SU50478A1 - Способ искусственной сушки торфа - Google Patents

Description

Известные до сих пор методы искусственной сушки сырого торфа оказываютс  не всегда рентабельными . Так, сушка сырца в сушильных барабанах  вл етс  невыгодной из-за .большого расхода тепла. Даже сушильный барабан, работаюший на дымовых газах с непосредственным обогревом материала газом путем контакта, не дает желаемого результата из-за большого уноса и расхода тепла, а именно 700-900 калорий на 1 кг испаренной влаги.

Трубчатые паровые сушилки мало подход т дл  данной цели из за плохой теплопередачи торфа и забиваемости трубок влажной массой сырца.

Известны также способы сушки торфа, основанные на широком использовании вод ного пара и на автоклавном оборудовании завода.

Эти способы также имеют существенные неудобства, так как дл  получени  пара необходимо создавать значительных размеров котельные и таким образом производить большие капиталовложени  и затрачивать металл на котлы, экономайзеры, топки и пр.

Пар, отдаваемый котельной автоклавному хоз йству, не возвраш,аетс  обратно, так как конденсат этого пара смешан с конденсатом исходного сырца и загр знен растворенными в нем фракци ми сырца (гумусом и пр.).

Таким образом, дл  получени  пара практически приходитс  примен ть все врем  новую воду, провод  все количество воды через водоочистку, в св зи с чем снова создаютс  затруднени  и увеличиваютс  капиталовложени .

Кроме того, график расхода пара при системе автоклавов носит крайне неравномерный характер и пото.му при котельной приходитс  иметь аккумул торы , чем затрудн етс  применение данного способа в промышленности .

Лишь при большом числе автоклавов и, главное, строгой последовательности в процессе, можно избежать больших неравномерностей в потреблении пара.

Сам по себе автоклавный процесс в том виде, как он практикуетс  сейчас , страдает также тем существенным недостатком, что при операци х загрузки и разгрузки происход т значительные потери тепла, а самый процесс прерываетс  и потому непрерыв ость , поточность, как основной путь X массовому производству, отсут- I ствуют.I

Таким образом, чтобы получить сколько-нибудь мощную установку,

приходитс  пользоватьс  большим

количеством автоклавов, так как размеры каждого автоклава-выпарител  ограничены из-за значительности требуемых давлений (примерно 10-20 атм.).:

В результате создаютс  крайне громоздкие установки с большой затра- , той металла и массой тепловых потерь.

Предлагаемый способ искусственной I сушки торфа с применением автокла- i ВОВ дает возможность в первую очередь избавитьс  от применени  пара, : как основного агента автоклавного процесса, а потому не создавать ко- I тельных со значительным капитале- I вложением и затратой металла. Предложение вводит также в автоклавный процесс элементы механизации.

На чертеже изображена схема установки дл  осуществлени  предлагаемого способа искусственной сушки торфа.

Поставленные специально опыты пропарки в автоклавах р да материалов (уголь, торф и пр.), а также практика автоклавных установок, показывают , что вод ной пар, вводимый в автоклавы с давлением примерно 10-20 атм., не играет какой-либо специфической роли, кроме передачи .материалу своего тепла и доведени  давлений в автоклавах до указанных величин.

Вс  роль вод ного пара, таким образом , заключаетс  в придании массе, лежащей в автоклаве, определенной температуры и давлени  как за счет собственно пропарки, так (в начале) и за счет некоторой конденсации введенного в автоклав пара. По освобождении автоклава от этого давлени  (при разобщении от парового котла) наход ща с  в материале влага начинает частично испар тьс , причем этот процесс происходит, видимо, глубоко в самом материале, в каждой его частице и в результате частицы материала легко отдают свою влагу.

Вод ной пар создает при своем входе в автоклав и некоторую напр женность , так как, конденсиру сь, он несколько увеличивает общую влажность исходного материала, который , между тем, должен подвергатьс  сушке.

Кроме того, собира сь в автоклаве в форме горючего конденсата, пар увеличивает потерю сухой массы торфа, перевод  в раствор часть вещества торфа (гумус).

Приведенные соображени  говор т за то, что вод ной пар может быть с успехом заменен другой греющей и создающей давление средой, если получение этой среды не св зано со столь значительными осложенн ми, потер ми и затратами, как это имеет место в случае 1енерации вод ного пара в котельных.

Прежде всего в тако.м случае дол жнЪ быть обращено внимание на непосредственное генерирование тепла под давлением пр мо из топлива и подачу этого тепла в форме гор чей газовой среды с определенным давлением в автоклав.

Генераци  гор чих газов при требуемом давлении может быть офор млена разными способами и не представл ет никаких технических затруднений .

В частности, в качестве топлива могут быть применены пылевидное топливо и различные виды жидкого топлива (торф на  смола, торф ные масла, а на первое врем -моторна  нефть); зажигание топлива возможно от отдельного источника (электриче ство, накал груши и пр.). В результате можно получить любое строго определенное количество гор чих газов требуемого давлени , и ничто не мешает направить эти газы в актоклавы , где физическое тепло газов и их давление сделают то же дело, которое выполн ет сейчас вод ной пар.

Така  замена пара газом избавл ет от неизбежных и значительных потерь тепла, св занных с превращением одного вида энергии в другой (энерги  топлива-энерги  газов,  вл ющихс  продуктами горени ,-энерги  вод ного пара). Кроме того, газова  среда не создает того увлажнени  массы в автоклавах, которое имеет место при пользовании паром.

Кроме того, подачу должного количества газов в автоклав организовать гораздо легче, чем подачу пара.

В качестве отдельного случа  сочетани  автоклавного хоз йства с генерацией гор чих газов может служить следующа  схема процесса.

Торф-сырец с влажностью 75-80% поступает по ленточному транспортеру к верхнему всегда открытоь; отиерстию шахты /. Так как влажна  торф на  масса будет прилипать к полотну ленточного транспортера и плохо отставать при свале торф ной массы в шахту, то при верхней головке ленты устанавливаютс  как обычный скребок, так и специальные щетки дл  тщательной очистки и спуска торф ной массы в щахту.

Шахта 7 может быть оформлена в виде несколько расшир ющегос  книзу конуса с тем, чтобы относительно легка  масса торфа-сырца могла свободно спускатьс  книзу к вращающемус  на вертикальной оси дну 2. Форма дна 2 напоминает форму решетки газогенератора, но служит здесь дл  равномерного заполнени  шахты, избежани  в ней пустот и образовани  нормального угла откоса торф ной массы в пространстве между вращающимс  дном-подом шахты и нижней кромкой ее.

С вращающегос  пода масса-сырец очищаетс  лемехами 5, установленными над дном.

Таких лемехов может быть как один, так и несколько, смотр  по производительности установки (на схеме показан один лемех).

Опытами установлено, что загруженный в автоклав торф-сырец представл ет собой рыхлую массу, котора , затем, при пропарке занимает объем, почти в два раза меньший (сильна  „усадка), и потому около половины объема автоклава не используетс . Чтобы парализовать столь непри тное  вление в автоклаве, предлагаетс  производить первичную пропарку сырца уже в нижней части шахты с давлением примерно от 1 до ;2 атм., во вс ком случае так, чтобы пар не выбивалс  поверх высокой заполненной торфом шахты. Таким образом, ннжн   часть шахты и ее расширение, в месте расположени  лемехов, наход тс  по;; некоторым небольшим давлением.

Сбрасываемый лемехом 5 сырец поступает в небольшой промежуточный бункер 4, который вместе со шнеком 5 служит пробкой, преп тствуюшей проникновению пара в помещение .

Пр мое назначение шнека 5 заключаетс  в подаче пропаренной массы торфа в подставленный под его конец автоклав б.

Когда автоклав б заполнен торфом и закрыта его крышка, его отодвигают по рельсовому пути 7 из-под шнека, а на его место подставл етс  следующий уже опорожненный автоклав . Все имеющиес  автоклавы движутс  по карусельному кругу около вертикальной оси вместе с трубопроводом /5 дл  подачи газа из двигател  в автоклавы и вращаютс  около своих горизонтальных осей, опрокидыва сь дл  опорожнени  и выдачи массы на пресс.

Загруженный и закрытый автоклав подвергаетс  прогреву сначала за счет перепуска в него газов и паров, наполн вших другой автоклав, а затем прогреваетс  отход щими газами двигател  внутреннего горени , и, наконец , ставитс  на пр мое соединение с камерой горени  двигател , причем давление в автоклаве доводитс  примерно до 10-18 атм., смотр  по материалу и прин тому режиму производства .

Таким образом, в данном случае  вл етс  целесообразным использовать небольшой двигатель 6 внутреннего горени  с давлением сжати , примерно, около 10 атм.и давлением вспышки в пределах 18-20 атм. Такой двигатель может доставить дл  автоклавного процесса необходимое количество гор чих газов с дав.тением примерно 10-18 атм. за счет отбора гор чих газов из самой камеры горени  двигател . Двигатель снабжаетс  соответствующим клапаном 9 дл  нагнетани  продуктов горени  в автоклав , причем эта конструкци  клапана аналогична уже имеющимс  конструкци м дл  нагнетани  газов в пусковые баллоны двигателей.

Все отход щие газы двигател  направл ютс  в глушитель 10 и оттуда, ; как общее правило, направл ютс  в две ветви: одна ветвь идет к дымососу 11, который поставл ет газы с температурой 375-400 в автоклавы, i загруженные свежим торфом (вторич- ный прогрев), по трубопроводу 15, поворотному вместе с автоклавом ; около вертикальной оси, причем остывшие газы и часть паров удал ютс  в атмосфер), друга  ветвь газов поступает в паровой котел-утилизатор 12 низкого давлени , а затем дымососом 13 удал етс  в трубу.

Полученный в котле пар идет по ; пропарку торфа - сырца в нижней части шахты /.;

Питательна  вода дл  котла подогреваетс  в рубашке двигател  внутреннего горени  и зате.м у}ке поступает в котел через насос 14.

Механическа  энерги  двигател  необходима дл  приведени  в действие ленточного транспортера, дна 2 пода шахты, шнекового питател , автоклавов , дымососов, питательных насосов, вакуум-установки и прессов дл  отжати  до готовой продукции.I

Приведенные соображени  и описанный здесь пример установки показывают , насколько полно и удачно i можно ско.мбинировать автоклавное i и теплосиловое хоз йство, если пойти по линии отказа от использовани  ; пара, как основного агента, от сооружени  дорогих, громоздких и не экономных в эксплоатации паровых котельных, замен   их компактными , экономными и недорогими установка.ми двигателей внутреннего горени .

Последние, как видно из предыдущего , могут предоставить автоклавной установке необходимое количество тепла дл  прогрева массы ав- ; токлава до 100° за счет утилизации в i автоклавах тепла отход щих из дви- ;

гател  при температуре примерно 400 газов, дать требующеес  автоклаву количество гор чих газов под значительным давлением (10-18атм.), чтобы окончательно прогреть массу в автоклаве под указанным давлением, а сбросив это давление, испарить часть влаги массы торфа.

Кроме того, производитс  пар низкого давлени  из котла-утилизатора дл  первичного прогрева массы в шахте и получаетс  механическа  энерги  дл  приведени  в действие механизмов установки. . Процесс в автоклавах предполагаетс  заканчивать постановкой автоклавов под вакуум примерно около 600 Мм вод ного столба, осуществл емый водоструйным эжектором.

Затем автоклав перевертываетс , подобно реторте Бессемера, и торф на  масса поступает на транспортерную ленту, а далее на пресс дл  окончательного отжати  и выпуска готовой продукции.

Итак, предлагаемый способ искусственной сушки торфа состоит в основном: в термической обработке торфа-сырца в автоклавах гор чими газами, получаемыми в процессе сгорани  различных топлив в цилиндрах двигателей внутреннего горени , в турбинах внутреннего горени  или иных аналогичных устройствах; в разделении зтой обработки на две фазы, причем перва  фаза подогрева протекает при низком давлении, близком к атмосферному, и ведетс , главным образом, отход щими газами двигател , тогда как втора  фаза окончательного нагрева и доведени  давлени  в автоклаве до 10-18 ат.м. производитс  непосредственным соединением камеры горени  двигател  с автоклавом; в первичном подогреве в шахте торф ной массы дл  ее усадки паром из котла-утилизатора, работающего на отход щих газах двигател ; в использовании упом нутого двигател  дл  приведени  в действие всех механизмов установки; в использовании дл  отгона влаги в виде пара вакуумной установки в конце термической обработки; в последовательном и быстром подводе автоклавов

под погрузку и выгрузку с механизацией этих операций и в отжатии термически обработанцой массы в специальных прессах.

П р е д е т изобретени .

Claims (3)

1. Способ искусственной сушки торфа с применением автоклавов, отличающийс  тем, что торф подвергают подогреву в газовой среде в начале обработки пои низком давлении.

а в конце-при повышенном давлении .

2.Устройство дл  выполнени  спо соба по и. 1, отличающеес  тем, что в качестве генератора рабочей газовой среды применен двигатель Г нутреннего горени .

3.Форма выполнени  устройств;по п. 2, отличающа с  тем, что длг. подачи газа из двигател  в азтоклавь: применен трубопровод /5, поворотный с автоклавами около : ертикальной оси.

авторскому свидетельству П. П. Мочалова

.М 50478

J4