Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4641
.pdf
расположенные относительно друг друга таким образом, что поверхности паровых труб и дымовых труб
находятся в положениях, наиболее подходящих для полного использования разницы в удельных параметрах
(8) между рассматриваемыми массами воды, а также температурного уровня калорий, содержащихся в
отходящих газах и продуктах сгорания, выходящих из парогенераторного котла, в то время как поверхность
водяных труб 36 и 39 поглощает тепло, поглощенное паровыми и дымовыми трубами, и способна подавать
горячую воду независимо от температуры воды, содержащейся во вспомогательном котле.
Благодаря тому, что вспомогательный котел и основной паровой котел, будучи соединены вместе, работают
при паровом давлении, а также тому, что вес вспомогательного котла не приходится на тот же локомотив, что
и вес парогенераторного котла, вспомогательный котел может иметь большой размер, большую площадь
поверхности и большие водонагревательные элементы. Это позволяет рекуперировать значительную часть
калорий, содержащихся в продуктах сгорания на выходе из парогенераторного котла, а также подавать в этот
котел воду при температуре испарения, свободную от примесей, которые в противном случае выпадали бы в
осадок при температуре, соответствующей рабочему давлению указанного котла.
Возможность подачи в парогенератор воды, практически не содержащей солей, обусловлена не только тем,
что вода может быть нагрета до температуры испарения во вспомогательных котлах, но и тем, что благодаря
большим размерам вспомогательного котла восходящая скорость воды, создаваемая насосом и проходящей
из вспомогательного теплообменника, ниже скорости, с которой соли оседают на дно вспомогательного котла,
и таким образом предотвращается попадание отделившихся от воды солей вверх; кроме того, они не склонны
к образованию твердой накипи на дне, поскольку контактируют с поверхностями, имеющими постоянно низкую
температуру.
На рисунках 12 и 13 представлены, соответственно, вид сбоку и план того же локомотива, что и на рисунках 14
и 15, за исключением того, что на рисунках 12 и 13 в качестве примера показано расположение насоса и
трубопроводов для подачи воды в парогенераторный котел 65 и в вспомогательный котел 66, тогда как на
рисунках 14 и 15 в качестве примера показано расположение насоса, трубопроводов, клапанов и кранов для
циркуляции воды в водотрубных системах вспомогательного котла 66 и для прямой и косвенной обратной
подачи воды в резервуары для воды атмосферного давления 68.
На рисунках 12, 13, 14, 15 изображен локомотив согласно изобретению, оснащенный одним котлом, имеющим
один трубчатый корпус и, соответственно, одну дымовую камеру; локомотив, соответственно, состоит только
из двух блоков, а именно: D и E.
D — это приводной агрегат, несущий парогенераторный котел 65. E также является приводным агрегатом и
включает в себя вспомогательный котел и дымовую камеру.
Два блока D и E, соединенные между собой сцепным устройством G9, позволяют локомотиву двигаться в
другом направлении.
В состав установки E также входят резервуары для воды № 68, а бункеры находятся в составе установки D.
Блок E, несущий вспомогательный котел 66, также может быть: прицепным блоком, а не ведущим блоком.
ПРЕИМУЩЕСТВА.
Сочлененный паровоз, являющийся предметом настоящего изобретения, по сравнению с паровозами,
используемыми в настоящее время: 1. Решение проблемы энергоснабжения обусловлено следующими
факторами: а) Парогенераторный котел, работающий на воде, находящейся при температуре испарения,
значительно увеличивает свою парогенерирующую мощность, при этом расход угля остается неизменным;
соответственно, увеличивается и производительность локомотива: 1) Устраняется образование твердых
отложений в котле, достигается более высокая эффективность, более длительный срок службы и меньшие
затраты на техническое обслуживание котла. в) Благодаря возможности использования продуктов сгорания во
вспомогательных котлах при более высоких тягах и низких температурах газа, производство пара
парогенераторным котлом в кубометрах в час может быть значительно увеличено.
2.
Это решает проблему баланса веса локомотива и скорости движения (поскольку разброс веса локомотива
распределен на несколько жестких рамных узлов, вес на ось меньше, общий баланс веса больше, можно
проходить повороты меньшего радиуса, что позволяет развивать более высокие скорости, несмотря на то, что
локомотив является сочлененным, поскольку каждый узел несет весь вес установленных на нем жестких
элементов).
3.
Это решает экономическую проблему, поскольку с помощью вспомогательного котла, с термоклапаном или
без него, достигается значительная экономия топлива и продлевается срок службы котла за счет устранения
проблем, связанных с образованием накипи.
На рисунках 16 и 17 показано, что 101 — это топка парогенераторного котла, имеющая единый дымоходный
корпус 102, а 103 — дымовая камера, соединенная со вспомогательным котлом 104.
Два парогенераторных котла вместе с водонагревательным баком 105 установлены на приводных рамах А и
В, соединенных между собой муфтой 106, на которую не опирается вес двух соединенных ею агрегатов.
Каждый комплекс включает в себя части 101, 102.
103, 104, 105.
Паровозы 10G A и B, соответственно, образуют сочлененный двухмоторный локомотив с котлами,
расположенными (l) в тепловом каскаде, с тепловыми клапанами или без них.
На рисунках 19 и 10. C представляет собой жесткую приводную центральную раму, несущую два
вспомогательных котла 107 и 108, соединенных с дымовыми камерами 109 и 110 соответственно. Эти котлы
предназначены для парогенераторов 111 и 112, которые несут на рамах D и E. 113 — это пароотвод от одной
части цилиндров двигателя; 114 — соответствующая воронка; 115 — пароотвод от оставшихся цилиндров
двигателя; 116 — соответствующая воронка.
Насос 117 забирает воду из резервуара 118 через всасывающую трубу 119 и подает ее через обратный
клапан 120 и напорную трубу 121 во вспомогательные котлы 107 и 108. Каждый из них, через трубопроводы
122 и 123 соответственно, на которых обратные клапаны не установлены, подает воду в парогенераторные
котлы 111 и 112 соответственно. Эти два котла сообщаются друг с другом через трубопровод 124, так что два
вспомогательных котла и два парогенераторных котла образуют единый комплекс в зависимости от давления.
Три ведущие рамы C, D, E, соединенные между собой сцепными устройствами 125, которые не должны
выдерживать вес соединенных между собой узлов, вместе с котлами и их принадлежностями образуют
сочлененный локомотив, состоящий из трех узлов с котлами, расположенными каскадно, с термоклапанами
или без них.
На рисунках 20, 21, 126 показана единая дымовая камера, общая для двух вспомогательных котлов,
расположенных в тепловом режиме вместе с соответствующими парогенераторными котлами, детали s,
обозначенные номерами 121, 128, 129, 130 соответственно, a и F, находятся в центральной приводной раме,
несущей вспомогательные котлы 1 и 129, а G и H — это две приводные рамы, несущие парогенераторные
котлы 128 и 130, соединенные с двумя дымовыми камерами, которые, однако, в случае, показанном на
рисунках 20 и 21, расположены спина к спине, образуя единую дымовую камеру 126. Этот ящик снабжен
двумя воздухозаборниками 131 и 132 для отвода пара из шлаковых печей и двумя воронками 133 и 134, тогда
как на рисунках 22 и 23 показана дымовая камера, общая для двух комплектов, каждый из которых включает
вспомогательный и парогенераторный котлы (пронумерованные 136). 137. 138. 139 соответственно) оснащен
пароотводчиком 140 и одинарной воронкой 141.
Центральная приводная рама I несет два вспомогательных котла 136 и 138, а также дымовую камеру 135,
общую для обоих. На концевой раме L расположен парогенераторный котел 137, а на концевой раме M —
парогенераторный котел 139. Три жестких рамных блока, соединенных друг с другом, образуют, как показано
на рисунках 20 и 21, а также на рисунках 22 и 23, сочлененный трехсекционный локомотив с котлами,
расположенными в тепловом каскаде, в котором котлы (в отношении давления) расположены, как в случае,
представленном на рисунках 18 и 19.
На рисунках 24 и 25. 142 — это топка парогенератора, имеющая единый дымоходный корпус 143, а 144 — это
его дымовая камера, соединенная со вспомогательным котлом 145. Указанные котлы с баком для воды 146
установлены на приводных рамах "N" и, соответственно, соединены друг с другом муфтой 147, которая не
подвержена воздействию веса соединяемых ею агрегатов. Каждый комплект состоит из деталей 142, 143, 144.
145 146. 147 N-0 представляет собой локомотив с ведущим агрегатом, котлы которого расположены в
тепловом каскаде, как описано выше.
На рисунках 26 и 27. P — это центральная приводная рама, на которой расположены два парогенераторных
котла 148 и 149, соединенных между собой. Вспомогательный котел 152 установлен на приводной раме Q;
дымовая камера 151 вместе со вспомогательным котлом 153 установлена на приводной раме R. Два
стальных котла 148 и 149 установлены на раме P, их топки обращены друг к другу, но находятся на
определенном расстоянии, чтобы оставить достаточно места для загрузки угля на колосниковые решетки.
Труба 154 соединяет между собой парогенераторные котлы 148 и 149, а трубы 155 и 156 соединяют
указанные два котла со вспомогательными котлами 152 и 153.
Три рамы P, Q, R соединены друг с другом с помощью муфт l-i7, которые не подвержены воздействию веса
соединенных между собой элементов. Вместе с котлами и их вспомогательными устройствами указанные
рамы образуют сочлененный трехсекционный локомотив с котлами, расположенными в тепловом каскаде, с
тепловыми клапанами или без них, в котором котлы по давлению образуют единый комплекс.
Парогенераторный котел, показанный на рисунке 28, оснащен одной топкой 158, общей для двух дымоходных
труб 159 и 160. Верхняя часть топки расположена на определенной высоте -a над горизонтальной линией b-b;
162 — это верхняя линия генерации корпуса вспомогательных котлов 163 и находится на определенной
высоте -c- над горизонтальной линией b-b. Высота -c- меньше, чем высота -c-. Насосы 164 забирают воду из
резервуара 165 и подают ее во вспомогательные котлы 163 через обратные клапаны 166 и напорные трубы
167. Из вспомогательных котлов 163 вода поступает в паровой генератор через трубопровод 168. Трубы 16! )
соединяют верхние части вспомогательных котлов 163 с паровыми куполами 170 парогенераторных котлов,
при этом два купола 170 соединены трубой 171.
Из вышесказанного видно, что, что касается давления, котлы образуют единый комплекс, и что
вспомогательный котел не только всегда заполнен водой, но и находится под определенным напором воды,
высота которого немного превышает высоту, и определенное количество воды всегда присутствует также на
крыше топки.
Запорные краны 172 и 173 предназначены для постоянного нахождения в открытом состоянии: их открывают
только в случае поломки или других непредвиденных обстоятельств, когда это необходимо.
На рисунке 29 показан насос 174 вместе с трубами 175, 176, 177, 178, обратным клапаном 17') и кранами 18 <
1 и 1S1, а также на рисунке 30 показан насос 182 вместе с трубой 18:!.14.l; < i,lli,LS7, обратным клапаном 188 и
кранами 189, 190 и inFi.'.i-ui-i1"'! 1thepunipsDlaloii'v.-uli thepipes1! 2.19:!.1;)4. Я!).'),л! n.check- 1 !)-i в сочетании с
тем фактом, что в каждом случае высота -a- больше высоты -c-, служит соответственно тем же целям,
которые были изложены со ссылкой на рисунок 28. Различные варианты комбинаций одного или двух
вспомогательных котлов с одним или двумя парогенераторными котлами, показанные на рисунках 29, 30, 31,
уже были указаны в приведенном выше кратком описании указанных рисунков 29, 30, 31. Следует отметить,
что описанные выше и показанные на рисунках 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 сочлененные трехсекционные
локомотивы могут состоять из трех ведущих, двух (IriR) и одного ведомого, или одного (I) и двух ведомых
локомотивов. Теперь, подробно описав природу данного изобретения и то, как оно должно функционировать,
я уточняю, что именно я заявляю: 1.
Сочлененный паровоз, состоящий из двух или трех отдельных жестких рамных блоков, соединенных друг с
другом, характеризуется тем, что жесткие рамные блоки, которые могут быть как ведущими, так и частично
ведущими и частично задними, представляют собой два или один или два дымохода, соединенных с
парогенераторным котлом, а также тем, что на сцепные устройства, соединяющие жесткие рамные блоки,
составляющие локомотив, не приходится никакой нагрузки, и каждый блок несет весь вес установленных на
нем жестких элементов, а также отсутствием дымохода или дымогенераторного котла. Дымоходы или
дымовые камеры не установлены, что приводит к отводу продуктов сгорания через трубные пучки
вспомогательного и парогенераторного котлов. Каждый дымоход отделен от парогенераторного котла и
расположен на отдельном ведущем рамном блоке, а также на вспомогательном котле для рекуперации
остаточных калорий, присущих горячим газам, выходящим из парогенераторного котла, а также остаточных
калорий, присущих выхлопным газам. Пар поступает из цилиндров, при этом вспомогательный котел
расположен между парогенераторным котлом и дымовой камерой.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_260020.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=260020&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB260020A
[]
ИЗМЕНЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Перепечатано с поправками в соответствии с решением Главного инспектора, действующего от имени
Генерального контролера, от 9 ноября 1927 года.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 25 июня 1925 г. № 16349/25 R " Полная левая сторона: 20 апреля 1926 г., G Полная
принятая: 25 октября 1926 г., ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области коксования и дистилляции углеродсодержащих материалов, а также
связанные с ними вопросы.
Я, Ю. И. II, Ф. Р. АНЗ ЛЮДВИГ МОЭЛЛ, инженер из Бридестоу, Девон, не имеющий гражданства, настоящим
заявляю, что сущность данного изобретения заключается в следующем: 5. При карбонизации угля и других
углеродсодержащих материалов большое значение следует придавать методу, который позволяет получить
наибольшее количество углеводородов и качественный кокс или коксоподобный материал, но при этом
необходимо обеспечить получение всех продуктов и побочных продуктов в максимально возможном
количестве и качестве.
Не всегда удается получить наилучшие результаты по каждому из продуктов и побочных продуктов, поскольку
различные степени нагрева влияют на результаты получения различных продуктов, но температуру следует
регулировать таким образом, чтобы получить максимум от более ценных продуктов даже за счет более
дешевых.
При перегонке обрабатываемых материалов я придаю первостепенное значение использованию перегретого
пара, и хотя он применялся и раньше, не было должного понимания того, что пар должен равномерно и
равномерно проникать в обрабатываемую массу, и это в значительной степени препятствовало его
успешному применению.
Мое изобретение заключается, прежде всего, в создании средства, позволяющего подавать перегретый пар к
углеродистой массе в коксовально-дистилляционной реторте таким образом, чтобы пар тщательно проникал в
массу и проходил через нее равномерно и плавно. Предпочтительно пар подается с таким перегревом, чтобы
его температура при входе в массу была равна или немного превышала температуру массы в реторте.
Мое изобретение дополнительно состоит в сочетании с вышеизложенным и с целью повышения
эффективности работы реторты в предварительном нагреве массы, подаваемой в реторту отходящими
газами из печи, или горячим воздухом, нагретым печью, или воздухом, нагретым охладителем коксования,
или воздухом, нагретым пароперегревателем. Для материалов с высоким содержанием воды или процентным
содержанием влаги описанному выше предварительному нагреву может предшествовать начальный процесс
сушки с использованием отходящего горячего воздуха. При реализации моего изобретения я подаю пар в
реторту через небольшие отверстия по всей или большей длине реторты; такие отверстия надлежащим
образом защищены заслонками или перекрывающимися щитами. Когда отверстия находятся в корпусе
стационарной реторты, пар подается к ним из воздуховода или канала с ответвлениями или без них. В
качестве альтернативы, когда реторта является роторной, отверстия находятся в центральной осевой
паропроводе.
Изобретение применимо к стационарным или неподвижным ретортам, расположенным вертикально, наклонно
или горизонтально, а также к вращающимся ретортам, расположенным горизонтально или под небольшим
наклоном.
В стационарных ретортах, будь то круглые, овальные, D-образные или иные, я предусматриваю канал или
воздуховод для подачи перегретого пара, который закрыт 75 перфорированными пластинами, позволяющими
перегретому пару равномерно поступать в массу снизу. Чтобы предотвратить закупорку отверстий в
перфорированной пластине коксовой массой из-за попадающей пыли или 80 набухания коксуемого
материала, я предусматриваю заслонку или крышку над отверстиями, причем эти заслонки или крышки при
желании могут иметь зазубренные края, загнутые в направлении общего потока 85 через реторту. Для
удаления пыли я предусматриваю люк на каждом конце воздуховода, через который любая пыль, которая
могла попасть внутрь и скопиться, выталкивается стержнем. В вращающихся ретортах паропровод
представляет собой центральную полую осевую трубу диаметром 6 qllb ^f^ -1 In fV" 2 260,020, а под выходом
кокса находится Я организую реторту, в которой защищены заслонками контейнер или емкость для приема
горячего кокса описанным выше способом и для охлаждения корпуса с входным и выходным отверстиями при
таких температурах, которые позволят воздуху подаваться вентилятором для наилучшей карбонизации
обрабатываемых материалов, но перегретый пар может нагреваться и использоваться для охлаждения кокса
в процессе сушки.
Невозможно установить общее правило. Настройка реторты или ретортов может соответствовать обычной
практике работы печей или используемому перегретому пару, но я предусматриваю, что в стенки, поскольку
температура должна варьироваться в зависимости от материала, или в дымоходы, один или несколько
чугунных пароперегревателей типа, где две оболочки или кожухи с рядом канавок или каналов расположены
таким образом, чтобы выступающая часть одной из них попадала в открытый конец другой оболочки,
оставляя торф в процессе карбонизации. Для прохождения пара требуется умеренная температура от 2600°C
до 4000°C, а для нагрева воздуха – воздух. Эти пароперегреватели полностью карбонизируют торф. Образцы
могут быть изготовлены из любого огнестойкого металла, но при этом образуется очень мало аммиака, и их
можно поместить в любую часть печи. При использовании бурого угля температура может быть любой
желаемой, а при использовании других углей — еще выше. Форма печи может быть плоской, овальной,
круглой или даже круглой.
Но если требуется регенерация аммиака, то, имея входное и выходное отверстия под углом 90 градусов,
обработка материалов, подлежащих карбонизации, не представляет сложности. Такие трубы проходят вне
печи и изолированы для предотвращения потерь тепла.
Большая часть углеводородов и перегретый пар, а также воздух, который необходимо нагреть до более
высоких температур, подаются в перегретый пар с помощью воздуходувки или вентилятора при желаемом
давлении.
Перегретый пар следует подавать в печь и реторты под таким давлением, чтобы он проходил через
обрабатываемый материал, будь то кокс, торф или уголь, а также через такой фиксированный слой газа, как
торф, который может быть небольшим, тогда как при использовании более плотных материалов пар может
подаваться через реторты.
Для таких материалов, как уголь, давление должно быть таким, чтобы отходящие газы из этой печи проходили
через массу и достигали температуры от 250 до 4000 °C.
карбонизированные, и их тепло используется для предварительного нагрева материала 5. Поскольку
давление, при котором обрабатываются сверхпрочные материалы.
Нагретый пар подается в количестве, достаточном для предварительного нагрева. В случае торфа
желательно использовать туннель или воздуховод, через который проходят дымовые газы, и материал
подается под более высоким давлением. Для предварительного нагрева, если давление ниже 1 фунта,
целесообразно использовать котел. Влажный пар, подлежащий обработке, подается через туннель на
пароперегревателе через редукционный клапан на конвейерной ленте или может быть введен на тележке с
лотками. Кроме того, хотя степень перегрева может быть невелика, может быть целесообразно использовать
воздуховод в виде вращающегося цилиндра для перегрева до температуры, при которой происходит
диссоциация, а затем материал, подлежащий нагреву, медленно перемещается к разгрузочному концу.
Образующиеся во время карбонизации пары и газы отводятся с помощью подходящего клапана, такого как
клапан-бабочка, и отводятся с другого конца. Материал загружается с одного конца через бункеры и
отводится с помощью соответствующего клапана, например, клапана-бабочки, и отводится с другого конца.
Кроме того, хотя степень перегрева может быть невелика, воздуховод может быть выполнен в виде
вращающегося цилиндра для перегрева до температуры, при которой происходит диссоциация, а затем
охлаждается до желаемой температуры для карбонизации. Материал, подлежащий нагреву, загружается с
одного конца через бункеры и отводится с другого. В конце концов, чтобы поддерживать очень слабый вакуум.
В фиксированном положении с помощью аналогичного устройства в 120 ретортах, я могу установить
центральную ось. Эти дымовые газы могут быть слишком горячими и снабжены рычагами или мешалками,
которые позволяют перемещать обрабатываемый материал, удаляя некоторые углеводородные пары, и
предварительно обжигать его к выходному отверстию. Подшипники, которые я могу установить для продувки
воздухом этой оси, находятся в газонепроницаемых сальниковых коробках, чтобы снизить температуру до 1,2
г. 5. Материал, подлежащий карбонизации, вводится через соответствующие клапаны, которые должны быть
газонепроницаемыми, и обожженный материал выбрасывается из реторты. Отсюда нагретый таким образом
материал: 65 реторта - через аналогичный клапан или клапаны, перфорации во время коксования 130
260,020.
поступает в реторты. Для торфа и других углеродистых материалов с высоким содержанием воды желательно
просушить материал перед этапом предварительного нагрева.
С этой целью торф или другой материал подается в сушильный аппарат для снижения содержания воды.
Сушильный цилиндр предпочтительно должен быть с паровой рубашкой, и при использовании перегретого
пара пар может выходить при температуре около 103–105 °C и отводиться вентилятором для повторного
продувания через основные перегреватели. Материал подается в цилиндр через бункер и клапан и отводится
таким же образом, а для сушки через массу продувается горячий воздух. Наиболее удобный способ
продувания горячего воздуха через массу — это размещение в нижней части внутреннего цилиндра
воздуховода или канала для отвода потока горячего воздуха, который выходит через перфорированную
пластину, расположенную в верхней части воздуховода; для предотвращения попадания пыли в воздуховод
через перфорированные пластины устанавливаются заслонки или защитные выступы, верхние края которых
загнуты в сторону выходного отверстия цилиндра. Воздух, насыщенный водяным паром, может отводиться
через несколько выходных отверстий в верхней части цилиндра.
Внутри цилиндра я могу разместить ось, на которой закреплены шипы или лопатки, которые при вращении оси
перемещают обрабатываемый материал, при этом шипы или лопатки могут иметь небольшой изгиб или
поворот, чтобы перемещать материал к выходному отверстию.
Основная трудность успешной обработки торфа и некоторых других углеродистых материалов заключается в
высоком содержании в них влаги.
Например, торф содержит от 85 до 92 % влаги, некоторые бурые угли — от 25 до 40 %, а сланцы и уголь —
меньший процент, но свежий рудник также содержит влагу.
При карбонизации этих материалов содержание влаги играет важную роль в извлечении и разделении
составляющих частей, поскольку в некоторых случаях, например, для торфа, содержание влаги от 20 до 30 %
дает удовлетворительные результаты, тогда как в других случаях, таких как бурый уголь, сланец и уголь,
лучшие результаты достигаются при меньшем содержании воды. Принцип работы предлагаемой установки
следующий: для торфа торф, добытый в болоте, сначала прессуется и теряет значительное количество воды.
Проведенные испытания показали, что торф с содержанием воды 88 % теряет таким образом от 60 до 65 %
своей воды. Прессованные лепешки немного измельчаются и подаются в туннель или канал, через который
проходят дымовые газы. Здесь торф нагревается до определенной степени, теряя значительное количество
влаги, и после прохождения через эту дымовую камеру он дополнительно сушится в сушильной печи или
цилиндре, откуда подается в карбонизационные реторты, где летучие углеводороды испаряются и, будучи
извлеченными из ретортов, конденсируются. Обычным способом полученные газы пропускают через фильтр
75 или используют иным образом.
Для всех упомянутых материалов, если содержание влаги является удовлетворительным для карбонизации,
описанный выше процесс может быть применен ко всем из них, и в многочисленных испытаниях, даже в
больших масштабах, я получил гораздо большие количества и лучшее качество масел, чем при
использовании других существующих процессов.
Датировано 24 июня 1925 года.
ЮЛИУС ФРАНЦ ЛЮДВИГ МЁЛЛЕР.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ (С ИЗМЕНЕНИЯМИ).
Усовершенствования в области коксования и дистилляции углеродсодержащих материалов, а также
связанные с ними вопросы.
Я, ЮЛИУС Ф. Пт. АНЗ ЛЮДВИГ МОЭЛЛ, инженер из Бридестоу, Девоншир, не имеющий гражданства,
настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
При карбонизации угля и других углеродсодержащих материалов большое значение следует придавать
методу, обеспечивающему получение наибольшего количества углеводородных масел и газов, а также
качественного кокса или коксоподобного материала, но при этом необходимо обеспечить получение всех
продуктов и побочных продуктов в максимально возможном количестве и качестве.
Не всегда удается получить максимальные результаты по каждому из продуктов и побочных продуктов,
поскольку различная степень нагрева влияет на результаты получения различных продуктов, но температуру
следует регулировать таким образом, чтобы получить максимум из 105 наиболее ценных продуктов даже за
счет более дешевых.
При перегонке обрабатываемых материалов я придаю наибольшее значение использованию перегретого
пара и ii O I i :1 ; j i J 1 1 111 1 / f 1 -A fl-1 i", i 26 (,02 o( хотя он использовался и раньше, лишь частично
понималось, что пар должен равномерно и регулярно проникать в обрабатываемую массу, но не понималось,
что это равномерное распределение должно поддерживаться на протяжении всего процесса коксования и
перегонки, и отсутствие этого понимания в значительной степени препятствовало его успешному
применению.
Моё изобретение состоит, прежде всего, в способе и устройстве для обработки углеродистых материалов с
целью получения максимального количества углеводородных масел и газов, заключающихся в нагреве
материала в коксовально-дистилляционной реторте и подаче перегретого пара таким образом, чтобы он
равномерно пронизывал всю массу в течение всего периода коксования. Пар предпочтительно подаётся с
таким перегревом, что его температура при поступлении в массу равна или превышает температуру массы в
реторте.
Мое изобретение также заключается в сочетании с вышеизложенным и с целью повышения эффективности
работы реторты в предварительном нагреве массы, подаваемой в реторту отходящими газами из печи, или
горячим воздухом, нагретым печью, или воздухом, нагретым охладителем кокса, или воздухом, нагретым
пароперегревателем.
В случае материалов с высоким содержанием воды или высоким процентом влажности описанному выше
предварительному нагреву может предшествовать начальный процесс сушки с использованием
отработанного горячего воздуха.
При реализации моего изобретения я подаю пар в реторту через небольшие отверстия по всей или большей
длине реторты; такие отверстия надлежащим образом защищены заслонками или перекрывающимися
экранами. Когда отверстия находятся в корпусе стационарной реторты, пар подается к ним из воздуховода
или канала с ответвлениями или без них. В качестве альтернативы, когда реторта является вращающейся,
отверстия находятся в центральной осевой паропроводе.
Изобретение применимо к стационарным или неподвижным ретортам, расположенным вертикально, наклонно
или горизонтально, а также к вращающимся ретортам, расположенным горизонтально или под небольшим
наклоном.
В стационарных ретортах, будь то круглые, овальные, D-образные или иные, я предусматриваю канал или
воздуховод для подачи перегретого пара, который закрывается перфорированными пластинами, чтобы
перегретый пар равномерно поступал в массу снизу. Во всех случаях, чтобы предотвратить закупорку
отверстий в перфорированной пластине коксовой массой из-за попадания пыли или разбухания коксуемого
материала, я предусматриваю заслонку или крышку над отверстиями, причем эти заслонки или крышки при
желании могут быть выполнены с зубчатой L-образной насечкой.
r_ 4 k:
Края пластинчатой пластины изогнуты таким образом, чтобы быть обращенными в общем направлении
потока заряда через реторту.
Для удаления пыли я предусмотрел люки на каждом конце воздуховода диаметром 70 градусов, через
которые любую пыль, которая могла попасть внутрь и скопиться, можно вытолкнуть с помощью стержня.
В роторных ретортах паропровод представляет собой центральную полую осевую трубу, а отверстия в ней
защищены заслонками описанным выше способом.
Ранее предлагалось подавать пар к коксующей массе в нескольких точках реторты через 80 отверстий в
паропроводах или через перфорированные стенки с целью образования водяного газа.
Реторты нагреваются снаружи до таких температур, которые обеспечивают наилучшую карбонизацию
обрабатываемых материалов, однако перегретый пар может подаваться при тех же или даже более высоких
температурах.
Невозможно вывести общее правило относительно температуры, используемой для карбонизации, или
температуры перегретого пара, поскольку температура должна варьироваться в зависимости от
обрабатываемого материала. Например, торф может быть полностью карбонизирован при температуре от
280 до 400 °C, сланцы требуют от 300 до 450 °C, тогда как для некоторых углей требуется от 450 до 600 °C, и
температура перегретого пара должна соответственно изменяться. Например, для карбонизации торфа
требуется лишь умеренная температура от 260 до 400 °C, при которой большая часть летучих углеводородов
удаляется, но образуется очень мало аммиака. С бурым углем температура выше, а с другими углями — еще
выше, но если требуется извлечение аммиака, то нет никаких трудностей в обработке материалов для
карбонизации в одной части реторты при температуре, позволяющей высвободить большую часть
углеводородов, и нагреве другой части реторты до более высоких температур для извлечения аммиака и
других компонентов.
Перегретый пар следует подавать под таким давлением, чтобы он проходил через обрабатываемый материал
115, и в случае с легким или пористым материалом, таким как торф, давление может быть небольшим, тогда
как в случае с более плотными материалами, такими как уголь, давление должно быть таким, чтобы
проталкивать его через массу, подлежащую карбонизации 120. Поскольку давление, под которым подается
перегретый пар, составляет примерно менее 1 фунта в случае торфа, выгодно установить гораздо более
высокое давление в котле и подавать влажный пар в пароперегреватель 125 через редукционный клапан.
Кроме того, хотя степень перегрева невелика, может быть целесообразно перегреть вещество до
температуры выше 600 °C, при которой происходит диссоциация, а затем охладить до желаемой температуры
для карбонизации.
260,020 Пары и газы, образующиеся в процессе карбонизации, отводятся путем всасывания, и внутри
ретортов я обнаружил, что лучше всего поддерживать очень слабый вакуум. В стационарных ретортах я могу
установить центральную ось, снабженную рычагами или мешалками, предназначенными для перемещения
карбонизируемого материала к выходному отверстию. Подшипники этой оси находятся в газонепроницаемых
сальниковых коробках из UO.
Материал, подлежащий карбонизации в ретортах, подается через соответствующие клапаны, которые
должны быть газонепроницаемыми, а карбонизированный материал выбрасывается из реторты J5 через
аналогичный клапан или клапаны.
Под выходным отверстием для кокса я размещаю емкость или контейнер для приема горячего кокса, а для его
охлаждения вокруг этого контейнера располагаю кожух с входным и выходным отверстиями для
принудительной подачи воздуха с помощью вентилятора. При этом воздух охлаждает кокс, нагревается и
может использоваться для заправки.
g 25. Установка реторты или реторт может осуществляться в соответствии с обычной печной практикой, но я
предлагаю встроить в стенки или в дымоходы один или несколько чугунных пароперегревателей типа, в
котором две оболочки или кожуха с несколькими U- или V-образными канавками или каналами расположены
таким образом, что выступающая часть одной должна попадать в открытую часть другой оболочки, оставляя
между ними пространство для прохождения пара или воздуха, подлежащего нагреву. Эти пароперегреватели
могут быть изготовлены из любого огнестойкого металла и могут быть размещены в любой части печи, и они
могут иметь любую желаемую форму: плоскую, овальную, круглую или даже круглую.
Они имеют входное и выходное отверстия для соединения с трубой, которая проходит снаружи печи и имеет
теплоизоляцию для предотвращения потерь тепла.
При нагреве пара до точки диссоциации я располагаю перегреватели таким образом, чтобы пар сначала
подавался в блок, расположенный вблизи отходящих газов, а затем проходил через блоки, размещенные в
печи в местах с возрастающей температурой, причем последний блок находится в месте с наиболее сильным
нагревом.
Пар, подлежащий перегреву, и воздух, подлежащий нагреву, подаются в пароперегреватели с помощью
воздуходувки или вентилятора под необходимым давлением.
Печь и реторты могут нагреваться любым подходящим материалом, будь то газ, кокс, торф или уголь, а также
для их обжига могут использоваться твердые газы, поступающие из ретортов.
Отходящие газы из этой печи выходят при температуре от 250 до 400 °C.
Их тепло используется для предварительного нагрева обрабатываемых материалов.
Для предварительного нагрева я сооружаю туннель или воздуховод, через который проходят дымовые газы, а
обрабатываемый материал транспортируется по туннелю на конвейерной ленте или может подаваться на
тележке с лотками, либо воздуховод может быть выполнен в виде вращающегося цилиндра, установленного
под небольшим наклоном, чтобы нагреваемый материал медленно перемещался к разгрузочному концу.
Материал загружается с одного конца через бункеры 75 с соответствующим клапаном, например,
клапаном-затвором, и выгружается с другого конца аналогичным устройством.
Эти дымовые газы могут быть слишком горячими и вызывать выделение углеводородных паров из
обрабатываемого материала. Чтобы этого избежать, я могу организовать подачу воздуха в дымовые газы для
их охлаждения до такой температуры, чтобы они могли выполнять свою функцию нагрева без этого
недостатка.
Отсюда нагретый материал поступает в реторты. Для торфа и других углеродистых материалов с высоким
содержанием воды желательно высушить материал перед этапом предварительного нагрева.
С этой целью торф или другой материал вводят в сушильный аппарат для снижения содержания воды.
Сушильный цилиндр предпочтительно должен быть с паровой рубашкой, и при использовании перегретого
пара пар может выходить при температуре около 103–1056 °C и отводиться вентилятором 100 для
последующего проталкивания через основные перегреватели. Материал подается в цилиндр через бункер и
клапан и отводится таким же образом, а для сушки через массу продувается горячий воздух 105. Наиболее
удобный способ проталкивания горячего воздуха через массу — это размещение в нижней части внутреннего
цилиндра воздуховода или канала для отвода потока горячего воздуха, который 110 выводится через
перфорированные пластины, расположенные в верхней части воздуховода, и для предотвращения попадания
пыли в воздуховод через перфорированные пластины. Для этого устанавливаются заслонки или защитные
выступы, верхние края которых 15 загнуты к выходному отверстию. Воздух, насыщенный водяным паром,
может отводиться через ряд выходных отверстий в верхней части цилиндра. цилиндр.
Внутри цилиндра я могу разместить ось 120, на которой закреплены шипы или лопатки, которые при
вращении оси перемещают обрабатываемый материал, при этом шипы или лопатки могут иметь небольшой
изгиб или поворот для перемещения материала к выходному отверстию 125. Основная трудность успешной
обработки торфа и некоторых других углеродистых материалов заключается в большом количестве
содержащейся в них влаги.
Например, торф содержит от 85 до:
i i c 2 U 0,02 иногда содержит 92 % влаги, некоторые бурые угли — от 25 до 40 %, а сланцы и уголь имеют
меньший процент, но свежие из шахты также содержат влагу.
При карбонизации этих материалов содержание влаги играет важную роль в извлечении и разделении
составляющих частей, поскольку в некоторых случаях, например, с торфом, содержание влаги от 20 до 30 %
дает удовлетворительные результаты, тогда как в других случаях, таких как бурый уголь, сланец и уголь,
лучшие результаты достигаются при меньшем содержании воды.
Соседние файлы в папке патенты