SK286559B6 - Zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov - Google Patents

Abstract

Zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov zahrnuje podperu a pec (10) otočne pripevnenú k podpere. Pec má vsádzaciu časť (12) na prijímanie materiálu, ktorý sa má spracovať, a prestavovaciu časť (14). V rámci prestavovacej časti je zahrnutá komora tepelného spracovania (16), cez ktorúmôže prechádzať prúd horúcich plynov (15). Pec jeotočne pripevnená medzi prvou polohou, v ktorej je prestavovacia časť vyššie ako vsádzacia časť, a druhou polohou, v ktorej je vsádzacia časť vyššie ako prestavovacia časť. Usporiadanie je také, že pec sa môže opakovane pohybovať medzi prvou a druhou polohou, takže materiál v rámci pece padá z jednej časti do druhej, pričom prechádza cez prúd horúcich plynov v komore tepelného spracovania.

Description

Tento vynález sa týka zariadenia na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo znečistených materiálov, predovšetkým vhodných na dávkové spracovávania materiálov.

Doterajší stav techniky

Rastie požiadavka recyklovať materiály ako hliník, horčík a iné kovy a nekovy. Často takéto materiály bývajú pokryté farbou, olejom, vodou, lakmi, plastmi alebo inými prchavými organickými zložkami, ktoré sa musia odstrániť pred znovu roztavením materiálov. Pri materiáloch, ktoré možno spracovať pri relatívne vysokých teplotách bez toho, aby sa roztavili, nečistoty sa zvyčajne odstránia použitím tepelného spôsobu, ktorý je niekedy známy ako odstraňovanie povlakov. Takéto spôsoby tepelného odstraňovania povlakov sa môžu použiť aj na sušenie a/alebo sterilizovanie materiálov pred znovu roztavením.

Napríklad hliník sa často používa vo výrobe nápojových plechoviek, ktoré sú typicky pokryté farbou, lakmi a/alebo inými prchavými organickými zložkami. Predtým, ako sa použité nápojové plechovky alebo odpadový materiál vyrobený pri výrobe nápojových plechoviek môžu roztaviť na recykláciu, akékoľvek povlaky alebo iné nečistoty sa musia odstrániť, aby sa minimalizovala strata kovu.

Ale tepelné odkrývanie nie je obmedzené na aplikovanie na hliník, ale môže sa použiť na čistenie alebo rafinovanie akýchkoľvek kovových alebo nekovových materiálov, ktoré sú schopné zniesť teploty prítomné v tepelnom spôsobe odstraňovania povlakov. Tepelné odstraňovanie povlakov sa môže použiť napríklad na odkrytie alebo rafinovanie horčíka alebo horčíkových zliatin.

Známe spôsoby tepelného odstraňovania povlakov zahŕňajú vystavenie materiálu, ktorý sa má spracovať, horúcim plynom, aby sa zoxidovali povlaky a/alebo nečistoty, ktoré sa majú odstrániť. Toto vystavenie sa vykonáva v uzatvorenom prostredí, v ktorom sa môže kontrolovať teplota a obsah kyslíka v horúcich plynoch. Teploty vyššie ako 300 °C sa požadujú na odstránenie väčšiny organických zložiek a bežne sa požaduje hladina kyslíka v rozmedzí od 6 % do 10 %.

Ak teplota a hladiny kyslíka horúcich plynov nie sú starostlivo kontrolované, spôsob sa môže stať autotermickým, lebo prchavé organické zložky, ktoré sa uvoľnia počas tepelného odstraňovania, sa spaľujú. Toto môže vyústiť do nekontrolovateľného zvýšenia teploty horúcich plynov, ktoré môžu byť veľmi nebezpečné.

Materiál sa pred spracovaním zvyčajne nareže a pre efektívne odstraňovanie povlakov je dôležité, aby všetky povrchy narezaného materiálu boli vystavené horúcim plynom. Ak sa toto neuskutoční, spracovanie sa stane menej účinným a najmä v prípade použitých nápojových plechoviek sa môže na povrchu spracúvaného materiálu zanechať čierna škvrna. Od materiálu sa taktiež požaduje, aby sa počas spracovania miešal, s cieľom fyzicky odstrániť voľné povlaky alebo nečistoty z materiálu.

V súčasnosti existujú tri hlavné spôsoby, ktoré sa používajú na tepelné odstraňovanie povlakov, a to:

1. Statická pec

V statickej peci je materiál nakopený na drôtovej sieti a horúce plyny sa recirkulujú cez pec tak, aby sa materiál ohrial na požadovanú teplotu spôsobu.

Toto usporiadanie nie je efektívne, lebo horúce plyny neprídu do kontaktu s materiálmi, ktoré sú uzatvorené v rámci nakopených materiálov na sieti. Ako už bolo predtým uvedené, na odstraňovanie povlakov je dôležité, aby všetky povrchy materiálov, ktoré sa spracúvajú, boli vystavené horúcim plynom. Taktiež tam nedochádza k miešaniu materiálu, ktorý sa spracúva.

2. Transportná pec

Tento spôsob používa sieťový pásový dopravník na prepravu materiálov na spracovanie cez pec. Horúce plyny prechádzajú cez materiál na páse, ako tento prechádza cez pec. Problémy tohto spôsobu sú nasledujúce:

Hĺbka materiálov na páse obmedzuje proces. Materiály sú nakopené, čím spôsobujú podobný problém ako tie zo statickej pece, v ktorej materiály v strede kopy neprídu do kontaktu s horúcimi plynmi.

Nedochádza k nijakému miešaniu materiálov, takže voľné povlaky sa neodstránia. Trvanlivosť pásu dopravníka je krátka.

Materiály sa musia neustále privádzať.

Spôsob nie je vhodný pre nízkoobjemový alebo postupne sa meniaci produkt.

3. Rotačná pec

Veľká pec je naklonená horizontálne, takže materiál privádzaný alebo vsádzaný do pece na jej najvyššom konci sa presúva smerom k najnižšiemu koncu, kde sa vypustí pod vplyvom gravitácie. Pec rotuje, takže ma teriál sa v rámci pece mieša a tok horúcich plynov ohrieva materiál počas jeho prechodu cez pec. S týmto spôsobom je spojených mnoho problémov: Materiál sa musí neustále privádzať.

Spôsob nie je vhodný pre nízkoobjemový alebo postupne sa meniaci produkt.

Postupný proces vyžaduje vzduchové uzávery na oboch koncoch, materiálový vsádzací koniec a materiálový vykladací koniec.

Pec vyžaduje rotačné tesnenie, ktoré vedie k vysokej úrovni údržby.

Podstata vynálezu

Predmetom vynálezu je poskytnúť vylepšené zariadenie na tepelné odstránenie povlakov a/alebo vysušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktoré prekoná alebo aspoň zmierni problémy známeho zariadenia na tepelné odstraňovanie povlakov.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť vylepšené zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktoré je vhodné na dávkové spracovanie materiálov.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť vylepšené zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktoré má zvýšenú pružnosť manipulácie so širokým výberom materiálov s rozmanitými povlakmi v porovnaní so známymi zariadeniami.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť vylepšené zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktoré si vyžaduje menej podporného vybavenia ako známe zariadenia.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob tepelného odstraňovania povlakov a/alebo sušenia pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktorý odstraňuje alebo aspoň zmierňuje nevýhody známych spôsobov.

Ďalším predmetom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob tepelného odstraňovania povlakov a/alebo sušenia pokrytých alebo kontaminovaných materiálov, ktorý je vhodný na dávkové spracovanie materiálov.

Takto, v súlade s prvým aspektom vynálezu, je v ňom poskytnuté zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, pričom zariadenie zahŕňa: podperu;

pec pripevnenú k podpere a zahŕňajúcu vsádzaciu časť na prijímanie materiálu, ktorý sa má spracovať, a prestavovaciu časť, pričom prestavovacia časť zahŕňa komoru tepelného spracovania, cez ktorú môže prechádzať prúd horúcich plynov;

pec je pohyblivá vzhľadom na podperu medzi prvou polohou, v ktorej je prestavovacia časť umiestnená všeobecne vyššie ako vsádzacia časť, a druhou polohou, v ktorej je vsádzacia časť umiestnená všeobecne vyššie ako prestavovacia časť;

usporiadanie je také, že pri použití sa pec môže opakovane pohybovať medzi prvou a druhou polohou, takže materiál v rámci pece padá pod vplyvom príťažlivosti z jednej časti do druhej, pričom prechádza cez prúd horúcich plynov.

V súlade s druhým aspektom vynálezu je poskytnutý spôsob na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, ktorý zahŕňa: poskytnutie pece, ktorá má vsádzaciu časť na prijímanie materiálu, ktorý sa má spracovať, a prestavovaciu časť, pričom prestavovacia časť zahŕňa komoru tepelného spracovania, cez ktorú môže prechádzať prúd horúcich plynov, a pec je pohyblivá medzi prvou polohou, v ktorej je prestavovacia časť všeobecne vyššie ako vsádzacia časť, a druhou polohou, v ktorej je vsádzacia nádoba všeobecne vyššie ako prestavovacia časť; umiestnenie materiálu do pece;

opakovaný pohyb pece medzi prvou a druhou polohou tak, že materiál v peci padá pod vplyvom gravitácie z jednej časti do druhej časti cez prúd horúcich plynov.

Prehľad obrázkov

Teraz sa len ako príklad opíše niekoľko vyhotovení vynálezu, s odkazom na sprevádzajúce obrázky, v ktorých:

obrázok 1 je schematický perspektívny pohľad pece zariadenia v súlade s vynálezom; obrázok 2 je pohľad na priečny rez pece z obrázka 1, zobrazený pozdĺž línie X-X;

obrázky 3a - 3g sú série schematických diagramov, ktoré ukazujú rozličné fázy operačného cyklu zariadenia v súlade s vynálezom zahŕňajúcim pec z obrázka 1;

obrázok 4 je schematický diagram modifikovaného zariadenia v súlade s vynálezom, ktorý má druhé spaľovanie;

obrázok 5 je pohľad podobný tomu na obrázku 2, ukazuje modifikáciu pece z obrázka 1;

obrázok 6 je nárys pece z obrázka 1, ktorý je znázornený v smere šípky Y, ale ukazuje modifikáciu, v ktorej je poskytnutá odstrániteľná kazetová časť medzi vsádzacou nádobou a prestavovacou časťou pece.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obrázkoch 1 až 3 je zobrazená pec, všeobecne označená 10, ktorá formuje časť zariadenia na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov.

Pec 10 zahŕňa vsádzaciu časť alebo nádobu 12 na prvotné prijímanie materiálu 11, ktorý sa má spracovať, a prestavovaciu časť 14. Do prestavovacej časti je včlenená komora 16 tepelného spracovania, cez ktorú môže prejsť prúd horúcich plynov 15 z jednej strany pece do druhej.

Na jednej strane pece je recirkulačná komora 22, do ktorej sú presunuté plyny z komory 16 pomocou recirkulačného ventilátora 24. Vzduch miešajúci plášť 26 vedie plyny z recirkulačnej komory 22 do prvej komory 28 prídavného spaľovania, kde sa plyny ohrejú horákom 30. Steny komory 28 prídavného spaľovania môžu byť vzduchom chladené steny z nehrdzavejúcej ocele, alebo môžu byť potiahnuté vhodným žiaruvzdorným materiálom.

Horák 30, ktorý ohrieva plyny, môže byť vyrobený tak, aby fungoval buď na plynné alebo kvapalné palivo, alebo oboje. V uprednostňovanom vyhotovení je horák vyrobený tak, aby bol schopný páliť prchavé organické zložky, ktoré sú tepelne odstránené z materiálov v komore 16 spracovania. Tieto prchavé organické zložky sú presunuté z komory 16 spracovania s plynmi 15 pomocou recirkulačného ventilátora 24 a sú zmiešané so vzduchom v miešacom plášti 26. Miešací plášť 26 je vyrobený tak, aby zabezpečil, že plyny budú vchádzať do prídavného spaľovania špirálovitým prúdom, ako je znázornené šípkami 32, čo zabezpečuje, že prchavé organické zložky budú mať maximálnu dobu zdržania a vystavenia sa horúcej zóne plameňa horáka.

Spaľovaním prchavých organických zložiek sa celková výkonnosť pece zvyšuje, lebo sa potrebuje menej paliva na ohriatie plynov 15 na požadovanú operačnú teplotu. Ak sú prítomné dostačujúce prchavé organické zložky, nemusí sa pridať nijaké palivo na ohriatie plynov na požadovanú teplotu, takže proces môže prebiehať autotermicky.

Spaľovanie prchavých organických zložiek taktiež vylepšuje kontrolu emisii tým, že odstraňuje tieto znečisťujúce látky z recirkulujúcich plynov a redukuje potrebu ďalšieho a drahého spracovania plynov, ktoré sa odsávajú z komory prídavného spaľovania, ako bude opísané neskôr.

Z prvej komory 28 prídavného spaľovania horúce plyny vstupujú do komory 34 predspracovania, odkiaľ vstupujú do zúženého kanála 36. Zúžený kanál 36 privádza horúce plyny do komory 16 spracovania na opačnej strane pece od recirkulačnej komory 22.

Treba poznamenať, že v tomto vyhotovení sa komora 16 tepelného spracovania rozširuje iba ponad časť prestavovacej časti 14. Horné a dolné okraje komory 16 tepelného spracovania (ako je ukázané na obrázku 2) sú vyznačené prerušovanou čiarou 17a a 17b na obrázku 2. Ako ukazuje obrázok 2, dolný okraj 17b komory tepelného spracovania je v podstate v rovnakej rovine ako spodná hrana prestavovacej časti 14, zatiaľ čo horný okraj 17a leží čiastočne smerom hore k prestavovacej časti 14. Ale v alternatívnych vyhotoveniach sa komora tepelného spracovania môže rozšíriť cez celú výšku alebo rozsah prestavovacej časti, takže horný okraj 17a sa zhoduje s vrchom 14a prestavovacej časti. V takomto usporiadaní je celá prestavovacia časť 14 vlastne komorou tepelného spracovania. Recirkulačná komora 22 a kanál 36 sa rozšíria podľa potreby.

Kontrolný systém (vyznačený schematicky ako 23 na obrázku 2) monitoruje a kontroluje hladinu kyslíka a teplotu plynov v komore 16 spracovania, aby sa zabezpečilo, že systém pracuje v rámci bezpečných a účinných limitov na tepelné odstránenie povlaku materiálu, ktorý sa spracúva. Obyčajne sa hladina kyslíka udržiava pod hranicou 16 %, zatiaľ čo teploty prevyšujúce 300 °C sa požadujú na odstránenie väčšiny organických zložiek. Prívodná rúrka 38, ktorá je regulovaná kontrolným systémom, zásobuje komoru 28 prídavného spaľovania čerstvým vzduchom, aby sa kontrolovala požadovaná hladina kyslíka, ako aj teplota plynov. Komora 28 prídavného spaľovania odsáva splodiny spaľovania cez odsávaciu rúru 40. Tok odsávaných plynov sa kontroluje prostredníctvom teplotného a tlakového regulátora ťahu (neznázomený).

Otvor 42 na prídavný prístup čerstvého vzduchu je taktiež vytvorený v recirkulačnej komore 22. Prídavný vstupný otvor 42 umožňuje vzduchu, aby vstúpil do recirkulačnej komory 22, aby sa zmiešal s horúcimi plynmi a ochladil ventilátor 24. Kontrolný systém monitoruje teplotu ventilátora a obsluhuje ventil na kontrolu toku vzduchu cez prídavný prívod, aby sa teplota ventilátora udržala pod jej maximálnou povolenou operačnou teplotou. Kontrolný systém vyvažuje tok vzduchu cez prívodnú rúrku 38 a prídavný vstupný otvor 42, aby sa udržal požadovaný obsah kyslíka a teplota plynov v komore 16 spracovania.

Pec 10 je otočné pripevnená k podpernej konštrukcii 44, ktorá má základný rám 46 (pozri obrázok 3a). Ako je zobrazené na obrázku 3b až 3f, pec sa môže pohybovať medzi prvou polohou 3b, v ktorej prestavova cia časť 14 je vyššie ako vsádzacia nádoba 12, a druhou polohou 3d, v ktorej vsádzacia nádoba 12 je vyššie ako prestavovacia časť 14.

Prostriedky (neznázomené) sú poskytnuté na automatický pohyb pece medzi prvou a druhou polohou pod kontrolou kontrolným systémom zariadenia. Tieto prostriedky môžu byť akéhokoľvek vhodného tvaru a môžu napríklad zahŕňať jeden alebo viac elektrických alebo hydraulických motorov. Motory môžu pôsobiť cez prevodovku, ak sa to požaduje. Alternatívne môžu prostriedky zahŕňať jedno alebo viac hydraulických alebo pneumatických ramien. Prostriedky môžu taktiež zahŕňať kombináciu motorov a piestov.

V uprednostňovanom vyhotovení je vsádzacia nádoba 12 odstrániteľné pripevnená k peci. Toto pohodlne umožňuje materiálom, aby boli naložené a odstránené zo vsádzacej nádoby 12 v mieste, ktoré je oddelené od pece. Po pripevnení vsádzacej nádoby 12 k peci sa táto stáva integrálnou časťou konštrukcie pece a rotuje s pecou, takže materiál sa premiestňuje do vsádzacej nádoby a zo vsádzacej nádoby a cez komoru 16 spracovania. Výhodne je vsádzacia nádoba 12 prispôsobená na odstránenie použitím vidlicového stohovacieho vozíka alebo akýchkoľvek iných vhodných prostriedkov na presun vsádzacej nádoby do pece a z nej.

Vsádzacia nádoba 12 sa môže pripevniť k prestavovacej časti 14 akýmikoľvek vhodnými prostriedkami (neznázomené). Vsádzacia nádoba 12 sa môže pripevniť napríklad použitím jednej alebo viacerých svoriek, ktoré môžu byť automaticky kontrolované, alebo sa môže pripevniť prostriedkami uťahovania, ako sú skrutky. Medzi vsádzaciu nádobu 12 a zvyšok pece sa môže zaradiť tesnenie (neznázomené), aby sa zabezpečilo, že vnútro pece bude počas použitia plne tesnené.

Činnosť zariadenia sa teraz opíše obzvlášť s odkazom na obrázky 3a až 3f.

Materiál, ktorý sa má spracovať, sa naloží na vsádzaciu nádobu 12, ktorá sa potom presunie do pece vidlicovým stohovacím vozíkom. Keď je vsádzacia nádoba 12 v polohe, že je zamknutá do pece, vidlicový stohovaci vozík sa odstráni. Proces spracovania sa potom môže začať pod kontrolou kontrolným systémom.

Plyny prechádzajúce cez komoru 16 spracovania sa ohrejú a pec rotuje z prvej polohy, ako je ukázané na obrázku 3b, kým nedosiahne druhú polohu znázornenú na obrázku 3d, v ktorej je pec takmer obrátená.

Ako sa pec otáča, materiály vo vsádzacej nádobe 12 padajú pod vplyvom gravitácie do prestavovacej časti 14, prechádzajúc cez prúd horúcich plynov v komore 16 spracovania. Treba poznamenať, že materiál prechádza cez prúd horúcich plynov 15 priečne vzhľadom na smer toku horúcich plynov cez komoru 16 spracovania.

Rotačný pohyb pece sa môže následne obrátiť, ako je znázornené na obrázku 3e a 3f, pokým sa pec nevráti do prvej polohy. Počas spätného rotačného pohybu budú materiály padať z prestavovacej časti 14 do vsádzacej nádoby 12, znovu prechádzajúc cez prúd horúcich plynov 15. Rotačný pohyb pece medzi prvou a druhou polohou sa opakuje toľkokrát, koľko sa požaduje kontrolou procesu, kým sa materiál 11 nespracuje úplne.

Proces spracovania prechádza mnohými fázami alebo cyklami: ohrievací cyklus, počas ktorého sa horúce plyny a materiály privedú do požadovanej teploty spracovania, cyklus spracovania, v ktorom sa teplota plynov a materiálov udržuje na teplote spracovania, a nakoniec ochladzovací cyklus, počas ktorého sa teplota plynov a spracovaného materiálu zníži na hladinu, pri ktorej sa materiál môže bezpečne odstrániť.

Po skončení procesu spracovania sa pec vráti do prvej polohy a vsádzacia nádoba 12 sa odstráni, ako je znázornené na obrázku 3g, takže spracovaný materiál sa môže premiestniť na ochladenie, uskladnenie alebo ďalšie spracovanie podľa toho, ako sa požaduje.

Rotačný pohyb pece zabezpečuje, že materiál, ktorý sa má spracovať, prechádza cez prúd horúcich plynov v komore spracovania kontrolovaným spôsobom. Akcia padania materiálu taktiež zabezpečuje, že všetky povrchy materiálu budú plne vystavené plynom podporujúcim účinné a efektívne odstránenie povlaku a/alebo dekontaminovanie.

Kontrolný systém 23 kontroluje rýchlosť a frekvenciu rotačného pohybu pece, ako aj teplotu a kyslíkovú hladinu plynov, aby sa zabezpečilo oxidovanie povlakov alebo znečistení materiálu 11, a zároveň zabezpečuje, že proces prebieha bezpečne a výkonné, s minimálnymi stratami spracúvaného materiálu.

Špecifickou vlastnosťou zariadenia je schopnosť systému zastaviť kedykoľvek rotačný pohyb pece. Toto môže byť obzvlášť užitočné pri spracúvaní silne pokrytých materiálov, aby sa zabezpečilo, že teplota prídavného spaľovania sa nezvýši nekontrolovaným spôsobom kvôli vysokej hladine prchavých organických zložiek prítomných v plynoch. Keď zariadenie prestane rotovať, množstvo horľavého materiálu v plynoch sa zredukuje a proces spaľovania sa spomalí, čím sa teplota zníži opäť na kontrolovanú úroveň. Keď sa teplota vráti späť na akceptovateľnú hladinu, zariadenie začne znovu rotovať a proces spracovania pokračuje. Táto schopnosť zastaviť rotáciu pece zabezpečuje kontrolovaný únik prchavých látok počas procesu spracovania. Proces spaľovania sa môže ďalej spomaliť zastavením pece v polohe, v ktorej materiál padá do vsádzacej nádoby 12. Toto zabezpečuje, že materiál je mimo toku plynu a mimo horúcich povrchov prestavovacej časti 14.

Okrem schopnosti zastavenia rotačného pohybu pece, a tým zníženia miery úniku prchavých organických zložiek, môže byť zariadenie vybavené druhou komorou 49 prídavného spaľovania a ďalším chladiacim systémom 50, ako je schematicky znázornené na obrázku 4 pre prípad, keď silne pokryté materiály potrebujú spracovanie. Druhá komora 49 prídavného spaľovania sa môže umiestniť vedľa rotačnej pece 10, a prostredníctvom rúrok z nehrdzavejúcej ocele alebo izolovaných rúrok 51, ktoré presúvajú horúce plyny s prchavými zmesi 52, je prepojený z komory 16 tepelného spracovania do druhej komory 49 prídavného spaľovania.

Vnútri druhej komory 49 prídavného spaľovania sa prchavé zmesi spopolnia pomocou druhého horáka 53. Odsávané plyny z druhej komory 49 prídavného spaľovania sú ochladené v oddelených ochladzovacích systémoch 50, ktoré môžu byť umiestnené v susedstve s druhou komorou 49 prídavného spaľovania. Potom, ako prejdú cez chladiaci systém 50, sa väčšina odsávaných plynov presunie do jednotky kontroly znečistenia vzduchu 55, ako je vreckový alebo reverzný dýzový filtračný systém. Ale niektoré odsávané plyny, ktoré teraz neobsahujú nijaké palivo alebo kyslík, a preto sú inertné, môžu byť recirkulované späť do prvej komory 28 prídavného spaľovania a/alebo druhej komory 49 prídavného spaľovania prostredníctvom rúrok 57, aby sa ďalej pomohol redukovať spaľovací proces.

Chladiaci systém 50 používa nepriame chladenie, napríklad systém výmenníka tepla, na poskytnutie kontrolovaného chladenia, ktoré zabezpečuje takú hladinu teploty, ktorá jc prijateľná pre jednotku 55 kontroly znečistenia vzduchu a pre prvú komoru 28 prídavného spaľovania. Horúce plyny cirkulujú cez druhú komoru 49 prídavného spaľovania a chladiaci systém 50 druhým recirkulačným ventilátorom 56.

Okrem rotačného pohybu pece môže byť zariadenie vybavené prostriedkami, ako sú napríklad elektromechanický vibrátor (neznázomený) na vibrovanie pece alebo aspoň časti pece. Vibračné prostriedky môžu byť taktiež kontrolované kontrolným systémom 23. Táto dodatočná vibračná akcia umožňuje zariadeniu premiestniť materiály medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14 v jemnejšie kontrolovanom množstve, aby sa podporila lepšia výmena medzi horúcimi plynmi a materiálom.

Vibračný pohyb sa môže použiť aj na uľahčenie mechanického odstraňovania povlaku a znečistení z materiálu 11. Usporiadanie môže byť napríklad také, že materiál vibruje s frekvenciou rovnakou alebo blízkou jeho prirodzenej alebo rezonančnej frekvencii. Alternatívne môže pec (alebo aspoň časti pece ako vsádzacia nádoba 12 a/alebo prestavovacia časť 14) vibrovať s jej prirodzenou alebo rezonančnou frekvenciou. Takto sa materiálu umožní, aby vibroval efektívne, čím sa zvyšujú abrazívne sily a plynom sa umožňuje preniknúť a spracovať materiál 11.

Obrázok 5 znázorňuje modifikáciu pece 10, v ktorej je realizovaných niekoľko uzáverov alebo hradidiel 48 medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14. V tomto vyhotovení hradidlá 48 zahŕňajú predĺžené klapky, ktoré sa rozprestierajú cez šírku prestavovacej časti. Klapky môžu rotovať okolo osi medzi otvorenou polohou, ako je ukázané na obrázku 5, a uzatvorenou polohou, v ktorej sú klapky zoradené v podstate rovnobežne so základňou 47 vsádzacej nádoby 12 a spolupracujú na uzatvorení vsádzacej nádoby 12 od prestavovacej časti. Hradidlá 48 sú spojené hriadeľom (neznázomený), ktorý zabezpečuje, že všetky hradidlá sa pohybujú jednotne pri pohybe medzi otvorenými a uzatvorenými polohami.

Hradidlá 48 sú automaticky obsluhované kontrolným systémom 23 v súlade s požiadavkami procesu, a môžu sa použiť na poskytnutie dynamického objemu ohrevu v rámci pece selektívnym izolovaním vsádzacej nádoby 12 od prestavovacej časti 14, ako je opísané.

Počas ohrievacieho cyklu sa hradidlá môžu uzatvoriť, aby zachytili materiál v rámci prestavovacej časti 14. Toto vedie k skrátenému ohrievaciemu cyklu zvýšením rýchlosti prenosu tepla do materiálov. Toto sa deje kvôli tomu, že horúce plyny sú nútené prejsť cez materiál chytený v komore spracovania 16 počas toho, ako plyny prechádzajú cez pec. Ďalej, vsádzacia nádoba 12 má typicky menšiu izoláciu ako prestavovacia časť 14, takže izolovanie vsádzacej nádoby 12 počas ohrievacieho cyklu zmenšuje straty tepla.

Po ukončení ohrievacieho cyklu sa hradidlá 48 môžu otvoriť, aby sa zvýšil objem ohrevu a materiál 11 mohol prechádzať medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14 normálnym spôsobom počas fáz spracovania a ochladzovania.

Hradidlá sa môžu použiť taktiež v čiastočne zavretej polohe, napríklad 45 stupňov, aby sa poskytol obmedzený pohyb materiálu medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14. Toto umožňuje lepšiu kontrolu procesu odstraňovania povlaku počas toho, ako materiál prechádza cez čiastočne otvorené klapky.

Alternatívne sa hriadele môžu uzatvoriť, aby zachytili materiál v prestavovacej časti 12, takže táto je plne izolovaná od horúcich plynov v komore spracovania 16. Toto môže byť užitočné pri kontrole autotermického spaľovania prchavých organických zložiek.

Zariadenie v súlade s vynálezom je predovšetkým vhodné na spracovanie relatívne malých množstiev materiálu do 2 ton na cyklus. Toto umožňuje nákladovo efektívne spracovanie materiálov v omnoho menších rozmedziach ako známe zariadenie rotačnej pece alebo transportnej pece, ale bez nevýhod statickej pece. Pretože materiály sa spracúvajú v dávkach, zariadenie môže byť prispôsobené na spracovanie rôznych druhov materiálov vypnutím kontrolného systému medzi dávkami.

Zariadenie podľa tohto vynálezu môže byť relatívne malé v porovnaní so známymi rotačnými pecami alebo dopravnými pecami, a preto zaberá oveľa menej podlahovej plochy. Zariadenie podľa tohto vynálezu je tiež relatívne jednoduché a vyžaduje menej údržby ako známe zariadenia.

Ďalšou výhodou zariadenia podľa tohto vynálezu je, že vyžaduje menej podporného zariadenia ako známe zariadenia rotačnej pece a transportnej pece, ktoré typicky vyžadujú privádzacie dopravné pásy, vykladacie dopravné pásy a zásobníky na udržiavanie postupnej činnosti.

Opísané zariadenie sa môže modifikovať rôznymi spôsobmi. Napríklad sa môže pridať dýzový miešací systém (neznázomený) na premiešavame materiálu v komore tepelného spracovania. Toto umožňuje horúcim plynom v komore tepelného spracovania, aby pôsobili na väčšie množstvo spracúvaného materiálu, a tým aby sa zvýšila efektívnosť spôsobu. Takýto systém môže zahŕňať jednu alebo viac dýz, ktoré môžu emitovať konštantný prúd alebo silný prúd plynného materiálu na miešanie materiálu v komore tepelného spracovania. Plynným materiálom môže byť čerstvý vzduch, ktorý môže tvoriť časť kontrolného systému na kontrolovanie hladín kyslíka a teploty v peci. Alternatívne môže byť plynný materiál časťou plynov 15 recirkulujúcich v peci.

Do zariadenia sa tiež môže začleniť jeden alebo viacero nástrojov (neznázomené) s cieľom vykonávať ďalšie spracovanie alebo kontrolu materiálu v peci. V obzvlášť uprednostňovanom vyhotovení znázornenom na obrázku 6 môžu byť takéto nástroje umiestnené medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14 v odstrániteľnej kazete 58, ktorá môže byť upravená tak, aby držala jeden alebo viac takýchto nástrojov. Použitie kazety 58 týmto spôsobom umožňuje rýchlu a ľahkú zmenu alebo odstránenie nástrojov medzi dávkami.

Príklady typov nástrojov (neznázomené), ktoré sa môžu začleniť do kazety 58, zahŕňajú:

rezacie prostriedky na rezanie materiálu počas jeho padania zo vsádzacej nádoby 12 do prestavovacej časti 14. Takýmito rezacími prostriedkami môžu byť rotačný strihací rezač alebo akákoľvek iná vhodná forma rezača známa podľa stavu techniky.

Alternatívne alebo prídavné môže kazeta 58 držať elektromagnetický neželezný kovový oddeľovač na oddeľovanie neželezných kovov od zvyšku spracúvaného materiálu. Oddeľovač pôsobí na materiál, ktorý prechádza medzi prestavovacou časťou 14 a vsádzacou nádobou 12. Bežne sa takéto oddelenie bude vykonávať ku koncu chladiaceho cyklu procesu a neželezný kov sa zozbiera v nádobe oddelene od zvyšku materiálu. Oddeľovač môže byť akéhokoľvek vhodného typu, ako tie, ktoré sú známe podľa súčasného stavu techniky.

Privádzacie prostriedky môžu byť tiež poskytnuté v kazete 58 na kontrolu pohybu materiálu medzi vsádzacou nádobou 12 a prestavovacou časťou 14. Privádzacie prostriedky môžu zahŕňať systém hradidiel podobný tomu, ktorý bol opísaný podľa obrázka 5, alebo akýkoľvek iný systém na kontrolovanie vypúšťania materiálu zo vsádzacej nádoby 12. Použitie takýchto privádzacích prostriedkov umožňuje materiálu, aby sa pomaly vypustil zo vsádzacej nádoby 12 do prestavovacej časti 14 na spracovanie v podstate postupným spôsobom. Toto môže byť užitočné pri kontrolovaní vypúšťania prchavých organických zložiek.

Napriek tomu, že nie sú znázornené v obrázkoch, môžu byť ďalšie nástroje na spracovanie alebo prípravu materiálu poskytnuté v samotnej vsádzacej nádobe 12. Vsádzacia nádoba 12 by napríklad mohla zahŕňať rotačný sušiaci systém, predhrievači systém, mechanický miešací systém, mechanický umývací systém, stláčací systém a/alebo podperový systém. Takéto systémy sú dobre známe zo súčasného stavu techniky.

Ako náhrada za používanie vidlicového stohovacieho vozíku sa na naloženie a vyloženie vsádzacej nádoby 12 do pece a z nej môže použiť automatický vsádzací a vykladací systém (neznázomený). Takýto systém môže zahŕňať dopravné pásy a zásobníky na naloženie materiálu, ktorý sa má spracovať, do prázdnej vsádzacej nádoby 12. Vsádzacia nádoba 12 sa následne prenesie do pece a automaticky sa pripevní, takže spracovanie sa môže začať. Po spracovaní sa vsádzacia nádoba automaticky odstráni z pece a obsah sa vyprázdni do ďalšieho systému dopravného pásu, aby mohol byť zobratý na ďalšie spracovanie alebo uskladnenie. Systém môže používať niekoľko vsádzacích nádob 12 pre každú pec, pričom rozličné nádoby sú na rozličných miestach počas celého procesu.

Za určitých okolností môže byť výhodnejšie mať oddelenú nádobu alebo kôš na prijímanie spracovaného materiálu na konci procesu namiesto toho, aby sa spracovaný materiál vracal do vsádzacej nádoby 12. Takéto usporiadanie môže byť výhodné napríklad v prevencii znovukontaminovania spracovaného materiálu zo vsádzacej nádoby 12. Za týchto okolností sa môžu v prestavovacej časti 14 poskytnúť vykladacie prostriedky, ako napríklad automaticky kontrolované posuvné dvere (vyznačené prerušovanými čiarami 58 na obrázku 1), cez ktoré sa spracovaný materiál 11 môže vyložiť z pece. V tomto usporiadaní je materiál, ktorý sa má spracovať, naložený do pece vo vsádzacej nádobe 12, ako bolo opísané predtým. Ale na konci procesu spracovania sa pec obráti a dvere sa otvoria, takže spracovaný materiál sa vyklopí do oddeleného koša, ktorý je určený len na spracovaný materiál. Po ukončení procesu sa pec vráti do normálnej štartovacej polohy, vsádzacia nádoba 12 sa odstráni a nová vsádzacia nádoba 12 s ďalšou dávkou materiálu na spracovanie sa pripevní na jej mieste. Nakladanie a vykladanie vsádzacej nádoby 12 môže byť automatizované, ako je uvedené skôr.

V ešte ďalšom vyhotovení môže byť na druhej strane od prestavovacej časti 14 poskytnutá druhá vsádzacia nádoba (vyznačená prerušovanou čiarou 12a na obrázku 6) zo vsádzacej nádoby 12 a prostriedky, ako systém hradidiel, podľa uvedeného opisu vzťahujúceho sa na obrázok 5, sa môžu poskytnúť medzi každou vsádzacou nádobou 12, 12a a prestavovacou časťou 14. Toto usporiadanie umožňuje dvom vsádzacím nádo bám, z ktorých každá obsahuje materiál na spracovanie, aby boli naložené do pece a materiál v každej peci bol postupne spracovaný. Napríklad prvá vsádzacia nádoba 12 s materiálom na spracovanie sa môže pripevniť k jednej strane prestavovacej časti 14 s hradidlami susediacimi s prvou nádobou uzatvorenou na zachytenie materiálu v rámci prvej vsádzacej nádoby 12. Pec sa potom môže obrátiť a druhá vsádzacia nádoba 12a, obsahujúca ďalšiu dávku materiálu na spracovanie, môže sa pripevniť k opačnej strane prestavovacej časti so systémom hradidiel susediacim s druhou nádobou, ktorá je taktiež uzatvorená. Pec sa následne môže spustiť a materiál z jednej zo vsádzacích nádob 12a, spracovaný otvorením systému hradidiel susediacim s nádobou, umožňuje materiálu v danej nádobe, aby vstúpil do prestavovacej časti normálnym spôsobom. Po spracovaní prvej dávky materiálu sa pec vráti do pôvodnej polohy, takže spracovaný materiál sa vráti do jeho vsádzacej nádoby 12a a hradidlá sa uzatvoria. Proces sa môže opakovať s materiálom v inej vsádzacej nádobe 12. Potom, čo sa spracuje materiál v oboch vsádzacích nádobách, sa vsádzacie nádoby 12, 12a môžu odstrániť a nahradiť ďalšími nádobami obsahujúcimi materiál na spracovanie. Toto usporiadanie sa môže použiť na skrátenie času medzi dávkami a tým na zvýšenie množstva materiálu, ktorý prejde cez pec.

Claims (17)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zariadenie na tepelné odstraňovanie povlakov a/alebo sušenie pokrytých a/alebo kontaminovaných materiálov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje:

   - podpernú konštrukciu (44);

   - pec (10) pripevnenú k podpernej konštrukcii (44) a obsahujúcu vsádzaciu nádobu (12) na prijímanie spracovávaného materiálu, a prestavovaciu časť (14), pričom prestavovacia časť (14) obsahuje komoru (16) tepelného spracovania na prechod prúdu horúcich plynov (15);

   - pec (10) je pohyblivá vzhľadom na podpernú konštrukciu (44) medzi prvou polohou (3b), v ktorej je prestavovacia časť (14) vyššie položená ako vsádzacia nádoba (12), a druhou polohou (3d), v ktorej je vsádzacia nádoba (12) vyššie položená ako prestavovacia časť (14), pričom pec (10) s materiálom padajúcim z jednej časti do druhej a prechádzajúcim prúdom horúcich plynov (15) je opakovateľne pohyblivá medzi prvou (3b) a druhou polohou (3 d).
2. 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že sa v ňom komora (16) tepelného spracovania rozprestiera ponad časť prestavovacej časti (14).
3. 3. Zariadenie podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že sa v ňom komora (16) tepelného spracovania rozprestiera ponad celý rozsah prestavovacej časti (14).
4. 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že vsádzacia nádoba (12) je v ňom odstrániteľné pripevnená k peci (10).
5. 5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje kontrolný systém (23) na kontrolovanie rýchlosti a frekvencie pohybu pece (10) medzi prvou (3b) a druhou polohou (3d), a na kontrolovanie teploty a hladín kyslíka plynov v komore (16) spracovania.
6. 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že pec (10) ďalej obsahuje prvú komoru (28) prídavného spaľovania s horákovým systémom, na recirkulovanie plynov cez komoru (16) spracovania prostredníctvom prvej komory (28) prídavného spaľovania.
7. 7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že obsahuje horák (30) na ohrievanie plynov v prvej komore (28) prídavného spaľovania a na spaľovanie prchavých organických zložiek, prítomných v recirkulujúcich plynoch ako výsledok tepelného odstraňovania povlaku z materiálu (11), ktorý prechádza cez komoru (16) spracovania.
8. 8. Zariadenie podľa nároku 7, v y z n a č u j ú c e sa t ý m , že obsahuje kontrolný systém (23) na zastavenie pohybu pece na kontrolu spaľovania prchavých organických zložiek.
9. 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov závislých na nároku 6, vyznačujúce sa tým, že pec (10) ďalej obsahuje prostriedky na umožnenie vstupu čerstvého vzduchu do recirkulujúcich plynov.
10. 10. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje prostriedky na vibrovanie pece (10) alebo časti pece (10).
11. 11. Zariadenie podľa nároku 10, vyznačujúce sa tým, že prostriedky na vibrovanie pece (10) alebo časti pece (10) sú prispôsobené na vibrovanie spracovávaného materiálu (11) s frekvenciou, ktorá je rovnaká alebo blízka prirodzenej rezonančnej frekvencii materiálu (11), alebo rovnaká alebo blízka prirodzenej frekvencii pece (10) alebo jej časti.
12. 12. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že obsahuje odstrániteľnú kazetu (58) umiestnenú medzi vsádzaciu nádobu (12) a prestavovaciu časť (14), pričom kazeta (58) je prispôsobená na držanie jedného alebo viacerých nástrojov na spracovanie alebo kontrolovanie materiálu počas prechodu medzi vsádzacou nádobou (12) a prestavovacou časťou (14).
13. 13. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje najmenej jednu plynovú dýzu, prispôsobenú na emitovanie prúdu alebo silného prúdu plynného materiálu na miešanie alebo premiešavame materiálu v komore (16) tepelného spracovania.
14. 14. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 4 až 13, závislých na nároku 4, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje automatizovaný vsádzací a vykladací systém, ktorý má prostriedky na doručenie a pripevnenie vsádzacej nádoby (12) naplnenej materiálom na spracovanie k peci (10), a na odpojenie vsádzacej nádoby (12) od pece (10) a odstránenie odpojenej vsádzacej nádoby (12) z bezprostrednej blízkosti pece (10).
15. 15. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ďalej obsahuje vykladacie prostriedky, ako sú dvere umiestnené v prestavovacej časti (14) na vyloženie spracovaného materiálu z pece (10).
16. 16. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že vsádzacia nádoba (12) obsahuje dodatočné nástroje na spracovanie materiálu, ako sú prostriedky odstredivého sušenia materiálu a/alebo prostriedky na predhriatie materiálu a/alebo prostriedky mechanického miešania materiálu a/alebo prostriedky na umývanie materiálu a/alebo prostriedky na stláčanie materiálu a/alebo prostriedky na briketovanie materiálu.
17. 17. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov 6 až 16, závislých na nároku 6, v y značujúce sa tým, že ďalej obsahuje druhú komoru (49) prídavného spaľovania a chladiaci systém (50), na umožnenie časti recirkulujúcich plynov prechádzať cez druhú komoru (49) prídavného spaľovania a cez chladiaci systém (50) pred vrátením do prvej komory (28) prídavného spaľovania.

    8 výkresov