Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1533
.pdf
Улучшения, связанные с концентрацией или улучшением качества твердого топлива. Я, Томас Риг13Y,
подданный Великобритании, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 72, юго-запад 1, Вестминстер,
настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
концентрированию или улучшению твердых видов топлива, таких как уголь, бурый уголь, торф и тому
подобное. Одной из целей изобретения является обеспечение высокой степени экономии при обогащении
таких видов топлива, как низкосортный уголь, посредством процессов, включающих мокрую сортировку
топлива на топливо различного качества и обработку полученных таким образом различных сортов таким
образом, чтобы они наилучшим образом соответствовали соответствующим областям применения, для
которых они лучше всего подходят. Еще одной целью изобретения является разработка
усовершенствованных процессов сушки таких сортированных видов топлива, основанных на общем принципе
суспендирования материала в потоке горячей газообразной сушильной среды, например, газообразных
продуктах сгорания из котлов или других печей, и одновременной его сушки и транспортировки этим потоком.
Одной из особенностей изобретения является процесс обогащения низкосортного угля или подобного
материала, который заключается в дроблении материала, его сортировке, например, методом флотации,
разделении на соответствующие сорта, использовании части с низким содержанием золы для производства
кокса или других подобных целей, для которых низкое содержание золы особенно подходит, и использовании
низкосортной части непосредственно в качестве горючего материала путем сжигания ее в горелках для
порошкового топлива после сушки и дальнейшего измельчения. Еще одной особенностью изобретения
является концентрирование низкосортного топлива, определяемое с помощью таких операций сортировки, как
флотация, и откладывание операции измельчения, которая в конечном итоге необходима для наиболее
эффективного использования топлива, до завершения сортировки, чтобы представить материал для
сортировки в степени детализации, наиболее подходящей для эффективного выполнения сортировки. Еще
одной особенностью изобретения является концентрирование твердого топлива, такого как уголь, которое
заключается в его сортировке с помощью жидкого агента (например, флотации), раздельной сушке различных
сортов (полученных таким образом) по вышеупомянутому принципу суспендирования в потоке газообразной
осушающей среды и использовании высушенной таким образом части более низкого качества в качестве
горючего материала при сжигании в котлах или для аналогичных целей, а продукта более высокого качества
— при производстве металлургического кокса.
Еще одной особенностью изобретения является предоставление некоторых новых методов облегчения сушки
сортированного топлива по вышеупомянутому общему принципу, которое, благодаря своей сравнительно
высокой удельной плотности, не так легко удерживается во взвешенном состоянии движущимся газовым
потоком, как сравнительно легкие материалы, такие как торф. Вышеуказанные и другие цели и особенности
изобретения станут полностью очевидны специалистам в данной области техники при рассмотрении
конкретных применений и форм изобретения, которые будут рассмотрены далее. Целесообразно сначала
рассмотреть изобретение в его применении к обработке топлива, такого как уголь, бурый уголь или тому
подобное, которое было отсортировано методами флотации, промывки и тому подобными методами. При
использовании флотационного метода очистки или сортировки обычно для разделения используют разницу в
плотности и/или поверхностном натяжении между твердой и жидкой фазами, или между более угольной
частью и не содержащими углерода компонентами, или частями с высоким содержанием золы. Для этого
необходимо, прежде всего, измельчить уголь до достаточной степени, чтобы обеспечить возможность
сортировки.
В результате этого, как правило, часть угля получают с меньшим количеством негорючих компонентов и в
определенной степени измельчения, в то время как остальная часть также получает в той же степени
измельчения, но содержит больший процент золообразующих компонентов и, тем не менее, также часть
горючей части исходного топлива. Обычно при такой классификации топлива стремятся сделать топливо,
изначально содержащее много золы, пригодным для коксовых печей, поскольку желательно, а в некоторых
случаях и абсолютно необходимо, снизить содержание золы, чтобы сделать его пригодным для
использования в коксовых печах. Однако нежелательно отбраковывать ту часть измельченного топлива,
которая отделена в процессе флотации и содержит больший процент золы, поскольку она обычно составляет
определенный процент от первоначальной теплотворной способности топлива. В одном отношении
изобретение вытекает из наблюдения, что степень тонкости помола топлива перед флотацией влияет на
конечные пропорции извлекаемой доли качественного угля или угля с низким содержанием золы по
отношению к доле угля с высоким содержанием золы, обычно отбрасываемой, и этот фактор настолько
важен, что становится жизненно необходимым для эффективного извлечения качественного угля для
коксования.
Так, например, можно столкнуться со случаями, когда, с одной стороны, содержание золы в отделенной
фракции более высокого качества постепенно снижается по мере увеличения тонкости помола, скажем, от
помола до прохождения через сито с размером ячейки 12 меш до 150 меш, с другой стороны, доля,
составляющая эту фракцию, возрастает только до определенного момента, когда, скажем, при тонкости
помола 50 меш достигается стадия, когда более тонкий помол, хотя и дает продукт с незначительно меньшим,
если вообще с небольшим, содержанием золы, тем не менее, не дает большей, а может быть, и существенно
меньшей доли этого продукта. Как правило, желательно использовать для производства кокса качественный
уголь с низким содержанием золы, полученный в коксовых печах, поскольку это может улучшить качество
кокса. В такой ситуации, если обстоятельства не требуют иного, очевидно, желательно максимально
использовать топливо в таком виде для коксования, оставляя минимум остатка, содержащего большую часть
золы, поскольку таким образом достигается лучшее использование исходного угля.
Однако для использования остатка с таким высоким содержанием золы необходимо использовать его в
качестве порошкообразного топлива для сжигания порошкообразного угля, но измельчение всего угля перед
флотацией до необходимой степени тонкости, скажем, до тонкости, при которой весь уголь будет проходить
через сито с размером ячейки 100 меш, а 85% — через сито с размером ячейки 200 меш, по указанной выше
причине приведет к снижению эффективности извлечения качественного угля методом флотации и,
возможно, к получению большего количества порошкообразного топлива с высоким содержанием золы, чем
это экономически целесообразно. Следует отметить, что для получения максимального выхода качественного
коксующегося угля может потребоваться, чтобы материал не измельчался слишком мелко перед флотацией,
и фактически степень тонкости помола, наиболее удобная для сортировки методом флотации, обычно не
совпадает с той, которая абсолютно необходима для сжигания порошкообразной пыли. С учетом
вышеизложенных соображений я могу измельчить уголь для мокрой сортировки до степени тонкости,
достаточной для получения требуемого количества качественного коксующегося угля, а затем на втором
этапе, после сортировки, повторно измельчить низкосортную часть материала, чтобы сделать его пригодным
для сжигания пыли.
Большая часть угля обычно становится доступной в таком размере, который подходит для коксования, и
дальнейшее измельчение этой части не планируется, за исключением случаев, когда это необходимо для
улучшения коксования в коксовой печи. Высококачественный уголь, полученный флотацией, содержит
больше воды, чем обычно желательно, поэтому его целесообразно просушить перед подачей в коксовую
печь, а также необходимо просушить низкосортную часть перед сжиганием в порошкообразном виде. Второе
измельчение низкосортного материала может проводиться как до, так и после его сушки. Измельчение
материала до желаемой тонкости после сушки позволяет снизить затраты на измельчение. Предпочтительно
сушить оба сорта материала отдельно и в сушилке, в которой материал перемещается в суспензии
высокоскоростным потоком горячих газов, как уже упоминалось. Подобный тип сушилки, в которой одни и те
же газы используются многократно перед выходом из системы сушки, описан в моей британской патентной
заявке № 182157, однако могут быть использованы и более ранние варианты таких сушильных установок,
предложенные для сушки торфа и бурого угля.
Этот тип сушилки обрабатывает материал либо в той степени измельчения, в которой он находится после
завершения процесса флотации, либо после второго измельчения, если это необходимо. Преимуществом
такого типа сушилки является получение максимально мелкого материала для сушки, поскольку таким
образом снижается скорость газов, необходимая для переноса пыли во взвешенном состоянии и
предотвращения ее осаждения в дымоходах, что в целом приводит к снижению потребляемой мощности для
подачи газов через сушильную трубу. Таким образом, становится очевидно, что вопрос о сушке до или после
второго измельчения материала должен решаться с учетом того, компенсируют ли дополнительные затраты
на мокрое измельчение дополнительные затраты на электроэнергию, вырабатываемую высокоскоростной
газовой энергетической системой. Для двух сортов материала предпочтительно использовать отдельные
сушильные трубки, и хотя потоки горячего газа могут поступать из любого подходящего источника, удобно
будет использовать отработанные газы из коксовых печей, котлов или других топок установки.
Высокосортный уголь обычно содержит от 15% до 20% воды и высушивается газовым потоком до содержания
воды, необходимого для коксования. Остаток с высоким содержанием золы и, вероятно, с содержанием воды
более 20% высушивается в отдельной сушильной системе до степени сухости, необходимой для порошкового
обжига, после чего следует измельчение, следующее за влажной сортировкой, и эта часть доводится до
степени тонкости помола, необходимой для порошкового обжига, которое следует за этой сушкой или
предшествует ей, в зависимости от желаемого результата. Из сказанного следует, что фиксированная степень
измельчения не подходит для всех условий, но измельчение материала до степени тонкости, необходимой
для эффективной флотации и сортировки, а также дальнейшее измельчение низкосортной части или остатка
на втором этапе, позволяет добиться высокоэффективного использования всех горючих свойств
низкосортного угля, поскольку становится возможным использовать часть с высоким содержанием золы для
обеспечения теплом и энергией шахты или другого оборудования, связанного с установкой, и обеспечить
получение желаемой доли высококачественного угля в состоянии, пригодном для производства тонкого кокса.
Теперь рассмотрим особенности изобретения, относящиеся к методам и средствам сушки мелкодисперсных
материалов, взвешенных в потоке горячего ненасыщенного газа. Одной из возможных проблем в системе
сушки, как это показано при сушке угля, в отличие, например, от сушки торфа, является то, что если уголь
недостаточно мелко измельчен, существует риск отложения в дымоходе, и этот материал, однажды осевший
на дне дымохода, с большим трудом будет снова поглощен потоком газов, проходящих через основную часть
дымохода. С этой целью внутри дымохода могут быть установлены устройства для перемешивания или
очистки, чтобы предотвратить накопление значительных отложений. Для этой цели можно использовать
любое механическое устройство, либо в виде конвейера, проходящего вдоль дна дымохода (например,
спирального конвейера или конвейера с толкающими пластинами), предназначенного либо для
подбрасывания материала обратно в поток газов, либо для перемещения материала полностью или частично
из сушильной трубки и предотвращения его воздействия на высокотемпературные газы.
Эта опасность в основном возникает на входном конце сушильной системы, то есть там, где пыль впервые
поступает в сушильную трубу. Когда вещество оказывается во взвешенном состоянии в газах и переносится
дальше, проблем с осаждением не ожидается, хотя при желании для особых случаев можно предусмотреть
все необходимые меры по всей длине дымохода. Для достижения той же цели — предотвращения проблем,
связанных с отложением частиц, — можно организовать подачу газов через несколько входных отверстий в
нижней части дымохода таким образом, чтобы поступающий в дымоход газ, поднимающийся вверх,
стремился унести с собой любые частицы, отложившиеся на дне дымохода. Поток газов, поступающих в
нижнюю часть дымохода в направлениях, перпендикулярных, а предпочтительно и перпендикулярных,
основному потоку газов, будет способствовать тому, что материал будет, так сказать, сдуваться ближе к
центру основного газового потока. Эти вспомогательные газы могут иметь значительно более высокое
давление, чем то, которое имеется в системе осушительных труб, чтобы вызвать струйное движение в
основном потоке газов, но предпочтительным вариантом, в котором используется система, описанная в моем
патенте № 182157, будет забор части или всех циркулирующих газов, выходящих из циклонов, и их подача в
основной дымоход таким образом, чтобы таким образом разница давлений между стороной всасывания
системы и стороной давления на выходе циклона была доступна для создания струйного движения и
перемешивания в дымоходе.
Такая конструкция удобна также по той причине, что материал, подлежащий сушке, может подаваться в
высокотемпературные газы (которые добавляются к циркулирующему потоку для компенсации газов, которые
в конечном итоге выводятся из системы для суспендирования), а смешивание с подачей циркулирующих
газов может быть организовано таким образом, чтобы последние разделялись на несколько небольших
потоков, которые поступают в воздуховод и смешиваются с высокотемпературными газами в различных
местах в нижней части воздуховода. В результате, любой материал, осевший после первого попадания в
высокотемпературный газовый поток, будет стремиться быть унесенным и снова взвешенным
циркулирующими газами, поступающими в нижнюю часть дымохода. Несколько таких газозаборников для
подачи циркулирующих газов можно расположить на значительном расстоянии друг от друга по всей длине
трубы. Подобное устройство может применяться наряду с описанными ранее механическими
приспособлениями с целью предотвращения образования отложений.
С целью предотвращения образования отложений может быть целесообразно организовать подачу
пылеобразующего материала в сушильный канал таким образом, чтобы она разделялась на максимальное
количество отдельных входных отверстий, расположенных таким образом, чтобы каждое входное отверстие
могло с успехом подавать материал в зону заданного радиуса, окружности или площади сушильной трубки.
Это приведет не только к снижению склонности к осаждению, но и к увеличению осушительной способности и
газопроводящей способности для трубки заданного диаметра. В сушильных трубах такого типа, особенно при
большом диаметре, наблюдается тенденция к концентрации пыли во взвешенном состоянии ближе к центру
газового потока, главным образом из-за того, что точка максимальной скорости в сушильной трубе находится
ближе к центру. Этот эффект, хотя и снижает склонность к осаждению, также уменьшает осушительную
способность трубки и эффективную сушку на заданной длине, поэтому для решения этой проблемы я могу
установить перегородки или другие подобные устройства в любом участке трубки с целью создания
сопротивления этой тенденции путем образования вихрей в газовом потоке, что приводит к разрушению и
повторному рассеиванию пыли.
При сушке остатка или низкосортного материала, содержащего большое количество золы, полученного на
флотационном сортировочном заводе, если тепло, передаваемое осушительным газам, отбирается от
продуктов сгорания, образовавшихся при сжигании порошкообразного угля, и если это делается путем
непосредственного добавления газов в основной циркулирующий газовый поток, возникает опасность того,
что в случае попадания избыточного количества пыли вместе с продуктами сгорания содержание золы в
полученном сухом остатке увеличится, поскольку тот же циклонный извлекатель, который извлекает сухой
остаток, также в значительной степени извлекает пыль, поступающую из камеры сгорания или печи.
Поскольку содержание золы в остатке может быть уже высоким из-за процесса флотации, целесообразно
ограничить количество золы, которое может быть добавлено путем нагрева газов полностью или частично
внешним нагревом (путем установки соответствующих нагревательных поверхностей), так как таким образом
пыль из камеры сгорания или печи не смешивается непосредственно с повторно нагреваемыми газами.
За исключением этой сложности, всегда предпочтительнее нагревать циркулирующие газы путем
непосредственного добавления горячих газов, поскольку это обеспечивает большую эффективность. Однако
в некоторых случаях целесообразно использовать разумное сочетание двух способов нагрева, а именно
добавления газов и нагрева через нагревательные поверхности, с целью предотвращения накопления
золообразующего материала в осушаемом угле. Улучшения, связанные с концентрацией или улучшением
качества твердого топлива. Я, Томас Ригби, подданный короля Англии, проживающий по адресу:
Виктория-стрит, 72, юго-запад 1, в... Город Вестминстер настоящим заявляет, что характер данного
изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и определены в следующем
заявлении: Данное изобретение относится к концентрированию или улучшению твердых видов топлива, таких
как уголь, бурый уголь, торф и тому подобное. Одной из целей изобретения является обеспечение высокой
степени экономии при концентрации. В изобретении описывается процесс обогащения низкосортного угля,
например, путем флотации (например, пенной флотации или классификации восходящим потоком),
включающий мокрую сортировку топлива на сорта различного качества и обработку полученных сортов таким
образом, чтобы они наилучшим образом соответствовали своим целям применения. Другой целью
изобретения является разработка усовершенствованных процессов сушки, адаптированных для сушки такого
сортированного топлива, основанных на общем принципе суспендирования материала и одновременной
сушки и транспортировки его потоком горячей газообразной сушильной среды, например, газообразных
продуктов сгорания из котлов или других печей. Новый процесс обогащения низкосортного угля или подобного
топлива согласно изобретению состоит в измельчении материала, его сортировке, например, флотацией,
разделении на соответствующие сорта, использовании части с низким содержанием золы для производства
кокса или других подобных целей, для которых его низкое содержание золы особенно подходит, и
использовании низкосортной части непосредственно в качестве горючего материала путем сжигания в
горелках для порошкового топлива после сушки потоком горячего газа. перенос материала во взвешенном
состоянии и последующее его измельчение.
Мне известно, что предлагалось дополнительно измельчать после сушки концентрат, полученный в
результате флотационной сортировки угля, чтобы его можно было использовать в качестве
порошкообразного угля, брикетировать или коксовать, но, насколько мне известно, не было предложений о
дальнейшем измельчении низкосортной фракции или о ее сушке указанным мною способом. Еще одной
особенностью изобретения является концентрирование твердого топлива, такого как уголь, которое
заключается в его сортировке с помощью жидкого агента (например, флотации), раздельной сушке различных
сортов (полученных таким образом) по вышеупомянутому принципу суспендирования в потоке газообразной
осушающей среды и использовании высушенных таким образом менее качественных фракций в качестве
горючего материала при сжигании в котлах или для аналогичных целей, а более высококачественного
продукта — при производстве металлургического кокса. Еще одной особенностью изобретения является
предоставление некоторых новых методов, адаптированных для сушки на основе вышеупомянутого общего
принципа сортированного топлива, которое из-за своей сравнительно высокой удельной плотности не так
легко удерживается во взвешенном состоянии движущимся газовым потоком, как сравнительно легкие
материалы, такие как торф.
Вышеуказанные и другие цели и особенности изобретения станут полностью очевидны специалистам в
данной области техники при рассмотрении конкретных применений и форм изобретения, которые будут
рассмотрены далее. Целесообразно сначала рассмотреть изобретение в его применении к обработке
топлива, такого как уголь, бурый уголь или тому подобное, прошедшего сортировку флотационными
методами. При использовании флотационного метода очистки или сортировки обычно для разделения
используют разницу в плотности и/или поверхностном натяжении между твердой и жидкой фазами, или между
более угольной частью и не содержащими углерода компонентами, или частями с высоким содержанием
золы. Для этого необходимо, прежде всего, измельчить уголь до достаточной степени, чтобы обеспечить
возможность сортировки. В результате этого, как правило, часть угля получают с меньшим количеством
негорючих компонентов и в определенной степени измельчения, в то время как остальная часть также
получают в той же степени измельчения, но с большим процентом золообразующих компонентов и, тем не
менее, с некоторым количеством горючей части исходного топлива.
Обычно при такой классификации топлива стремятся сделать топливо, изначально содержащее много золы,
пригодным для коксовых печей, поскольку желательно, а в некоторых случаях и абсолютно необходимо,
снизить содержание золы, чтобы сделать его пригодным для использования в коксовой печи. Однако
нежелательно отбраковывать ту часть измельченного топлива, которая отделяется в процессе флотации и
содержит больший процент золы, поскольку она обычно составляет определенный процент от
первоначальной теплотворной способности топлива. В одном отношении изобретение вытекает из
наблюдения, что степень тонкости помола топлива перед флотацией влияет на конечные пропорции
извлекаемой доли качественного угля с низким содержанием золы по отношению к доле угля с высоким
содержанием золы, обычно отбрасываемой, и этот фактор настолько важен, что становится жизненно
необходимым для эффективного извлечения качественного угля для коксования. Термин «измельчение»
здесь используется в широком смысле и включает также измельчение и дробление любым удобным
способом.
Таким образом, например, можно столкнуться со случаями, когда, с одной стороны, содержание золы в
отделенной фракции более высокого качества постепенно снижается по мере увеличения тонкости помола,
скажем, от помола до прохождения через сито с размером ячейки 10 меш до 150 меш, с другой стороны, доля,
составляющая этот сорт, возрастает только до определенного момента, когда, скажем, при тонкости помола
50 меш, достигается стадия, когда более тонкий помол, хотя и дает продукт с незначительно меньшим, если
вообще с меньшим, содержанием золы, тем не менее, не дает большей, а может быть, и существенно
меньшей доли этого продукта. Как правило, желательно использовать для производства кокса качественный
уголь с низким содержанием золы, полученный в коксовых печах, поскольку это может улучшить качество
кокса. В такой ситуации, если обстоятельства не требуют иного, очевидно, желательно максимально
использовать топливо в таком виде для коксования, оставляя минимум остатка, содержащего большую часть
золы, поскольку таким образом достигается лучшее использование исходного угля.
Однако для использования остатка с таким высоким содержанием золы необходимо применять его в качестве
порошкообразного топлива для сжигания порошкообразного угля, но измельчение всего угля перед
флотацией до необходимой для сжигания порошкообразного угля тонкости, скажем, до такой тонкости, при
которой весь уголь будет проходить через сито с размером ячейки 100 меш, а 85 % — через сито с размером
ячейки 200 меш, по указанной выше причине приведет к снижению эффективности извлечения качественного
угля методом флотации и, возможно, к получению большего количества порошкообразного топлива с высоким
содержанием золы, чем это экономически целесообразно. Следует отметить, что для получения
максимального выхода качественного коксующегося угля может потребоваться, чтобы материал не
измельчался слишком мелко перед флотацией, и фактически степень тонкости помола, наиболее удобная
для сортировки методом флотации, обычно не совпадает с той, которая абсолютно необходима для сжигания
порошкообразной пыли. С учетом вышеизложенных соображений я могу измельчить уголь для мокрой
сортировки до степени тонкости, достаточной для получения требуемого количества качественного
коксующегося угля, а затем на втором этапе, после сортировки, повторно измельчить низкосортную часть
материала, чтобы сделать его пригодным для сжигания пыли.
Большая часть угля обычно становится доступной в таком размере, который подходит для коксования, и
дальнейшее измельчение этой части не планируется, если только это не необходимо для улучшения
коксования в коксовой печи. Высококачественный уголь, полученный флотацией, содержит больше воды, чем
обычно желательно, поэтому его целесообразно просушить перед подачей в коксовую печь, а также
необходимо просушить низкосортную часть перед сжиганием в порошкообразном виде. Второе измельчение
низкосортного материала может быть выполнено либо до, либо после его засыпки. Измельчение материала
до желаемой степени тонкости после сушки позволяет снизить затраты на измельчение. Я предпочитаю
сушить оба сорта материала отдельно в сушилке, в которой материал перемещается вперед во взвешенном
состоянии высокоскоростным потоком горячих газов, как уже упоминалось. Подобный тип сушилки, в которой
одни и те же газы используются многократно перед выходом из системы сушки, описан в моем британском
патенте № 182157, однако могут быть использованы и более ранние варианты таких сушильных установок,
предложенные для сушки торфа и бурого угля.
Этот тип сушилки обрабатывает материал либо в той степени измельчения, в которой он находится после
завершения процесса флотации, либо после второго измельчения, если это необходимо. Преимуществом
такого типа сушилки является получение максимально мелкого материала для сушки, поскольку таким
образом снижается скорость газов, необходимая для переноса пыли во взвешенном состоянии и
предотвращения ее осаждения в дымоходах, что в целом приводит к снижению потребляемой мощности для
подачи газов через сушильную трубу. Таким образом, становится очевидно, что вопрос о сушке до или после
второго измельчения материала должен решаться с учетом того, компенсируют ли дополнительные затраты
на мокрое измельчение дополнительные затраты на электроэнергию, вырабатываемую высокоскоростной
газовой энергетической системой. Для двух сортов материала предпочтительно использовать отдельные
сушильные трубки, и хотя потоки горячего газа могут поступать из любого подходящего источника, удобно
будет использовать отработанные газы из коксовых печей, котлов или других топок установки.
Высокосортный уголь обычно содержит от 15% до 20% воды и сушится потоком газа до содержания воды,
необходимого для коксования. Остаток с высоким содержанием золы и, вероятно, с содержанием воды более
20% сушится в отдельной сушильной системе до степени сухости, необходимой для порошкового обжига.
Измельчение, следующее за влажной сортировкой и доводящее эту часть до необходимой степени тонкости
для порошкового обжига, происходит после или перед этой сушкой, в зависимости от потребностей. Из
сказанного следует, что фиксированная степень измельчения не подходит для всех условий, но измельчение
материала до степени тонкости, необходимой для эффективной флотации и сортировки, а также дальнейшее
измельчение низкосортной части или остатка на втором этапе, позволяет добиться высокоэффективного
использования всех горючих свойств низкосортного угля, поскольку становится возможным использовать
часть с высоким содержанием золы для обеспечения теплом и энергией шахты или другого оборудования,
связанного с установкой, и обеспечить получение желаемых пропорций высококачественного угля в
состоянии, пригодном для производства тонкого кокса.
Теперь рассмотрим особенности изобретения, относящиеся к методам и средствам сушки мелкодисперсных
материалов, взвешенных в потоке горячего ненасыщенного газа и осуществляемых им. Одной из возможных
проблем в системе сушки, как это показано при сушке угля, в отличие, например, от сушки торфа, является то,
что если уголь недостаточно мелко измельчен, существует риск образования отложений в дымоходе, и этот
материал, однажды осевший на дне дымохода, с большим трудом будет снова поглощен потоком газов,
проходящих через основную часть дымохода. С этой целью внутри дымохода могут быть установлены
устройства для перемешивания или очистки, чтобы предотвратить накопление значительных отложений. Для
этой цели можно использовать любое механическое устройство, либо в виде конвейера, проходящего вдоль
дна дымохода (например, спирального конвейера или конвейера с толкающими пластинами),
предназначенного либо для подбрасывания материала обратно в поток газов, либо для перемещения
материала полностью или частично из сушильной трубки и предотвращения его воздействия на
высокотемпературные газы.
Эта опасность в основном возникает на входном конце сушильной системы, то есть там, где пыль впервые
поступает в сушильную трубу. Когда вещество оказывается во взвешенном состоянии в газах и переносится
дальше, проблем с осаждением не ожидается, хотя при желании для особых случаев можно предусмотреть
все необходимые меры по всей длине дымохода. Для достижения той же цели — предотвращения проблем,
связанных с отложениями, — можно организовать подачу газов через несколько входных отверстий в нижней
части дымохода таким образом, чтобы поступающий в дымоход газ, поднимающийся вверх, стремился унести
с собой любые частицы, отложившиеся на дне дымохода. Поток газов, поступающий в нижнюю часть
дымохода в направлениях, перпендикулярных, а предпочтительно и перпендикулярных, основному потоку
газов, будет способствовать тому, что материал будет, так сказать, сдуваться ближе к центру основного
газового потока. Эти вспомогательные газы могут иметь значительно более высокое давление, чем то,
которое имеется в системе осушительных труб, чтобы вызвать струйное воздействие на основной поток газов,
но предпочтительным вариантом, при котором используется система, описанная в моем патенте № 182157,
будет забор части или всех циркулирующих газов, выходящих из циклонов, и их подача в основной дымоход
таким образом, чтобы таким образом разница давлений между стороной всасывания системы и стороной
давления на выходе циклона была доступна для создания струйного воздействия и перемешивания в
дымоходе.
Такая конструкция удобна также по той причине, что материал, подлежащий сушке, может быть сначала
помещен в высокотемпературные газы (т. е. в газы, добавляемые к циркулирующему потоку для компенсации
газов, постоянно отводимых из системы) для суспендирования, а смешивание с подачей циркулирующих
газов может быть организовано таким образом, чтобы последние разделялись на несколько небольших
потоков, которые поступают в воздуховод и смешиваются с высокотемпературными газами в различных
местах в нижней части воздуховода. В результате, любой материал, осевший после первого попадания в
высокотемпературный газовый поток, будет стремиться быть унесенным и снова взвешенным
циркулирующими газами, поступающими в нижнюю часть дымохода. Несколько таких газоотводных отверстий
для подачи циркулирующих газов могут быть расположены на значительном расстоянии друг от друга по всей
длине трубки. Подобное устройство может применяться наряду с описанными ранее механическими
приспособлениями с целью предотвращения образования отложений.
Мне известно, что при сушке влажного зерна и подобных материалов предлагалось пропускать перегретый
воздух через массу материала с помощью нескольких струй, так что материал при этом продвигается вперед
в сушильной камере (см. Спецификацию № 429 от 1912 года). С целью предотвращения образования
отложений может быть целесообразно разделить входное отверстие для высушиваемого материала в
сушильный канал на максимальное количество отдельных входных отверстий, расположенных таким
образом, чтобы каждое входное отверстие могло с успехом подавать материал на заданный радиус,
окружность или площадь сушильной трубки. Это приведет не только к снижению склонности к осаждению, но и
к увеличению осушительной способности и газопроводящей способности для трубки заданного диаметра. В
сушильных трубах такого типа, особенно при большом диаметре, наблюдается тенденция к концентрации
пыли во взвешенном состоянии ближе к центру газового потока, главным образом из-за того, что точка
максимальной скорости в сушильной трубе находится ближе к центру. Этот эффект, уменьшая склонность к
осаждению, также снижает производительность сушильной трубы и эффективную сушку на заданной длине.
Поэтому для решения этой проблемы можно установить перегородки или другие подобные устройства в
любом участке трубы с целью противодействия этой тенденции путем образования вихрей в газовом потоке,
что приводит к разрушению и повторному рассеиванию пыли.
При сушке остатка или низкосортного материала, содержащего большое количество золы, полученного на
флотационном сортировочном заводе, если тепло, передаваемое осушительным газам, отбирается от
продуктов сгорания, образовавшихся при сжигании порошкообразного угля, и если это делается путем
непосредственного добавления газов в основной циркулирующий газовый поток, возникает опасность того,
что в случае попадания избыточного количества пыли вместе с продуктами сгорания содержание золы в
полученном сухом остатке увеличится, поскольку тот же циклонный извлекатель, который извлекает сухой
остаток, также в значительной степени извлекает пыль, поступающую из камеры сгорания или печи.
Поскольку содержание золы в остатке может быть уже высоким из-за процесса флотации, целесообразно
ограничить количество добавляемой золы путем нагрева газов полностью или частично внешним нагревом
(путем установки соответствующих нагревательных поверхностей), так как таким образом пыль из камеры
сгорания или печи не смешивается непосредственно с повторно нагреваемыми газами.
За исключением случаев, когда это затруднительно, предпочтительнее нагревать циркулирующие газы путем
прямой подачи горячих газов, поскольку это обеспечивает большую эффективность. Однако в некоторых
случаях целесообразно использовать разумное сочетание двух способов нагрева, а именно, путем подачи
газов и через нагревательные поверхности, с целью предотвращения накопления золообразующего
материала в осушаемом угле. Мне известно о патенте № 175004 и
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_197358.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=197358&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB197358A
[]
Усовершенствования в оборудовании для пропитки тканей мерсеризующим или иным раствором. Я, Эрнест
Фаррелл, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Clowes Street Works, Chapel Street, Salford,
настоящим заявляю, что суть данного изобретения заключается в следующем: Целью данного изобретения
является новая или усовершенствованная конструкция аппарата, позволяющего тщательно и равномерно
пропитывать ткани мерсеризующим или другим раствором, при этом аппарат регулируется для соответствия
различной ширине тканей, а степень (или скорость) пропитки может изменяться в зависимости от требований.
Согласно изобретению, усовершенствованное устройство состоит из резервуара или открытой емкости, в
которой установлена длинная труба или трубка, проходящая поперек емкости к точкам вблизи двух ее
противоположных сторон. Указанная труба крепится ко дну резервуара с помощью вертикального
ответвления, расположенного по центру трубы и соединяющегося через отверстие в дне резервуара с
вытяжным насосом. В верхней части указанной трубы имеется щель, проходящая по всей длине трубы, а
внутри трубы, на каждом конце или вблизи него, находится круглая втулка или поршень, способный скользить
вперед и назад.
К каждому поршню, проходя через щель, прикреплена пластина, которая поднимается вверх до точки, где ее
конец виден, когда чан заполнен жидкостью. Указанные пластины служат направляющими для ткани, а также
позволяют закрыть те части разреза, которые находятся непосредственно за краями ткани. Внутри трубы, от
одного конца до другого, расположены винты с правой и левой резьбой, проходящие через поршни. Один из
винтов установлен в неподвижной крышке на трубе, а другой конец снабжен звездочкой, с помощью которой,
а также бесконечной цепи и маховика (последний расположен на кронштейне над уровнем жидкости), винт
может вращаться для регулировки положения направляющих пластин, смещая их друг к другу. При
использовании усовершенствованного аппарата ткань, подлежащая пропитке, направляется через раствор в
емкости с помощью роликов и по верхней прорезанной поверхности трубы; одновременно раствор
засасывается насосом через ткань и подается в трубу, а оттуда через выходной патрубок обратно в емкость,
при этом раствор непрерывно циркулирует через ткань и трубу.
Благодаря узости щели в трубе образуется значительный вакуум, который обеспечивает равномерное
прохождение жидкости через ткань по всей ее ширине. В указанном ответвлении на выходе может
располагаться регулятор для отвода части жидкости или для частичного разрушения вакуума в трубе и, таким
образом, изменения степени (или скорости) пропитки. Хотя предпочтительно предусмотреть винт для
регулировки поршней и направляющих и их надежной фиксации после регулировки, поршни и направляющие
можно регулировать вручную, а поршни фиксировать с помощью установочных шпилек или другими
подходящими средствами. Вместо одной щели труба может иметь две или более щелей, а вместо одной или
нескольких щелей могут быть два или более ряда отверстий, расположенных в шахматном порядке. Хотя
одной трубы с прорезью обычно достаточно для одной емкости, может потребоваться две или более труб,
соединенных с одним насосом. Усовершенствованный аппарат в основном применяется для пропитки тканей
мерсеризующим раствором, и для таких и подобных целей трубы предпочтительно изготавливать из стали, но
аппарат также может использоваться для пропитки тканей красителями и другими растворами.
Мерсеризация или другие спиртные напитки. Компания Clowes Street Works, расположенная по адресу Chapel
Street, Salford, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в настоящем документе. Целью данного изобретения является
усовершенствование конструкции аппарата, позволяющего тщательно и равномерно пропитывать ткани
мерцеризином или другим раствором, при этом аппарат регулируется для соответствия различной ширине
тканей, а степень или скорость пропитки могут изменяться в зависимости от требований. Согласно
изобретению, усовершенствованное устройство состоит из резервуара или открытой емкости, в которой
установлена длинная труба или трубка, проходящая поперек емкости до точек, расположенных вблизи двух
ее противоположных сторон. Указанная труба крепится ко дну резервуара с помощью вертикального
ответвления, расположенного по центру трубы и соединяющегося через отверстие в дне резервуара с
вытяжным насосом. В верхней части указанной трубы находится щель, проходящая по всей длине трубы, а
внутри трубы, на каждом конце или около него, расположен круглый подшипник или поршень, способный
скользить вперед и назад.
К каждому поршню, проходя через щель, прикреплена пластина, которая поднимается вверх до точки, где ее
конец виден, когда чан заполнен жидкостью. Указанные пластины служат направляющими для ткани, а также
позволяют закрыть те части разреза, которые находятся непосредственно за краями ткани. Внутри трубы, от
одного конца до другого, расположены винты с правой и левой резьбой. Этот винт проходит через поршни и
на одном конце установлен в неподвижной заглушке на трубе, а на другом конце снабжен звездочкой, с
помощью которой, а также бесконечной цепи и маховика (последний расположен на кронштейне над уровнем
жидкости), винт может вращаться для регулировки положения направляющих пластин, смещая их друг к
другу. При использовании усовершенствованного аппарата ткань, подлежащая пропитке, направляется через
раствор в ванне с помощью валиков и по верхней прорезанной поверхности трубы; насос проходит через
ткань и разрез в трубу, а оттуда через
Жидкость непрерывно циркулирует через ткань и трубу. Благодаря узости щели в трубе образуется
значительный вакуум, который обеспечивает равномерное прохождение жидкости через ткань по всей ее
ширине. В указанном ответвлении на выходе может располагаться регулятор для отвода части жидкости или
для частичного разрушения вакуума в трубе и, таким образом, изменения степени или скорости пропитки.
Хотя предпочтительно предусмотреть винт для регулировки поршней и направляющих и их надежной
фиксации после регулировки, поршни и направляющие можно регулировать вручную, а поршни фиксировать с
помощью установочных шпилек или другими подходящими средствами. Изобретение будет более подробно
описано с помощью прилагаемых чертежей, на которых: фиг. 1 изображает резервуар или чан,
демонстрирующий применение изобретения. На фиг. 2 представлен поперечный разрез рабочей части
изобретения, выполненный в увеличенном масштабе. На рис. 3 показан вид с торца рис. 2, а на рис. 4 —
сечение по линии 44 на рис. 2, более подробно показывающее положение ткани при прохождении над
прорезью.
На рис. 5 представлен детальный вид предохранительного клапана. Как видно на чертежах, сравнительно
длинная трубка или патрубок o расположена в емкости b таким образом, чтобы быть погруженной в
обрабатывающий раствор. Труба А проходит поперек резервуара и поддерживается от дна резервуара
вертикальной ответвленной трубой С, расположенной по центру трубы А. Труба c проходит под резервуаром
и сообщается с всасывающей стороной вытяжного насоса d. В верхней части трубы a имеется щель a,
проходящая по всей длине трубы и через которую выступают пластинчатые направляющие e, соединенные с
поршнями e, скользяще установленными в трубе. Указанные поршни имеют, соответственно, правую и левую
резьбу для крепления винта f, также имеющего правую и левую резьбу. Винт установлен в подшипниках
скольжения на концах трубы; один конец выступает за пределы трубы и снабжен зубчатым колесом g,
соединенным цепью g со вторым зубчатым колесом h на шпинделе, установленном в кронштейне h,
закрепленном на верхней части резервуара; указанный шпиндель снабжен рукояткой h для управления, так
что винт f можно легко вращать для регулировки направляющих e на необходимое расстояние друг от друга в
соответствии с шириной ткани.
На всасывающей стороне насоса cl расположен впускной воздушный клапан i, который можно регулировать
для изменения вакуума в трубе a в соответствии с пропитываемой тканью. Как показано на рис. 4, давление
на верхнюю сторону ткани, проходящей над щелью в трубке а, приводит к тому, что указанная ткань
принимает изогнутую форму, обеспечивая очень тщательную пропитку, но некоторые ткани не выдерживают
максимального давления, и поэтому клапан i можно использовать для подачи воздуха и уменьшения вакуума,
степень вакуума измеряется манометром j. Жидкость, отбираемая через щель a в трубе a, возвращается в
резервуар по трубе k со стороны нагнетания насоса. В процессе использования ткань l направляется через
жидкость по роликам m и по трубе a. Участок ткани, проходящий над щелью а, подвергается полному
атмосферному давлению и воздействию любого уровня жидкости в резервуаре над трубой а, что выталкивает
Соседние файлы в папке патенты