SE1600332A1 - Trappstegsugn för torkning och upphettning av ballast - Google Patents

Abstract

gällande Trappstegsugn för torkning och upphettning av ballast (krossat berg) - koldioxidneutralt- kan även användas för torkning av träflis Trappstegsugnen har ovanför det första rörliga steget och på toppen av ugnen en ballastficka,som fylls på med hjälp av en skopelevator och en lutande ränna.Från denna ballastficka släpps ballasten (eller annat mtrl) ner i lämplig mängd på det första rörliga steget. När detta steg rör sig bakåt, skrapas ballasten av mot det fasta steget ovanför, så att ballasten ramlar ner pånästa fasta steg. När sedan det rörliga steget rör sig framåt förflyttas ballasten, som finns på det fasta steget och ramlar nerpå nästa rörliga steg. På detta sätt fungerar matningen genom hela ugnen. Alla rörliga steg är monterade på en stegförflyttare, som har både reglerbar förflyttningslängd ochhastighet. De rörliga stegen är monterade i stegförflyttaren med bult (som är försedd med distanshylsa),som går genom spår i ugnsväggen. Alla trappsteg är lika stora och konstruerade likadant - med både skrapa och rökgassluss Efter det sista fasta steget finns en ficka med en reglerbar bottenlucka för ballasten. Bottenluckan reglerasså att lämplig mängd släpps ned och sprids över eldslågan från flisförbränningspannan. Mängden regleras såatt man uppnår önskad temperatur ballasten. Ballasten faller ner i en ränna, som är försedd med skrapor, som matar ut ballasten för vidare transport tillför fraktionen avsedd silo. Rökgaserna, som bildas vid förbränningen av flisen, leds in under trappstegen.Rökgaserna hettar upp trappstegens plansteg så att de fungerar som "stekbord". Rökgaserna passerar sedan genom trappstegens rökgassluss och "sipprar" sedan genom ballasten(emellan ballastens korn) och ut i ugnens överdel.Rökgaserna tar på vägen genom ballasten upp fukt och värmer kornen. De fuktiga rökgaserna sugs sedan ut med en rökgasfläkt, som sitter i ugnens topp precis framförballastfickan, som släpper in ballasten i ugnen. Rökgaserna leds sedan till en tubvärmeväxlare, som kondenserar fukten.Kondensvattnet pumpas till en behållare för att sedan kunna ta reda på energin. Både den varma luften från tubvärmeväxlaren och energin från kondensvattnet används för atttorka den råa träflisen

Description

Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Trappstegsugn för torkning och upphettning av ballast- kan även användas för torkning av träflis eller andra lättare material ex. spannmål Denna uppfinning är en vidareutveckling avtidigare patent nr 1100567-5 Teknikens ståndpunktinom området upphettning och torkning av ballast samt asfaltåtervinning finns idag ett flertal problem: 1. koldioxidutsläpp från förbränning av eldningsolja eller gasol eller naturgas. 2. Energiförbrukningen (kWh) är mycket hög, detsamma gäller effektbehovet (KW eller MW) 3. Verkningsgraden är mycket låg, med tanke på den förbrukade energin och ballastens energiinnehåll eftertorkning och upphettning. 4. Överskott av den finaste ballastsorteringen s.k. stenmjöl (0-2 mm)p.g.a. att den lutande och roterandetorktrumman, fungerar lite som ”en kvarn”.Exempelvis blir stor del av "0-2" filler och en stordel av ”2-4” blir "O-2" etc Denna trappstegsugn syftar till att lösa nämnda problem På bilagorna visas rökgasflöde med - _ - ->På bilagorna visas ballastflöde med -->Andra funktioner visas med ~ - - - -> Översiktssektion av ugnen - se bilaga 1 Ugnen tillverkas av stål med lämpliga dimensioner med tanke på styrka och med lämplig stålkvalitetmed tanke på höga temperaturer - upp till 200°C.

När ugnen ska användas för torkning av rå träflis eller annat lättare material, som t.ex. spannmål kan den nog tillverkas av lämplig plywood.

En prototyp av 12 mm formplywood är under byggnation - storlek: LxBxH: 3,0x0,6x1,2 m.

Emellan ugnsväggarna finns 15 st ”trappsteg” med storlek: LxBxH: 570x300x69 mm - vartannat rörligt Ugnens beståndsdelar - 2 st vertikala ytterväggar med storlek enligt kapacitetsbehovet - vänster resp. höger. - 2 st stegförflyttare - på utsidan av resp. ugnsyttervägg - 2 st vertikala gavlar - 1 st plan botten - 1 st lutande mellanbotten - 1 st lutande lock - Ett antal trappsteg med exakt samma storlek, som är fast monterade mellan vänster resp. höger ugnsvägg.Storlek och antal kan anpassas enligt kapacitetsbehovet. Vid monteringen fästes ett tunt material på stegetsgavel, för att göra avståndet mellan ugnsväggarna något (lagomt) mycket större med tanke på att de rörligastegen ska löpa fritt.

- Ett antal rörliga trappsteg med exakt samma storlek, som de fast monterade trappstegen.Dessa trappsteg är monterade med bult med distanshylsor (som är något längre än ugnsväggens tjocklek för attåstadkomma ett lagomt glapp mellan ugnsvägg och stegförflyttare med tanke att det ska glida lätt,som går genoms spår i ugnsväggen, spåren ska vara en aning högre än bultarnas distanshylsor, alltså diametern),i en stegförflyttare, som löper på utsidan av resp. ugnsvägg.Eftersom stegförflyttaren ligger bredvid ugnsytterväggen och ska förflytta sig både bakåt och framåt måstedet finnas ett lämpligt, men minimalt, avstånd och glidmedel däremellan - exempelvis teflon.Antalet trappsteg och storlek anpassas till kapacitetsbehovet - ugnens storlek ändras då givetvis Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 2 - längdsektion, inmatning av ballast - 1 Fuktiga, men för övrigt rena rökgaser, eftersom de har strömmat igenom ett lager av ballast,rökgashastigheten är tillräckligt låg för att det inte ska följa med filler,(jämför med en torktrummas rökgashastighet, som river med sig filler,som måste filtreras bort innan rökgaserna släpps ut genom en skorsten). - 2 Rökgasfläkt, som reglas för att få lämpligt undertryck i ugnen - 3 Fuktiga rökgaser till tubvärmeväxlare - 4 Fuktig ballast, som blir varmare och mindre fuktig för varje trappsteg, som passeras frånballastutmatningen räknat, som alltså är inloppet för rökgaserna 4a Mängden/lagertjockleken bestäms av läget på ballastfickans frontvägg vilket betyder att lagertjocklekenär densamma genom hela ugnen. - 5 Ballastficka som harjusterbar frontvägg för att kunna reglera ballastens utmatningsmängd/lagertjocklek.Fickan fylles på med hjälp av elevator och lutande ränna. - 5 Ballastfickan kan ev. ha en bottenlucka för att minska slitaget på det rörliga trappsteget S lr - T lf Fast "trappsteg" mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas) - 7 Rökgaser som värmer trappstegen och släpps ut genom rökgasslussen vid sättstegets nedre del och”sipprar” ut genom ballasten. - 73 Rökgaser som återcirkuleras - 8 I trappsteget finns en rökgassluss, som gör att rökgaserna kommer ut i sättstegets nederkant och tränger igenom ballsten - eventuellt kan sättstegets nedre del vara ledad för att undvika att ballasten fastnar ellerstockar sig - T ll' Rörligt ”trappsteg” mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas då) - rörelsen kanvariera både i hastighet och längd - 9 Trappstegsrörelse, som kan varieras både i längd och hastighet- T Zf Fast "trappsteg" mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas då)- S Skrapor som ligger löst i spår trappstegens väggar och hålls ner av egen tyngd- kan eventuellt fjäderbelastas.

Skraporna som givetvis slits, kan bytas ut genom att backa resp. köra fram stegen tillräckligtmycket för att kunna släppa ner dem och ersätta dem med nya - 10 Rökgasfläkt, som reglas för att få lämpligt återcirkulation, som kan behövas i vissa sammanhang t.ex. vidUppstart av ugnen eller vid behandling av material med mycket fina partiklar/korn - 11 Rökgaser tillbaka (återcirkulation) till ugnens lågpunkt - se bilaga 3 - 11 Antalet trappsteg och storlek anpassas till kapacitetsbehovet - ugnens storlek ändras då givetvis Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 3 - längdsektion, utmatning av ballast 1 Fuktiga, men för övrigt rena rökgaser, eftersom de har strömmat igenom ett lager av ballast,rökgashastigheten är tillräckligt låg för att det inte ska följa med filler, (jämför med en torktrummas rökgashastighet, som river med sig filler, som måste filtreras bort innan rökgaserna släpps ut genom en skorsten). 2 Rökgasfläkt, som reglas för att få lämpligt undertryck i ugnen3 Fuktiga rökgaser till tubvärmeväxlare 4 Fuktig ballast, som blir varmare och mindre fuktig för varje trappsteg, som passeras frånballastutmatningen räknat, som alltså är inloppet för rökgaserna Mängden/lagertjockleken bestäms av läget på ballastfickans frontvägg viket betyder att lagertjockleken ärdensamma genom hela ugnen. 5 Ballastficka som harjusterbar frontvägg för att kunna reglera ballastens utmatningsmängd/lagertjocklek.Fickan fylles på med hjälp av elevator och lutande ränna. 5 Ballastfickan kan ev. ha en bottenlucka för att minska slitaget på det rörliga trappsteget S lrT 14f Fast "trappsteg" mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas) 7 Rökgaser som värmer trappstegen och släpps ut genom rökgasslussen vid sättstegets nedre del och"sipprar" ut genom ballasten. 8 i trappsteget finns en rökgassluss, som gör att rökgaserna kommer ut i sättstegets nederkant och trängerigenom ballsten - eventuellt kan sättstegets nedre del vara ledad för att undvika att ballasten hänger sig T 14r Rörligt "trappsteg" mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas då) - rörelsenkan variera både i hastighet och längd 9 Trappstegsrörelse, som kan varieras både i längd och hastighet T 15f Fast ”trappsteg” mer eller mindre lutande alltefter lämpligheten (hela ugnen lutas då)10 Ballastficka 11 Rökgaser som återcirkuleras från ugnens topp i vissa sammanhang 128 Omrörare 12b Reglerbar bottenlucka 13 Ballastspridare 14 Förbränning av flis 15 Ränna för insläpp av primärluft till eldstad och skrapor för uttransport av ballastUg Ugnsgavel Umb Ugnsmellanbotten Ub Ugnsbotten S Skrapor som ligger löst i spår trappstegens väggar och hålls ner av egen tyngd- kan eventuellt fjäderbelastas.Skraporna som givetvis slits, kan bytas ut genom att backa resp. köra fram stegen tillräckligtmycket för att kunna släppa ner dem och ersätta dem med nya Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 4 - tvärsektion, utmatning av ballast - US,Ugnssida - UB Ugnsbotten - FB Förbränningspannas botten - 11 Ballastficka - 12 Reglerbar bottenlucka - 13 Ballastspridare - 43 Torr ballast, som ska upphettas till önskad temperatur - 4b Torr ballast, som har spridits före passering genom eldslåga,för att bli upphettad till önskad temperatur - 83 Heta rökgaser direkt efter förbränning - 8b Heta rökgaser, som härifrån vinklas och släpps in under trappstegen i ugnen- 14 lnmatning av torkad träflis - 15 Förbränning av flis - 158 Roster ~ 15b Aska - 15C Eldslåga - 15 Ränna för insläpp av primärluft till eldstad och skrapor för uttransport av ballast- 168 Primärluft - 16b Uttransport av ballast - 17 Sekundärluft 20 Murad förbränningspanna, för torkad träflis, kan vara ett bra alternativ,med tanke på höga temperaturer och undvikande av sot och tjära - alltså mindre underhåll.

Förbränningspannan kan alternativt utföras av stål, men då med antingen luftkylda eller vattenkylda kanaler.

Vid detta altemativ kan energin från den varma luften antingen tillföras till ballastugnen eller tillugnen för flistorkningen.

Energin från det varma vattnet, vid Vattenkylning, kan sedan strömma genom en aerotemper, som gervarmluft, som kan tillföras ugnen för torkning av flis Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 5 -fast trappsteg UV Ugnsvägg M Tunt mellanlägg Tg Trappstegs gavelväggTm Trappstegs mellanväggTb Trappstegs bakre vägg Tf Trappstegs främre vägg / sättsteg- med eventuell ledad nedre del för att undvika att ballasten hänger sig L Led - eventuellt Tpl' Trappstegs plansteg - det rörliga trappstegetTpf Trappstegs plansteg - det fasta trappstegetS Skrapa som kan bytas ut vid behov RS Rökgassluss H Gängat hål för bult B Bult för infästning av det fasta trappsteget, med ett tunt mellanlägg, i ugnsväggen.Det tunna mellanlägget ska ge ett större avstånd mellan ugnsväggarna och därmed ett lagomtavstånd mellan de rörliga trappstegen och ugnsväggarna,med tanke på att det rörliga trappsteget ska glida lätt Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 6 - rörligt trappsteg UV Ugnsvägg Sp Spår i ugnsvägg, som är genomgående och så långa, så att det går att förflytta de rörliga trappstegen tillräckligt långt åt båda håll (framåt och bakåt), så att det går att släppa ner och byta skraporna vid behov med tanke på slitaget.Spåren ska också vara lagomt mycket högre än distanshylsorna (diametern), som sitter på bultarna, som trappstegen är monterade med.

Lägg märke till att dessa spår är täckta av stegförflyttaren - alltså inget rökgasläckage.

Sf Stegförflyttare, som de rörliga trappstegen är fäst i, med 2 bultar med distanshylsorTg Trappstegs gavelvägg Tm Trappstegs mellanvägg Tb Trappstegs bakre vägg Tf Trappstegs främre vägg / sättsteg- eventuell ledad nedre del för att undvika att ballasten hänger sig l. Led - eventuellt Tpf Trappstegs plansteg - det rörligaTpf Trappstegs plansteg - det fastaS Skrapa som kan bytas ut vid behovRS Rökgassluss H Gängat hål för bult M Låsmuttter B Bult med en distanshylsa, som är något längre än ugnsväggens tjocklek (med tanke på både distansen, sombehövs dels mellan det rörliga steget och ugnsväggen och mellan ugnsväggen och stegförflyttaren) och löper iugnsväggens spår, för infästning av rörliga trappsteg i stegförflyttaren Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga m' 7 - UgnSVägg - på höger sida av ugnen, sett från ugnens högpunkt/inmatning Ub l:| Ugnsbotten ------------ -- Bakomliggande konstruktioner: gavlar, toppen, mellanbotten, inmatningsficka, " trappsteg” etc Sp [:l Genomgående spår för bultar (med distanshylsor), för infästning av de rörliga "trappstegen"(mellan ugnsväggarna) i stegförflyttaren. Distanshylsorna ska varanågot lite längre än ugnsväggens tjocklekmed tanke på att de rörliga stegen ska glida på insidan av ugnsväggen och stegförflyttaren ska glida på utsidanav ugnsväggen Q Genomgående bult med distanshylsa(något lite längre, men minimalt, än ugnsväggens tjocklek, med tanke på att både de rörliga trappstegen och stegförflyttaren ska glida lätt) för de rörliga trappstegen OBulthuvuden på, utsidan av ugnsvägg, för bult till de fasta trappstegen B lnmatning ballast U Utsug av rökgaser E Eldslåga R Rökgaser I Insläpp av rökgaser F Ficka för torr ballast, som ska upphettas ytterligare, vid spridning över eldslâga Å Anordning för att flytta stegförflyttaren med både variabel längd och hastighet - både framåt och bakåt - Runda stavar under stegförflyttaren, som stegförflyttaren rullar på vid förflyttning Easy-LineAB - Patentansökan - Trappstegsugn Förklaring av bilaga nr 8 - stegförflyttare - på höger sida av ugnen, sett från ugnens högpunkt/inmatning Stegförflyttares kontur Ugnsväggens kontur------------ -- Ugnsväggs bakomliggande konstruktioner: gavlar, toppen etc iffff_šß'_'fff_fl_fl_fl_fi_f'_l Bakomliggande konturer - genomgående spår i ugnsvägg---------- - Bakomliggande konturer - ugnsväggsbegränsning 0 Bulthuvuden för bult till de rörliga trappstegenO Bulthuvuden för bult till de fasta trappstegen Å Anordning för att flytta stegförflyttaren med både variabel längd och hastighet - både framåt och bakåt Q Runda stänger under stegförflyttaren, som stegförflyttaren rullar på vid förflyttning Ö Öppning i ugnsvägg - begränsat av - -------------- -»