HU218442B - Forgatható fűtőkamra szilárd anyagokhoz - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya hossztengelye (10) körül forgatható fűtőkamraszilárd anyagokhoz, különösen elgázosítódob (8) hulladék számára, abelső térben (13) egymással lényegében párhuzamosan elrendezettfűtőcsövekkel (12b). A találmány szerinti fűtőkamránál a fűtőcsövek(12b) – keresztmetszetben tekintve – a belső tér (13) fala (33) menténvannak elhelyezve úgy, hogy a fűtőcsöveknek (12b) a belső tér (13)falától mért távolsága és a fűtőcsövek (12b) egymás közötti távolságakisebb, mint a fűtőcsövek átmérőjének fele. ŕ

Description

A találmány tárgya forgatható fütőkamra szilárd anyagokhoz, különösen elgázosítódob hulladékhoz. A fűtőkamra a hossztengelye körül elforgatható. A belső térben több, egymással megközelítőleg párhuzamosan elrendezett fütőcső van elhelyezve.

A fűtőkamrát, különösen elgázosítódobként, hulladék - előnyös módon elgázosító-égető eljárás szerinti - termikus megsemmisítésére használják.

A hulladékmegsemmisítés területén ismert az úgynevezett elgázosító-égető eljárás. Hulladék termikus megsemmisítésére szolgáló eljárást és az annak megvalósítására alkalmas berendezést ismertet például az EP-A-0 302 310 számú szabadalmi bejelentés. Az elgázosító-égető eljárás szerinti termikus hulladékmegsemmisítésre szolgáló létesítmény lényeges részei az elgázosítókamra (pirolízisreaktor) és a nagy hőmérsékletű égetőkamra. Az elgázosítókamra a hulladékszállító berendezésen beadagolt hulladékot svélgázzá és pirolizálási maradék anyaggá alakítja át. A svélgázt és a pirolizálási maradék anyagot megfelelő feldolgozás után a nagy hőmérsékletű égetőkamra égőjéhez vezetik. A nagy hőmérsékletű égetőkamrában tűzfolyós salak keletkezik, amelyet egy kiürítőcsatomán távolítanak el, és amely hűtés után üvegszerű lesz. A keletkező füstgázt füstgázvezetéken át egy kieresztőnyílásként alkalmazott kéményhez vezetik. Ebbe a füstgázvezetékbe elsősorban egy hulladékhőgőz-fejlesztő berendezés mint hűtőberendezés, egy porszűrő berendezés és egy füstgáztisztító berendezés van beépítve.

Elgázosítókamraként (pirolízisreaktorként) rendszerint forgó, viszonylag hosszú elgázosítódobot használnak, amelynek számos párhuzamos fütőcsöve van, amelyeken a hulladék a levegőtől lényegében elzárva felmelegszik. Az elgázosítódob a hossztengelye körül forog. Az elgázosítódob hossztengelye előnyös módon a vízszinteshez képest kissé lejt, úgyhogy a szilárd elgázosítandó anyag az elgázosítódob kimeneténél összegyűlik, és onnan egy kihordócsövön át hordható ki. Forgás közben a hulladékot a futócsövek felemelik, majd újból leejtik. Emiatt és az utánmozduló hulladék miatt a szilárd anyag [por, széntörmelék (koksz), kavicsok, üveg-, fém-, kerámiadarabok stb.] szállítása az elgázosítódob kihordónyílásának irányába történik.

Az ilyen futőkamra esetében, különösen a hulladék izzításakor fontos, hogy az egyes fütőcsövek révén a lehető legnagyobb futófelület álljon rendelkezésre. Ennek a célnak az elérése érdekében az ismert megoldás szerint eddig egyedi fűtőcsövek sorait alkalmazták, amelyek az elgázosítódob keresztmetszetét tekintve egyenes vonalban nyúltak az elgázosítódob belső falától a belső tér irányába. Az ismert megoldás szerint kiegészítőleg a belső falon és annak mentén alkalmanként fütőcsöveket („periferikus fűtőcsövek”) helyeztek el, természetesen csak igény szerint. Egy esetben sem alkalmaztak eddig gyakorlatilag zárt csőkört, azaz hézagmentes csőkört. Az adott esetben szabálytalan távolságban elhelyezett fütőcsövek periferikus elrendezésében például egy hézag lehetett azon a helyen, ahol lehetőség volt az elgázosítódob bejárására, például egy búvónyílás elhelyezése révén. Azonkívül meg kell jegyezni, hogy a belső falon lévő két szomszédos fütőcső közötti távolság eddig gyakorlatilag tetszőleges volt. Ez azt jelenti, hogy ez a távolság szerkezetileg adott volt, és a szükséges futófelülettől függött.

A belső falon lévő fütőcsövek ilyen szabálytalan elrendezése következtében az elgázosítódob köpenyét terhelték a leeső hulladékrészek. Ezenkívül a fémdarabok vagy más szilárd törmelék beszorulhattak az elgázosítódob fala és a közvetlenül szomszédos fütőcsövek közé. Ezáltal a rendelkezésre álló futófelület csökkent.

Találmányunk célja a bevezetőben ismertetett típusú futőkamra olyan kialakítása, hogy a futőkamra belső falának környezetében fütőcsövek formájában elegendően nagy futófelület álljon rendelkezésre a beadagolt hulladék melegítésére vagy pirolizálására. A találmány célja más szavakkal, hogy olyan nagy mértékben csökkentsük fémdarabok vagy más szilárd törmelék beszorulásának a veszélyét, hogy az egyes fütőcsöveknek a fütőkamra belső fala felé eső oldala a hőátadás szempontjától optimálisan használható legyen.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a fűtőcsövek - keresztmetszetben tekintve - a belső tér fala mentén gyakorlatilag zárt sorban vannak elhelyezve.

A találmány tehát azon a megfontoláson alapszik, hogy a nagy futófelület azáltal biztosítható, hogy az egyes fütőcsövek a belső falon a lehető legszorosabban vannak elhelyezve. Más szavakkal, abból a célból, hogy megakadályozzuk az említett törmelék beszorulását a közbenső térbe, a dob belső falán lévő fütőcsöveknek gyakorlatilag zárt köpenyt, hengeres elgázosítódob esetén tehát csőkört kell képezniük. Az egyes fütőcsövek közötti távolságoknak így olyan kicsinek kell lenniük, amennyire lehetséges.

Még egyszer hangsúlyozni kell, hogy egy gyakorlatilag zárt, például kör alakú köteg elhelyezésével elérhető, hogy az egyes fütőcsövek közötti közbenső téren át semmilyen durva anyag ne essen a fütőkamra belső falára, és azt erodálja vagy terhelje. Ezzel tehát biztosítjuk, hogy csak a finom hulladék anyag esik ezeken a hézagokon keresztül a fütőkamra belső falára. Ezzel azt is elérjük, hogy semmilyen fém hulladékdarab vagy más szilárd törmelék nem tud beszorulni az egyes fütőcsövek és a belső fal közé. így csak a finom anyag és a belső térben található gáz van termikus kapcsolatban az egyes fütócsöveknek a belső köpeny felé eső oldalával.

Összefoglalva tehát, a lényeges előnyök abban láthatók, hogy csak finom hulladék anyag eshet a fütőkamra belső falára, és hogy ez a belső fal mechanikailag gyakorlatilag nincs terhelve. Pirolízisreaktor vagy elgázosítódob esetén továbbá jó a fütőcsövek hőcseréje a gázatmoszférába és a finomanyag-rétegbe. A hő, amely a fütőcsövektől sugárirányban kifelé sugárzik ki, így nagyon jól ki van használva.

A találmány előnyös továbbfejlesztése szerint a fiűtőkamra belső falán található fűtőcsövek ellenálló anyagból készült, úgynevezett ütközőhéjakkal védhetők a leeső durva anyagtól. Itt különösen félhengeres héjakról van szó. Ilyen védelemmel azokat a fütőcsöveket is el lehet látni, amelyek (keresztmetszetben tekintve)

HU 218 442 Β egyenes vagy görbe vonalban a futőkamra belsejébe benyúlnak.

A fűtőkamrába való belépéshez rendszerint búvónyílást alkalmaznak. A találmány egy további továbbfejlesztése szerint adott esetben az ilyen búvónyílás környezetében vakcsöveket (dummy) helyeznek el a fűtőcsövek sorában. Ezek a vakcsövek olyan csövek, amelyeken nem áramlik át hűtőgáz. A vakcsövek előnyös módon könnyen leszerelhetők. Ezzel elérhető, hogy a futőkamra üzemelése közben a belső falon lévő fütőcsövek sora zárt, míg amikor a kezelőszemélyzet a búvónyílás környezetében végzi a bejárást, a vakcsövek leszerelése esetén a sor megszakad.

Két szomszédos periferikus fűtőcső és/vagy vakcső közötti távolságnak előnyös módon kisebbnek kell lennie mint a csőátmérő fele. A gyakorlatban úgy találtuk, hogy a 20-40 mm-es távolság szerkezetileg lehetséges és megfelelő.

Az előbb említett vakcsövek átmérőjének ugyanakkorának kell lennie, mint a belső falon elhelyezett periferikus fűtőcsöveké.

Az előnyös módon zárt csőkör fűtőkamra belső falától mért távolságának a lehető legkisebbnek kell lennie. Ezt a távolságot rendszerint szerkezeti előírások határozzák meg, például a fűtő- és/vagy vakcsöveknek a véglaphoz való rögzítésével. Általában ez a távolság 20-40 mm között lehet.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben, ábráink segítségével, amelyek közül az

1. ábra egy elgázosítóberendezés elvi metszete, elgázosítódobbal a hulladék számára, amely elgázosítódob az elgázosító-égető eljárás során használható, a

2. ábra az 1. ábra szerinti elgázosítódobban lévő fűtőcsövek egy első elrendezésének keresztmetszete, a

3. ábra az 1. ábra szerinti elgázosítódobban lévő fűtőcsövek egy második elrendezésének keresztmetszete.

Az 1. ábra szerint a szilárd A hulladékot a 3 ejtőaknával ellátott 2 tápláló- vagy adagolóberendezésen és a 6 motorral hajtott, a 7 adagolócsőben elhelyezett 4 csigán át, központosán visszük be a pirolízisreaktorba vagy a 8 elgázosítódobba. A 8 elgázosítódob ábrán látható kiviteli alakja egy belső fűtésű, 10 hossztengelye körül forgatható elgázosítódob vagy pirolízisdob, amelynek hossza 15-30 m, 300-600 °C-on működik, oxigéntől lényegében elzárva üzemeltetjük, és illékony s svélgáz mellett szilárd f pirolizálási maradék anyagot állít elő. A találmány szerinti belső csövezésű 8 elgázosítódob nagyszámú (például 50-200), a 13 belső térben elhelyezett, egymással párhuzamosan elrendezett 12 fűtőcsövet tartalmaz. A 12 fütőcsövek közül az 1. ábrán csak négyet ábrázoltunk. A jobb oldali vagy „meleg” végen egy nyugvó, tömített 14 futőgáz-beeresztő kamra formájában egy beeresztőnyílás van a h fütőgáz számára, és a bal oldali vagy „hideg” végen egy nyugvó, tömített 16 fűtőgázkieresztő kamra formájában egy kieresztőnyílás van a h fűtőgáz számára. A 8 elgázosítódob 10 hossztengelye előnyös módon a vízszinteshez képest lejt, úgyhogy a kieresztőnyílás a jobb oldalon lévő „meleg” végen mélyebben fekszik, mint az A hulladék számára szolgáló, bal oldalon látható beeresztőnyílás. A 8 elgázosítódob előnyös módon kisebb nyomás alatt van, mint a környezet.

A pirolízishez használt 8 elgázosítódob után a kimeneti vagy kihordási oldalon egy, a dobbal együtt forgó, központosán elhelyezett 17 kihordócsövön át egy 18 kihordóberendezés van kapcsolva, amely az s svélgáz eltávozásához a 20 svélgázleszívó karmantyúval és a szilárd f pirolizálási maradék anyag leadásához a 22 pirolizálásimaradékanyag-kimenettel van ellátva. A 20 svélgázleszívó karmantyúhoz kapcsolódó svélgázvezeték össze van kötve egy (nem ábrázolt), nagy hőmérsékletű égetőkamra égőjével.

A 8 elgázosítódob forgómozgását a 10 hossztengelye körül hajtóműként kialakított 24 hajtás hozza létre, amely a 26 motorhoz kapcsolódik. A 24 hajtás és a 26 motor például egy fogaskoszorúval van kapcsolatban, ami a 8 elgázosítódob kerületén van rögzítve. Láthatók még a 8 elgázosítódob 27 csapágyai.

Az 1. ábrából kitűnik, hogy a 12 fütőcsövek egyik végükkel egy első, 28 véglaphoz, másik végükkel egy második, 30 véglaphoz vannak rögzítve. A 28,30 véglapokhoz való rögzítés olyan, hogy a 12 fütőcsövek előnyös módon könnyen cserélhetők. A 12 fütőcsövek vége egy nyíláson át kinyúlik a 13 belső térből balra a 16 futőgáz-kieresztő kamrába, illetve jobbra a 14 futőgáz-beeresztő kamrába. A 12 fűtőcsövek tengelye merőleges a 28, 30 véglapok felületére. Az ábrázolt felépítésnél figyelembe vettük, hogy az egyes 12 fütőcsövek termikusán és mechanikailag nagyon igénybe vannak véve, és hogy a 28, 30 véglapok, amelyeket csőrácsként vagy dobesőfenékként is jelölhetnénk, a 8 elgázosítódob 10 hossztengelye körül a dobbal együtt forognak.

A 28, 30 véglapok között van két X, Y támasztóhely a 12 fűtőcsövek megtámasztására, amik egyébként esetleg belógnának. Az A hulladék szállításának irányába tekintve az első, X támasztóhely a 8 elgázosítódob teljes 1 hosszának körülbelül az egyharmadánál (1/3 1), a második, Y támasztóhely körülbelül a kétharmadánál (2/3 1) helyezkedik el. Itt fémből, például acélból készült, lekerekített lyukas lap formájában 31, 32 tartóvagy támasztókonzolok vannak. Ezek a 33 belső falon vannak rögzítve.

A 12 fütőcsövek olyan konfigurációban lehetnek elhelyezve, amely a 2. ábrán, valamint a 3. ábrán látható. A dobban nagyszámú, periferikusán elhelyezett 12b fűtőcső és nagyszámú, görbe, illetve egyenes vonalak mentén elhelyezett 12a fűtőcső van az inkább központosán elhelyezkedő hulladék melegítésére. A görbület a 8 elgázosítódob 35 forgásirányához képes hátrafelé döntött.

A 2. ábrából kitűnik, hogy a belül lévő 12a fütőcsövekből hat rövidebb és hat hosszabb, nem sugárirányú sor van. A periferikus 12b fűtőcsövek egy gyakorlatilag hézagmentes vagy zárt körben találhatók a 8 elgázosítódob 33 belső falának közelében.

A nem sugárirányú sorok a 2. és 3. ábra szerint a 33 belső fal környezetében kezdődnek. Ezek a sorok

HU 218 442 Β

- és ennek különös jelentősége van - a 35 forgásirányhoz képest hátrafelé döntöttek (lásd a 2. ábrát), illetve lejtenek (lásd a 3. ábrát). Ez biztosítja, hogy a 10 hossztengely körüli forgáskor a 12a, 12b fütőcsöveken összegyűlő A hulladék időben leesik, és nem tud jelentős esési magasságot elérni. Ily módon a hulladékban lévő törmelék által okozott károsítás veszélye jelentősen csökken.

Az érthetőség kedvéért a 3. ábrán bejelöltük az egyes sorok irányítottsága és a 8 elgázosítódob falához az adott sor talppontjában húzott érintő közötti α tompaszöget.

Az A hulladék jó elgázosítását szolgálja az is, hogy az egyes 12a futőcsövek egymástól mért távolsága kisebb, mint az adott sor 12a fütőcsövének fél átmérője. Ez a periferikus 12b futőcsövekre is vonatkozik.

A 3. ábrán egyetlen lineáris soron jelöltük a 40 védő- vagy ütközőhéjakat. A többi lineáris sor - ugyanúgy, mint a 12a futőcsövek görbe sorai a 2. ábrán - a központi 10 hossztengely felől nézve szintén be van fedve ilyen, ellenálló anyagból készült 40 ütközőhéjakkal. Ugyanez vonatkozik az 50 ütközőhéjakra, amelyek a 2. és 3. ábrán lévő periferikus 12b fütőcsöveket védhetik. Az áttekinthetőség kedvéért ezekből az 50 ütközőhéjakból a 3. ábrán csak kettőt ábrázoltunk.

A 3. ábrán látható még, hogy a vázlatosan ábrázolt 60 búvónyílás környékén, amelyen át a karbantartási vagy javítási munkák során a személyzet be tud lépni a 13 belső térbe, a 12b futőcsövek körgyűrű alakú sorát az azonos hosszúságú és azonos külső átmérőjű 12D vakcsövek teljesen kiegészítik. Ezek a 12D vakcsövek a 28, 30 véglapokon könnyen oldhatóan vannak rögzítve. Karbantartáskor vagy javításkor ezeket eltávolítjuk.

Üzemelés közben valamennyi 12b, 12D cső gondoskodik arról, hogy csak finom anyagok kerülhessenek a belső falra. Egészében nézve a 12b, 12D csövek egy gyakorlatilag hézagmentes, zárt körgyűrűben, szoros szomszédságban vannak elhelyezve.

Claims (5)

1. Hossztengelye (10) körül forgatható fütőkamra szilárd anyagokhoz, különösen elgázosítódob (8) hulladék (A) számára, a belső térben (13) egymással lényegében párhuzamosan elrendezett futőcsövekkel (12b), azzal jellemezve, hogy a futőcsövek (12b) - keresztmetszetben tekintve - a belső tér (13) fala (33) mentén vannak elhelyezve úgy, hogy a fütőcsöveknek (12b) a belső tér (13) falától mért távolsága és a futőcsövek (12b) egymás közötti távolság kisebb, mint a futőcsövek átmérőjének fele.

2. Az 1. igénypont szerinti fütőkamra, azzal jellemezve, hogy a futőcsövek (12) távolsága a belső tér (13) falától 20 és 40 mm között van.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fűtőkamra, azzal jellemezve, hogy a fütőcsövek (12b) egymás közötti távolsága 20 és 40 mm között van.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti fűtőkamra, azzal jellemezve, hogy a futőcsövek (12b) egy része könnyen leszerelhető vakcsővel (12D) van helyettesítve.

5. A 4. igénypont szerinti fütőkamra, azzal jellemezve, hogy a vakcsövek (12D) átmérője megegyezik a fütőcsövek (12b) átmérőjével.