RU35335U1

RU35335U1 - INSTALLATION FOR PRODUCING CHARCOAL (OPTIONS)

Info

Publication number: RU35335U1
Application number: RU2003130827/20U
Authority: RU
Inventors: Г.Р. Арутюнян
Original assignee: Ким Венера Павловна
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2004-01-10

Description

Установка для получения древесного угля (варианты)Charcoal plant (options)

Полезная модель относится к лесохимическому нроизводству, а именно к установкам для получения древесного угля небольшой мощности неременного действия, используемых преимущественно в полевых (лесных) условиях. Полезная модель также может быть использована для получения тенла.The utility model relates to forest chemical production, and in particular, to plants for producing charcoal with a small capacity of continuous action, used mainly in field (forest) conditions. A utility model can also be used to obtain a ten.

Известны установки для получения древесного угля нереугливанием в топочном пространстве углевыжигательной нечи.Known installations for producing charcoal by non-carbonization in the furnace space of charcoal incineration.

Известна углевыжигательная нечь, включающая разделенные воздущной полостью корпус, снабженный загрузочной дверью, и наружный кожух патент RU 2012590, опубл. 15.05.1994. В корпусе у пода печи выполнены отверстия для подачи воздуха, корпус выполнен из тонкого материала высокой теплопроводности, предпочтительно стального листа, а наружный кожух - толстостенным из теплоизолирующего материала предпочтительно кирничной кладки, в наружном кожухе выполнены ряд закрываемых дверцами отверстий в нижней части по всему его периметру и вырез в торце для загрузочной двери корпуса печи. Известная печь имеет относительно сложную конструкцию.Known carbohydrate incense, including a housing separated by an air cavity, equipped with a loading door, and an outer casing, patent RU 2012590, publ. 05/15/1994. Air supply openings are made in the housing near the furnace hearth, the housing is made of thin material of high thermal conductivity, preferably steel sheet, and the outer casing is thick-walled of heat-insulating material, preferably of masonry, in the outer casing there are a number of openings closed by the doors in the lower part along its entire perimeter and a cutout at the end for the loading door of the furnace body. The known furnace has a relatively complex structure.

В качестве прототипа первого варианта выбрана установка для производства угля, включающая горизонтальный теплоизолированный корпус со съемным многослойным перекрытием и средствами для подвода и отвода теплоносителя а.с. SU 1204627, опубл. 15.06.1986. Относительно сложная конструкция установки не нозволяет ее эффективное использовапие в полевых условиях.As a prototype of the first option, the installation for coal production was selected, including a horizontal thermally insulated casing with a removable multi-layer overlap and means for supplying and discharging the heat carrier a.s. SU 1204627, publ. 06/15/1986. The relatively complex design of the installation does not allow its effective use in the field.

Известны установки для получения древесного угля в реторте, нагреваемой снизу отдельным топочным устройством.Known installations for producing charcoal in a retort, heated from below by a separate furnace device.

Известна установка для производства древесного угля, включающая печпую камеру с топочным устройством, над которым установлена реторта с отверстиями для выхода парогазов, выполненными в нижней части реторты, печная камера снабжена размещенными внутри ее по вертикальной оси приспособлением для циркуляции дымовых газов от сжигания тонлива, которое может быть вьшолнено как в виде циркуляционной жаровой трубы, размещенной внутри реторты соосно, так и в виде цилиндрической перегородки, установленной по периметру печной камеры между ее стенкой и ретортой патент SU 1790209, опубл. 27.11.1995. Установка имеет относительно сложную конструкцию.A known installation for the production of charcoal, including a kiln chamber with a combustion device, over which a retort is installed with openings for the exit of gas and vapor, made in the lower part of the retort, the furnace chamber is equipped with a device located inside it on the vertical axis for circulating flue gases from burning tonne, which can to be executed both in the form of a circulating flame tube placed coaxially inside the retort, and in the form of a cylindrical partition mounted along the perimeter of the furnace chamber between its walls Coy and retort patent SU 1790209, publ. 11/27/1995. The installation has a relatively complex structure.

МПК ClOB 53/02 IPC ClOB 53/02

бой для отвода газов патент SU 1834277, опубл. 27.07.1996. Реторта снабжена газораспределительной решеткой и подсоедипена газоходом к топке, дымовая труба и труба для отвода газов из реторты снабжены заслонками, причем труба для отвода газов подсоединена к дымовой трубе. Применяемая система переключения газовых потоков относительно сложна, а конструктивное решениеfight for the removal of gases patent SU 1834277, publ. 07/27/1996. The retort is equipped with a gas distribution grill and connected to the flue by a gas duct, the chimney and the pipe for exhausting gases from the retort are equipped with dampers, and the pipe for exhausting gases is connected to the chimney. The applied gas flow switching system is relatively complex, and the design solution

Решаемая техническая задача - упрощение конструкций установок для получения древесного угля небольшой мощности переменного действия, используемых преимущественно в полевых (лесных) условиях.The technical task to be solved is the simplification of the design of plants for producing charcoal of small power of variable action, used mainly in field (forest) conditions.

Предлагается два варианта установок для получения древеспого угля.Two versions of plants for producing charcoal are proposed.

Согласно нервому варианту установка для получения древесного угля включает горизонтальный теплоизолированный корпус, топочное пространство которого снабжено загрузочным окном с крьппкой, а также средства для подвода и отвода тепла. Новым является то, что корпус вьшолнен в виде реторты, высота и ширина которой меньше длины между ее двумя торцами, при этом дно топочного пространства реторты имеет уклон к горизонту 0-8° в сторону одного из торцов, загрузочное окно с крышкой смонтированы на верхней части реторты, а средства для подвода и отвода тепла включают: основную печь, проходяшую через основное отверстие в нижней части первого торца реторты так, что загрузочное отверстие основной печи вьшолнено снаружи реторты, а жаровая труба основной печи выполнена внутри топочного пространства реторты вблизи ее первого торца; стыковой узел со вспомогательным отверстием в нижней части второго торца реторты, вынолненный с возможностью попеременного подсоединения к топочному пространству через вспомогательное отверстие камеры сгорания вспомогательной печи или основной дымовой трубы.According to the nervous variant, the apparatus for producing charcoal includes a horizontal thermally insulated casing, the furnace space of which is equipped with a loading window with fasteners, as well as means for supplying and removing heat. New is that the casing is made in the form of a retort, the height and width of which is less than the length between its two ends, while the bottom of the furnace chamber of the retort has a slope of 0-8 ° to the side of one of the ends, the loading window with a cover is mounted on the top retorts, and means for supplying and removing heat include: the main furnace passing through the main hole at the bottom of the first end of the retort so that the loading hole of the main furnace is made outside the retort, and the heat pipe of the main furnace is made inside the furnace about the space of the retort near its first end; a butt assembly with an auxiliary hole in the lower part of the second end of the retort, made with the possibility of alternately connecting to the furnace space through the auxiliary hole of the combustion chamber of the auxiliary furnace or the main chimney.

Реторта может быть выполнена в виде горизонтального или близкого к горизонтальному цилиндра.The retort can be made in the form of a horizontal or close to horizontal cylinder.

Дно топочного пространства реторты может иметь уклон к горизонту до 8° в сторону ее первого торца, при этом основная печь смонтирована и вьшолнена с возможностью отвода через нее наружу из топочпого прострапства жидких продуктов пиролиза и/или конденсата.The bottom of the furnace chamber of the retort may have a slope of up to 8 ° to the horizontal toward its first end, while the main furnace is mounted and filled with the possibility of draining through it from the furnace bed of liquid pyrolysis products and / or condensate.

Лучше, когда реторта вьшолнена с двойными стенками.Better when the retort is double-walled.

Лучше, когда основная дымовая труба снабжена заслонкой.It is better when the main chimney is equipped with a damper.

рез основное отверстие в первом торце реторты, а вертикальная часть корпуса представляет из себя жаровую трубу с отверстиями. Лучше, когда корпус основной печи имеет круглое поперечное сечение.cut the main hole in the first end of the retort, and the vertical part of the body is a heat pipe with holes. It is better when the body of the main furnace has a circular cross section.

Установка может содержать дополнительную дымовую трубу, соединенную с верхней частью топочного пространства между торцами реторты. При этом дополнительная дымовая труба может быть выполнена на крышке загрузочного окна.The installation may contain an additional chimney connected to the upper part of the combustion space between the ends of the retort. In this case, an additional chimney can be made on the cover of the loading window.

Согласно второму варианту установка для получения древесного угля содержит корпус с топкой снизу и дымовой трубой с заслонкой сверху, реторту, установленную над топкой внутри корпуса с зазором, снабженную сверху отводной трубой, выполненной с возможностью соединения с топкой газоходом. Новым является то, что корпус сверху снабжен крышкой, сквозь которую проходит вертикальная отводная труба, которая вьшолнена с возможностью соединения с топкой газоходной трубой.According to the second embodiment, the apparatus for producing charcoal contains a housing with a furnace below and a chimney with a damper on top, a retort mounted above the furnace inside the case with a gap, equipped with a downpipe made from the top, which can be connected to the furnace with a gas duct. What is new is that the casing on top is equipped with a cover through which a vertical outlet pipe passes, which is filled with the possibility of connecting to the furnace flue pipe.

Дымовая труба может быть выполнена на крышке корпуса.The chimney can be made on the cover of the housing.

В боковой стенке реторты может быть вьшолнено загрузочное окно с крышкой.A loading window with a lid may be provided in the side wall of the retort.

В зазоре между ретортой и корпусом может быть выполнен теплообменник для нагрева внешнего теплоносителя, например воданой трубчатый теплообменник для нагрева внешней воды для бытовых или производственных целей.In the gap between the retort and the body, a heat exchanger can be made for heating the external heat carrier, for example, a water-tube heat exchanger for heating external water for domestic or industrial purposes.

Полезная модель поясняется чертежами. Па фиг.1 представлен главный вид установки с горизонтальной ретортой с присоединенной вспомогательной печью, а на фиг.2 главный вид этой же установки с присоединенной основной дымовой трубой. Па фиг.З представлен в разрезе главный вид установки с вертикальной ретортой.The utility model is illustrated by drawings. Pa figure 1 presents the main view of the installation with a horizontal retort with attached auxiliary furnace, and figure 2 is the main view of the same installation with the attached main chimney. Pa fig.Z is presented in the context of the main view of the installation with a vertical retort.

Полезная модель поясняется на двух примерах.The utility model is illustrated in two examples.

Пример 1. Установка с горизонтальной ретортой (см.фиг.1 и фиг.2).Example 1. Installation with a horizontal retort (see figure 1 and figure 2).

Установка содержит цилиндрическую реторту 1 с двойными стенками, разделенными воздушной полостью, с топочным пространством 2, снабженную загрузочным окном 3 с свободно-открываемой массивной крьпыкой 4, в которую вмонтирована дополнительная дымовая труба 5 с заслонкой 6. Реторта 1 установлена так, что дно ее топочного пространства 2 имеет уклон к горизонту 2-3° в сторону ее первого торца 7. В нижней части этого торца 7 вмонтирована основная печь 8 L-образная в плане, вьшолненная из трубы, включаюп1;ая загрузочное отверстие 9 с заслонкой (не показана), топку 10, колосниковую решетку И, поддувало 12, жаровую трубу 13 с отверстиями 14 в ее стенках, окно 15 для выпуска конденсата и/или жидких продуктов пиролиза. Установка дополнительно снабжена вспомогательной печью 16 и основной дымовой трубой 17с заслонкой 18, под«,toJ/J/ tJThe installation comprises a cylindrical retort 1 with double walls separated by an air cavity, with a furnace space 2, equipped with a loading window 3 with a freely openable massive hook 4, in which an additional chimney 5 with a shutter is mounted 6. The retort 1 is installed so that the bottom of its furnace of space 2 has a slope of 2–3 ° to the horizon toward its first end 7. At the bottom of this end 7, a main furnace 8 is mounted L-shaped in plan, made from a pipe, including 1; a loading opening 9 with a shutter (not shown ), the furnace 10, the grate And, blown 12, the heat pipe 13 with holes 14 in its walls, a window 15 for the release of condensate and / or liquid pyrolysis products. The installation is additionally equipped with an auxiliary furnace 16 and the main chimney 17 with a damper 18, under ", toJ / J / tJ

соединяемым к топочному нространству 2 через стыковой узел с фланцем 19 и вспомогательным отверстием 20 в нижней части второго торца 21 реторты 1. Все элементы установки выполнены из стали.connected to the furnace space 2 through the butt assembly with the flange 19 and the auxiliary hole 20 in the lower part of the second end face 21 of the retort 1. All installation elements are made of steel.

Установка действует следующим образом. Древесное сырье, например обрезки березы, загружают в топочное пространство 2 реторты 1 через загрузочное окно 3, причем крышку 4 оставляют приоткрытой, как показано пунктиром на фиг.1. К фланцу 19 присоединяют жаровую трубу вспомогательной печи 16. Далее зажигают древесное топливо в топке 10 основной печи 8 и в топке вспомогательной печи 16. Атмосферный воздух естественной тягой подается в топку 10 через поддувало 12, аналогично - для вспомогательной печи 16. Горячие дымовые газы через отверстия 14 жаровой трубы 13 и через вспомогательное отверстие 20 поступают в топочное пространство 2 с двух сторон реторты 1, проникают между кусками пиролизуемого сырья, поднимаясь к приоткрытому окну 3, при этом пиролизуемое сырье 3 нагревается, содержащаяся в нем влага испаряется и вместе с дымовыми газами выходит через окно 3. После начала пиролиза, т.е. при достижении в середине топочного пространства температуры 275-285°С, вспомогательную печь 16 отсоединяют от фланца 19 и присоединяют к последнему основную дымовую трубу 17, крьщ1ку 4 закрываю не фиксируя так, чтобы она могла приоткрываться при резком повьппении давлении газов в топочном пространстве 2 (см.фиг.2). При этом горячие дымовые газы от отверстий 14 проходят через все топочное пространство 2 и удаляются из него в основном через вспомогательное отверстие 20 с помощью основной дымовой трубы 17 и частично через вспомогательную дьмовую трубу 5 меньщей площади поперечного сечения. Образующиеся в процессе пиролиза жидкие продукты под действием силы тяжести благодаря уклону вытекают из топочного пространства 2 через окно 15 и поддувало 12. В процессе пиролиза контролируют температуру внутри реторты 31 вThe installation operates as follows. Wood raw materials, such as trimming birch, are loaded into the furnace space 2 of the retort 1 through the loading window 3, and the lid 4 is left ajar, as shown by the dotted line in figure 1. The heat pipe of the auxiliary furnace 16 is connected to the flange 19. Next, wood fuel is ignited in the furnace 10 of the main furnace 8 and in the furnace of the auxiliary furnace 16. Atmospheric air is naturally drawn into the furnace 10 through the blower 12, similarly for the auxiliary furnace 16. Hot flue gases through the holes 14 of the flame tube 13 and through the auxiliary hole 20 enter the furnace space 2 from two sides of the retort 1, penetrate between pieces of pyrolyzable raw materials, rising to the ajar window 3, while the pyrolyzed raw materials 3 are heated, with the moisture held in it evaporates and, together with the flue gases, leaves through window 3. After the start of pyrolysis, i.e. when the temperature in the middle of the furnace space reaches 275-285 ° С, the auxiliary furnace 16 is disconnected from the flange 19 and connected to the last main chimney 17, I close the cover 4 without fixing it so that it can open up when the gas pressure in the furnace space 2 is sharply increased ( see figure 2). In this case, the hot flue gases from the holes 14 pass through the entire combustion space 2 and are removed from it mainly through the auxiliary hole 20 with the help of the main chimney 17 and partially through the auxiliary hemp pipe 5 of a smaller cross-sectional area. The liquid products formed during the pyrolysis under gravity due to the slope flow out of the furnace space 2 through the window 15 and blew 12. During the pyrolysis, the temperature inside the retort 31 is controlled

пределах 300-450 С, регулируя степепь открытия/закрытия заслонок 6 и 18, а также количеством топлива, подаваемого в топку 10. По окончании экзотермической реакции пиролиза прекращают подавать топливо в топку 10, реторту 1 с готовым древесным углем охлаждают до температуры не более 45°С, после чего реторту 1 перекатывают набок вокруг оси, а готовый древесный уголь выгружают через окно 3.between 300-450 C, adjusting the degree of opening / closing of the shutters 6 and 18, as well as the amount of fuel supplied to the furnace 10. After the exothermic pyrolysis reaction is completed, the fuel is stopped feeding to the furnace 10, retort 1 with finished charcoal is cooled to a temperature of not more than 45 ° C, after which retort 1 is rolled to its side on an axis, and the finished charcoal is discharged through window 3.

Установка данной простой конструкции позволяет обеспечить равномерный прогрев относительно большого объема сырья с помощью маломощной топки. Установка содержит вертикальный цилиндрический корпус 22 из огнеупорногоThe installation of this simple design allows for uniform heating of a relatively large volume of raw materials using a low-power furnace. The installation comprises a vertical cylindrical body 22 of refractory

кирпича со стальной крьппкой 23, в которую вмонтирована дымовая труба 24 с заслонкой 25. Внутри корпуса 22 снизу смонтирована вертикальная цилиндрическая опора 26 со сквозными окнами 27, а также топка 28 и трубчатый теплообменник 29. На опору 26 в корпусе 22 с зазором 30 установлена вертикальная цилиндрическая реторта 31, снабженная загрузочным окном с крышкой 32 и отводной трубой 33 с заслонкой 34, соединенной с камерой сгорания топки 28 газоходной трубой 35. Корпус 22 и опора 26 вьшолнены из огнеупорного кирпича, реторта 31 с крышкой 32 - из жаропрочной стали, остальные элементы - из стали.a brick with a steel hinge 23, into which a chimney 24 is mounted with a damper 25. Inside the housing 22, a vertical cylindrical support 26 with through holes 27 is mounted below, as well as a furnace 28 and a tubular heat exchanger 29. A vertical is mounted on the support 26 in the housing 22 with a gap 30 a cylindrical retort 31 provided with a loading window with a cover 32 and a discharge pipe 33 with a shutter 34 connected to the combustion chamber of the furnace 28 by the gas pipe 35. The housing 22 and the support 26 are made of refractory bricks, the retort 31 with the cover 32 is made of heat-resistant steel, o tal elements - of steel.

Установка действует следующим образом. В реторту 31 через загрузочное окно загружают древесное сырье, например сосновую щепу, закрывают герметично крьппкой 32 и помещают в корпус 22 на опору 26. Корпус 22 закрывают сверху крышкой 23, соединяют отводную трубу 33с верхней частью газоходной трыбы 35, открывают заслонки 25 и 34. Далее зажигают древесное топливо в топке 28. Топочные газы проходят через окна 27 зазор 30, обогревая со всех сторон реторту 31с пиролизуемой древесиной, и выходят в атмосферу через дымовую трубу 24. После нагрева пиролизуемой древесины доThe installation operates as follows. In the retort 31, wood raw materials, for example pine wood chips, are loaded through the loading window, closed tightly with a screw 32 and placed in the housing 22 on the support 26. The housing 22 is closed from above by a cover 23, the outlet pipe 33 is connected to the upper part of the gas duct 35, and the shutters 25 and 34 are opened. Then the wood fuel is ignited in the furnace 28. The flue gases pass through the window 27, the gap 30, heating the retort 31c from all sides with pyrolyzed wood, and escape into the atmosphere through the chimney 24. After heating the pyrolyzed wood to

температуры 275-285 С (температура начала пиролиза) закрывают заслонку 34 и яетучие продукты пиролиза, образующиеся в реторте 31, отводятся через трубы 33 и 35 в топку 28, где они сжигаются. При этом контролируют температуру внутри реторты 31 в пределах 300-450°С регулируя степень открытия/закрытия заслонок 25 и 34. В опытной установке с объемом реторты 1,5 м процесс пиролиза при указанных температурах длился около 6 часов. В процессе работы в теплообменник 29 может подаваться извне холодная вода для ее нагрева для других нужд. По окончании процесса пиролиза реторту 31 извлекают из корпуса 22 и охлаждают (в это время в корпус 22 уже может быть загружена другая реторта с древесным сырьем). После остывания реторты 31 до температуры, исключающей самовозгорание древесного угля на воздухе, готовый древесный уголь извлекают, открыв крышку 32.temperature 275-285 C (the temperature of the onset of pyrolysis) close the shutter 34 and the volatile pyrolysis products formed in the retort 31 are discharged through pipes 33 and 35 to the furnace 28, where they are burned. In this case, the temperature inside the retort 31 is controlled within the range of 300-450 ° C by adjusting the degree of opening / closing of the shutters 25 and 34. In a pilot plant with a retort volume of 1.5 m, the pyrolysis process at these temperatures lasted about 6 hours. In operation, cold water may be supplied externally to the heat exchanger 29 to heat it for other purposes. At the end of the pyrolysis process, the retort 31 is removed from the housing 22 and cooled (at this time, another retort with wood raw material can already be loaded into the housing 22). After cooling the retort 31 to a temperature that excludes spontaneous combustion of charcoal in air, the finished charcoal is removed by opening the lid 32.

Приведенный примеры использован только для целей иллюстрации возможности осуществления полезной модели и не ограничивает объем правовой охраны, представленный в формуле, при этом специалист в данной области техники относительно просто способен осуществить и другие пути осуществления полезной модели по обоим независимым вариантам.The above examples are used only to illustrate the feasibility of the utility model and do not limit the scope of legal protection presented in the formula, while a specialist in the art is relatively simple able to implement other ways of implementing the utility model for both independent options.

5 5

Claims

1. Installation for producing charcoal, including a horizontal insulated casing, the furnace space of which is equipped with a loading window with a lid, as well as means for supplying and removing heat, characterized in that the casing is made in the form of a retort, the height and width of which is less than the length between its two the ends of the furnace, the bottom of the furnace chamber of the retort has a slope of 0-8 ° to the horizon towards one of the ends, the loading window with a lid is mounted on the top of the retort, and the means for supplying and removing heat include th oven, passing through the core hole at the bottom of the first end of the retort so that the main feed port formed outside the retort furnace and main furnace flame tube is formed inside the combustion chamber of the retort near its first end; a butt unit with an auxiliary hole in the lower part of the second end of the retort, made with the possibility of alternately connecting to the furnace space through the auxiliary hole of the combustion chamber of the auxiliary furnace or the main chimney.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the retort is made in the form of a horizontal or close to horizontal cylinder.

3. The installation according to claim 1, characterized in that the bottom of the furnace chamber of the retort has a slope of up to 8 ° to the horizon toward its first end, and the main furnace is mounted and configured to divert liquid pyrolysis products and / or condensate.

4. Installation according to claim 1, characterized in that the retort is made with double walls.

5. Installation according to claim 1, characterized in that the main chimney is equipped with a damper.

6. Installation according to claim 1, characterized in that the body of the main furnace is L-shaped in plan, the lower horizontal part of the body with a combustion chamber made in it passes through the main hole in the first end of the retort, and the vertical part of the body is heat pipe with holes.

7. Installation according to claim 6, characterized in that the main furnace body has a circular cross section.

8. Installation according to claim 1, characterized in that it contains an additional chimney connected to the upper part of the furnace space between the ends of the retort.

9. Installation according to claim 8, characterized in that the additional chimney is made on the cover of the loading window.

10. Installation for producing charcoal, comprising a housing with a furnace below and a chimney with a damper on top, a retort mounted above the furnace inside the case with a gap, equipped with a downpipe made from the top and connected to the furnace with a gas duct, characterized in that the housing is provided with a top a cover through which a vertical outlet pipe passes, which is made with the possibility of connection with a furnace flue pipe.

11. Installation according to claim 10, characterized in that the chimney is made on the housing cover.

12. Installation according to claim 10, characterized in that a loading window with a cover is made in the side wall of the retort.

13. Installation according to any one of paragraphs.10-12, characterized in that a heat exchanger is made in the gap between the retort and the housing to heat the external heat carrier.

14. Installation according to item 13, wherein the heat exchanger is made of tubular water.