ПЕРЕДВИЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГУДРОНА Советский патент 1935 года по МПК F23D11/06 

Гудрон, являющийся остаточным продуктом переработки нефти на смазочные масла, керосин, бензин и т.д., получается в виде густой тестообразной массы, богато насыщенной кислотой. Гудрон используется обычно на изготовление верхних покровов для дорог и улиц. Размер этой реализации настолько мал, что все возрастающие накопления гудрона вблизи нефтеперегоночных заводов могут исчисляться десятками тысяч тонн. Ряд исследований показал, что гудрон обладает весьма высокой теплотворной способностью (порядка 7000 калорий) и может служить в качестве топлива. Использование гудрона, как топлива, при рациональных устройствах для его сжигания, может, с одной стороны, способствовать уничтожению „гудронных прудов”, т.е. обременяющих нефтеперегонные заводы отбросов, а с другой стороны, уменьшить расход высокоценного жидкого топлива (нефти) в топочных устройствах. Опытные установки по сжиганию гудрона в смеси с нефтью положительных результатов не дали и распространения не нашли. Для возможности сжигания гудрона в его натуральном виде необходимо в первую очередь обеспечить быстрый выход летучих топлива. Для этого гудрон должен вводиться в среду с высокой температурой порядка 1000°, где он разжижается и выделение летучих происходит очень интенсивно. Кроме того, разжиженный гудрон следует располагать в камере горения тонким слоем для возможности одновременного выхода летучих из всего поступившего топлива. Для этого камера горения выполняется в форме вращающегося барабана, оканчивающегося конической насадкой. Затем, для интенсивного перемешивания с летучими и образования самовоспламеняющейся горючей смеси в; камеру горения по всей окружности барабана подводится необходимый для горения воздух. В предлагаемом устройстве для аккумуляции тепла, с целью нагревания топлива и самовоспламенения горючей смеси и кокса, образующихся из гудрона, в полости барабана расположена футеровка, отделенная от стенок барабана воздушно-изоляционными прослойками. Питание топливом производится от независимого от барабана подающего питательного приспособления, заключающего в себе загрузочную воронку, регулирующую заслонку и питательный шнек. Растопка и предварительный прогрев футеровки барабана перед пуском в работу производится при помощи нефтяной форсунки, помещенной в полости вала питательного шнека. После прогрева футеровки форсунка выключается и при работе (в процессе сжигания гудрона) необходимая температура футеровки поддерживается за счет горения самого гудрона. Для возможности отопления гудроном обычных нефтяных котельных топок предлагаемое устройство выполнено передвижным и для работы устанавливается перед обычной нефтяной топкой, не требуя каких-либо переделок последней. Опыты сжигания гудрона подобным образом показали, что гудрон может сжигаться в натуральном виде, без прибавления каких-либо других топлив, при избытке воздуха α=1,1-1,3 и с выходом СО₂ в количестве 12,0-14,0%. В результате сжигания получается мелкий шлак, выбрасываемый при дутье из барабана, который во время работы остается чистым.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид передвижного устройства для сжигания гудрона с частичным разрезом; фиг. 2 - разрезы по АВ и CD на фиг. 1; фиг. 3 - вид устройства сзади.

Передвижное устройство для сжигания гудрона монтируется на раме из связываемых стяжками 78 швеллеров 75, опирающейся через буксы на колеса 21, 21, насаживаемые на оси 24. Камера горения выполнена в форме барабана 1, оканчивающегося сменной конической насадкой (соплом) 3. Для аккумуляции тепла, необходимого для выхода летучих м самовоспламенения их и кокса, в полости барабана расположена шамотная футеровка 76, укладываемая на внутренние ребра барабана и отделенная от его стенок воздушно-изоляционными прослойками. В полости насадки 3 таким же образом располагается футеровка 77 из огнеупорного бетона. Для распространения поступающего в барабан 1 гудрона по футеровке тонким слоем, обеспечивающим быстрое разогревание топлива и выход летучих, барабан 1 выполнен вращающимся и опирается на ряд катков 7, 7, расположенных над каждым швеллером 75, 75. Катки 7, 7 с одной стороны барабана 1 насажены на вал 9, с другой - на вал 10, несущие звездочки 43, связанные цепью Галля 44 с приводом от электромотора 51. Барабан 1 опирается на катки 7, 7 надетыми на него бандажами 4, 4. Сзади барабан 1 закрыт отъемной крышкой 2, защищенной изнутри футеровкой из огнеупорного бетона. В центральной части крышки 2 имеется отверстие для ввода приспособлений, служащих для подачи в барабан горючего и впуска необходимого для горения воздуха.

Выдача гудрона производится в загрузочный бункер 32, укрепленный в рамке 33, опирающейся на корпус регулирующего подачу приспособления, выполненного в форме заслонки 27 и установленного на приемной коробке 15, которая поддерживается стойками 18, приболченными к швеллерам 75, 75. В отверстие крышки 2 вставлена форкамера 11, поддерживающая втулку 38 питателя, соединяющую приемную коробку 15 с крышкой барабана. Сквозь нижнюю часть коробки 15 и втулку (шнековую камеру) 38 пропущен питательный шнек 39, опирающийся задней частью на шарикоподшипник 45, а передней - на опорную подушку 14, расположенную в центральном отверстии форкамеры 11. На задний конец шнека насажена звездочка 46, соединенная цепью Галля 44 со звездочкой 42, вращаемой приводом от электромотора 51. В полом валу шнека 39 помещена обычной конструкции нефтяная форсунка 59, работающая при пуске устройства и служащая для разогревания футеровки.

Между коробкой 15 и форкамерой 11 вокруг питательной камеры (втулки) 38 шнека 39 расположена воздухораспределительная коробка 13, снабжаемая сжатым воздухом из соответствующих резервуаров или от вентилятора и служащая для питания барабана 1 необходимым для горения воздухом через каналы в корпусе форкамеры 11. Находящаяся под воздействием высокой температуры форкамера 11 имеет водяное охлаждение с непрерывной подачей и отводом воды по трубам 58.

Движение вращающимся частям устройства-барабану 1 через фрикционные катки 7, 7 и шнеку 39 сообщается от электромотора 51, салазки которого установлены на раме 37, помещенной на задней части швеллеров 75, 75. В привод между электромоторами и передачами к барабану и шнеку включена двойная коробка скоростей 50, дающая возможность соответствующего изменения режима во вращении рабочих органов устройства. Барабан имеет три скорости вращения, а также может быть совершенно выключен из движения. Таким же образом регулируется скорость движения шнека, средняя из трех скоростей которого соответствует среднему часовому расходу топлива. Отклонения от средней скорости подачи предполагаются на 25% в сторону увеличения и на 40% - в сторону уменьшения при соответственных переключениях в зависимости от нагрузки котла. Помимо того, управление подачей топлива производится надлежащими установками регулирующей заслонки 27. Коробка скоростей снабжена двумя рычагами, одним для управления движением барабана, а другим для регулирования работы шнека. Наличие двойной коробки скоростей дает возможность раздельного управления скоростями вращения барабана и шнека, что способствует большей гибкости в маневрировании работой устройства.

Для предварительного подогрева гудрона в бункере 32 расположен змеевик 55, питаемый паром, подводимым извне по трубопроводам 35, 56. Ответвление 57 паропровода служит для подвода пара к форсунке 59 на время ее работы.

1. Передвижное устройство для сжигания гудрона с применением оканчивающегося конической насадкой вращающегося барабана, в который при помощи вентилятора подается необходимый для горения воздух, отличающееся применением расположенной в полости барабана 1 и отделенной от его стенок воздушно-изоляционной прослойкой футеровки 76, предназначенной для аккумуляции тепла в целях нагревания топлива и самовоспламенения горючей смеси и кокса, образующихся из подаваемого в барабан 1 гудрона.

2. При устройстве по п. 1 применение питательного приспособления, состоящего из загрузочного бункера 32 с регулирующей заслонкой 27 и питательного шнека 39.

3. В устройстве по п. 1 применение для предварительного разогревания футеровки при пуске устройства в работу форсунки 59, расположенной в полости вала питательного шнека 39.

4. В устройстве по п. 1 применение в приводе к шнеку 39 и барабану 1, получающему вращение от электромотора через цепную и фрикционную передачи двойной коробки скоростей в целях соответствующего изменения режима в движении (вращении) рабочих органов устройства.

5. В устройстве по пп. 1-3 применение служащей для предотвращения воздействия лучистой теплоты из барабана 1 на стенки шнековой питательной камеры форкамеры 11 с водяным охлаждением, несущей опорную подушку 14 для поддерживания переднего конца шнековой камеры и форсунки и снабженной каналами для проводки в барабан сжатого воздуха из воздушной коробки 13.