Ротационный термодесорбер
Владельцы патента RU 2340413:
Шлеппер Григорий Яковлевич (RU)
Левин Евгений Владимирович (RU)
Шарипов Александр Авхадеевич (RU)
Изобретение относится к центрифугированию, в частности к переработке твердых нефтесодержащих отходов, замазученной земли в ротационном термодесорбере. Ротационный термодесорбер состоит из бункера с дозатором, входной камеры, кожуха, вращающегося барабана с шарами и жестко закрепленными на нем лопатками, выходной камеры, камеры топки, газовых горелок. Вращающийся барабан снабжен установленным внутри него малым вращающимся барабаном, оба барабана снабжены с внешней стороны жестко установленными на них лопатками, расположенными в ряд под углом к оси вращения барабанов, и жестко закрепленными на них радиальными направляющими с упорами для перемещения установленных в них шаров, расположенными, так же, как и лопатки, снаружи вращающихся барабанов. Радиальные направляющие для шаров выполнены занимающими не менее половины длины окружности внешних диаметров вращающихся барабанов. Вращающийся барабан имеет два окна, расположенные под углом 90° друг к другу, одно из которых имеет возможность периодического совмещения с входной и выходной камерами, а другое - с полостью между кожухом и внутренней полостью вращающегося барабана. При этом вращающийся барабан и малый вращающийся барабан выполнены с возможностью поворота относительно друг друга в противоположные стороны, а направляющие с упорами вращающегося барабана выполнены с возможностью подъема шаров снизу вверх при совмещении одного из его окон с выходной камерой. Проблемой, решаемой данным изобретением, является повышение интенсивности процесса десорбции за счет увеличения пути прохождения замазученной земли во вращающемся барабане. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к центрифугированию, в частности к переработке твердых нефтесодержащих отходов, замазученной земли в ротационном термодесорбере. Система центрифугирования позволяет выделить жидкотекучие составляющие нефти.
Известен ротационный термодесорбер, описанный в статье «Переработка твердых нефтесодержащих отходов» фирмы США «Amrutech, Inc» в 2005 г. на сайте http://www.amrutech.com/rus_oil_liq.html. Ротационный термодесорбер состоит из входной камеры, снабженной шнеком, кожуха с вращающимся наклонным барабаном, выходной камеры, камеры топки, газовых горелок. Входная и выходная камеры расположены на входе и выходе вращающегося наклонного барабана. В барабане жестко установлены лопатки, и катаются шары, разбивающие землю. Замазученная земля перемещается внутри барабана за счет наклона последнего и его вращения. Перемещаясь, она прогревается и освобождается от нефтяных веществ, содержащихся в ней. Лопатки перемешивают землю, а шары исключают возможность спекания в большие куски, т.е. разбивают ее.
Недостатком этого ротационного термодесорбера является недостаточная интенсивность процесса десорбции, так как замазученная земля из входной камеры сразу попадает на лопатки вращающегося барабана, который установлен наклонно, и, не успев тщательно очиститься, оказывается в выходной камере. Кроме того, шнековый механизм подачи земли не позволяет дозировано подавать землю.
Задачей, решаемой данным изобретением, является повышение интенсивности процесса десорбции за счет увеличения пути прохождения замазученной земли во вращающемся барабане.
Сущность предлагаемого ротационного десорбера заключается в том, что он состоит из бункера с дозатором, входной камеры, кожуха, вращающегося барабана с шарами и жестко закрепленными на нем лопатками, выходной камеры, камеры топки, газовых горелок. Вращающийся барабан снабжен установленным внутри него малым вращающимся барабаном, оба барабана снабжены с внешней стороны жестко установленными на них лопатками, расположенными в ряд под углом к оси вращения барабанов, и жестко закрепленными на них радиальными направляющими с упорами для перемещения установленных в них шаров, расположенными, так же, как и лопатки, снаружи вращающихся барабанов. Радиальные направляющие для шаров выполнены занимающими не менее половины длины окружности внешних диаметров вращающихся барабанов. Кроме того, вращающийся барабан имеет два окна, расположенные под углом 90° друг к другу, одно из которых имеет возможность периодического совмещения с входной и выходной камерами, а другое - с полостью между кожухом и внутренней полостью вращающегося барабана. При этом вращающийся барабан и малый вращающийся барабан выполнены с возможностью поворота относительно друг друга в противоположные стороны, а направляющие с упорами вращающегося барабана выполнены с возможностью подъема шаров снизу вверх при совмещении одного из его окон с выходной камерой.
Отличительными признаками предлагаемого ротационного десорбера является то, что вращающийся барабан снабжен установленным внутри него малым вращающимся барабаном, оба барабана снабжены с внешней стороны жестко установленными на них лопатками, расположенными в ряд под углом к оси вращения барабанов, и жестко закрепленными на них радиальными направляющими с упорами для перемещения установленных в них шаров, расположенными, так же, как и лопатки, снаружи вращающихся барабанов. Радиальные направляющие для шаров выполнены занимающими не менее половины длины окружности внешних диаметров вращающихся барабанов. Кроме того, вращающийся барабан имеет два окна, расположенные под углом 90° друг к другу, одно из которых имеет возможность периодического совмещения с входной и выходной камерами, а другое - с полостью между кожухом и внутренней полостью вращающегося барабана. При этом вращающийся барабан и малый вращающийся барабан выполнены с возможностью поворота относительно друг друга в противоположные стороны, а направляющие с упорами вращающегося барабана выполнены с возможностью подъема шаров снизу вверх при совмещении одного из его окон с выходной камерой.
Благодаря наличию этих признаков увеличивается путь прохождения нефтесодержащих отходов в термодесорбере. Замазученная земля попадает из входной камеры в наружную полость малого вращающегося барабана, т.е. двигается по внутренней части вращающегося барабана, а затем по наружной части вращающегося барабана или внутренней полости кожуха под действием лопаток, расположенных под углом к оси вращения барабанов. Причем лопатки выполняют две функции - перемещение замазученной земли вдоль оси барабана и ее перемешивание. Шары, установленные в направляющих с упорами, периодически поднимаются под действием упоров к верхнему проему, а затем скатываются по направляющим к нижнему проему и, ударяя по земле, измельчают ее, не давая ей спекаться. Угол в 90° между окнами барабана необходим для обеспечения герметичности термодесорбера и создания в нем пониженного давления.
При этом радиальные направляющие для шаров выполнены занимающими не менее половины длины окружности внешних диаметров вращающихся барабанов.
Предлагаемый ротационный термодесорбер иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
На фиг.1 показан общий вид в разрезе;
на фиг.2 - то же, вид сбоку;
на фиг.3 - то же, разрез по А-А;
на фиг.4 - то же, разрез по В-В.
Ротационный термодесорбер состоит из бункера 1 с дозатором 2, входной камеры 3, имеет кожух 4 с вращающимся барабаном 5, выходную камеру 6, камеру топки 7, газовые горелки 8. На вращающемся барабане 5 жестко установлены лопатки 9 и направляющие 10 с упорами 11 для перемещения шаров 12, установленных в направляющих 10. Вращающийся барабан 5 имеет два окна 13-14, расположенных в противоположных концах на его поверхности под углом 90° друг к другу. Внутри вращающегося барабана 5 установлен на одной оси с ним малый вращающийся барабан 15, снабженный с внешней стороны лопатками 16 и направляющими 17 с упорами 18 для перемещения шаров 19. Вращающийся барабан 5 и малый вращающийся барабан 15 выполнены с возможностью поворота относительно друг друга в противоположные стороны. Между кожухом 4 и барабаном 5 имеется зазор, который можно разделить на нижний проем 20 и верхний проем 21. Направляющие 10, 17 с упорами 11, 18, барабанов 5 и 15 выполнены с возможностью подъема шаров 12, 19 от нижнего проема 20 к верхнему проему 21.
Ротационный термодесорбер работает следующим образом. В начале технологического цикла термодесорбер разогревают, прогоняя через него сухую чистую землю. Температура нагрева может регулироваться интенсивностью газовых горелок 8. Разогрев термодесорбер до рабочей температуры, производят загрузку замазученной земли в бункер 1 с дозатором 2. Далее земля подается с помощью шнекового конвейера или другого устройства во входную камеру 3 и на внешнюю сторону вращающегося барабана 5. Вращающийся барабан имеет окно 13, через которое земля падает на малый вращающийся барабан 15, который вращается в противоположную сторону относительно барабана 5. Оказавшись на малом вращающемся барабане 15, земля подвергается воздействию лопаток 16, которые перемещают ее на определенный шаг за один оборот малого барабана в сторону окна 14, расположенного под углом 90° к окну 13. После воздействия на замазученную землю лопаток 16 малого барабана 15 она подвергается обработке шарами 19, которые, переместившись в верхний проем 21 в результате воздействия на них упоров 18, скатываются по направляющим 17 под действием силы тяжести и разбивают замазученную землю на мелкие фракции, не давая ей спекаться.
Переместившись к окну 14 барабана 5, земля проходит через него, падая на дно кожуха 4. Далее на нее воздействуют лопатки 9 барабана 5 и шары 12. Их воздействие аналогично вышеизложенному - перемещать вдоль оси барабана и измельчать, не давая земле спекаться. Замазученная земля подвергается обработке на всем пути своего движения, пока не достигнет выходной камеры 6, из которой она под действием силы тяжести выгружается в емкости или на разгрузочные транспортеры.
В процессе перемещения замазученная земля прогревается до заданной технологической температуры газовыми горелками 8. В результате нагрева происходит испарение нефтяных веществ, находящихся в ней. При этом жидкая фракция откачивается насосами через нижний патрубок 22, а газы через верхний патрубок 23.
Предлагаемый ротационный термодесорбер по сравнению с прототипом имеет ряд преимуществ, а именно:
- при одинаковых габаритах в два раза увеличивается технологическая длина, таким образом, земля подвергается более глубокой очистке;
- отсутствует наклон термодесорбера, что упрощает его монтаж и эксплуатацию;
- значительно увеличивается эффективность воздействия шаров, так как они поднимаются на высоту и падают, обладая большей потенциальной энергией;
- лопатки выполняют две функции - перемешивают и перемещают замазученную землю.
1. Ротационный термодесорбер, состоящий из бункера с дозатором, входной камеры, кожуха, вращающегося барабана с шарами и жестко закрепленными на нем лопатками, выходной камеры, камеры топки, газовых горелок, отличающийся тем, что вращающийся барабан снабжен установленным внутри него малым вращающимся барабаном, оба барабана снабжены с внешней стороны жестко установленными на них лопатками, расположенными в ряд под углом к оси вращения барабанов, и жестко закрепленными на них радиальными направляющими с упорами для перемещения установленных в них шаров, расположенными так же, как и лопатки, снаружи вращающихся барабанов, кроме того, вращающийся барабан имеет два окна, расположенные под углом 90° друг к другу, одно из которых имеет возможность периодического совмещения с входной и выходной камерами, а другое - с полостью между кожухом и внутренней полостью вращающегося барабана, при этом вращающийся барабан и малый вращающийся барабан выполнены с возможностью поворота относительно друг друга в противоположные стороны, а направляющие с упорами вращающегося барабана выполнены с возможностью подъема шаров снизу вверх при совмещении одного из его окон с выходной камерой.
2. Ротационный термодесорбер по п.1, отличающийся тем, что радиальные направляющие для шаров выполнены занимающими не менее половины длины окружности внешних диаметров вращающихся барабанов.
