Нагревательный модуль для использования в пирогидролизном реакторе - RU2016101120A

1. Нагревательный модуль (1) для использования в пирогидролизном реакторе (2), причем нагревательный модуль (1) содержит:

- систему (10) распределения топлива, находящуюся в гидравлическом соединении с источником (2') топлива,

- несущий элемент (20), имеющий несколько (30) встроенных стыковочных узлов, причем стыковочный узел (31) из нескольких (30) стыковочных узлов содержит стыковочный элемент (32), причем стыковочный элемент (32) стыковочного узла (31) находится в гидравлическом соединении с системой (10) распределения топлива,

- несколько (40) горелочных узлов, расположенных на несущем элементе (20), причем горелочный узел (41) из нескольких (40) горелочных узлов содержит соединительный элемент (42) и горелочный элемент (43), причем соединительный элемент (42) находится в гидравлическом соединении с горелочным элементом (43), причем соединительный элемент (42) разъемно соединен со стыковочным элементом (32) стыковочного узла (31), и причем соединительный элемент (42) находится в гидравлическом соединении со стыковочным элементом (32) стыковочного узла (31).

2. Нагревательный модуль (1) по п. 1, отличающийся тем, что горелочный узел (41) из нескольких (40) горелочных узлов, кроме того, содержит окислительный элемент (44) для подачи окислительной среды к горелочному узлу (41), причем окислительный элемент (44) разъемно соединен с несущим элементом (20), причем горелочный элемент (41) и окислительный элемент (44), предпочтительно, независимо друг от друга являются присоединяемыми к несущему элементу (20) и/или независимо друг от друга отсоединяемыми от несущего элемента (20).

3. Нагревательный модуль (1) по п. 1, отличающийся тем, что стыковочный узел (31) содержит выемку (33), простирающуюся полностью через несущий элемент (20) в направлении (101) вверх, указывая от нижней части (21) несущего элемента к верхней части (22) несущего элемента (20), причем нижняя

часть (21) и верхняя часть (22) в каждом случае простираются по существу параллельно плоскости основной протяженности (100) несущего элемента (20), причем горелочный элемент (43) горелочного узла (41) является вставляемым в выемку (33), причем горелочный элемент (43) горелочного узла (41), предпочтительно, является трубкой (43) горелки, причем выемка (33) стыковочного узла (31), предпочтительно, выполнена для принудительной фиксации трубки (43) горелки относительно перемещения трубки (43) горелки параллельно плоскости основной протяженности (100) несущего элемента (20).

4. Нагревательный модуль (1) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что горелочный элемент (43) горелочного узла (41) имеет хвостовой конец (43') и головной конец (43''), причем соединительный элемент (42) горелочного узла (41) прикреплен к хвостовому концу (43') горелочного элемента (43), причем горелочный элемент (43) является вставляемым, головным концом (43'') вперед, в направлении (101) вверх, от нижней части (21) к верхней части (22), в выемку (33) стыковочного узла (31), причем стыковочный элемент (32) стыковочного узла (31) и соединительный элемент (42) горелочного узла (41) выполнены для закрепления горелочного элемента (43) на нижней части (21) несущего элемента (20) посредством соединения с принудительной фиксацией между стыковочным элементом (32) и соединительным элементом (42).

5. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что система (10) распределения топлива закреплена на несущем элементе (20), предпочтительно на нижней части (21) несущего элемента (20), посредством соединения с силовым замыканием и/или адгезивного соединения, или тем, что система (10) распределения топлива образует монолитную часть несущего элемента (20).

6. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что горелочный элемент (42) горелочного узла (41) закреплен на нижней части (21) несущего элемента (20) посредством соединения (35) с геометрическим замыканием и/или соединения (36) с силовым замыканием между стыковочным элементом (32) стыковочного узла (31) и соединительным элементом (42) горелочного узла (41).

7. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что несущий элемент (20) выполнен с возможностью разъемного соединения с реакционной камерой (3) пирогидролизного реактора (2), причем несущий элемент (20), предпочтительно, является базовой плитой (20) реактора (2) с псевдоожиженным слоем, причем внутренняя стенка, предпочтительно нижняя стенка, реакционной камеры (3) реактора (2), по меньшей мере, частично образована верхней частью (22) несущего элемента (20).

8. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что несущий элемент (20) содержит камеру (50) распределения окислителя, расположенную между верхней частью (22) и нижней частью (21) несущего элемента (20), причем камера (50) распределения окислителя находится в гидравлическом соединении с источником окислителя и несколькими (40) горелочными узлами.

9. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что горелочный узел (41) содержит другой соединительный элемент (42') и окислительный элемент (44), причем другой соединительный элемент (42') разъемно соединен со стыковочным узлом (31) на верхней части (22) несущего элемента (20), причем окислительный элемент (44) находится в гидравлическом соединении с камерой (50) распределения окислителя несущего элемента (20), причем посредством окислительного элемента (44) и горелочного элемента (43) в головной области (41'') горелочного узла образована двухкомпонентная форсунка (45), причем двухкомпонентная форсунка (45) выполнена для смешения топливной среды, подаваемой через отверстие (46) головного конца (43'') трубки (43) горелки, с окислительной средой, подаваемой через камеру (50) распределения окислителя в окислительный элемент (44), причем окислительный элемент (44) содержит другое отверстие (46') для выпуска горючей смеси из окислительной среды и топливной среды в реакционную камеру (3).

10. Нагревательный модуль (1) по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что окислительный элемент (44) является окислительной трубкой (44), концентрично расположенной вокруг трубки (43) горелки, причем трубка (43) горелки заканчивается внутри окислительной трубки (44), причем на внутренней стенке окислительной трубки (44) расположено направляющее средство, причем трубка (43) горелки принудительно зафиксирована направляющим средством.

11. Пирогидролизный реактор (2), прежде всего реактор (2) с псевдоожиженным слоем, выполненный для проведения пирогидролизного процесса, причем реактор (2) содержит реакционную камеру (3) с нагревательным модулем (1) по одному из предшествующих пунктов.

12. Способ обслуживания нагревательного модуля (1) по одному из пп. 1-10, причем несколько (40) горелочных узлов содержат долю (40) дефектных горелочных узлов, причем дефектный горелочный узел (41) из доли (40) дефектных горелочных узлов содержит дефектный горелочный элемент (43), причем на первом шаге обслуживания соединительный элемент (42), закрепленный на хвостовом конце (43') дефектного горелочного элемента (43), отсоединяют от стыковочного элемента (32) стыковочного узла (31), сопряженного с дефектным горелочным узлом (41), причем на втором шаге обслуживания дефектный горелочный элемент (43) удаляют из выемки (33) стыковочного узла (31) несущего элемента (20) путем извлечения дефектного горелочного элемента (43), хвостовым концом (43') вперед, в направлении (101') вниз, причем на третьем шаге обслуживания обеспечивают исправный горелочный элемент (43) для замены дефектного горелочного элемента (43), причем на четвертом шаге обслуживания исправный горелочный элемент (43) вставляют в выемку (33) стыковочного узла (31), головным концом (43'') вперед, в направлении (101) вверх, причем на пятом шаге обслуживания соединительный элемент (42), прикрепленный к исправному горелочному элементу (43), разъемно соединяют со стыковочным элементом (32).

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что другой дефектный горелочный узел (41) из доли (40) дефектных горелочных узлов содержит дефектный окислительный элемент (44), причем дефектный окислительный элемент (44) отсоединяют от несущего элемента (20), причем исправный окислительный элемент (44) разъемно соединяют с несущим элементом (20).

14. Способ изготовления нагревательного модуля (1) для использования в пирогидролизном реакторе (2), прежде всего реакторе (2) с псевдоожиженным слоем, причем на первом шаге обеспечивают систему (10) распределения топлива и приводят ее в гидравлическое соединение с источником (2') топлива, причем на втором шаге обеспечивают несущий элемент (20), имеющий несколько (30) встроенных стыковочных узлов, причем каждый стыковочный узел (31) из нескольких (30) стыковочных узлов оснащают стыковочным элементом (32), причем стыковочный элемент (32) соединяют в гидравлическое соединение с системой (10) распределения топлива, причем на третьем шаге несколько (40) горелочных узлов располагают на несущем элементе (20), причем горелочный узел (41) из нескольких (40) горелочных узлов оснащают соединительным элементом (42) и горелочным элементом (43), причем соединительный элемент (42) приводят в гидравлическое соединение с горелочным элементом (43), причем соединительный элемент (42) разъемно соединяют со стыковочным элементом (32) стыковочного узла (31), и причем соединительный элемент (42) приводят в гидравлическое соединение со стыковочным элементом (32) стыковочного узла (31).

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что на четвертом шаге, во временном отношении после по меньшей мере одного или всех из первого шага, второго шага и третьего шага, несущий элемент (20) разъемно закрепляют на реакционной камере (3) пирогидролизного реактора (2).