Установка для обезвреживания отходов

Установка для обезвреживания отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. П. Титов, Г. М. Алексеев, В. Т. Зайцев, Л. А. Серотеини С. Е. Кривега

--Д 601 I

Опытный полигон"Красный Бор" Ленинградского " " ®АЯ городского Совета депутатов трудящихся - -"". . 0Tpy

1 (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ

Изобретение относится к технике установок для обезвреживания промышленных отходов, использующих в качестве топлива вторичные ресурсы.

Известна установка лля термического обезвреживания жидких промышленных отходов с использованием в качестве топлива жидких горючих отходов, неподлежащих регенерации.

Установка содержит резервуар, в котором закреплена металлическая цилиндрическая труба, имеющая камеру сгорания и нефутерованную часть - теплообменник, а также отвод отходящих газов (1). Однако в этой установке нельзя использовать в качестве топлива твердые горючие отходы для снижения затрат других видов топлива, в том числе жидких горючих 1$ отходов.

Твердые отходы требуют их измельчения и сжигания в отдельных установках или же накапливаются и вывозятся на свалйи.

Цель изобретения — повышение экономичес20 кой эффективности прн термическом обезвреживании жилких промышленных отходов эа счет использования в качестве топлива изношенных

2 резиновых покрышек без их предварительного измельчения.

Цель достигается тем, что в установке для обезвреживания отходов, содержащей резервуар для жидких отходов, в котором размещена металлическая труба, имеющая футерованную камеру сгорания с устройствами для подачи топлива, воздуха и паров отходов, нефутерованная часть (теплообменник) н патрубок для отвода отходящих газов, камера сгорания снабжена направляющим и загрузочным устройствами, причем загрузочное устройство установлено в ней эа устройствами для подачи топлива и воздуха, а камера сгорания выполнена с диаметром, равным 2 — 3 диаметра покрышки и длиной, равной 3 — 5 диаметра покрышки. Загру. эочное устройство выполнено в виде вертикальной шахты прямоугольного сечения и снабжено крышкой с противовесом, выполненной, с возможностью поворота внутрь шахты. Направляющее устройство выполнено в виде лотка с перилами, примыкающего к крышке загрузочного устройства, и установлено под углом 5-10 к горизонтали.

887884

Выполнение камеры сгорания с диаметром, равным 2 — 3 диаметра покрышки, обеспечивает устойчивое горение и безопасность работы.

Уменьшение диаметра камеры сгорания резко повышает сопротивление газовому потоку, ведет к ухудшению аэродинамического режима, так как в этом случае покрышка перекрывает больк;ую площадь живого сечения камеры сгорания.

Для разогрева покрышек и их догорания, т. е. для организации режима незатухающего tO горения и обеспечения полного сгорания покрышек необходимо в камере сгорания поддерживать температуру не ниже 800 — 850 С. Увеличение диаметра камеры сгорания более 3 диаметров покрышки ведет к такому увеличению объема камеры сгорания, что происходит снижение температуры в камере при том же расходе топлива. А это, в свою очередь, увеличивает время горения покрышки и, следовательно, снижает производительность установки. Кроме того, увеличение диаметра камеры сгорания более 3 диаметров покрышки ведет к увеличению общих габаритов всей установки, расходованию материалов и средств, т. е. экономически невыгодно и неоправдано.

Камера сгорания установки термического обезвреживания промотходов представляет собой футерованную часть металлической трубы. Футеровка выполнена из огнеупорного кирпича с целью предотвращения прогорания металлической

30 трубы в зоне высоких температур порядка

1100-1200 C . В конце камеры сгорания расположен ввод принудительной подачи паров из резервуара для прокалки и обезвреживания содержащихся в них токсичных органических примесей, Температрура паров в резервуаре

-100 С. В конце камеры сгорания при смешении паров с отходящими газами температура последних падает до 900 — 950 С, Исходя иэ практики работы длина камеры сгорания должна быть в пределах 3 — 5 диамет46 ров покрышки. Уменьшение длины камеры сгорания приводит к такому.приближению ввода паров к месту горения покрышки, когда охлаждающее воздействие паров ведет к замедлению горения покрышки и даже к затуханию.

Увеличение длины камеры сгорания более 5 диаметров покрышки приводит к уменьшению утилизации тепла от сгорания жидких горючих отходов и резиновых покрышек при той же общей длине металлической трубы, так как SO теплопроводность футеровки значительно меньше теплопроводности стальной стенки.

Направляющее устройство расположено под углом 5 — 1О к горизонтали для обеспечения равномерного скатывания покрышки на у крышку люка. Уменьшение угла наклона лотка . меньше 5 нецелесообразно, так как под действием сил трения покрышка может задержать4 ся на лотке. Увеличение угла наклона более

10 связано с увеличением высоты подъема покрышки на верхнюю (начальную) часть лотка, а следовательно, с возрастанием физических (или иных) усилий по подъему покрышки на лоток при неизменной удаленности места погрузки покрышки от загрузочного люка.

Верхняя часть лотка удалена от загрузочного люка на расстояние, обусловленное безопасными условиями работы по погрузке покрышки, примерно на 3 — 4 м.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит металлическую трубу 1, имеющую футерованную камеру 2 сгорания с устройствами 3 и 4 для подачи топлива и воздуха соответственно, за которыми размещено загрузочное устройство 5 с крышкой 6. Крышка имеет шарнирное соединение 7 и противовес

8. Остальная часть металлической трубы 1 выполнена нефутерованной и является теплообменником, в конце которого имеется патрубок 9. для отвода отходящих газов. Металлическая труба размещена в резервуаре 10 на опорах 11 таким образом, что не касается стенок резервуара. Резервуар закрыт крышкой 12, в которой выполнен паросборник 13, пары отходов из которого по трубопроводу 14 вентилятором

15 подаются в камеру сгорания.

Резервуар заполняется негорючими жидкими отходами по трубопроводу 16. Уровень отходов поддерживается постоянным. Для конроля за процессом горения в металлической трубе установлены контрольно — измерительные приборы 17.

Направляющее устройство выполнено в виде лотка 18 с перилами 19 и установлено под углом к горизонтали для свободного скатывания покрышки 20 к загрузочному устройству.

Установка работает следующим образом.

В резервуар 10 через трубопровод 16 подаются жидкие негорючие отходы так, что они полностью со всех сторон. омывают металлическую трубу 1, расположенную на нескольких опо рах 11, уложенных на дно резервуара. Чтобы негорючие отходы не могли слиться в камеру, загрузочное устройство 5 герметично состыковано с металлической трубой 1. Зеркало жццких промышленных отходов постоянно поддерживается выше верхней точки металлической трубы 1. Устройством 4 подается в камеру 2 воздух, а устройством 3 навстречу воздушному потоку подаются жидкие горючие отходы, неподлежащие регенерации, что повышает эффективность распыления жидких горючих отходов, которые используются в качестветоплива. Происходит их поджигание и интен-сивное сгорание. Температура в камере сгорания доводится до 800 — 850 С и фиксируется приборами.

В настоящее время в городах, крупных автохозяйствах, аэропортах и т. и. л.аплива-. ется большое количество отработанных резиновых покрышек. Они бесконтрольно вывозятст на свалки, отработанные карьеры и т. п., что приводит к загрязнению окружающей среды.

Конструкция установки дает возможность экономить обычное топливо, заменив его сжиганием неутилизируемых вторичных ресурсов— горючих отходов, использовать выделяющееся тепло для термического обезвреживания жидких промышленных отходов (при оптимальных режимах термического обезвреживания жидких промышленных отходов экономия жидкого топлива составляет не менее 50%) и исключить накопление и вывоз на свалки отработанных резиновых покрышек.

1. Установка для обезвреживания отходов, содержащая резервуар для жидких отходов, в котором размещена металлическая труба, имеющая футерованную камеру сгорания с устройствами для подачи топлива, воздуха и паров отходов, нефутерованную часть и патрубок дь отвода отходящих газов, о т л н ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения экономичес кой .эффективности при термическом обезвреживании жидких отходов за счет использования в качестве топлива изношенных резиновых покрышек беэ их предварительного измельчения, камера сгорания снабжена направляющим и загрузочным устройствами, причем загрузочное устройство установлено эа устройствами для подачи топлива и воздуха, а камера сгорания выполнена с диаметром, равным 2 — 3 диаметра покрышки, и длиной, равной 3 — 5 диаметра покрышки.

2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, загрузочное устройство выполнено в виде вертикальной шахты прямоугольного сечения и снабжено крышкой с противовесом, выполненной с возможностью поворота внутрь шахты.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что направляющее устройство выполнено в виде лотка с перилами, примыкающего к крышке загрузочного устройства, и установлено под уголом 5 — 10 к горизонтали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Информация "Опыт очистки стоков и вы55 брасов промышленных и жилых комплексов и охрана окружающей среды, ред. Хосид Е. Д., 1977.

5 887884

При разогреве камеры сгорания до 800— ь

850 С количество подаваемого воздуха увеличивается и составляет около 12000 нмз/ч.

Одновременно с увеличением подачи воздуха на лоток 18 подается покрышка 20, кото- 5 рая скатывается, удерживаемая перилами 19 лотка, на крышку 6 загрузочного устройства.

Под действием веса покрышки крышка 6 открывается внутрь, и покрышка падает в камеру сгорания.

1О

Как только покрышка 20 соскользнет с крышки 6, последняя под действием противовеса 8 закрывается. В то время, когда крышка 6 открыта, идет охлаждение камеры сгорания. Для уменьшения потерь тепла из камеры сгорания загрузочное устройство в сечении должно иметь как можно меньшую площадь.

Для этой цели оно в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, большая сторона которого немного больше диаметра покрышки, 20 а меньшая сторона немного больше ширины покрышки.

Режим незатухающего горения и эффективность процессов разогрева, горения и догорания. покрышек обеспечиваются постоянной подачей 55 жидких горючих отходов в камеру сгорания и выбранными размерами камеры сгорания.

Когда температура в камере сгорания понизится до 800 — 850 С, что соответствует моменту догорания покрышки, в камеру сгорания 50 подается следующая покрышка и процессы разогрева, горения и догорания покрышек повторяются.

Воздух в камере сгорания расходуется на сгорание жидких горючих отходов и материала покрышки (резины). При температуре 1100— о

1200 С происходит полное сгорание покрышки и жидкого топлива (горючих отходов). Отходящие газы иэ камеры сгорания проходят нефутерованную часть металлической трубы и выводят- 0 ся в атмосферу.

Эа счет передачи тепла от раскаленных отходящих газов через нефутерованную металлическую стенку трубы жидкие негорючие отходы в резервуаре начинают испаряться. Пары из резервуара собираются специальным вентилятором

15 и направляются по трубопроводу 14 в камеру сгорания установки для обезвреживания органических примесей, т. е. сжигания их до соединений, безвредных для окружающей среды.

Для увеличения утилизации тепла от отходящих газов большая часть металлической трубы 1 нефутерована. Этим достигается полная утилизация тепла отходящих газов и температура их на выходе из выхлопной трубы не превышает 200 С. Осадок, образующийся на дне резервуара н в трубе, механически удаляется во время профилактических осмотров.

Формула изобретения

Составитель Т Лепахина

Техред И.Нипц

Редактор Г. Пестрова

Корректор С. (Помак

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная. 4

Заказ 10705/8 Тираж 609

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раупккая наб., д. 4/5