wtlacza sie do zbiornika powietrze pod pewnym cisnieniem lub inny gaz niepalny, który uchodzac w poblizu dna zbiornika, utrzymuje zawartosc naftaliny w ruchu i sprzyja przez to równomiernemu topieniu, wzglednie parowaniu oraz doprowadza ciezka pare naftaliny przez przewód 6 do palnika 4. Cieplo promieniowania z palni¬ ka 18 utrzymuje pary naftaliny w przewo¬ dzie wlotowym 6 w wymaganej tempera¬ turze by nie mogla skroplic sie przed¬ wczesnie. Szybkosc doplywu pary do pal¬ nika 4 a tym samym i wielkosc plomieni, wyplywajacych z kilku rzedów otworów 7, mozna regulowac z jednej strony przez odpowiedni dobór ilosci i cisnienia powie¬ trza, wtlaczanego przez rurke 16 do zbior¬ nika, a z drugiej strony przez odpowiednie nastawienie zbiornika w kierunku piono¬ wym wzdluz prowadnicy 19.Przy przerabianiu gotowego gazu, wpu¬ szczanego np, przez dolna rurke 14 do zbiornika, gaz1 ten w grzejniku 15 jest tyl¬ ko podgrzany do odpowiedniej temperatu¬ ry. Wtlaczanie powietrza lub niepalnego gazu okazuje sie potrzebne tylko wtedy, gdy gaz, podlegajacy spaleniu, nie ma wy¬ starczajacego cisnienia.Gdy przerabiane surowce gazowe plyn¬ ne lub stale nie sa dosc bogate w wegiel, wzglednie nie sa latwopalne, to mozna przez rurke 17 dodawac gaz bogaty w we¬ giel, wzglednie latwopalny.Wydluzanie sie liniowe rurki doplywo¬ wej 6 i ewentualnie zmienione nastawienie pionowe zbiornika 12 wzgledem palnika 4 wyrównywaja talerzowe narzady wydlu- zalne 11. Plomienie pary surowca wzgled¬ nie gazu, wydostajace sie z otworków 7 palnika trafiaja na dolne powierzchnie ru¬ rek chlodniczych 31, chlodzonych woda, wydzielajac wegiel w postaci szybko nara¬ stajacych zwisajacych slupków sadzy. Spa¬ liny uchodza nastepnie bez przeszkody przez przedzialy pomiedzy rurkami chlo¬ dzacymi, nie porywaja za soba osadzajacej sie sadzy i nie zmniejszaja przez to wydaj¬ nosci palnika. Umieszczenie zbiornika w przedziale pomiedzy przeciwleglymi naczy¬ niami zbiorczymi 2 i otrzymany stad bez¬ posredni równomierny doplyw powietrza spalania do poszczególnych promieni za¬ pewnia calkowicie równomierne spalanie i tworzenie zupelnie jednolitego czystego produktu. Ponadto palnik dzieki swemu ce¬ lowemu umieszczeniu jest stale widoczny i latwo dostepny podczas pracy, (mozna go wiec latwo kontrolowac i regulowac. Rów¬ nomiernie rozlozone przedzialy pomiedzy pryzmatycznymi: rurkami chlodniczymi za¬ pobiegaja powstawaniu szkodliwych wirów spalin, a mianowicie przy odsysaniu.ZaJ pomoca wywietrznika, nie uwidocz¬ nionego na rysunku, gdyz urzadzenie takie jest znane, umieszczonego ponad palnikiem 4 i zaopatrzonego w dysze ssaca, mozna re¬ gulowac dodatkowo przeplyw powietrza atmosferycznego ewentualnie podgrzanego poprzednio, przez przedzialy w palniku i chlodnicy, aby polepszyc przebieg spalania — 4 —i uniknac przegrzania komory roboczej, Króciec wylotowy wywietrznika zakonczo¬ ny jest najlepiej filtrem odpylajacym lub komora odpylajaca dowolnej konstrukcji, skad wychodza spaliny, po zatrzymaniu je¬ dnak resztek sadzy, jakie ewentualnie mo¬ ga wydostac sie przez przedzialy pomiedzy rurkami chlodniczymi.Skoro tylko po uplywie okreslonego czasu, ustalonego doswiadczalnie, nazbiera sie na rurkach chlodniczych dostateczna ilosc sadzy, wlacza sie automatycznie sil¬ nik 37, który chlodnice, znajdujaca sie wówczas w lewym skrajnym polozeniu, przesuwa na drugi koniec, a wiec np. w prawe skrajne polozenie. Podczas tego ru¬ chu szczotka 3 zmiata sadze, przylegajaca do prawej polowy chlodnicy, do prawego naczynia zbiorczego 2. Zaleta doprowadza¬ nia powietrza z dolu przez przedzial po¬ miedzy obydwoma naczyniami zbiorczymi objawia sie równiez w tym, ze sadze, opa¬ dajace z chlodnicy do naczynia zbiorczego nie sa porywane przez strumien powietrza do komory roboczej, co daje w wyniku dal¬ sze zwiekszenie wydajnosci.Po uplywie nastepnego okresu czasu tej samej dlugosci silnik 37 przesuwa chlod¬ nice znowu w polozenie pierwotne, przy czym sadza, nagromadzona na lewej polo¬ wie chlodnicy, opada do lewego naczynia zbiorczego 2, a ochlodzona tymczasem pra¬ wa polowa chlodnicy zostaje doprowadzo¬ na ponad palnik w celu ponownego chwy¬ tania sadzy. Odtad cykl roboczy rozpoczy¬ na sie na nowo.Maszyna, wyposazona w 1 000 plomy¬ ków o srednicy 0,5 mm, przerabia w ciagu godziny nieprzerwanej pracy co najmniej 4 kg handlowej naftaliny surowej na 2 kg nadzwyczaj drobnej sadzy gazowej z led¬ wie dajacymi sie wykryc sladami popiolu i wyciagu acetonowego, przewyzszajac w ten sposób znane urzadzenia zarówno co do ilosci jak i jakosci wyrobu, a pomimo to urzadzenie to wymaga znacznie mniejszych kosztów nabycia i utrzymania i umozliwia latwiejsza i czysciejsza prace.Konstrukcja zbiornika 12, przedstawioT na na fig. 6 w przekroju pionowym, umoz- liwia dalsze zwiekszenie wydajnosci sadzy, np. przy przerabianiu surowej naftaliny do 70% na wage i wiecej przy co najmniej ta* kiej samej jakosci i bez wiekszego nakladu czasu pracy lub wiekszego zuzycia ga¬ zów.W tym celu rurka 6, doprowadzajaca paliwo, zakonczona jest w zbiorniku 12 roz¬ szerzajacym sie i otwartym ku dolowi lej* kiem 38, którego swobodny brzeg siega do scianki zwezonego w dól naczynia 40 w ksztalcie stozka scietego, pozostawiajac tylko szczeline pierscieniowa 39, przy czym swobodny koniec naczynia 40 zbliza sie scianki zbiornika, pozostawiajac tylko dru¬ ga waska szczeline pierscieniowa 41. Na¬ czynie 40 u dolu, tuz ponad poziomem roz¬ topionego materialu np. naftaliny 42, jest zamkniete plytka 43. Plytka ta jest umoco¬ wana do pokrywy zbiornika i posiada otwór odplywowy 44 do odplywu ewentualnie po- wstajacych skroplin, przy czym przecho¬ dzi przez nia wylot rurek 16, 17, z któ¬ rym jest polaczone podwójne denko 45 z otworkami 46, rozmieszczonymi gesto i zwiekszajacymi sie stopniowo w kierunku obwodu zbiornika.Gazy dodatkowe, zmieszane uprzednio we wspólnym wylocie rurek 16, 17, wcho¬ dza pod podwójne denko 45, skad rozdzie- laja sie po calej przestrzeni zbiornika i dzieki odpowiedniemu unormowaniu wiel¬ kosci otworów 46 podnosza sie w postaci równomiernie rozlozonych pecherzyków przez roztopiona naftaline, która jest u* trzymywana przy tym w stalym ruchu, u- mozliwiajac przez to parowanie przy jak najmniejszym zuzyciu ciepla. Pary naftali¬ ny, zmieszane w ten sposób z gazami do¬ datkowymi w ilosci, dajacej sie regulowac, sa odchylane przez plytke 43 do scianek zbiornika, a podczas przeplywu przez — 5 —szczeliny pierscieniowe 41 i 39 podlegaja na przemian przyspieszaniu, opóznianiu i wirowaniu, co zapewnia dokladne i jedno¬ rodne zmieszanie. Mieszanina gazu i pary plynfe nastepnie przez lejek 38 do przewo¬ du odplywowego 6, natomiast skropliny naftaliny, powstajace ewentualnie podczas przeplywu, odplywaja z powrotem przez otwory 44'do zbiornika.W przykladzie wykonania wedlug fig. 7 równomierne mieszanie i podgrzewanie, tak wazne dla jakosci i ilosci otrzymanego produktu, polepsza sie jeszcze w ten spo¬ sób, ze z jednej strony do zbiornika dopro¬ wadza sie zarówno surowy material jak i dodatkowe gazy o temperaturze juz mozli¬ wie zblizonej do temperatury parowania, wzglednie ulatniania sie surowego mate¬ rialu, np. naftaliny, z drugiej zas strony spadki temperatury i cisnienia, wywolane iip. nieprzewidzianym przedwczesnym skro- pleniem1 pokrywa sie przez samoczynnie zapewnione ogrzewanie wszystkich czesci przewodzacych gaz lub pare do stalej tem¬ peratury, np. temperatury parowania nafta¬ liny za pomoca grzejników elektrycznych lub pary.Zbiornik jest otoczony podwójnym pan¬ cerzem parowym 47, którego doplyw pary 48 obejmuje rurke 6, prowadzaca do pal¬ nika. Dwuscienna plytka 49 umocowana na pokrywie zbiornika powyzej powierzchni cieczy, zaopatrzona w wystajace w góre cylindryczne kolnierze wydrazone 50 i wy¬ pelniona para, wraz z pokrywa 51, zaopa¬ trzona równiez w wypelnione para kolnie¬ rze wydrazone 52, i ze scianka wewnetrzna 47 stanowi uklad polaczonych pierscienio¬ wych komór wirowych, z których komora srodkowa laczy sie z przewodem 6, prowa¬ dzacym do palnika. Do dna zbiornika siega rurka polaczeniowa 54, otoczona przewo¬ dem parowym 53 do (nie przedstawionego na rysunku, ewentualnie wspólnego dla kil¬ ku maszyn) kotla do topienia i podgrzewa¬ nia, który jest ogrzewany za pomoca pary zuzytej, doprowadzanej przewodem 53.Przewody doplywu 16, 17 do gazów dodat¬ kowych sa przepuszczone przez scianke 47 w postaci wezów 58, 59 i zakonczone sa równiez wspólna dysza na spodzie dziurko¬ wanego denka podwójnego 45. Z dna komór wirowych wyprowadzana jest na zewnatrz zbiornika rurka 55 do odprowadzania smo- ly.Ze strzalek, oznaczonych na rysunku, widac ze plynna naftalina naplywajaca rurka 54 ze wspólnego kotla do topienia i podgrzewania, jak równiez gazy dodatko¬ we, doprowadzane przewodami 17, 16 w przeciwpradzie do pary, doprowadzanej przewodem 48 o temperaturze wyzszej od punktu parowania naftaliny, a wiec np. w temperaturze lOO^C, ogrzewaja sie przed wejsciem do zbiornika prawie do tej tempe¬ ratury parowania. Przetwarzanie naftaliny na pare, zmieszanie jej z gazami dodatko¬ wymi oraz dalsze odprowadzanie az do pal¬ nika moze odbywac sie, wobec tego, bez jakichkolwiek wahan cisnienia i tempera¬ tury, a przy tym scianki 49 — 52 komór wi¬ rowych i rurka 48 maja temperature stale wyzsza od temperatury parowania naftali¬ ny. W ten sposób uniemozliwia sie przed¬ wczesne skroplenie naftaliny i spowodowa¬ ne tym rozdzielenie mieszaniny gazu i pa¬ ry, podlegajacej spalaniu. Istniejaca mozli¬ wosc stracania smolowych skladników su¬ rowca o wyzszej temperaturze wrzenia na sciankach 49 — 52 i odprowadzania ich na zewnatrz przewodem 55 powoduje, iz skropliny te nie moga zatkac szczelin po¬ miedzy komorami wirowymi, wobec czego otrzymuje sie nadzwyczaj, czysta mieszani¬ ne, podlegajaca spalaniu, i jednoczesnie u- zyskuje sie obok wiekszej wydajnosci tak¬ ze lepsza jakosc produktów. PL