PT100465A - PROCESS FOR THE DEFLAGRATION OF EXPLOSIVE MATERIALS - Google Patents
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Description
ν' patente de Steinhausen mbH, alemã, r· n m q é* r? /=> mÖ Steinhausen patent mbH, German, r · n m q * r? / = > m
Descrição referente à invenção de Kaus &Description of the invention of Kaus &
Delaboriergesellschaf t industrial e comercial,Delaboriergesellschaft, industrial and commercial,
Dragahn No. 15, D-3139 Karivitz, AIemanha, para: "PROCESSO PARA A DEFLAGRAÇÃO DE MATÉRIAS EXPLOSIVAS" A presente invenção refere-se a um processo para a deflagração "de materiais explosivos que está concebido para a deflagração numa estação de deflagração e, em especial, a um processo desse género numa instalação de deflagração fechada, que apresenta um reactor de deflagração e uma multiplicidade de portadores dos materiais a deflagrar, que são carregados fora do reactor com os materiais explosivos e depois, por meio de um dispo-sitivo transportador, são transportados para o interior do reactor para um dispositivo de inflamação dos materiais explosivos, continuando o seu transporte no interior do reactor e finalmente, depois de terminada a deflagração, são transportados para fora do reactor. São'conhecidos na técnica não só processos do tipo g’eral mencionado como também a utilização de um processo deste género numa instalação de deflagração fechada do género 1 tes, fo a i domínio mi. tplcsáo" tcs ' , . « νχ ±. e mencionado em segundo lugar. Servem para descartar material: com perigo de explosão ou sujeitos a explosão denominado; "objectos explosivos", por exemplo munições artefactos pirotécnicos; etc.s em especial <Dragahn No. 15, D-3139 Karivitz, Germany, to: " PROCESS FOR THE DEFLAGATION OF EXPLOSIVE MATERIALS " The present invention relates to a process for the explosion of explosive materials which is designed for deflagration in a deflagration station and in particular to such a process in a closed-flame installation which has a deflagration reactor and a multiplicity of carriers of the materials to be blown which are charged out of the reactor with the explosive materials and then, by means of a conveyor device, are transported into the reactor into a device for igniting the explosive materials, within the reactor and finally, after the deflagration is complete, are transported out of the reactor. Not only the processes of the general type mentioned are known in the art but also the use of such a process in a closed deflagration installation of the kind 1, tplcsáo " tcs',. Νχ ±. and mentioned secondly. They serve to discard material: with danger of explosion or subject to explosion called; " explosive articles ", for example, ammunition, pyrotechnic devices; etc.s in particular <
Sob a designação de "materiais com perigo de explosão" ent se; em relação à presente invenção, materiais sólidos 01 líquidos que, na realização de determinados processo: experimentais, devido a rnn aquecimento sem inclusão solida, completa ou devido a uma solicitação de choque ou de XCllfí, 1 entrai? i em se ilDSr -w-fcOii c?in c* *T> c-- ^Under the designation of " explosion hazardous materials "ent; in relation to the present invention, solid liquid materials which, in the performance of certain processes: experimental, due to heating without solid inclusion, either complete or due to a request of shock or X- i.e. in SEQ ID NO. c-
SOD medida, em raacçãc química, na qual ou pressão elev&da num intervalo de tempo t ci 0 C· *.£ 1' u C verifica subitamente uma acção da 0 X Ο -Ό O Cl O { 0l.piOScvO quai se v erifica uma acção que, de acordo com as leis sp assimile a uma explosão. Sob a d; ignaçáo d; ispecial os "mate ri. st.er-iais sèlidcs gelatinosos e misturas desses materiais aue são fabricados τκ sujeito a explosão" compreendem-se cplosivos . Entende-se como tal em geral ma: fins de explosão ou de propulsão designação de "materiais expl em Rudolf Meyer "ExplosivstoiSOD measured in chemical ration, in which either the elevated pressure in a time interval t C 0 * C 1 * C * C suddenly checks for an action of 0 * is an action which, in accordance with the sp laws, is assimilated to an explosion. Under the d; ignition d; especially the " mate ri. solid gelatinous solids and mixtures of such materials which are made explosive τκ " are understood. It is understood as such in general for: explosion or propulsion purposes designation of " expl materials in Rudolf Meyer " Explosivstoi
de matéria: s" pode indi cl Ed. p-ag. .te C- cl V cX C- L.· 0 1 ai sáo S 11 s c a incluir n ;rj C* C' Ί 1 C' 1' “P r? ft' \Tr O to CA, _L JL O d CX IH :tado metastâvel, devido ao qual são ãlí 1 i. iíl L·. 1 VAi sem a adição de out em CX.lÇ’Cíi.Í o do ar, c s 6 sob a forma participantes na rsaeçáo, em especial sem oví »’ém*o do ar-. n? materiais explosivos podem existir nac so soo a forma de produtos a granel com quaisquer dimensões dos grãos, aderências, sob a forma de corpos com dimensões definidas (por exemplo, agregados prensados), m; e n e h i m ento em corcos oco: t a m b g z ΪΙ C i iceito ds (-] 1 c O O ci -L 3 de "materiais cr-do co:r definição geral, também os materiais que não foram fabricados para fins de explosão ou disparo, por exemplo peróxidos orgânicos como catalisadores, meios para produção de gases para as modernas técnicas dos plásticos e das espumas, bem como muitos produtos usados na luta contra os parasitas. Inclui-se também a mistura "Tbermite", bem conhecida; trata-se de misturas de alumínio e óxido do ferro que reagem para dar óxido de aluminio e ferro, com grande produção de calor. Este calor desenvolvidoê utilizado, por exemplo, para a soldadura de carris.of material: s " may be indicated by P-ag. ................... The method according to any one of claims 1 to 4, wherein said metastatic component is a metastatic compound. yl L ·. 1 goes without the addition of air in the form of particles in the form of particulate matter, in particular without the presence of air. n ' explosive materials may exist in the form of bulk products of any grain size, adhesions, in the form of bodies of defined dimensions (eg, compressed aggregates), m; also in materials which have not been manufactured for the purpose of explosion or fire, for example by means of organic peroxides such as organic peroxides as catalysts, means for producing gases for the modern techniques of plastics and foams, as well as many products used in the fight against the parasites.Also included is the mixture " Tbermite ", well known; mixtures of aluminum and iron oxide which react to give aluminum oxide and iron, with great heat production.This developed heat is used, for example, for welding rails.
No seguimento, os materiais com perigo de explosão e os materiais ,susceptiveis de explosão são reunidos no termo geral "materiais explosivos" (embora os materiais explosivos propriamente ditos sejam um subgrupo dos materiais susceptiveis de explosão).In the following, explosive hazardous materials and explosive materials are listed in the general term " explosive materials " (although explosive materials per se are a subgroup of explosive materials).
Actualmente, o descarte de materiais explosivos faz--se, devido à insegurança do pessoal e do material circundante, pela chamada ,deflagração ou por explosão daqueles materiais. Fala-se de "deflagração" visto que praticamente todos oa materiais explosivos, que existem em grandes massas, depois do inicio da reacção quimica de desintegração, como atrás se explicou, continuam a reagir sem adição de qualquer outro interveniente na reacção, neste caso em especial sem o oxigénio usual numa "Combustão". Por este facto não é já possível infl uenciar de qualquer modo a deflagração depois de ter começado a reacção de desintegração. Não se conhece qualquer parâmetro apropriado para, depois de inflamar uma massa de material explosivo exposta aberta, influenciar a intensidade do fluxo de massa em deflagração. Também não é possível qualquer regulação de velocidade de deflagração depois da inflamação de uma massa de material explosivo exposta livremente. No processo conhecido do género mencionado na introdução, isso tem como 3At present, the disposal of explosive materials is due to the insecurity of the personnel and the surrounding material by the call, deflagration or explosion of those materials. There is talk of " deflagration " since virtually all of the explosive materials which exist in large masses after the start of the chemical disintegration reaction, as explained above, continue to react without addition of any other intervening agent in the reaction, in this case especially without the usual oxygen in a "; &Quot; Combustion. For this reason, it is no longer possible to inflate the deflagration in any case after the disintegration reaction has begun. No known parameter is known to, after igniting a mass of open exposed explosive material, influence the intensity of the mass flow in deflagration. Nor is it possible to set deflagration velocity after ignition of a mass of freely exposed explosive material. In the known process of the kind mentioned in the introduction, this has as 3
consequência que apenas uma quantidade de matérial explosivo limitada, da ordem dos quilogramas, é deflagrada numa carga, sendo a duração da deflagração da ordem de alguns segundos a alguns minutos. Mas daí resulta uma subida mais rápida do caudal de massa de gases da combustão, de 0 até ao valor máximo, dentro de segundos. Passam-se as coisas analogamente no que respeita à variação da temperatura no ambiente da estação de deflagração, em especial na corrente quente dos gases da combustão por cima da estação de deflagração. A temperatura dos gases da combustão sobe até cerca de 3 OOO.0C no mais curto espaço de tèmpo, mantendo-se depois durante a deflagração, com ligeiras oscilações, que dependem das caracteristicas especificas do material explosivo. 0 comportamento dos materiais explosivos na deflagração tem ainda uma importância secundária na deflagração, ainda preponderante em toda a parte, ao ar livre, relativamente ao caudal de massa dos gases da combustão e da concentração de matérias tóxicas neles contidas. Só nos tempos mais recentes, quando se pretende impedir uma emissão incontrolada de matérias tóxicas para a atmosfera, devido a uma maior consciencialização da defesa do ambiente e o maior rigor das leis de defesa do ambiente, avançaram a investigação e o desenvolvimento com novas vias para a utilização de instalações de deflagração fechadas para descartar as matérias explosivas por deflagração, nas quais se recolhem e tratam apropriadamente todos os três estados dos produtos da reacção resultantes da reacção quimica de desintegração. Para isso, as instalações de deflagração desse género são equipadas, por exemplo, com dispositivos de aspiração de ar aos quais são ligados dispositivos de purificação. Mas, para um serviço económico de uma tal instalação já não é aceitável fazer a deflagração de cargas de materiais explosivas da ordem dos quilogramas, 4Consequently, only a limited amount of explosive material of the order of kilograms is generated by a load, the duration of the explosion being from a few seconds to a few minutes. But there results a faster rise in the mass flow rate of combustion gases, from 0 to the maximum value, within seconds. The same goes for the variation of the temperature in the environment of the deflagration station, in particular in the hot stream of the combustion gases above the deflagration station. The temperature of the combustion gases rises to about 3,000 ° C in the shortest amount of time and is then maintained during deflagration with slight oscillations depending on the specific characteristics of the explosive material. The behavior of the explosive materials in the deflagration also has a secondary importance in the deflation, still preponderant everywhere, in the open air, in relation to the mass flow rate of the combustion gases and the concentration of toxic substances contained therein. Only in recent times, in order to prevent an uncontrolled release of toxic materials into the atmosphere, due to greater awareness of environmental protection and the tightness of environmental laws, have they advanced research and development with new the use of closed deflagration facilities to dispose of explosive materials by deflagration in which all three states of the reaction products resulting from the chemical disintegration reaction are appropriately collected and treated. To this end, the deflagration installations of this kind are equipped, for example, with air suction devices to which purification devices are attached. However, for an economic service of such an installation, it is no longer acceptable to carry out the explosion of loads of explosive materials of the order of kilograms;
havendo aindâ que resolver o problema que consiste no facto de as elevadas temperaturas dos gases da combustão, que vão até aos 3 OOOqC quando da deflagração, devido à reacção fortemente exotérmica," aumentarem substancialmente num reactor de deflagração fechado, o perigo de explosão dos materiais explosivos transportados para a instalação, ainda não inflamados, além de que os dispositivos e aparelhos no interior e no exterior do reactor de deflagração, em especial os dispositivos de aspiração do ar e o dispositivo de purificação, seriam destruídos pelas temperaturas elevadas.with the problem that the high temperatures of the combustion gases, which are up to 3,000 cc at the outbreak due to the strongly exothermic reaction, have to be solved, " the explosion hazard of the explosive material transported to the plant, which is not yet flammable, in addition to the devices and apparatus inside and outside the deflagration reactor, in particular the air the purification device, would be destroyed by elevated temperatures.
Para proteger os referidos dispositivos e aparelhos da instalação de deflagração, o reactor é atravessado, entre a sua zona de entrada e a sua zona de saida por uma corrente de ar fresco, que deve arrefecer substancialmente a corrente dos gases da combustão antes da sua entrada nos dispositivos e aparelhos a proteger. Mas como, de acordo com as suas próprias caracteristicas especificas, cada material explosivo deflagra com a sua velocidade de deflagração, com o seu caudal de massa de material explosivo e com uma irregularidade própria também o arrefecimento da corrente de gases da combustão devida ao ar introduzido é muito irregular, o que contraria uma operação económica de uma instalação de deflagração.In order to protect said devices and apparatus from the deflagration installation, the reactor is crossed between its inlet zone and its outlet zone by a stream of fresh air which must substantially cool the flue gas stream before it enters devices and devices to be protected. But according to its own specific characteristics, each explosive material deflagrates with its explosion velocity, with its mass flow rate of explosive material and with its own irregularity, also the cooling of the combustion gas stream due to the introduced air is very irregular, which is contrary to an economic operation of a deflagration installation.
Deve pois considerar-se como objecto da presente invenção um processo para a deflagração de materiais explosivos do tipo mencionado na introdução, por meio do qual pode obter-se um caudal de massa dos gases da combustão continuo e definido, quando da deflagração.It is therefore to be considered as an object of the present invention a process for the explosion of explosive materials of the type mentioned in the introduction, by means of which a mass flow rate of the gases of the continuous and defined combustion can be obtained at the outbreak.
Segundo a presente invenção, este- problema é resolvido com um processo para a deflagração de materiais explosivos que são expostos numa estação de deflagração para a 5 «fAccording to the present invention, this problem is solved by a process for the explosion of explosive materials which are exposed in a deflagration station
sua deflagração, dispondo os materiais explosivos com uma forma geométrica definida e com dimensões definidas. A ideia básica desta solução segundo a presente invenção faz uso das influências fisicas relacionadas entre si pela equação de Charbonier, sobre a progressão da deflagração. Essa equação: ÉL = A . ψ (z) . p* dt na qual: z é a relação entre o volume do produto explosivo deflagrado e o volume inicial antes da deflagração; A é o "factor de vivacidade" ψ é a função de forma, que varia durante a deflagração, sendo portanto função da deflagração p é a pressão 0( é o expoente da pressão e t o tempo torna possível o cálculo da velocidade espacial da deflagração, a partir da qual, por multiplicação pela densidade Ç do material explosivo pode calcular-se o caudal de massa do material explosivo quando da deflagração, Com esta fórmula 6explosive materials with a defined geometric shape and with defined dimensions. The basic idea of this solution according to the present invention makes use of the physical influences related to each other by the Charbonier equation, on the progression of the deflagration. This equation: HE = A. ψ (z). p * dt where: z is the ratio of the volume of the explosive product to the initial volume before the explosion; A is the " liveliness factor " ψ is the shape function, which varies during the deflagration, thus being a function of the deflagration p is the pressure 0 (it is the pressure exponent and time makes possible the calculation of the spatial velocity of the deflagration, from which, by multiplication by density Ç of the explosive material can be calculated the mass flow rate of the explosive material at the outbreak, With this formula 6
obtém-se de maneira pelo menos aproximada o caudal de massa de um material explosivo a deflagrar, podendo no entanto determinar-se apenas empiricamente o caudal de massa em especial dos materiais explosivos cuja composição não é conhecida com precisão. No decurso das investigações determinou-se no entanto que a geometria do material explosivo exposto à deflagração tem uma influência amplamente linear sobre o caudal de massa do explosivo.the mass flow rate of an explosive material to be blown is at least approximated, but the mass flow rate, in particular, of the explosive materials whose composition is not precisely known can be determined only empirically. In the course of the investigations, however, it has been determined that the geometry of the explosive material exposed to the deflagration has a broadly linear influence on the mass flow rate of the explosive.
Por exemplo, o caudal de massa dzl . Ç =M1 de uma dt geometria do material explosivo com uma largura definida x é apenas igual a metade do caudal de massa dz2. J? =M2. do mesmo dt 5 material explosivo numa outra disposição geométrica com uma largura definida igual a 2x. Evidentemente que também a altura da quantidade a granel de explosivo, isto é, ã terceira dimensão, desempenha um papel na determinação do caudal de massa, visto que ela também determina, juntamente com a largura, o volume do. material explosivo a deflagrar. Sobre este caudal de massa, também, de maneira vantajosa, é amplamente comandàvel a corrente dos gases da combustão, de modo que é possivel gerar, sobre a forma geométrica definida da disposição do material explosivo a deflagrar e sobre as dimensões definidas esta configuração geométrica, uma corrente de gases da combustão definida para o material explosivo em questão.For example, the mass flow rate dzl. = = M1 of a geometry of the explosive material with a defined width x is only equal to half of the mass flow rate dz2. J? = M2. of the same explosive material in another geometric arrangement with a defined width of 2x. Of course, also the height of the bulk quantity of the explosive, i.e. the third dimension, plays a role in determining the mass flow, since it also determines, along with the width, the volume of the mass. explosive material to explode. On this mass flow rate, the combustion gas stream is also widely controllable, so that it is possible to generate, on the defined geometrical shape of the explosive material to be deflected and on the defined dimensions, this geometrical configuration, a stream of combustion gases defined for the explosive material in question.
Nas reivindicações secundárias são indicadas formas de realização preferidas da presente invenção.Preferred embodiments of the present invention are indicated in the side claims.
Assim, por exemplo', na utilização do processo mencionado na introdução para a deflagração de materiais explosivos numa instalação de deflagração fechada com um 7Thus, for example, in the use of the process mentioned in the introduction for the explosion of explosive materials in a closed deflagration installation with a
reactor de deflagração e uma multiplicidade de portadores dos materiais a deflagrar, que são carregados fora do reactor com os materiais explosivos e depois transportados, por meio de um dispositivo transportador, para o interior do reactor até um dispositivo de inflamação dos materiais explosivos, continuando o seu transporte, com os materiais explosivos a deflagrar, no interior do reactor e finalmente, depois de terminar a deflagração, transportados para fora do reactor, previu-se que os materiais explosivos sejam dispostos nos portadores dos materiais a deflagrar numa forma geométrica definida e com dimensões definidas, e que a velocidade de transporte dos portadores dos materiais a deflagrar e o instante da inflamação dos materiais explosivos sejam regulados em função de uma grandeza mensurável em função dos materiais explosivos, que caracterize o caudal de massa dos gases de combustão, em especial a temperatura desses gases da combustão. 0 objectivo desta forma aperfeiçoada do processo é duplo: por um lado, pretende-se que a instalação de deflagração seja carregada uniformemente, isto é, quando se descer abaixo de uma dada temperatura média dos gases de combustão, deve avançar um outro portador dos materiais a deflagrar e ser inicializada a deflagração. Por outro lado, pretende-se proteger contra a destruição pelas temperaturas elevadas dos gases da combustão as partes da instalação montadas depois do reactor, o dispositivo de purificação ou também o dispositivo de aspiração de ar. Para isso, de acordo com um primeiro passo do processo, gera-se, por meio da disposição geométrica determinada dos materiais explosivos nos portadores dos materiais a deflagrar, um caudal definido dos gases de combustão, que é depois apanhado pela corrente de ar fresco que atravessa o. reactor de deflagração, é arrefecido por exemplo até uma temperatura inferior a 300oC e levado, através de um dispositivo de aspiração apropriado, ao dispositivo de 8 5deflagration reactor and a multiplicity of carriers of the materials to be blown which are charged out of the reactor with the explosive materials and then transported through a conveyor device into the reactor to a device for igniting the explosive materials, explosive materials to be blown into the reactor and finally, after completion of the deflation, transported out of the reactor, it is anticipated that the explosive materials will be arranged in the carriers of the materials to be blown in a defined geometric shape and with and that the speed of transport of the carriers of the materials to be ignited and the moment of ignition of the explosive materials are regulated by a measurable quantity of explosive materials which characterizes the mass flow rate of the flue gases the temperature of these combustion gases. The aim of this improved form of the process is twofold: on the one hand, it is intended that the deflagration installation be uniformly charged, that is, when descending below a given average temperature of the flue gases, another carrier of the materials to start and start the deflagration. On the other hand, it is intended to protect against the destruction by the high temperatures of the flue gases those parts of the plant which are installed after the reactor, the purification device or also the air suction device. For this purpose, according to a first step of the process, a defined flow of the combustion gases is generated, by means of the determined geometric arrangement of the explosive materials in the carriers of the materials to be blown, which is then caught by the fresh air stream which crosses the the deflagration reactor, is cooled for example to a temperature below 300 ° C and brought, via an appropriate suction device, to the apparatus of 85
purificação montado depois. Mediante uma detecção permanente da temperatura dos gases de escape, por exemplo na tubuladura de saida, regula-se, através de um circuito de regulação correspondente a velocidade de "transporte dos portadores dos materiais a 'deflagrar, isto é, a preparação do portador de matetiais a deflagrar seguinte carregado com materiais explosivos, e o instante de inflamação dos materiais combustíveis, de modo tal que, quando descer a temperatura média dos gases da combustão, se fornecem os portadores de materiais a deflagrar carregados para os queimadores do dispositivo de inflamação, numa sequência mais rápida, fazendo-se a inflamação também mais rapidamente. Se, pelo contrário (devido à corrente de ar arrefecido), a temperatura dos gases de combustão subir, retarda-se a velocidade de transporte dos portadores dos materiais a deflagrar levados ao dispositivo de inflamação e/ou atrasa-se a inflamação pelos queimadores do dispositivo de inflamação.purification set up later. By means of a permanent detection of the temperature of the exhaust gases, for example in the outlet pipe, by means of a regulating circuit corresponding to the speed of transporting the carriers of the materials to be blown, i.e. the preparation of the carrier of the next explosive material loaded with explosive materials, and the flash time of the combustible materials, so that, when the average temperature of the combustion gases falls, the carriers of charged materials are supplied to the burners of the igniter , in a faster sequence, causing inflammation also more rapidly. If, on the contrary (because of the cooled air stream), the temperature of the flue gases rises, the transport speed of the carriers of the deflagrating materials taken up into the igniter and / or delays by the burners of the combustion inflammation device.
De preferência prevê-se que o dispositivo transportador dos portadores dos materiais a deflagrar se desloque através do reactor de deflagração com a corrente de ar ou dos gases. Daqui resulta, vantajosamente, que os materiais explosivos introduzidos de novo e ainda não inflamados se situem no local mais frio no interior do reactor de deflagração, o que contraria uma deflagração intempestiva ou uma detonação não desejada dos materiais explosivos introduzidos de novo. Além disso, o ar fresco frio introduzido incide nos produtos da reacção quentes precisamente acabados de se formar, portanto no ponto mais quente do reactor. Consegue-se desse modo o arrefecimento mais rápido e mais intensivo, o que igualmente contraria uma deflagração intempestiva ou uma detonação indesejada. Finalmente, por meio do principio do escoamento no mesmo sentido resulta um troço de transporte e o mais comprido possivel do ar que se escoa através do reactor de 9It is preferably provided that the carrier conveyor of the materials to be blown is displaced through the deflagration reactor with the stream of air or gases. It follows advantageously that the newly introduced but not yet explosive explosive materials are located in the coldest location within the deflagration reactor, which is in conflict with an untimely deflagration or undesired detonation of the newly introduced explosive materials. In addition, the cold fresh air introduced impinges on the precisely finished hot reaction products, thus forming at the hottest point in the reactor. This results in faster and more intensive cooling, which also runs counter to an untimely deflagration or undesired detonation. Finally, by means of the principle of flow in the same direction, a transport section is obtained and as long as possible of the air flowing through the reactor 9.
deflagração, que tem de receber os produtos da reacçáo que sobem e a quantidade de calor resultante dos materiais explosivos. Neste longo troço de transporte consegue-se obter a mistura mais homogénea possivel de ar, calor e produtos da reacção. Como é desejável, para a segurança contra a deflagração intempestiva ou a detonação dos materiais explosivos, obter em qualquer local no reactor de deflagração uma mistura de gases termicamente o mais homogénea possivel, esta forma aperfeiçoada de realização dá um notável contributo para a segurança de serviço da instalação de deflagração.deflagration, which has to receive the reaction products that rise and the amount of heat resulting from the explosive materials. In this long transporting section the most possible homogeneous mixture of air, heat and reaction products is obtained. It is desirable, for safety against the untimely deflagration or the detonation of the explosive materials, to obtain at any place in the deflagration reactor a thermally as homogeneous gas mixture as possible, this improved form of realization gives a remarkable contribution to the safety of service of the deflagration installation.
Relativamente às formas geométricas definidas da disposição dos materiais explosivos a deflagrar, indicam-se, como exemplo, duas alternativas. De acordo com uma primeira alternativa, a forma geométrica definida consiste numa disposição meândrica e, de acordo com uma forma alternativa uma configuração de uma ondã rectangular,. dispondo-se, de maneira particularmente preferida, paredes divisórias nas baias em forma de U que se formam, com as quais se pretende evitar uma transmissão prematura da deflagração de uma perna das disposições em U para a outra.With regard to the definite geometry of the arrangement of explosive materials to be deployed, two alternatives are indicated as an example. According to a first alternative, the defined geometric shape consists of a meandering arrangement and, in an alternate form, a configuration of a rectangular wave. there being particularly preferably partition walls in the U-shaped bays which are formed, with which it is intended to prevent premature transmission of the deflagration of one leg of the U-shaped arrangements to the other.
Descreve-se a seguir com mais pormenor um exemplo de realização preferido da presente invenção, com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:A preferred embodiment of the present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:
As f-ig, la e lb, uma vista de cima de um portador dos materiais a deflagrar, no qual se depositou material explosivo numa configuração meândrica (fig. la) ou com a configuração de onda rectangular (fig. lb); A fig. 2, um corte longitudinal de um reactor de deflagração com uma pluraridade de portadores dos materiais a 10Figs 1a and 1b are a top view of a carrier of the materials to be blown in which explosive material has been deposited in a meandering configuration (Fig. 1a) or in the rectangular waveform configuration (Fig. 1b); FIG. 2 is a longitudinal section of a deflagration reactor with a plurality of carriers of the materials at 10
deflagrar que o atravessam; e A fig. 3, uma representação esquemática da regulação da velocidade do transportador dos portadores do material a deflagrar e do instante da inflamação dos materiais explosivos, em função da temperatura dos gases de combustão. A fig. la representa uma vista de cima de um portador dos materiais a deflagrar (5), constituido essencialmente por um chassis (9), com rodas (11) e uma tina (10) montada no chassis. No fundo da tina é deposto material explosivo (1) a deflagrar, numa disposição meândrica (2), formando-se nas baias em forma de U entre as "lagartas" de material explosivo, paredes divisórias (6) que impedem uma transmissão prematura da deflagração de uma carga de material explosivo para a oposta. A fig. lb representa o mesmo portador (5) dos materiais a deflagrar carregado com material explosivo (1), estando no entanto aqui o material explosivo (1) disposto segundo uma onda rectangular (3). Também aqui se previram as paredes divisórias (6).that they cross it; and Fig. 3 is a schematic representation of the speed regulation of the conveyor of the carriers of the material to be blown and the instant of ignition of the explosive materials, as a function of the temperature of the flue gases. FIG. (5), consisting essentially of a chassis (9), with wheels (11) and a tub (10) mounted on the chassis. At the bottom of the tub, explosive material (1) is blown out in a meandering arrangement (2), forming in the U-shaped bays between the " caterpillars " of explosive material, partition walls (6) which prevent a premature transmission of the deflagration of a charge of explosive material to the opposite one. FIG. lb represents the same carrier 5 of the materials to be blown loaded with explosive material 1, but here the explosive material 1 is arranged in a rectangular wave 3. Here again the partition walls (6) have been envisaged.
Em principio são concebíveis também disposições mais simples do material explosivo (1), por exemplo numa forma puramente rectangular com uma altura determinada. A fig. 2 mostra um corte longitudinal de um reactor da deflagração (8), que é atravessado da esquerda para a direita por uma pluralidade de portadores dos materiaiss a deflagrar (5). Os portadores (5) do material a deflagrar que estão na zona de entrada (25) do reactor de deflagração estão carregados com materiais combustíveis a deflagrar, enquanto que as tinas (10) dos portadores (5) de materiais a deflagrar que se encontram na zona salda (26) do reactor de deflagração (8), que 11In principle, simpler arrangements of the explosive material 1 are also conceivable, for example in a purely rectangular shape with a given height. FIG. 2 shows a longitudinal section of a reactor of the deflagration 8, which is crossed from left to right by a plurality of carriers of the materials to be blown out. The carriers (5) of the material to be blown which are in the inlet zone (25) of the deflagration reactor are loaded with combustible materials to be blown, whereas the tanks (10) of the materials carrier (5) to be blown in the the outlet zone (26) of the deflagration reactor (8), which
já só contêm os produtos da reacção sólidos ou liquidos, são transportados para fora do reactor de deflagração por meio do dispositivo transportador, na operação de transporte. Os materiais explosivos nas tinas (10) dos portadores dos materiais a deflagrar a meio do reactor de deflagração (8), isto é, na zona de deflagração (18) são precisamente inflamados pelo elemento de inflamação (19) de um dispositivo de inflamação ou o precisamente acabaram de deflagrar, o que se verifica num tempo na gama de alguns segundos ou minutos. Durante a deflagração, os portadores (5) dos materiais a deflagrar continuam a ser transportados no sentido do transporte, mais concretamente, de acordo com as necessidades, inflamam os explosivos na tina seguinte, em função da temperatura dos gases da combustão. A zona de deflagração (18) do reactor (8) é atravessada por uma corrente de ar fresco (16), que entra no reactor de deflagração (6) por meio de um dispositivo de aspiração de ar (não representado aqui), através de uma tubuladura de aspiração, sendo transportada, como mistura de ar e gases da combustão (27), através da tubuladura de descarga (15) para o dispositivo de limpeza (não representado) a ele ligado. 0 dispositivo de aspiração de ar aspira, além disso, através da passagem de entrada (28) e da passagem de saida (29), ar fresco para o reactor de deflagração (8), isto é, através da zona de transporte dos portadores (5) do material a deflagrar, sob os seus chassis, 0 ar conduzido é mais arrefecido por outras portinholas de controlo do ar, previstas nas faces laterais do reactor. Finalmente aspira-se ar também através das falhas de estanqueidade possivelmente existentes no reactor de deflagração, de modo que se estabelece no interior do reactor de deflagração (8) uma depressão em relação ao ambiente exterior.. Excluem-se deste modo fontes de emissões não controladas do reactor de deflagração (8). A corrente de ar 12 5already contain only the solid or liquid reaction products, are transported out of the deflagration reactor via the conveyor device in the transport operation. The explosive materials in the tubs 10 of the carriers of the materials to be blown in the middle of the deflagration reactor 8, i.e. in the deflagration zone 18, are precisely ignited by the ignition element 19 of an ignition device or they have just started to explode, which takes place over a period of a few seconds or minutes. During the deflagration, the carriers (5) of the materials to be blown continue to be transported in the direction of transport, more specifically according to need, ignite the explosives in the next tank, depending on the temperature of the flue gases. The deflagration zone 18 of the reactor 8 is crossed by a stream of fresh air 16, which enters the deflagration reactor 6 by means of an air suction device (not shown here), through a suction pipe, being conveyed as a mixture of air and combustion gases (27) through the discharge pipe (15) to the cleaning device (not shown) connected thereto. The air suction device further draws fresh air through the inlet passage 28 and the outlet passage 29 to the deflagration reactor 8, i.e. via the carrier transport zone ( 5) of the material to be blown under its chassis, the driven air is further cooled by other air control hatches provided on the side faces of the reactor. Finally, air is also drawn through the sealing faults possibly present in the deflagration reactor, so that there is established in the interior of the deflagration reactor (8) a depression with respect to the external environment. of the deflagration reactor (8). The air stream 125
(16), cuja temperatura é, no inicio na tubuladura de aspiração (14) , ainda igual à temperatura ambiente fora do reactor de deflagração, é ajustada a uma temperatura definida e a um caudal de massa de ar definido, a fim de não ser falsificada a regulação, qúe será ainda descrita com referência à fig. 3, da velocidade do transportador dos portadores do material a deflagrar e do instante da inflamação dos materiais explosivos pelo elemento de inflamação (19) em função da temperatura do gás de combustão na tubuladura de descarga (15). No seu trajecto atrávés da zona de deflagração (18), a corrente de ar (16) designadamente com os gases quentes aquecidos a 3 OOOoC, sobem quando da deflagração dos materiais explosivos das tinas (10) dos portadores (5) dos materiais a deflagrar. A temperatura da mistura de ar/gases da combustão na tubuladura de descarga é determinada pela velocidade do transportador dos portadores dos materiais a deflagrar ou pela velocidade de cadência da inflamação dos materiais explosivos, bem como pela sua disposição geométrica escolhida. Quanto mais material explosivo deflagrar por unidade de tempo, mais elevada é a temperatura dos gases da combustão na tubuladura de descarga (15) , para uma temperatura constante da corrente de ar fresco fornecida. A garantia de um escoamento definido e continuo da corrente de ar fresco-gases da combustão (16) é obtida por uma persiana (17), cuja posição das lâminas pode ser ajustada e fixada.(16), the temperature of which is initially at the suction line (14), still equal to the ambient temperature outside the deflagration reactor, is set at a set temperature and at a defined air mass flow rate in order not to be the regulation being falsified, which will be further described with reference to Fig. 3, the speed of the conveyor of the carriers of the material to be blown and the instant of inflammation of the explosive materials by the ignition element 19 as a function of the temperature of the flue gas in the discharge pipe 15. In its path through the deflagration zone 18, the air stream 16, in particular with the hot gases heated to 3000 ° C, rise when explosive materials from the tanks 10 of the carriers 5 of the materials to be blown . The temperature of the combustion air / flue gas mixture in the discharge line is determined by the speed of the carrier of the carriers of the materials to be ignited or by the rate of ignition rate of the explosive materials as well as by their chosen geometric arrangement. The more explosive material is released per unit time, the higher the temperature of the combustion gases in the discharge line (15), for a constant temperature of the fresh air stream supplied. The guarantee of a defined and continuous flow of the fresh air-combustion gases stream 16 is obtained by a shutter 17, the position of which of the blades can be adjusted and fixed.
Para impedir um transporte de fagulhas dos materiais explosivos que acabam precisamente de deflagrar para os materiais explosivos que já estão na zona de entrada (25), a corrente de ar (16) desloca-se no sentido do transportador dos portadores dos materiais a deflagrar (5). A fig. 3 mostra esquematicamente a regulação da 13In order to prevent a sparking of explosive materials which are just starting to explode into explosive materials already in the inlet zone 25, the air stream 16 moves towards the conveyor of the carriers of the materials to be blown 5). FIG. 3 shows schematically the regulation of 13
velocidadè do transportador dos portadores (5) do material a deflagrar, ou do instante da inflamação dos materiais explosivos do dispositivo de inflamação (22), em função da temperatura dos gases de combustão na tubuladora de descarga (15), 0 circuito de regulação contém um sensor de temperatura (23) montado na corrente (27) dos gases da combustão, cujos resultados da medição - a temperatura dos gases da combustão, de acordo com a sua altura e as relações de tempo - são traduzidos num regulador (20) e, por meio de dispositivos de actuação apropriados (não representados), actuam no dispositivo de inflamação (22) ou na velocidade do transportador dos portadores domaterial a deflagrar (5).(5) of the material to be blown, or the instant of inflammation of the explosive materials of the igniter (22), as a function of the temperature of the flue gases in the discharge pipe (15), the control circuit contains a temperature sensor (23) mounted to the combustion gas stream (27), the measurement results of which - the temperature of the combustion gases according to their height and the time relations - are translated into a regulator (20) and , by means of suitable actuating devices (not shown), act on the inflammation device (22) or on the conveyor speed of the deflecting carrier (5).
No reactor de deflagrar (8), a corrente de ar (16) fornecido entra com uma temperatura definida e mistura-se no interior do reactor de deflagração.(8) com os gases da combustão para formar a corrente (27), cuja temperatura é medida na saida do reactor de deflagração pelo sensor de temperatura (23), Como a temperatura da corrente dos gases da combustão (27) varia em função da quantidade de materiais explosivos que deflagram, regula-se, através da temperatura da corrente dos gases da combustão (27), não sò a velocidade do transportador dos portadores do material a deflagrar (5) através do reactor de deflagração (8), como também o instante de inflamação dos materiais explosivos pelo dispositivo de inflamação (22). O caudal de massa dos produtos da reacção que resultam da deflagração dos materiais explosivos é limitado e fixado de antemão pela, forma geométrica da disposição dos materiais explosivos no portador dos materiais a deflagrar (5). Com medidas apropriadas dentro do reactor de deflagração (8) cuida-se além disso de que reine no interior do reactor de 14 deflagração uma corrente continua de ar fresco/gases da combustão, devendo o ar fresco (16) fornecido escoar-se da maneira mais definida e uniforme possível. O regulador (20) comanda a velocidade do transportador dos portadores do material a deflagrar e a velocidade da cadência do dispositivo de inflamação (22) de acordo com um programa, de forma tal que a corrente (27) dos gases da combustão (27) tomem uma temperatura constante ajustàvel a um determinado nivel.In the deflagration reactor 8, the supplied air stream 16 enters a defined temperature and is mixed inside the deflagration reactor 8 with the flue gases to form the stream 27, whose temperature is measured at the outlet of the deflagration reactor by the temperature sensor (23). As the temperature of the combustion gas stream (27) varies as a function of the amount of explosive material that is blown up, the temperature of the gas stream of combustion 27, not only the velocity of the conveyor of the carriers of the material to be blown 5 through the deflagration reactor 8, but also the instant of inflammation of the explosive materials by the igniter 22. The mass flow rate of the reaction products resulting from the explosion of the explosive materials is limited and fixed in advance by the geometrical shape of the arrangement of the explosive materials in the carrier of the materials to be blown. With suitable measures within the deflagration reactor 8, it is further ensured that a continuous stream of fresh air / combustion gases reigns in the interior of the deflagration reactor, the fresh air (16) being supplied in the manner more defined and uniform. The regulator 20 controls the speed of the conveyor of the carriers of the material to be blown and the speed of the cadence of the igniter 22 according to a program such that the stream 27 of the combustion gases 27, constant temperature adjusted to a certain level.
Em especial, pode escolher-se o instante de inflamação dos materiais explosivos pelo circuito de regulação de modo tal que o caudal de massa dos produtos da reacção que diminui no fim da deflagração, somando ao caudal de massa que aumenta no inicio de uma deflagração , dêm como resultado precisamente o rendimento nominal da instalação de deflagração. Em resumo, da regulação segundo a presente invenção resulta uma corrente (27) dos gases da combustão, que pode manter-se constante relativamente ao seu caudal volumétrico e a sua temperatura e portanto também relativamente ao seu teor de matérias tóxicas. Está aqui um pressuposto essencial para o funcionamento económico de uma instalação de purificação dos gases da combustão que deve reduzir as emissões de uma maneira definida de acordo com as exigências legais.In particular, the instant of inflammation of the explosive materials can be chosen by the regulating circuit such that the mass flow rate of the reaction products decreasing at the end of the deflagration, adding to the mass flow rate increasing at the start of a deflagration, result in the nominal efficiency of the deflagration installation. In summary, the regulation according to the present invention results in a stream (27) of the combustion gases which can remain constant with respect to its volumetric flow rate and its temperature and therefore also with respect to its content of toxic materials. Here is an essential assumption for the economic operation of a flue gas purification plant which must reduce emissions in a manner defined in accordance with legal requirements.
Com a presente invenção descreve-se uma possibilidade de, através de uma forma geométrica da disposição dos materiais explosivos poder influir na progressão da sua deflagração e portanto gerar em especial uma corrente dos produtos gasosos da combustão definida em amplas zonas. Por adição de ar fresco (16) com um caudal de massa definido e a uma temperatura definida, ,baixa-se a. temperatura do gás da combustão que sobe dos portadores (5) dos materiais a deflagrar para um valor inferior a 300qC, misturando-se então com o gás da combustão 15 sWith the present invention there is disclosed a possibility that, by means of a geometrical shape of the arrangement of the explosive materials, it can influence the progression of its deflagration and therefore in particular generate a stream of gaseous products from the combustion defined in wide areas. By addition of fresh air (16) at a defined mass flow rate and at a set temperature, a. the temperature of the combustion gas rising from the carriers (5) of the materials to be blown to below 300øC, then mixing with the combustion gas 15 s
para formar uma mistura (27) de ar-gases da combustão. A temperatura "desta mistura tem importância na medida em que permite uma monitorização precisa da deflagração dos materiais explosivos num reactor de deflagração fechado, relativamente ao maior perigo de explosão e além disso protege-se o dispositivo de aspiração de ar de um sobreaquecimento pelos gases daj combustão. 16to form a combustion air-gas mixture (27). The temperature of this mixture is important in that it enables precise monitoring of the explosion of explosive materials in a closed-off reactor in relation to the greatest danger of explosion and furthermore protects the air-suction device from overheating by the gases of combustion. 16
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