Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4824
.pdf
На рис. 7 представлен разрез, демонстрирующий множество ретортов и разделительных перегородок
дымоходов пластинами.
49 Для реализации нашего изобретения мы можем использовать любое подходящее количество ретортов,
установленных в батарее и нагреваемых любым обычным или удобным способом, предпочтительно таким,
чтобы реторты не подвергались воздействию внешнего пламени, и мы предпочитаем предусмотреть в
дымоходах возможность регулировки температуры.
— Мы не намерены подвергать реторту или реторты воздействию температуры выше 800 градусов Цельсия, и
для того, чтобы получить реторту, которая будет выдерживать такую температуру и практически не будет
склонна к деформации, мы изготавливаем ее из жаропрочного металла. Мы выяснили, что наилучшим
металлом для этой цели, как с практической, так и с экономической точки зрения, является так называемый
«низменный» холоднобитный чугун, в котором марганец встречается в естественном состоянии. Для этой
цели подойдет любой из сортов чугуна холодного дутья, известных как № 4 или № 5, и мы обнаружили, что
чугун такого качества необходимо термически восстанавливать до пластичного состояния, прежде чем он
начнет деформироваться. Нам неизвестно о каких-либо ранее предложениях использовать реторты,
изготовленные из материала указанного типа, для низкотемпературной карбонизации. Сама реторта будет
изготовлена из металла этого типа в виде секций, отлитых и снабженных сопрягающими фланцами,
образующими целую реторту, причем указанные фланцы будут служить в качестве упрочняющих элементов.
На чертежах (рис. 1, 2 и 7), иллюстрирующих подходящую форму, сечения обозначены буквой А, а их фланцы
— буквой А1. Для обеспечения прочности и одновременного выполнения функций нашего изобретения, в
плане реторта может иметь овальную или яйцевидную форму, несколько вытянутую при размещении
множества вращающихся стержней 80B, как описано ниже, но круглую или почти круглую для одного стержня
B. Предпочтительно, реторта будет слегка сужаться сверху вниз во всех направлениях, как показано на
чертежах. Такая конструкция 85 обеспечивает легкое удаление обугленного материала, который в случае
вертикальных реторт высыпается вниз. В отверстии основания предусмотрена дверца D, которая имеет
выступающую часть D'90, простирающуюся вверх почти до свисающего конца B1 стержней, и таким образом
обеспечивает обугливание угля или подобного материала на дне реторты. Верхнюю часть детали D', которая
в некоторых вариантах может быть полой, заполненной или открытой, покроет карьер или облицовка Da из
непроводящего материала 95.
Это предотвращает пагубное воздействие сравнительно холодного воздуха на уголь или, например, воздуха в
основании реторты. Деталь подходящей двери показана на рис. 6.
Реторта не должна быть слишком широкой, и для размещения, скажем, трех стержней B, достаточно ширины
около 12 дюймов в центре, при этом подвижные стержни B должны быть расположены на расстоянии
примерно от 5 до 5 футов друг от друга. Высота реторты может варьироваться, но для одной из указанных
вместимостей будет удобной 14 футов; в этом случае основание будет иметь ширину около 18 дюймов и
длину от пяти с половиной до шести футов. Такая форма обеспечивает коническую форму реторты, что имеет
свои преимущества, но следует понимать, что в реторте 115 указанных выше размеров мы можем
расположить большое количество прутков или разместить их ближе друг к другу.
Каждая реторта будет надлежащим образом установлена в удобном положении под углом 120 градусов,
предпочтительно таким образом, чтобы пламя не воздействовало на металл. Благодаря секционной
конструкции ретортов, несколько ретортов могут быть установлены в виде батареи и нагреваться одной
печью, а соединительные фланцы 125 А' секций могут служить полками или направляющими для
металлических пластин А2, изготовленных из металла, аналогичного металлу реторта, которые разделяют
внутреннее пространство установки на каналы и обеспечивают эффективные заслонки. Такая конструкция
позволит компенсировать необходимое сжатие и расширение, избежать использования кирпичной кладки и,
по сути, создать полностью металлическую батарею, что повысит эффективность работы электростанции по
сравнению с кирпичной кладкой, поглощающей тепло.
На рис. 7 показана часть установки с ретортами, изготовленными таким образом.
Что касается упомянутой ранее двери D, то в одном из вариантов ее можно перевозить на подходящей
тележке, приспособленной для перемещения и установки в положение относительно основания ретортов, а
затем для подъема и удержания в этом положении во время карбонизации.
Каждая реторта будет снабжена входным отверстием, в которое будет подаваться уголь или аналогичный
материал, предпочтительно в виде рыхлой массы, предпочтительно с перерывами, а также выходным
отверстием для газов, масел и тому подобного, образующихся в процессе карбонизации, причем это
выходное отверстие может быть откачано за счет частичного или полного вакуума. Эти средства не показаны
на чертежах, но они могут иметь любую подходящую или обычную форму.
Упомянутые ранее стержни B имеют такое поперечное сечение, то есть с большим и малым аксбисом, что при
вращении они образуют и поддерживают канал в угле, благодаря сжатию стержнями шихты наружу сверху
вниз или почти так, или от одного конца почти к другому, снаружи стержня вверх, вниз или вдоль него, по
которому газообразные или подобные продукты карбонизации будут поступать к выходному отверстию и к
нефтеперерабатывающей или аналогичной установке. Со временем указанный проход станет постоянным,
что позволит при желании демонтировать прутья и использовать их в других ретортах.
Сечение стержня или стержней, а также их размер или расстояние между ними могут варьироваться в
зависимости от характера обрабатываемого угля или подобного материала; два примера показаны на рис. 3,
а на рис. 4 показан вид сбоку одного из них.
Мы обнаружили, что описанный стержень становится гораздо более эффективным для наших целей, если его
скрутить так, чтобы образовался винтообразный эффект, который при вращении в одном направлении имеет
тенденцию сдавливать уголь или подобное вещество вниз и наружу, а при вращении в другом направлении —
наружу и вверх, тем самым сжимая содержимое в любом направлении вращения стержня. Такая конструкция
позволяет обрабатывать различные виды угля и позволяет нам коксовать уголь как низкого, так и высокого
качества, или их смеси.
Кроме того, перемещение заготовок в том или ином направлении после снятия двери способствует выгрузке
кокса. Скручивание шины также приводит к снижению мощности, необходимой для ее вращения, по
сравнению с нескрученной шиной.
Прутья B, как показано на рисунке, будут удерживаться за верхнюю часть, но будут свободны 70 на своих
нижних концах B', которые будут простираться почти до двери D, описанной ранее, и один из способов
крепления указанных прутьев — это прикрепить верхний конец к фланцу B2 или иным способом, причем этот
фланец соответствующим образом 75 прикручен болтами или закреплен к фланцу F', установленному в связи
с приводным механизмом или шестерней F, с термостойкой и непроводящей шайбой или подобным
элементом F2, расположенным между двумя фланцами. Это защищает приводной механизм от воздействия
чрезмерного тепла и одновременно обеспечивает возможность установки нового прутка в реторту снизу,
сверху или с торца для замены старого или для использования прутков из одной реторты в другой, а также
позволяет легко менять прутки одного размера или формы на другие, в зависимости от качества
обрабатываемого угля или аналогичного материала. 90 Указанная конструкция показана на рис. 5.
Предпочтительно снабдить стержни B, обращенные к той части, до которой будет доходить заряд, крылом или
удлинителем B3 (рис. 95 1), который при вращении будет стремиться прижать содержимое вниз и преодолеть
любое стремление содержимого к расширению или разбуханию вверх. Хотя мы показали свисающие сверху
стержни, мы можем нести до 100 таких стержней с другого конца или в соединении с ним, и их концы будут
выступать почти до противоположного конца. Также хотим подчеркнуть, что реторты могут быть
вертикальными, наклонными или горизонтальными. 105 Мы также хотим, чтобы было понятно, что нам
известно о ранее предложенных вариантах установки вращающихся стержней внутри вертикальных ретортов
или оснащения ретортов полыми перфорированными трубками, через которые могли бы проходить газы,
однако указанные вращающиеся стержни не устанавливались описанным выше способом внутри ретортов,
изготовленных из холоднодутого чугуна «Low Moor» или материала с аналогичными характеристиками, 115 из
которых указаны, где действие стержней заключается в сжатии содержимого во время низкотемпературной
карбонизации и поддержании каналов большего диаметра, чем сами стержни, и реторты, подобные 120,
которые были сконструированы ранее, не использовались, учитывая результаты, полученные с помощью
нашего оборудования.
Используя аппарат, природа которого описана выше и который работает при низкой температуре, отпадает
необходимость смешивать уголь различного качества или подобные ему вещества, как это принято в
настоящее время; температура низкая, а карбонизация происходит быстрее и эффективнее, чем при
высокотемпературной карбонизации; материал 130 т If v i1 i 1 1 A 1 i 4.
Конструкция реторты исключает опасность растрескивания или деформации, а отсутствие кирпичной кладки
обеспечивает быструю передачу тепла и позволяет эффективно проводить низкотемпературную
карбонизацию.
Вращающиеся стержни способствуют уплотнению массы в процессе карбонизации в реторте, а прохождение
горячих газов внутрь помогает карбонизации и способствует формированию и поддержанию описанных выше
каналов, что позволяет нам коксовать уголь или аналогичные материалы с высоким содержанием летучих
веществ и/или влаги.
i5 При работе при низкой температуре первым эффектом нагрева является, так сказать, размягчение угля и
придание ему пластичности, которая герметизирует стенки реторты и, таким образом, предотвращает
прохождение газов вверх по стенкам реторты, где они разлагались бы, а их тепловая энергия терялась бы, как
это происходит в обычных процессах высокотемпературной карбонизации, где уголь по бокам реторты быстро
карбонизируется до кокса, происходит усадка, оставляя открытые каналы между коксом и стенками реторты,
которые обеспечивают проходы между коксом и стенками реторты, по которым могут проходить газы,
подвергающиеся наибольшему нагреву. В нашем же изобретении выделяющиеся газы должны проходить
внутрь, отдавая свою тепловую энергию внутренней массе, а затем неразложившиеся газы достигают и
проходят по каналам, образованным вращающимися стержнями. Это приводит к производству масел в
большем количестве и лучшего качества, чем раньше, а также к отсутствию смолы и быстрой карбонизации
угля. Полученный кокс твердый и обладает высокой твердостью. Реакционная способность и горючесть в
значительной степени обусловлены заметным отсутствием углеродных отложений на поверхности и в порах
кокса, которые сведены к минимуму и выделяют лишь небольшое количество паров и практически не
выделяют дыма при сгорании.
Кокс, или бездымное топливо, это:
Образовался из крупных кусков при очень небольшом попутном ветре.
Этот процесс быстрее, чем обычная высокотемпературная карбонизация, и поэтому значительно
экономичнее.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты