Аппарат для тепловой обработки углеродсодержащих материалов

С Оа, З 0238 САНИЕ ИЗОБРЕ К ПАТЕНТУ,ВЫДАННОМУ НАРОДНЫМ КОМИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШДБННОС Зарееисгггрцровин е / осударсггг челном бгоггогиегг рееистргщии изобретении при Голи гин после гСг.го 6 Ц 1 ППЕЫ),(МахаеПАнглия,н-ц Максвел Мак Гинне в г. Ландо Аппарат дл епловои обработки углеродсодержащих материалов. Патент заявлен 2 апреляО выдаче патента опублнко 1929 года за Ж 44050.ано 31 января 19 Ю годна 15 лет от 31 января йствие патента распространяется ода. вводить в из таПредлагаемое изобретение касаетсяустройства для механического разме-,шивания материалов во время их передвижения, при одновременном воздействии на них химическими илифизическими средствами, например,путем нагревания. Аппарат, устроенный согласно изобретению, в особенности применим при обработкематериалов, становящихся вязкимиили пластичными при нагревании,таких как, например, остаточные продукты сухой перегонки сланцев итому подобные углеводородные материалы, применяемые при получениитоплива путем обработки при низкихтемпературах,В аппарате можно проитакже отгонку углеводородаких материалов.Различные вещества, твердые внормальном состоянии, становятсястоль вязкими или тягучими при ихнагревании и так прочно пристаютк стенкам аппаратов, служащих длятакой обработки, что после окончанияобработки, при охлаждении материала, аппарат остается покрытым изнутри твердой корой и засариваетсядо такой степени, что дальнейшая егослужба становится затруднительной. Главная цель предлагаемого изобретения состоит в устройстве аппарата таким образом, чтобы он допускал нагревание материалов вышеупомянутого рода без риска засорения или закупоривания аппаратуры.Изобретение применимо также для размешивания и одновременного пе регревания материалов, для полного смешивания двух или нескольких компонентов, для высушивания, для охлаждения, для одновременного нагревания и высуши вани я различных веществ, например, древесной массы. Для разрешения этой задачи аппарат сконструирован в виде камеры, в которой помещены размешивающие и проталкивающие лопасти (органы), сообщающие материалу движение через камеру и в то же время непрерывно взаимно очищающие друг друга.Регулируя подачу материала в камеру, в которой он подвергается об. работке, и непрерывно перемещая его через эту камеру к выходном концу при помощи указанных проталкивателей, можно устранить скопление обрабатываемой массы, а сообщая проталкивающим лопастям такую форму и устанавливая их на такихвзаимных расстояниях, чтобы они непрерывно очищали друг друга и стенки камеры, можно обеспечить устранение прилипания материала в пластичном или в твердом состоянии как к этим органам, так и к стенкам камеры,В простейшей форме осуществления аппарата проталкивающие лопасти действуют наподобие скребков, причем траектории их движения представляют собой пересекающиеся окружности, а расстояние между центрами этих окружностей таково, что концевые части каждой проталкивающей лопасти очищают поверхность соответственно очерченной грани смежной лопасти в некоторой части своего движения.Камере придают предпочтительно такую форму, чтобы каждая проталкивающая лопасть очищала стенки камеры на остальной части своего движения.Размешивающие или проталкива. ющие лопасти могут быть укреплены на системе параллельных валов, проходящих поперек камеры, в один конец которой вводится материал, поступающий через спускной жолоб и регулятор питания.В одной форме выполнения проталкивающие лопасти имеют в переднем виде прямоугольную форму, а в концевом виде или поперечном сечении образуют несколько вогнутых поверхностей. Каждая такая лопасть может иметь, например, три или четыре вогнутых поверхности и выполнять вращение соответственно в три или четыре фазы на один оборот, причем временно лопасти застопориваются в неподвижном положении после каждой такой фазы движения, пока другая лопасть или ло. пасти выполняют соответствующую фазу вращательного движения.На чертеже, представляющем различные формы выполнения предлагаемого аппарата, фиг. 1 изображает продольный разрез и частью наружный вид аппарата с несколькими проталкивающими лопастями, устроенными согласно изобретению; фиг. 2 - соответствующий вид в плане; фиг. 3 --концевой вид механизма для приведения в движение и застопоривания проталкивающих лопастей; фиг. 4 - систему диафрагм а - е, служащих для пояснения принципа действия аппарата; фиг. 5 в продольн схе.матический разрез видоизмененной формы выполнения аппарата; фиг. 6 - частичный вертикальный разрез выпускного конца аппарата с показанием приспособления для вывода изнего обработанного материала; фиг,7 - .частичный вертикальный разрез особого приспособления для получения у верхней части аппарата канала дляпрохода газа.На фиг. 1 в 5 аппарат состоит из четырех проталкивающих лопастей АВИЭ, расположенных друг возле друга на параллельных горизонтальных валах, выступающих из собранных в одно целое кожухов, которыеобразуют непрерывную камеру 1, гдеэти лопасти вращаются. Каждая проталкивающая лопасть имеет форму барабана с четырьмя вогнутыми поверхностями, а валы размещены на таких расстояниях друг от друга, что траектории проталкивающих лопастей пересекаются, как показано на чертеже, Лопасти А и С совершают поворот на четверть окружности в то время, как В и О застопориваются в неподвижном положении, а затем В и 1 Э, в свою очередь, вращаются в том же самом направлении, тогда как А и С остаются неподвижными и т. д. Выступ каждой движущейся лопасти проходит по вогнутой поверхности смежной грани соседней неподвижной в этот момент лопасти,Подлежащий обработке материал вводится через регулятор питания 2 помещенный в жолобе или воронке 3. На.фиг, 1 он проходит по верхним каналам над проталкивающими лопастями к одному концу аппарата, а затем вниз и вдоль нижних каналов к выпускному патрубку 4 (фиг. 1), На фиг. 5 материал входит у одного конца камеры и выходит у другого ее конца,Действие аппаратов обоего типа понятно из рассмотрения фиг. 4 сравнительно с фиг. 5.На фиг. 4 (фаза а) предположено, что лопасти А и С выполнили четыре четверти оборота, а В и З собира 1 отся выполнить четвертую четверть оборота, в то время как лопасти А и С неподвижны, Легко видеть, что лопасти В счищают материал с прилегающей поверхности лопасти А и вместе с лопастью В останавливаются в положении, изображенном в фазе О. После этого лопасти А и С выполняют следующую четверть оборота и останавливаются в фазе с. Затем лопасти В и .1) выполняют другую четверть оборота и останавливаются в фазе 4 наконец лопасти А и С поворачиваются еще на четверть оборота и останавливаются в фазе е ит,д.Из вышеизложенного и, в особенности, из фиг. 4 видно, что каждая проталкивающая лопасть счищает материал с предыдущей и передает его следующей. Таким образом материал проводится проталкивающими лопастями через всю камеру, причем эти лопасти постоянно очищают друг друга, равно как и стенки камеры.Газы, которые выделяются из массы или вводятся для действия на нее, могут выходить через газовыпускной канал 5.Если материал после обработки утратил в достаточной степени свою пластичность, он падает с последней проталкивающей лопасти через канал 4 (фиг. 5) и поступает в резервуар б или один из двух чередующихся резервуаров, содержащих воду или иную жидкость, образующую гидравлический затвор. Если материал прилипает к последней проталкиваюшей лопасти, нужно предусмотреть приспособление для принудительной счистки этого материала, Примерная форма выполнения такого органа изображена на фиг. б, где цифрой 7 обозначена пластина, приводимая в возвратно-поступательное движение каким-нибудь подходящим образом (например, при помощи не показанного на чертеже кулачкового диска); эта пластина перемещается внутрь и отходит обратно с надлежащей скоростью, так что у каждой поверхностипроталкивающей лопасти пластическая масса отклоняется в выпускной канал 8, причем по мере выхода она может подвергаться обработке, например, формоваться в брикеты.Хотя в форме выполнения, описанной выше, потолок и пол камеры составляются из дугообразных частей, контур которых соответствует траек-ториям движения выступов проталкивающих лопастей, такая форма для потолка не обязательна и его можно делать либо плоским, либо сводчатым для образования сплошного промежутка над траекториями проталкивающих лопастей; точно так же пол не должен иметь обязательно указанной формы, в особенности в случае обработки материала, обладающего способностью переходить в полупластичное состояние, так как при наличии абсолютно равного и плоского пола такой материал скопляется и формуется вращательным движением про.талкивающих лопастей так, что получается многосводчатая форма, показанная на фиг. 5. Сводчатый потолок длв камер, в которых работают несколько проталкивающих лопастей, заслуживает предпочтения, но он затрудняет прохождение выделяющихсягазов, в виду чего можно прибегнутьк устройству, изображенному на фиг. 7, для получения пути, по которому газы могут свободно проходить. Как показано на этой фигуре, в концевых частях проталкивающих лопастей вблизи их выступов устраиваются прорезы 9, а на концевых стенках камеры предусматриваются неподвижные выступы (кулаки) 10, положение которых совпадает с указанными вырезами, когда последние при своем вращении проходят по выступам, Благодаря этому прорезы, которые нормально закупоривались бы твердым материалом, подвергающимся обработке, автоматически прочища. ются выступами (кулаками) 70, Наиболее подходящим местом расположения прочишаюших выступов является симметричное их положение в пространстве, общем для двух смежных лопастей, как это и показано на фиг 7,так что они прежде всего служат дляпрочистки прорезов одного органа, при которой они сами покрываются вязкой массой, а затем, в свою очередь, очищаются проходящими по ним прорезами соседней проталкивающей лопасти. Само собой разумеется, что указанные выступы входят внутрь камеры, выступая из концевых стенок таковой, причем каждый выступ имеет в лобовом виде ромбическую форму с ду. гообразными гранями вместо прямых.Проталкивающие лопасти могут быть расположены не только в одном ряду на параллельных осях, как это показано на фиг, 1 и 5, но могут составлять несколько рядов при включении между ними соединительных органов так, что получается зигзагообразная форма пути.Валы проталкивающих лопастей не должны обязательно занимать горизонтального положения и могут уста. навливаться вертикально,Прерывистое движение проталкивающих лопастей может получаться при помощи какого-нибудь подходящего механизма, например, храповика и собачки или зубчатой рейки и шестерни, причем нечетные лопасти А и С вращаются совместно, в то время как четные лопасти В и Й остановлены в неподвижном положении и, наоборот, так, что привод этих двух групп лопастей сообщает им чередующееся движение для выпол. нения ими подавательных фаз движения, Приводный механизм этого рода изображен на фиг. 3, на которой показан ведущий вал 11, приводящий во вращение при помощи передачи кулаковый диск 12, который действует на ролик 72, общий для двух рычажных механизмов, сообщающих качательное движение стопорным собачкам 13 и 14, обратное действие пружин 13" и 14, причем эти собачки приходят в сцепление и расцепляются с размещенными в угловых расстояниях 90" зарубками на дисках 75 и 7 б, укрепленных на валах 17 и 78, От того же ведущего вала приводятся в действие эксцентрики 19 и 20, которые сообщают качательное движение храповиковым собачкам 21 и 22, так что храповики на валах 17 и 18 поворачиваются всякий раз на небольшое угловое расстояние подачи, соответственно чему вращаются также и валы, выполняя в сумме четверть обо рота между двумя положениями остановки, причем вал 77 застопори. вается в то время, как вал 18 вращается и наоборот, Валы 17 и 78 сцеплены передачами 77 и 78 (фиг. 2) с валами проталки вающих органов А, С и соответственно В.Как показано на чертеже, застопоривающие собачки 13 и 14 составляют одно целое с качающимися рычагами 73 и 74, имеющими криволиней.ные дорожки 13" и 14, которые взаимодействуют с роликами 21" и 22 на хвостовиках собачек 21 и 22,поворотно поддерживаемых плечами21 и 22 на валах 17 и 78.Шатуны 19 и 20 между эксцентриками 19 и 20 и плечами 21 и 22 устроены телескопическими с включением сильных пружин, которые уступают появляющимся усилиям, позволяя эксцентрикам вращаться дальше, но без какого-либо действия, в случае защемления нроталкивающих лопастей в их цилиндрах,;вследствие засорения материлом.Условия, которым должен удовлетворять аппарат при пользовании им, меняются, конечно, в зависимости о; , рода обрабатываемого материал,Если требуется, например, нагревать или высушивать, или подвергать той или другой обработке влажную или , пластичную массу, аппарат можно по) догревать до однообразной темпера туры или до температуры, постепенно возрастающей по его длине, причем нагревание можно производить снаружи, например, огнем, газовыми струями илн паровой рубашкой, или же внутри, вводя в камеру горячий воздух, пар или иные газы,Если масса входит в аппарат в го-рячем состоянии и должна быть в немохлаждена, то охлаждейие аппаратаможно производить каким-либо спо, собом, например, посредством рубаш ки, в которой протекает холодная вода или путем введения холодного воздуха или холодных газов внутрь аппарата. В том и другом случаепроталкивающие лопасти могут быть устроены пустотелыми для введения в них нагревательной или охлаждающей среды,Проталкивающие лопасти можно делать из металла, бетона или другого материала, причем их скребущие выступы могут быть снабжены металлическими башмаками или иным образом допускать смену при изнашивании. Подобным же образом камера может быть устроена из огнеупорного кирпича или иного неметаллического материала или же может состоять из металла, снабженного соответствующей футеровкой.Аппарат можно приспособить для обработки материала при повышенном или пониженном давлении, при одновременном нагревании нли охлаждении. Предмет изобретения.1, Аппарат для тепловой обработки различных углеродсодержащих материалов с принудительным проталкиванием этих материалов через аппарат, отличающийся тем, что внутри аппарата установлены проталкивающие лопасти (органы) 4,В,С,О, имеющие форму барабанов с несколькими вогнутыми поверхностями, валы же этих барабанов расположены на таком расстоянии друг от друга, что траектории движения барабанов перекрещиваются.2. Форма выполнения аппарата по п. 1, отличающаяся тем, что внутренние стенки аппарата имеют сводчатые части, габарит которых соответствует траекториям вращения выступов барабанов.3. В аппарате по п. 1 применение приспособления для застопоривания нечетных барабанов, в то время как четным дается частичное движение и наоборот.4. В аппарате по пп. 1 - 3 применение прорезов 9 в выступах бараба-нов и кулаков 70 на стенках аппарата,проходящих при вращении черезпрорезы 9 с целью очищения их и со здания свободного пути для прохо, ждения .воздуха и газов вдоль камерыаппарата.