Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12352
.pdf
каналы. В дополнение к каналам для топлива и воздуха вдоль реторты и внутри «паука», может быть
предусмотрен еще один канал или ряд каналов для подачи охлаждающей среды, такой как холодные
дымовые газы, а также подающий канал или аналогичное устройство с концентрическими каналами для
подачи различных сред в центральную или ступичную часть «паука», при этом концы этих каналов могут быть
выполнены или снабжены инжекторами или другими форсунками для подачи среды в реторту.
393,305 может использоваться совместно с газогерметизирующими средствами. Аналогичные
герметизирующие выступы могут быть также предусмотрены на входном конце реторты, вокруг или вблизи
входа в реторту через отростки вышеупомянутого паука. Аналогичные герметизирующие средства могут быть
предусмотрены и вокруг ряда концентрических каналов, которые снабжены инжекторами или форсунками или
связаны с ними, через которые различные среды подаются в каналы, проходящие вдоль реторты. Вдоль
реторты может быть расположен ряд термопар или устройств для регистрации температуры, расположенных
радиально, причем последняя может быть заключена в герметичную крышку или корпус.
Хотя конструктивные особенности упомянутого выше аппарата применимы к процессу и аппарату,
являющимся предметом наших вышеупомянутых патентных заявок № 26113 от 1931 года (серийный номер
393297) и № 7101 от 1933 года (серийный номер...).
393,305), они могут применяться к другим типам ретортов или печей, особенно вращающегося типа.
Дата: 9 октября 1931 года.
Компания HASELTINE, LAKE & Co., расположенная по адресу: Southampton Buildings, 28, Лондон, Англия, и
West 44th Street, 19-23, Нью-Йорк, США, является представителем заявителей.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
X№ 33,190, 1931 г. н.э.
Усовершенствования, относящиеся к карбонизации или термической обработке твердых углеродсодержащих
или иных материалов, а также к оборудованию, используемому в связи с этим.
Мы, компания BRITISH COAL REFINIXG PROCESSES LIMITED, британская компания, расположенная по
адресу: 3, Central Buildings, Вестминстер, графство Лондон, и Пьеро Иариасо Салерни, рыцарь-коммандер
Ордена Короны Италии, проживающий по адресу: 23, Cariton House Terrace, Вестминстер, графство Лондон,
подданный короля Италии, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: Данное
изобретение относится к термической обработке твердых материалов и, в частности, но не исключительно, к
низкотемпературной карбонизации или дистилляции углеродсодержащих материалов, а также к аппаратам
для их использования в связи с этим. Настоящее изобретение в большей степени касается конструкции
аппарата или реторты 4.5, которая, хотя и особенно подходит для использования при проведении
низкотемпературного процесса карбонизации, как указано в описании нашей недавней патентной заявки №
113 от 1931 г. (серийный номер 393297), относящейся к данной теме, может использоваться в связи с другими
процессами или обработками, проводимыми во вращающихся ретортах.
В соответствии с одной из особенностей настоящего изобретения, аппарат или реторта включает в себя
вращающуюся камеру, через которую проходит обрабатываемый материал, и которая нагревается снаружи
дымовыми газами или продуктами сгорания, подаваемыми из стационарной камеры сгорания на одном конце
аппарата. Между неподвижной и вращающейся частями предусмотрено газовое уплотнение, главным
образом для предотвращения смешивания продуктов сгорания с газами или продуктами перегонки,
выделяющимися в результате термической обработки загруженного материала. Газовое уплотнение может
быть создано путем уравновешивания внутреннего и внешнего газового давления, или же может быть
предусмотрено введение газообразной или жидкой среды между неподвижными и вращающимися частями в
качестве отдельной уплотняющей среды. Концы аппарата, например, край цилиндра или камеры, через
которую проходит материал, выступают внутрь или соприкасаются с подходящей частью неподвижной камеры
сгорания или камер, и при необходимости может быть предусмотрен канал рядом с пространством между
вращающимися и неподвижными частями, предпочтительно в последней, в который могут подаваться
дымовые газы или аналогичные вещества для обеспечения герметизирующего материала, который может
использоваться, как указано выше.
Камера сгорания может включать или содержать ряд двигателей, которые могут располагаться в общем
кольцевом пространстве или в отдельных отсеках вокруг неподвижного элемента, при этом продукты сгорания
проходят из кольцевого пространства или камер сгорания в пространство сгорания, простирающееся вдоль
него. Неподвижная головка или торцевая часть, образующая или включающая камеру сгорания или камеры,
может быть снабжена выходным отверстием для продуктов дистилляции. Также может быть предусмотрено
отверстие для выпуска обработанного материала, которое может быть выполнено, например, в виде -6
393,305. Пары, образующиеся в процессе термической обработки материала, могут отводиться независимо
через соответствующее выходное отверстие в указанной неподвижной головке, или же они могут
направляться в вышеупомянутую кольцевую камеру для смешивания с дымовыми газами, чтобы затем
отводиться вместе с этими газами. В области указанного нагревательного пространства может быть
предусмотрено любое подходящее уплотнение, обеспечивающее герметичность между неподвижной
загрузочной головкой и внешней частью этого пространства.
65 Согласно еще одной особенности данного изобретения, предусмотрены средства для предотвращения
накопления любого материала на внутренней поверхности или поверхности центральной камеры, через
которую проходит материал, 70 и такие средства могут быть предусмотрены таким образом, чтобы они были
установлены или подвешены на неподвижной загрузочной головке и неподвижной или стационарной камере
сгорания на концах реторты. Указанные средства сами по себе могут 75 действовать как скребки, но при
желании скребковые устройства или пластины могут быть подвешены к элементам, расположенным между
неподвижными частями, таким образом, чтобы они соприкасались с внутренней поверхностью или оболочкой
центральной камеры 80 реторты. В случаях, когда сами скребки не воздействуют на всю внутреннюю
поверхность или кожу из-за того, что расположены на некотором расстоянии друг от друга для уменьшения
веса, указанные подвесные элементы могут перемещаться таким образом, чтобы скребки смещались вперед
и назад, так что таким образом вся поверхность может быть задействована скребками. Подвесное устройство
для скребков может представлять собой неподвижную балку или стержень, либо могут использоваться гибкие
средства, такие как цепи или тросы.
В некоторых случаях в качестве подвесного элемента может использоваться полый кабель или стержень, в
который может подаваться охлаждающая среда. Один или несколько тросов, цепей или других гибких
элементов могут быть подвешены к подвесным элементам или прикреплены к ним по всей длине, так что они
воздействуют на внутреннюю обшивку или поверхность барабана, выполняя функцию скребков.
Дата: 30 ноября 1931 года.
HASELTINE, LAKE & CO., 28, Southampton Buildings, Лондон, Англия, и 19-25, West 44th Street. Нью-Йорк,
США, представители заявителей.
образовать разгрузочный желоб.
Согласно еще одной особенности изобретения, реторта включает в себя по всей или части своей длины,
особенно в части, прилегающей к камерам сгорания, огнеупорный материал, такой как карборунд, который
может быть выполнен в виде отдельных блоков, колец или камер, имеющих радиальные или другие
промежуточные стенки, которые могут быть расположены в шахматном порядке или иным образом вдоль
реторты, причем эти огнеупорные блоки, кольца или тому подобное окружены изоляционным материалом,
который может быть образован отдельными кирпичами или слоями подходящего материала, и все это может
быть заключено в тонкий металлический кожух, который служит для удержания изоляционного материала на
месте, а также обеспечивает подходящую поверхность для размещения продольных или других опор для
внешней оболочки или кожуха, который отделен от указанного тонкого металлического кожуха или кожуха
пространством, через которое при необходимости может проходить охлаждающий воздух или газы. В данной
конструкции внутренняя часть реторты может служить главным образом для приема заряда, в то время как
внешний корпус представляет собой основной несущий барабан.
При желании вокруг внешней части камеры сгорания могут быть предусмотрены герметизирующие средства
любого подходящего типа, но это не обязательно, поскольку продукты сгорания, проходящие через указанное
нагревательное пространство, могут засасывать воздух.
Согласно еще одной особенности изобретения, на другом конце вращающейся конструкции предусмотрена
неподвижная загрузочная головка, расположенная таким образом, что материал, подаваемый через канал или
трубку в центральную часть, проходит из последней в центральное пространство реторты. Неподвижная
загрузочная головка может вставляться или выступать в соседнюю вращающуюся часть реторты, и между
неподвижной и вращающейся частями или вблизи них могут быть предусмотрены соответствующие средства,
такие как винтовой шнек или подобное устройство, чтобы предотвратить вытекание материала или его
прохождение между указанными частями. Указанная неподвижная головка может быть снабжена кольцевой
камерой, сообщающейся с нагревательным пространством реторты, для приема дымовых газов, проходящих
через соответствующую вытяжную трубу или выходное отверстие, и, при необходимости, отходов.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 1648, 1932 г. н.э.
Усовершенствования, относящиеся к ретортам, печам или аналогичным устройствам.
Мы, компания BRiTisu CoAL REFIN1nUo PROCESSES Buildings, Вестминстер, графство Лондон, британская
компания, расположенная по адресу: Центральный Лондон, 3, и Пьеро Маймао Салехни, рыцарь-командор
Ордена Короны Италии, проживающий по адресу: Каритон Хаус Террас, 23, Вестминстер, графство Лондон,
подданный короля Италии, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное
изобретение относится к ретортам, печам или аналогичным аппаратам и имеет особое, хотя и не
исключительное, отношение к вращающимся ретортам или печам, используемым в связи с термической
обработкой материалов, и особенно в связи с карбонизацией углеродсодержащих материалов.
Согласно данному изобретению, реторта, печь или аналогичное устройство включает внутренний барабан или
элемент и внешний барабан или элемент, причем два барабана или аналогичных элемента соединены или
установлены таким образом, чтобы допускать относительное или дифференциальное расширение, сжатие
или деформацию при различных температурных условиях. Внутренний барабан содержит обрабатываемый
материал и может также подвергаться воздействию высоких температур, а внешний барабан может служить
основной конструкцией, посредством которой поддерживается внутренний барабан и которая в случае
роторной автоклавной печи может приводиться в движение для придания вращения внутреннему барабану,
обеспечивая тем самым дифференциальное расширение или сжатие, предпочтительно служащее для
соединения двух барабанов между собой. Соединение между внутренним и внешним барабанами может быть
таким, что внутренний барабан надежно поддерживается, при этом может происходить радиальное
расширение или сжатие внутреннего барабана относительно внешнего. В одном из вариантов исполнения,
особенно применимом к вращающейся реторте, внутренний барабан или аналогичный элемент может быть
снабжен частями, которые могут выступать внутрь или взаимодействовать с дополнительными частями на
внешнем барабане таким образом, что они способны к относительному скользящему движению.
Например, внутренний барабан может быть снабжен рядом радиальных выступов или подобных элементов,
которые могут входить в отверстия или пазы, предусмотренные во внешнем барабане или элементе, так что
внутренний элемент способен к радиальному расширению или сжатию внутри внешнего элемента, в то время
как радиальные выступы служат для поддержки внутреннего барабана и удержания его в правильном
положении во время работы. Внешний барабан может вращаться любым подходящим способом и
поддерживаться в относительно холодном состоянии любым подходящим способом, например, с помощью
изоляционного материала или охлаждающей среды, такой как воздух, газы и тому подобное. Радиальные
выступы или штифты могут быть установлены на кронштейнах или отливках, которые могут быть
соответствующим образом установлены или прикреплены к внешней поверхности внутреннего барабана
таким образом, чтобы распределять нагрузку, а внешний барабан может быть снабжен внутренними
гнездами, втулками или тому подобными элементами для приема радиальных выступов или штифтов,
которые, например, могут быть вставлены через отверстия во внешнем барабане для зацепления с деталями
внутреннего барабана, к которым они должны быть прикреплены.
Внутренний барабан, содержащий обрабатываемый материал, может быть снабжен нагревательными
камерами вокруг него и может быть выполнен из концентрических оболочек, соответствующим образом
поддерживаемых или расположенных на некотором расстоянии друг от друга с помощью расположенных
между ними радиальных или других элементов или перемычек.
В одном из примеров внутренний барабан может быть образован рядом независимых кольцевых секций,
которые могут быть соединены между собой или иным образом закреплены, при этом каждая независимая
секция снабжена радиальными выступами или другими элементами, которые входят в гнезда, отверстия или
тому подобное во внешнем барабане или элементе, причем радиальные выступы на разных секциях
расположены в шахматном порядке или со смещением. Настоящее изобретение особенно применимо к
ретортам и печам, описанным в технических условиях нашей заявки на патент № 3.
26,113 Разработан в 1931 году (серийный номер 393.297) в первую очередь для использования в
низкотемпературных процессах карбонизации, но, тем не менее, применим и к другим типам вращающихся
или стационарных ретортов или печей.
Дата: 19 января. 1932.
HASELTINE. LAKE & Co., 2A, BSoutheaupten Buildiugs, Лондон, Англия, и 19-25, Widest With Street, Нью-Йорк.
США, представители заявителей.
I. Предварительная спецификация.
№ 1921, 1932 г.
Усовершенствования, относящиеся к ретортам, печам и аналогичным устройствам.
U'e, BRITLSH COAL RxNrXc4 PROCESSES LIMITED, британская компания, расположенная по адресу: 3,
Central Buildings, Westwriabter, графство Лондон, и PIERO MARIARNO 100 SALLLXI, рыцарь-конгрегант Ордена
Короны Италии, 23 393 305 и/или контролирующие средства. Например, концы указанной ленты или полосы
могут быть соединены с индикатором температуры 70 и/или контроллером или приспособлены для их работы,
предпочтительно посредством многоступенчатой передачи или механизма. В одном из примеров индикатор
температуры может включать в себя стрелку или подобное устройство, которое приводится в действие в
результате перемещения ленты или полоски указанным выше способом таким образом, чтобы перемещаться
по относительно фиксированной шкале, или может быть предусмотрено обратное устройство, а именно,
шкала может перемещаться относительно фиксированной стрелки. Созданный, как указано выше, механизм
может быть использован любым подходящим образом для регулирования температуры, и для этой цели, как
правило, могут быть предусмотрены электрические средства. Например, элемент, перемещаемый лентой 85
через мультипликатор или подобное устройство, или иным образом, может взаимодействовать с реостатом
или другим электрическим контроллером, который может быть соединен или связан с контактными кольцами
для изменения тока в электрической цепи 90, причем это изменение тока используется любым подходящим
образом для управления индикаторными средствами и/или управляющими устройствами, с помощью которых
температура 95 внутри реторты может регулироваться в соответствии с требованиями.
Когда внутренний барабан состоит из ряда соединенных между собой или смежных кольцевых секций,
согласно данному изобретению, в каждой секции могут быть предусмотрены или связаны средства,
позволяющие отображать и/или контролировать температуру в различных точках по всей длине. Изобретение
особенно применимо к конструкции вращающейся реторты или печи 105, в которой радиальные выступы или
штифты, идущие от внутреннего барабана через внешний барабан, служат для поддержания внутреннего
барабана в надлежащем положении внутри и относительно внешнего барабана, а также для обеспечения
вращения внутреннего барабана вращающимся внешним барабаном. Указанные радиальные штифты или
выступы, проходящие внутрь или сквозь отверстия, гнезда или элементы, подобные тем, что находятся во
внешнем барабане, обеспечивают необходимые относительные перемещения между внутренним барабаном
и сравнительно холодным внешним барабаном, и, как уже говорилось, могут использоваться для индикации
или регулирования температуры, определяемой расширением или сжатием барабана в соответствии с
требованиями.
Настоящее изобретение может использоваться совместно с изобретением, описанным в нашей заявке на
патент № 1648 от 19 января 1932 года (номер заявки 125); и оно особенно применимо к реторте или печи,
таким, как описано в описании моей заявки на патент № 26113 от 1931 года (серийный номер 130, Карнтон
Хаус Террас, Вестминстер, графство Лондон, подданный короля Италии). Настоящим я заявляю, что природа
настоящего изобретения заключается в следующем: настоящее изобретение относится к ретортам, печам и
аналогичным аппаратам и имеет особое, хотя и не исключительное, отношение к ретортам или печам, обычно
вращающегося типа, которые используются в связи с термической обработкой материалов и, в особенности, в
связи с карбонизацией углеродсодержащих материалов.
Согласно данному изобретению, реторта, печь или аналогичное устройство снабжены средствами,
позволяющими использовать расширение, сжатие или деформацию реторты или ее части при различных
температурных условиях для индикации и/или контроля температуры. Реторта может включать внутренний
барабан или элемент и внешний барабан, причем два барабана или аналогичных элемента соединены или
установлены таким образом, чтобы допускать относительное расширение, сжатие или деформацию при
различных температурных условиях, и предпочтительно внутренний барабан снабжен средствами, которые
при его расширении или сжатии приводят в действие любое подходящее устройство для индикации и/или
контроля температуры внутри реторты или печи.
Например, внутренний барабан может включать в себя или быть снабжен средствами, выступающими через
внешний барабан с целью взаимодействия с средствами индикации и/или управления температурой или их
активации. Внутренний барабан, который может содержать обрабатываемый материал и подвергаться
воздействию высоких температур, может быть снабжен рядом штифтов или выступов, которые
предпочтительно расположены радиально и выступают внутрь или через гнезда или отверстия во внешний
барабан, который может служить основной конструкцией, поддерживающей внутренний барабан, и который в
случае вращающейся автоклавной печи может приводиться в движение, обеспечивая вращение внутреннего
барабана. Указанные радиальные или иные штифты или выступы могут быть приспособлены для контакта со
средствами, управляющими температурой или контрольными устройствами, и в одном из примеров гибкая
или упругая лента или полоса со свободными или не соединенными концами может быть расположена вокруг
внешнего барабана таким образом, чтобы поддерживаться в контакте с внешними концами или частями
вышеупомянутых штифтов или выступов.
При расширении или сжатии внутреннего барабана указанные штифты перемещаются наружу или внутрь,
чтобы расширить неизогнутую ленту или полосу или позволить ей сжаться так, чтобы ее концы отступали друг
от друга или сближались; это движение может использоваться любым подходящим образом для целей
управления температурным индикатором (393,305, 393,297), особенно для использования в
низкотемпературных процессах карбонизации, но оно, тем не менее, применимо к различным другим видам
вращающихся или стационарных ретортов или печей.
Дата: 21 января 1932 года.
Компания HASELTINE, LAKE & Co., расположенная по адресу: Southampton Buildings, 28, Лондон, Англия, и
West 44th Street, 19-295, Нью-Йорк, США, является представителем заявителя.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 4739, 1932 г. н.э.
Усовершенствования, относящиеся к карбонизации углеродсодержащих материалов, а также к ретортам,
печам или аналогичным устройствам, используемым в связи с термической обработкой материалов.
Мы, компания BRITIsi COAL REFIXNIG PROCESSES LIMITED, британская компания, расположенная по
адресу: 3, Central Buildings, Вестминстер, графство Лондон, и Пьеро Мариано Салерни, рыцарь-командор
Ордена Короны Италии, проживающий по адресу: 23, Carlton House Terrace, Вестминстер, графство Лондон,
подданный короля Италии, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное
изобретение относится к карбонизации углеродсодержащих материалов и к ретортам, печам или
аналогичным аппаратам, используемым в связи с термической обработкой материалов. Изобретение
относится, в частности, к процессам низкотемпературной карбонизации, проводимым во вращающихся
автоклавах, хотя этот процесс может быть использован и в случаях, когда перемешивание или перемещение
обрабатываемого материала осуществляется различными способами. Устройство, согласно данному
изобретению, предпочтительно включает в себя вращающуюся реторту, и хотя оно специально разработано и
предназначено для осуществления вышеупомянутого процесса, оно может быть использовано для
осуществления других процессов, связанных с термической обработкой материалов.
Данное устройство специально разработано для осуществления конкретного процесса, описанного в
спецификации нашей патентной заявки № 26113 от 1931 года (серийный номер).
393,297), но следует понимать, что его можно использовать в связи с другими низкотемпературными
процессами карбонизации, а некоторые из его особенностей могут быть использованы в аппаратах,
применяемых для термической обработки материалов в целом. Устройство включает в себя цилиндрическую
реторту или печь, установленную на роликах и приводимую в движение любым подходящим способом. Сама
реторта может включать в себя внешний барабан или корпус, представляющий собой основную
конструктивную оболочку вращающейся реторты, и внутренний барабан или элемент, содержащий загрузку
обрабатываемого материала, причем последний нагревается предпочтительно путем внешнего воздействия
тепла на указанный внутренний барабан, который соединен с внешним барабаном таким образом, чтобы
вращаться вместе с последним. Два барабана соединены таким образом, что внутренний может свободно
перемещаться относительно внешнего, что позволяет компенсировать дифференциальное расширение или
сжатие при изменении температуры шины.
Например, это может быть достигнуто с помощью радиальных штифтовых и гнездовых соединений или
подобных способов, при этом внутренний барабан предпочтительно имеет радиальные штифты, которые
выступают в гнезда или отверстия во внешнем барабане; такое соединение также позволяет внутреннему
барабану поддерживаться внутри внешнего и вращаться за счет последнего. Внешняя оболочка может быть
изготовлена для удобства производства и транспортировки в виде коротких фланцевых секций, которые легко
собираются на месте с помощью болтов или заклепок, а внутренний барабан или элемент может быть
изготовлен из отдельных секций, каждая из которых может быть закреплена на внешней оболочке рядом
радиальных штифтов, расположенных по периферии каждой секции в середине ее длины.
Штифты удерживаются секциями и входят в зацепление со скользящей посадкой с гнездами,
расположенными на внешней оболочке. Круглые торцы каждой секции имеют пазы и выступы, причем и пазы,
и выступы обработаны таким образом, чтобы обеспечить надежные газонепроницаемые соединения;
продольные расширения и сжатия свободно компенсируются степенью зацепления пазов и выступов в
каждом соединении. Дно канавок заполнено графитовым порошком, благодаря чему любая склонность к
утечке газов автоматически предотвращается этим порошком. Это тип уплотнения, хорошо известный своей
эффективностью; он включает в себя некоторую механическую обработку, но, поскольку детали имеют
круглую форму, операцию можно выполнить с небольшими затратами стандартными методами на обычных
вертикальных токарных станках. Для удобства обеспечения достаточного количества металла для канавок
используются пластины, на которых в процессе прокатки наносится специальный валик.
до 393 305 продуктов сгорания в точке их выхода из камер сгорания, и, следовательно, в точке их
максимальной температуры, чтобы разбавить их.
Поскольку радиальные штифты входят в пазы в 70-м элементе внешнего барабана со скользящей посадкой,
внутренний элемент может свободно расширяться и сжиматься, не передавая никаких своих движений
внешней оболочке, но при этом всегда оставаясь абсолютно концентричным с ней. Прочность штифтов 75
такова, что даже если предположить, что только те, которые в данный момент находятся на концах
горизонтального диаметра аппарата и, следовательно, воспринимают реакцию веса в обычном режиме, несут
весь вес сечения, напряжения в них будут незначительными; но все остальные штифты по периферии, за
исключением тех, которые находятся на концах вертикального диаметра, воспринимают свою долю нагрузки.
85 Раскачивание участка относительно внешней оболочки одновременно компенсируется всеми штифтами по
периферии.
Таким образом, получается конструкция с высокой жесткостью, которая одновременно обеспечивает полную
свободу от дифференциального расширения деталей.
Основная функция охлаждающего газа заключается в предотвращении перегрева радиальных перегородок,
разделяющих камеры сгорания 95 и наружную стенку внутреннего элемента, которая не теряет тепло в заряд,
как это делает внутренняя стенка; другая функция заключается в обеспечении лучшего распределения тепла
по всей длине реторты. 100 Важной особенностью реторты является то, что ее внешняя оболочка —
конструктивный элемент — поддерживается при атмосферной температуре и, следовательно, не теряет
своей прочности при нагревании. Внутренний элемент — единственная нагреваемая часть — не выполняет
никакой конструктивной функции, а представляет собой нагрузку, которую конструкция предназначена
выдерживать. В то время как внешняя оболочка поддерживается в холодном состоянии, предусмотрены 110
надежных средств для предотвращения перегрева тех частей, которые необходимо нагревать, поскольку
конструкция такова, что напряжения в таких нагреваемых частях поддерживаются значительно ниже уровня,
при котором даже случайный перегрев может привести к повреждению.
Камеры сгорания в печи облицованы трубками из карборунда и огнеупорным материалом, расположенными
таким образом, чтобы их не нарушало расширение и сжатие стальных деталей. Каждая трубка из карборунда
имеет длину, равную длине сечения, и поддерживается радиально за счет действия подпружиненного
стержня, который проходит по внешней стенке нагревательной камеры и опирается на прокладку из
жаропрочной стали, расположенную в центре трубки из карборунда по всей ее длине; стальная прокладка
облицована изоляционным материалом и прокладкой из металлической сетки. Между внутренним элементом
и внешней оболочкой расположены три концентрически расположенных вкладыша, выполненных из коротких
цилиндрических секций, расположенных таким образом, чтобы плотно прилегать друг к другу. Эти
облицовочные материалы не выполняют никакой конструктивной функции и служат лишь для обеспечения
проходов воздуха и холодного газа.
Функция внешней оболочки заключается в обеспечении прочности и жесткости аппарата. Поэтому
поддерживается температура, соответствующая атмосферной, при этом часть воздуха, используемого в
горелках печи, проходит по всей длине аппарата между внешней оболочкой и внешней футеровкой,
возвращаясь в горелки через футеровку между внешней и промежуточной футеровками. Таким образом,
любое тепло, которое должно пройти к внешней оболочке, перехватывается потоком воздуха и поступает в
горелки, попутно в некоторой степени предварительно нагревая воздух и тем самым улучшая сгорание.
Каждая секция внутреннего элемента состоит из двух концентрических барабанов; внутренний барабан
образует внутреннюю стенку нагревательной камеры, через которую тепло передается обрабатываемой
смеси путем теплопроводности, а внешний барабан образует внешнюю стенку нагревательной камеры. Эти
два барабана образуют жесткое кольцевое тело, поскольку они соединены между собой почти по всей длине
рядом радиальных перекладин, приклепанных и приваренных к двум частям, причем сами перекладины
соединены в центре своей длины поперечно расположенными пластинами, через которые прорезаны круглые
каналы для нагревательных газов. Для того чтобы стенки одного участка не соприкасались со стенками
следующего участка во время расширения, стенки делают несколько короче полной длины участка, чтобы
соединительные выступы и пазы на цилиндрических частях могли перемещаться относительно друг друга без
помех со стороны стенок.
Радиальные штифты установлены в гнездах, расположенных по периферии внутреннего элемента, и надежно
закреплены контрштифтами.
Гнезда на внешней оболочке предназначены для обеспечения надежной опоры штифтов, которые входят в
зацепление с ними при скользящей посадке; как гнезда, так и штифты охлаждаются за счет достаточной
циркуляции охлаждающего газа и холодного воздуха. В качестве охлаждающего газа используется
отработанный дымовой газ, который проходит через кольцевое пространство между внутренней облицовкой и
внешней поверхностью внутреннего элемента от горячего конца реторты до центра ее длины, где
охлаждающий газ соединяется с газами пламени.
Охлажденные отработанные дымовые газы также направляются между радиальными перегородками,
разделяющими камеры сгорания, чтобы предотвратить перегрев этих перегородок. Дымовые газы,
поступающие между перегородками, соединяются с элементами 393,30,5, чтобы избежать концентрации
нагрузки. Между трубкой и внутренней стенкой нагревательной камеры также размещены прокладки из марли
и огнеупорного материала значительной площади. Пружина, воздействующая на стержень, находится в
пространстве, в котором циркулирует холодный воздух, непосредственно под внешней оболочкой, и,
следовательно, поддерживается в достаточно холодном состоянии. Предусмотрено простое решение для
предотвращения утечки из газопровода в воздуховод. Сила пружины рассчитана таким образом, чтобы
выдерживать полный вес трубки и огнеупорной футеровки каждой секции, так что, хотя стальные детали могут
свободно расширяться, вращение барабана не приводит к перемещению трубки между внутренней стенкой
нагревательной камеры, к которой она прижимается, таким образом, трубка и другая футеровка всегда
прочно, хотя и упруго, удерживаются.
Ценность устройства, поддерживающего достаточную низкую температуру внешней оболочки реторты, можно
оценить, если учесть, что при нагревании обрабатываемого материала через внешнюю оболочку
конструкционный материал при соответствующих температурах имеет низкую прочность на растяжение и
непрерывно ползучий при сравнительно низких напряжениях. Скорость ползучести также очень быстро
возрастает с повышением температуры при любом заданном напряжении. Для минимизации напряжений
было принято решение увеличить толщину внешней оболочки. Однако увеличение толщины, следовательно,
влечет за собой увеличение веса и, соответственно, нагрузки, в то время как разница температур между
двумя поверхностями увеличивается с толщиной при заданной теплопередаче. Таким образом, предпринятая
попытка решения проблемы неэффективна. При передаче тепла через внешнюю оболочку рано или поздно
произойдет повреждение, поскольку любой случайный перегрев оболочки за пределы узких рамок, в которых
необходимо поддерживать температуру 4.5 для обеспечения эффективности теплопередачи без полной
потери жесткости, неизбежно приведет к деформации барабана.
Поддерживая внешнюю оболочку реторты при атмосферной температуре, как указано выше, удается
избежать потерь излучения, что приводит к значительной экономии количества топлива, потребляемого в
процессе.
Одной из важных особенностей реторты является использование газовых средств для обеспечения
газонепроницаемых соединений между большими поверхностями, подверженными деформации, которые
могут изменяться относительно друг друга. Неподвижные части, через которые вводятся газы и отводятся
пары, располагаются на концах вращающегося барабана посредством грубого роликового кольца глубокого
канавочного типа, заполненного чугунными роликами. Наружная канавка кольца расположена на неподвижной
части, а внутренняя канавка поддерживается вращающейся частью. Вес неподвижной части нейтрализуется
качающимися подпружиненными звеньями, так что роликовое кольцо не выполняет функцию подшипника
скольжения, а служит лишь для удержания деталей в приблизительном положении и относительном
расположении. Таким образом, можно обеспечить достаточный запас прочности для компенсации
деформаций, не снижая при этом эффективности. В этих деталях установлены 75 пластин, подобных тем,
которые обычно используются в паровых турбинах; набор таких пластин расположен по обе стороны
газопровода.
При преобладающих низких давлениях небольшого количества пластин достаточно, чтобы сделать
уплотнение абсолютно непроницаемым. Таким образом, исключается любой контакт между поверхностями,
движущимися относительно друг друга.
Неподвижная часть на торце реторты также оснащена устройством WCRM SCOP 85, которое предотвращает
утечку материала из реторты. Между диафрагмой и каналами, через которые подается смесь и отводятся
дистилляционные пары, предусмотрено гибкое соединение, чтобы каналы могли быть надежно закреплены на
фундаменте. Таким образом, вес других частей должен компенсироваться пружинными звеньями. Эти звенья
расположены на сферических сиденьях и могут распространяться во всех направлениях, так что, несмотря на
возможное смещение роликов, они могут свободно и практически без усилий выполнять свою функцию по
удержанию деталей в выровненном положении, сохраняя при этом неизменное положение пластин лабиринта
относительно одной дуги.
Пространство для газов между плавающими частями и опорами, закрепленными на опорах, обеспечивается
каналами, идущими от плавающих частей и погруженными в жидкость для обеспечения гидравлического
уплотнения; канавки, удерживающие жидкость, достаточно глубокие и широкие, чтобы обеспечить свободное
движение. 110 В зоне разливки, где предусмотрена решетка для предотвращения утечки дистилляционных
паров и проникновения воздуха в реткот, устройство состоит из армированного воздуховода, расположенного
на расстоянии 115 см от уже разобранного нагревателя, но соединенного с конструкцией, несущей блок кокса,
посредством гибкой конструкции, состоящей из слоев металлической сетки и фольги, так что кольцо, несущее
пластины решетки, может свободно перемещаться. В этом уплотнении между двумя комплектами пластин
предусмотрено кольцевое пространство, в которое подается дымовой газ под высоким давлением, так что
обычно дымовой газ 125 остается в этом пространстве в статическом состоянии, но если в реторте возникнет
случайное отрицательное давление, всасываться будет только дымовой газ, проникновение воздуха, а также
выход дистилляционных паров, 130 393,30a -12, что приводит к небольшому колебанию звеньев скребка, и это
способствует действию, при этом ни нагревательная поверхность, ни скребки не подвергаются чрезмерному
износу и повреждениям, обычно возникающим при использовании скребковых устройств.
Отличительной особенностью устройства является то, что оно, как правило, не имеет трения, поскольку его
части обычно находятся вдали от нагреваемой поверхности и обрабатываемой массы. 75 Обычно процессу
"скатывания в комок" не мешает. Однако, если из-за ошибки в пропорциях смеси образуются комки
чрезмерного размера, они расколются до того, как успеют полностью загустеть — то есть, пока они еще не
станут тверже песочного печенья — и сформируются в сфероиды меньшего размера. С этой целью на
звеньях скребковой цепи предусмотрены уравновешенные, похожие на кочергу, выступы 85, расположенные
таким образом, чтобы обычно отводить заряд, но встречать любой блок, который может выступать выше
нормального уровня заряда при его скатывании и рассечении. 90 Любой блок, значительно превосходящий по
размерам окружающие его блоки, всегда будет стремиться всплывать в любой перемешиваемой массе.
Опорный трос допускает достаточный начальный прогиб для снижения напряжений, при этом размер звеньев
цепи (95%) соответствующим образом градуирован для обеспечения параллельного выравнивания
скребковых поверхностей.
Четкое отображение температуры каждого участка внутреннего элемента достигается с помощью устройства,
которое заставляет радиальные штифты, посредством которых внутренний элемент крепится к внешней
оболочке, слегка выступать за поверхность оболочки, а также путем установки на концах штифтов разрезного
стального кольца, удерживаемого на месте собственной пружиной. Когда внутренний элемент холодный,
концы кольца соприкасаются. Увеличение температурного режима внутреннего элемента приводит к его
соразмерному расширению и, следовательно, к радиальному перемещению штифтов наружу.
Если один конец кольца закрепить на одном из штифтов, а в точке зазора между концами кольца разместить
шкалу Рута, то температуру можно будет измерить, поскольку из-за большого размера окружности движение
будет заметным. Таким образом, предлагается надежный пирометр прочной конструкции по доступной цене, и
один такой пирометр показан на каждом участке внешней оболочки.
Таким образом, устройство может функционировать и как термостат. Действительно, она предназначена для
выполнения этой функции в более холодном конце 125 реторты и в точке выхода газов из камеры сгорания.
С этой целью концы кольца приводят в действие стандартное электрическое устройство, благодаря которому
становится невозможным подача газа и воздуха.
Способ обеспечения герметичных газонепроницаемых соединений без трения между большими
поверхностями, движущимися относительно друг друга и подверженными деформации, устраняет, как
утверждалось, основную механическую трудность, связанную с ретортами вращающегося типа.
Состав обрабатываемого сырья таков, что, хотя оно и не прилипает к стенкам реторты, оно обладает
достаточной адгезионной способностью, чтобы при достижении температуры начала коксования
образовывать сферические блоки, средний размер которых предопределен пропорциями различных
компонентов смеси. Однако необходимо предусмотреть возможность случайных ошибок, поскольку случайное
прилипание заряда к стенкам реторты или образование сфероидов чрезмерного размера приведут к
неэффективности и засорению аппарата.
Устройство, предназначенное для предотвращения подобных аварий, состоит из цепи скребков,
закрепленных стальным тросом, двумя концами которого прикреплены к фундаменту. Трос проходит через
конструктивную часть разгрузочной головки и плавающую диафрагму загрузочной головки, используя гибкие
втулки для обеспечения газонепроницаемости; в точке крепления на загрузочном конце предусмотрены
упругие элементы для компенсации расширений и сжатий троса. Таким образом, кабель проходит через всю
печь. Цепь скребков, которую поддерживает трос, сконструирована таким образом, что скребковые
поверхности удерживаются в правильном положении под действием силы тяжести. Благодаря этим чисткам
нагревательная поверхность остается чистой и свободной от любых загрязнений, которые могли бы к ней
прилипнуть.
Положение троса и форма звеньев скрепера таковы, что трос несет на себе весь вес подвешенных к нему
звеньев. Точки крепления троса расположены таким образом, что их можно приближать к корпусу или
отдалять от него; таким образом, пока скреперы могут висеть в идеальном равновесии, не соприкасаясь с
корпусом, перемещение точек крепления троса в сторону корпуса приведет к тому, что скреперы примут
контакт с корпусом при очень небольшом давлении. Таким образом, степень трения между скребками и
нагретой поверхностью может быть отрегулирована.
На самом деле, трение должно быть очень малым, поскольку скребки, имея форму плуга, могут быть
расположены так, чтобы не касаться нагревательной поверхности, и, если какое-либо вещество прилипнет к
реторте, скребок будет втягиваться, чтобы удалить его, с тем небольшим трением, которое необходимо для
этой цели из-за действия плуга, а поскольку веществу не дается время на затвердевание на поверхности,
трение будет явно пренебрежимо малым. Вибрации и поток воздуха, передаваемый на горелки (393 305),
регулируются таким образом, чтобы температура в точке выхода нагревательного газа из камер сгорания
автоматически поддерживалась на заданном уровне. Таким образом, удается избежать случайного перегрева.
Термостат, расположенный в более холодном конце реторты, регулирует количество циркулирующих
отработанных дымовых газов, повторно подаваемых в систему. Эти дымовые газы, как объяснялось ранее,
служат для отвода тепла от определенных частей, разбавления газов пламени, выходящих из камер сгорания,
и дальнейшего распространения тепла по реторте. Совместная работа двух термостатов обеспечивает
автоматическое поддержание требуемой температуры по всей длине реторты. Другие кольца, показанные на
чертежах, служат пирометрами для облегчения первоначальной настройки.
Заряд подается через желоб под действием силы тяжести в виде смеси угля, коксового порошка и мазута. На
данном этапе оно не имеет пастообразной консистенции, а находится в состоянии, напоминающем влажный
песок. Благодаря вибрационным процессам, вещество перемещается по реторте известным образом,
постепенно нагревается, коксуется и выгружается в виде сфероидов на газонепроницаемый желоб, по
которому оно катится в конвекционный аппарат стандартного типа. Конвейер работает в газонепроницаемом
Соседние файлы в папке патенты