RU133588U1 - DEVICE FOR BURNING BULK WASTE IN A CLAMPED LAYER - Google Patents

Abstract

1. Устройство для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое, содержащее: источник сыпучих отходов, оснащенный на выходе регулируемым объемным питателем; камеру предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, установленную на выходе регулируемого объемного питателя и оснащенную по меньшей мере одной вестовой трубой для выпуска в атмосферу водяного пара и отработавших на предварительной сушке продуктов частичного сгорания подсушенных отходов; проточный корпус, разделенный на камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и камеру окислительного пиролиза основной массы сухих отходов; средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля на дожигание в произвольной внешней топке; смеситель горючего аэрозоля, выходящего из камеры окислительного пиролиза, с воздухом, необходимым для дожигания указанного аэрозоля, и средство удаления золы из донной части корпуса, отличающееся тем, что камера предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов выполнена в виде отдельного теплоизолированного короба, контур поперечного сечения которого конгруэнтен контуру входного отверстия в камере частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов; проточный корпус имеет два коаксиальных горизонтальных выступа, между которыми расположена камера частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов, и футерован внутри огнеупорным материалом; в одном из указанных горизонтальных выступов корпуса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения подключенный к источнику воздуха полый толкатель, несущий на торце, обращенном в камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отход�1. A device for burning bulk waste in a sandwiched bed, comprising: a source of bulk waste, equipped with an adjustable volumetric feeder at the outlet; a chamber for preliminary drying of loaded bulk waste, installed at the outlet of an adjustable volumetric feeder and equipped with at least one discharge pipe for releasing water vapor into the atmosphere and the products of partial combustion of the dried waste spent on preliminary drying; flow body, divided into a chamber for partial burning of dried bulk waste and an oxidative pyrolysis chamber for the bulk of dry waste; means for outputting oxidative pyrolysis products in the form of a combustible aerosol for afterburning in an arbitrary external furnace; a mixer of combustible aerosol leaving the oxidizing pyrolysis chamber with air necessary for afterburning the specified aerosol, and means for removing ash from the bottom of the body, characterized in that the chamber for preliminary drying of the loaded bulk waste is made in the form of a separate heat-insulated box, the cross-section contour of which is congruent the contour of the inlet in the chamber for the partial burning of dried bulk waste; the flow body has two horizontal coaxial protrusions, between which there is a chamber for partial burning of dried bulk waste, and is lined inside with refractory material; in one of the indicated horizontal projections of the casing, a hollow plunger connected to the air source is installed with the possibility of reciprocating, bearing on the end facing the partial combustion chamber of the dried bulk solids�

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к конструкции устройств для скоростного высокотемпературного сжигания в зажатом слое такого возобновляемого твердого топлива, как сыпучие бытовые отходы, опавшая листва, щепа, опилки и древесная стружка, торф, лузга семян масличных культур, скорлупа орехов и т.п.и их произвольных смесей. Устройства могут быть использованы как средства очистки природной среды от преимущественно техногенных загрязнений и попутного получения энергии на мусоросжигательных заводах и как средства по меньшей мере частичного самообеспечения энергией предприятий по переработке растительного сырья.The utility model relates to the design of devices for high-speed high-temperature burning in a sandwiched bed of renewable solid fuels such as loose household waste, fallen leaves, wood chips, sawdust and wood shavings, peat, husk of oilseeds, nutshells, etc. and their arbitrary mixtures. The devices can be used as a means of cleaning the environment from predominantly technogenic pollution and associated energy production in incinerators and as a means of at least partial self-supply of energy to plants for processing plant materials.

Уровень техникиState of the art

К сожалению, указанные выше отходы обычно загрязнены негорючими минеральными примесями и имеют влажность, которая может колебаться в широких пределах. Поэтому они трудно воспламеняются и плохо горят, в связи с чем их нередко сжигают с добавкой высококалорийного топлива (см., например: SU 1079954, SU 1163088, SU 1198322 и т.п.).Unfortunately, the above wastes are usually contaminated with non-combustible mineral impurities and have humidity, which can vary widely. Therefore, they are difficult to ignite and burn poorly, and therefore they are often burned with the addition of high-calorie fuel (see, for example: SU 1079954, SU 1163088, SU 1198322, etc.).

Очевидно, что удельный расход добавочного топлива тем больше, чем выше влажность и ниже теплотворная способность подаваемых на сжигание сыпучих отходов.Obviously, the specific consumption of additional fuel is greater, the higher the humidity and the lower the calorific value of bulk waste incinerated.

Ослабление этого недостатка основано на сушке сырых отходов за счет их собственной теплотворной способности и как можно более полной утилизации остатка горючих компонентов. Для этого обычно поступают так:The mitigation of this drawback is based on the drying of raw waste due to their own calorific value and the most complete utilization of the remainder of combustible components. To do this, they usually do this:

массу сырых отходов постепенно сушат,the mass of raw waste is gradually dried,

некоторую часть подсушенных отходов частично сжигают, используя продукты сгорания для сушки подаваемых на сжигание сырых отходов,some of the dried waste is partially burnt, using combustion products to dry the raw waste fed to the burning,

основную часть высушенных отходов пиролизируют при дефиците окислителя с получением аэрозоля, состоящего из горючих газов и мелкодисперсных твердых горючих частиц, иthe bulk of the dried waste is pyrolyzed with an oxidizing agent deficiency to produce an aerosol consisting of combustible gases and finely divided solid combustible particles, and

дожигают такой аэрозоль в топке, которая может служить компонентом водогрейного или парового котла или иного потребителя тепла.afterburning such an aerosol in the furnace, which can serve as a component of a hot-water or steam boiler or other heat consumer.

Из UA №17013 U известно устройство для осуществления такого процесса, имеющее:A device for carrying out such a process is known from UA No. 17013 U, having:

симметричный в плане герметично закрытый сверху внешний корпус, в боковой стенке которого внизу предусмотрено по меньшей мере одно отверстие для подачи воздуха;symmetrical in plan, hermetically sealed from above the outer casing, in the side wall of which at least one hole for air supply is provided below;

симметричный в плане внутренний корпус меньшего поперечного сечения, который коаксиально закреплен внутри внешнего корпуса с кольцеобразным зазором, оснащен вверху центральным загрузочным патрубком для подачи сырых сыпучих отходов, перфорирован не менее чем на половину высоты и в перфорированной части служит воздухораспределителем;symmetrical in plan, the inner casing of a smaller cross section, which is coaxially fixed inside the outer casing with an annular gap, is equipped with a central loading port at the top for supplying raw bulk waste, is perforated at least half the height and serves as an air distributor in the perforated part;

симметричную в плане камеру окислительного пиролиза, которая коаксиально расположена с кольцеобразным зазором во внутреннем корпусе под загрузочным патрубком и ограничена сменным конусообразным или пирамидальным рассекателем сыпучих отходов, состоящим по меньшей мере из трех установленных с осевыми зазорами кольцеобразных элементов;a symmetric oxidation pyrolysis chamber in plan, which is coaxially located with an annular gap in the inner case under the loading nozzle and is limited by a removable cone-shaped or pyramidal bulk waste separator, consisting of at least three ring-shaped elements installed with axial gaps;

составную жаровую трубу для отвода горючего аэрозоля к потребителю, вход в которую подключен к выходу из камеры окислительного пиролиза и в прямую выходную часть которой (как правило, коаксиально) введен патрубок для нагнетания воздуха для дожигания аэрозоля;a composite heat pipe to divert the combustible aerosol to the consumer, the inlet of which is connected to the outlet of the oxidation pyrolysis chamber and into the direct outlet of which (as a rule, coaxially) a nozzle is introduced for pumping air for afterburning the aerosol;

открытый снизу зольник, стенки которого служат днищем внешнего корпуса и наклонены к горизонтали под углом, превышающим угол естественного откоса золы, поступающей из кольцеобразного зазора между внутренним корпусом и камерой окислительного пиролиза.an ash pan opened from below, whose walls serve as the bottom of the outer casing and are inclined to the horizontal at an angle exceeding the angle of repose of ash coming from the annular gap between the inner casing and the oxidation pyrolysis chamber.

Для запуска используют порцию сухого запального топлива типа дров или пропитанного жидким горючим тряпья. В стационарном режиме топливом служат только бытовой мусор и/или растительные отходы, непрерывно подаваемые через загрузочный патрубок. При этом продукты сушки и неполного сгорания этих отходов заполняют практически весь кольцеобразный зазор между стенками внутреннего корпуса и камеры окислительного пиролиза. Действительно:To start using a portion of dry ignition fuel such as firewood or rags soaked in liquid fuel. In stationary mode, fuel is only household waste and / or vegetable waste continuously fed through a loading pipe. Moreover, the products of drying and incomplete combustion of these wastes fill almost the entire annular gap between the walls of the inner case and the oxidation pyrolysis chamber. Really:

перед входом в этот зазор влажные отходы нагреваются частью газообразных продуктов сгорания и теряют избыточную влагу,before entering this gap, the wet waste is heated by part of the gaseous products of combustion and lose excess moisture,

в верхней части этого зазора посушенные отходы постепенно уплотняются, частично сгорают в струях воздуха, поступающего через перфорационные отверстия, и распадаются на полидисперсную смесь твердых горючих частиц и минеральных примесей,in the upper part of this gap, the dried waste is gradually compacted, partially burnt in the jets of air entering through the perforations, and disintegrates into a polydisperse mixture of solid combustible particles and mineral impurities,

в нижней части этого зазора грубодисперсные горючие частицы догорают с пересыпанием золы в зольник, а аэрозоль из тонкодисперсных горючих твердых частиц и горючего газа принудительно всасывается через зазоры между кольцеобразными элементами камеры окислительного пиролиза в жаровую трубу для последующего дожигания.in the lower part of this gap, finely dispersed combustible particles burn out with ash pouring into an ash pan, and an aerosol of finely dispersed combustible solid particles and combustible gas is forcibly sucked through the gaps between the ring-shaped elements of the oxidation pyrolysis chamber into the flame tube for subsequent afterburning.

Образующийся при сушке водяной пар и отработавшие на его образование продукты частичного сжигания проходят сквозь весь рыхлый слой загружаемых влажных сыпучих отходов и удаляются в атмосферу через центральный загрузочный патрубок, а для сбора и удаления золы в отвал могут быть использованы инвентарные периодически сменяемые поддоны.The water vapor generated during drying and the products of partial combustion that are spent on its formation pass through the entire loose layer of loaded wet bulk waste and are discharged into the atmosphere through the central loading branch pipe, and periodically replaced pallets can be used to collect and remove ash into the dump.

Однако при такой фильтрации образуется тем больше конденсата, чем ниже температура и выше исходная влажность загружаемых сыпучих отходов. Поэтому нередко отходы слипаются и зависают на входе в кольцеобразный зазор между внутренним корпусом и рассекателем. Это вынуждает аварийно останавливать устройство на очистку и перезапуск. Зависание отходов и аварийная остановка возможны также из-за случайных задержек с удалением золы. Очевидно, что расход тепла на повторное испарение конденсата и его потери на перезапуск снижают тепловой КПД устройства в целом.However, with such filtration, the more condensate forms, the lower the temperature and the higher the initial humidity of the bulk solids being loaded. Therefore, often the waste sticks together and freezes at the entrance to the annular gap between the inner casing and the divider. This forces the device to crash for cleaning and restarting. Waste freezing and emergency stop are also possible due to accidental delays in ash removal. It is obvious that the heat consumption for re-evaporation of the condensate and its loss on restart reduces the thermal efficiency of the device as a whole.

Более эффективное и наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое известно из RU №77665 U Оно имеет:A more efficient and closest to the proposed technical essence device for burning bulk waste in a clamped layer is known from RU No. 77665 U. It has:

источник сыпучих отходов, оснащенный на выходе регулируемым объемным питателем,a source of bulk waste equipped with an adjustable volumetric feeder at the outlet,

камеру предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, установленную на выходе регулируемого объемного питателя и оснащенную по меньшей мере одной вестовой трубой для выпуска в атмосферу водяного пара и отработавших на предварительной сушке продуктов частичного сгорания подсушенных отходов;a chamber for preliminary drying of loaded bulk waste, installed at the outlet of an adjustable volumetric feeder and equipped with at least one discharge pipe for releasing water vapor into the atmosphere and the products of partial combustion of the dried waste spent on preliminary drying;

проточный корпус, разделенный на камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и камеру окислительного пиролиза основной массы сухих отходов;flow body, divided into a chamber for partial burning of dried bulk waste and an oxidative pyrolysis chamber for the bulk of dry waste;

средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля на дожигание в произвольной внешней топке;means for outputting oxidative pyrolysis products in the form of a combustible aerosol for afterburning in an arbitrary external furnace;

смеситель горючего аэрозоля, выходящего из камеры окислительного пиролиза, с воздухом, необходимым для дожигания указанного аэрозоля, иa combustible aerosol mixer exiting the oxidative pyrolysis chamber with air necessary for afterburning said aerosol, and

средство удаления золы из донной части корпуса.means for removing ash from the bottom of the hull.

Упомянутый проточный корпус состоит из двух симметричных в плане частей, а именно: герметично закрытого сверху сплошного внешнего корпуса, имеющего плоское днище с центральным проемом и по меньшей мере одно отверстие для подачи воздуха в нижней части боковой стенки, иSaid flow-through housing consists of two parts symmetrical in terms of planes, namely: a solid external enclosure sealed on top having a flat bottom with a central opening and at least one air supply opening in the lower part of the side wall, and

внутреннего корпуса меньшего поперечного сечения, который имеет вверху центральный загрузочный патрубок для подачи сыпучих отходов, коаксиально закреплен во внешнем корпусе с кольцеобразным зазором относительно его боковой стенки и с осевым зазором относительно его плоского днища и перфорирован не менее чем на половину своей высоты.the inner case of a smaller cross section, which has a central loading nozzle for feeding bulk waste at the top, is coaxially fixed in the outer case with an annular gap relative to its side wall and with an axial clearance relative to its flat bottom and is perforated by at least half its height.

Оба корпуса вверху имеют вид обращенного раструбом вниз усеченного конуса или усеченной пирамиды, а в остальной части - вид цилиндра или призмы. При этом верхняя часть внутреннего корпуса служит камерой предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, верхняя часть внешнего корпуса является теплоизоляционной рубашкой этой камеры, а перфорированная часть внутреннего корпуса служит воздухораспределителем.Both cases at the top are in the form of a truncated cone or a truncated pyramid facing down the bell, and in the rest, they are a cylinder or a prism. In this case, the upper part of the inner casing serves as a chamber for preliminary drying of the loaded bulk waste, the upper part of the outer casing is a heat-insulating jacket of this chamber, and the perforated part of the inner casing serves as an air distributor.

Упомянутая камера окислительного пиролиза ограничена конусообразным или пирамидальным рассекателем подсушенных сыпучих отходов, собранным из сменных кольцеобразных элементов, установленных один под другим с осевыми зазорами. Этот рассекатель коаксиально с кольцеобразным зазором расположен во внутреннем корпусе под загрузочным патрубком.Said oxidative pyrolysis chamber is bounded by a cone-shaped or pyramidal dissector of dried bulk waste collected from removable ring-shaped elements mounted one below the other with axial clearances. This divider coaxially with an annular gap is located in the inner casing under the loading nozzle.

Упомянутое средство вывода продуктов окислительного пиролиза на дожигание имеет вид составной жаровой трубы, включающей вертикальный конфузор, сообщающийся с полостью камеры окислительного пиролиза и перекрывающий центральный проем в плоском днище внешнего корпуса, и соединительное колено, переходящее в прямой патрубок для подачи горючего аэрозоля в произвольную внешнюю топку.The aforementioned means of outputting the products of oxidative pyrolysis for afterburning has the form of a composite flame tube, including a vertical confuser communicating with the cavity of the chamber of oxidative pyrolysis and overlapping the central opening in the flat bottom of the outer casing, and a connecting elbow that goes into a straight pipe for supplying a combustible aerosol to an arbitrary external firebox .

Упомянутый смеситель горючего аэрозоля с воздухом расположен под плоским днищем внешнего корпуса, охватывает по меньшей мере прямой патрубок жаровой трубы, подключен к средству нагнетания воздуха в направлении выхода из прямого патрубка жаровой трубы и снабжен подходящим средством присоединения к упомянутой внешней топке.Said combustible aerosol mixer with air is located under the flat bottom of the outer casing, covers at least a straight branch pipe of the flame tube, is connected to the air discharge means in the direction of exit from the straight pipe branch of the flame tube, and is equipped with suitable means for connecting to said external fire chamber.

Упомянутое средство удаления золы из донной части корпуса (а именно - из зазора между внутренним корпусом и камерой окислительного пиролиза) размещено в осевом зазоре между нижним торцом внутреннего корпуса и плоским днищем внешнего корпуса.Said means for removing ash from the bottom of the casing (namely, from the gap between the inner casing and the oxidation pyrolysis chamber) is placed in the axial gap between the lower end of the inner casing and the flat bottom of the outer casing.

В устройстве-прототипе, как и в указанном выше аналоге, формируются и в стационарном режиме «автоматически» поддерживаются три плавно переходящих один в другой слоя утилизируемых отходов, а именно:In the prototype device, as in the aforementioned analogue, three smoothly passing one into another layer of utilized waste are formed and in a stationary mode “automatically” are supported automatically, namely:

верхний слой (между выходом из загрузочного патрубка и верхней границей перфорированной части внутреннего корпуса), где влажные отходы нагреваются и теряют избыточную влагу и откуда смесь водяного пара и отработавших продуктов сгорания удаляется в атмосферу через вестовую трубу, минуя сырые отходы в тракте их подачи;the upper layer (between the outlet of the loading nozzle and the upper boundary of the perforated part of the inner casing), where the wet waste heats up and loses excess moisture, and from where the mixture of water vapor and exhaust combustion products is removed into the atmosphere through the supply pipe, bypassing the raw waste in the supply path;

средний слой (между верхней границей перфорированной части внутреннего корпуса и верхней частью рассекателя), где подсушенные отходы постепенно уплотняются, окончательно высыхают, начинают гореть в струях воздуха, поступающего через перфорационные отверстия во внутреннем корпусе (с выходом продуктов сгорания в верхний слой), и превращаются в разрыхляемую струями воздуха полидисперсную смесь твердых горючих частиц и минеральных примесей; иthe middle layer (between the upper boundary of the perforated part of the inner case and the upper part of the divider), where the dried waste gradually compacts, finally dries, start to burn in jets of air entering through the perforations in the inner case (with the release of combustion products into the upper layer), and turn in a polydisperse mixture of solid combustible particles and mineral impurities, loosened by air jets; and

нижний слой, который зажат между массой вышерасположенных подсушиваемых и частично сжигаемых отходов и плоским днищем внешнего корпуса и в который через перфорационные отверстия во внутреннем корпусе поступает воздух, вдуваемый во внешний корпус.the lower layer, which is sandwiched between the mass of upstream dried and partially burned waste and the flat bottom of the outer casing and into which air is blown into the outer casing through the perforations in the inner casing.

В этом зажатом нижнем слое одновременно происходят два процесса:In this sandwiched lower layer, two processes occur simultaneously:

диспергирование горящих при недостатке воздуха сухих отходов с образованием мелкодисперсных горючих твердых частиц и горючих газов, которые принудительно всасываются через зазоры между кольцеобразными элементами рассекателя в камеру окислительного пиролиза, где окончательно формируется горючий аэрозоль, иdispersing dry waste burning with insufficient air with the formation of finely divided combustible solid particles and combustible gases, which are forcedly absorbed through the gaps between the annular elements of the divider into the oxidation pyrolysis chamber, where the combustible aerosol is finally formed, and

образование золы, которая включает минеральные примеси и спекшиеся частицы отходов и самопроизвольно пересыпается в донную часть корпуса для периодического удаления.the formation of ash, which includes mineral impurities and sintered waste particles and spontaneously pours into the bottom of the hull for periodic removal.

Это устройство обеспечивает эффективное удаление водяного пара, продуктов сгорания, отработавших при предварительной сушке, и золы, и практически исключает зависание отходов на входе в кольцеобразный зазор между внутренним корпусом и рассекателем.This device provides effective removal of water vapor, combustion products, spent during pre-drying, and ash, and virtually eliminates the hanging of waste at the entrance to the annular gap between the inner casing and the divider.

Однако сыпучесть и, соответственно, скорость вертикального перемещения подсушенных отходов в зазоре между внутренним корпусом и рассекателем существенно зависит от их химического и гранулометрического состава. Поэтому утилизируемые отходы предварительно сортируют, для каждой партии отходов путем последовательного сжигания нескольких проб экспериментально подбирают подходящий по поперечным размерам рассекатель и только затем приступают к поточному сжиганию соответствующей партии. Кроме того, формирование горючего аэрозоля только в режиме отсоса мелкодисперсных твердых частиц и газообразных продуктов неполного сгорания отходов через зазоры между кольцеобразными элементами рассекателя может быть затруднено временным блокированием этих зазоров грубодисперсными частицами склонных к спеканию отходов, что особенно заметно при сжигании лома металлизированных или армированных пластмасс. Все это снижает производительность устройства.However, the flowability and, accordingly, the speed of the vertical movement of the dried waste in the gap between the inner casing and the divider substantially depends on their chemical and particle size distribution. Therefore, the waste to be disposed of is pre-sorted, for each waste batch by sequentially burning several samples, an experimentally suitable transverse size cutter is experimentally selected and only then proceed to the in-line burning of the corresponding batch. In addition, the formation of a combustible aerosol only in the mode of suction of finely dispersed solid particles and gaseous products of incomplete waste combustion through the gaps between the annular elements of the divider can be complicated by the temporary blocking of these gaps by coarse particles prone to sintering, which is especially noticeable when burning scrap of metallized or reinforced plastics. All this reduces the performance of the device.

Краткое изложение сущности полезной моделиSummary of utility model essence

В основу полезной модели положена задача усовершенствованием указанных выше узлов и их взаимного расположения создать устройство, пригодное для настройки на оптимальные режимы непосредственно в процессе утилизации отходов и, тем самым, повысить производительность их сжигания независимо от исходного химического и гранулометрического состава и влажности.The utility model is based on the task of improving the above nodes and their relative position to create a device suitable for tuning to optimal conditions directly in the process of waste disposal and, thereby, increase their incineration performance regardless of the initial chemical and particle size distribution and humidity.

Эта задача решена тем, что в устройстве для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое, содержащем:This problem is solved in that in a device for burning bulk waste in a clamped layer containing:

источник сыпучих отходов, оснащенный на выходе регулируемым объемным питателем,a source of bulk waste equipped with an adjustable volumetric feeder at the outlet,

камеру предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, установленную на выходе регулируемого объемного питателя и оснащенную по меньшей мере одной вестовой трубой для выпуска в атмосферу водяного пара и отработавших на предварительной сушке продуктов частичного сгорания подсушенных отходов;a chamber for preliminary drying of loaded bulk waste, installed at the outlet of an adjustable volumetric feeder and equipped with at least one discharge pipe for releasing water vapor into the atmosphere and the products of partial combustion of the dried waste spent on preliminary drying;

проточный корпус, разделенный на камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и камеру окислительного пиролиза основной массы сухих отходов;flow body, divided into a chamber for partial burning of dried bulk waste and an oxidative pyrolysis chamber for the bulk of dry waste;

средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля на дожигание в произвольной внешней топке;means for outputting oxidative pyrolysis products in the form of a combustible aerosol for afterburning in an arbitrary external furnace;

смеситель горючего аэрозоля, выходящего из камеры окислительного пиролиза, с воздухом, необходимым для дожигания указанного аэрозоля, иa combustible aerosol mixer exiting the oxidative pyrolysis chamber with air necessary for afterburning said aerosol, and

средство удаления золы из донной части корпуса,means for removing ash from the bottom of the body,

согласно изобретательскому замыслуaccording to inventive concept

камера предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов выполнена в виде отдельного теплоизолированного короба, контур поперечного сечения которого конгруэнтен контуру входного отверстия в камере частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов;the chamber for preliminary drying of the loaded bulk waste is made in the form of a separate heat-insulated box, the cross-section contour of which is congruent to the contour of the inlet in the chamber for the partial burning of dried bulk waste;

проточный корпус имеет два коаксиальных горизонтальных выступа, между которыми расположена камера частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов, и футерован внутри огнеупорным материалом;the flow body has two horizontal coaxial protrusions, between which there is a chamber for partial burning of dried bulk waste, and is lined inside with refractory material;

в одном из указанных горизонтальных выступов корпуса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения подключенный к источнику воздуха полый толкатель, несущий на торце, обращенном в камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов, жаропрочную решетку, которая в рабочем положении служит распределителем воздуха, вдуваемого в зажатый слой утилизируемых отходов и прижимом для удержания этого слоя;in one of the indicated horizontal projections of the casing, a hollow pusher connected to the air source is installed with the possibility of reciprocating, bearing at the end facing the partial combustion chamber of the dried bulk waste, a heat-resistant grate, which in the working position serves as a distributor of air blown into the clamped layer of recyclable waste and pressure to hold this layer;

второй указанный горизонтальный выступ корпуса имеет круглое поперечное сечение, включает цилиндрическую часть и концевую коническую часть и служит камерой окислительного пиролиза основной массы сухих отходов, при этом цилиндрическая часть оснащена на входе - практически вертикальной неподвижной жаропрочной решеткой-рассекателем и перед концевой конической частью - по меньшей одним подключенным к источнику нагретого воздуха соплом, установленным в тангенциальном отверстии в боковой стенке выступа;the second specified horizontal protrusion of the housing has a circular cross section, includes a cylindrical part and an end conical part and serves as an oxidation pyrolysis chamber for the bulk of the dry waste, while the cylindrical part is equipped with an input - an almost vertical stationary heat-resistant grid-divider and in front of the end conical part - at least one nozzle connected to a source of heated air mounted in a tangential hole in the side wall of the protrusion;

указанное средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля выполнено на основе диффузора, входной раструб которого соединен со средней частью стенки указанной концевой конической части камеры окислительного пиролиза;the specified means of outputting products of oxidative pyrolysis in the form of a combustible aerosol is made on the basis of a diffuser, the inlet of which is connected to the middle part of the wall of the specified end conical part of the chamber of oxidative pyrolysis;

указанный смеситель горючего аэрозоля с воздухом выполнен в виде по меньшей мере одного сопла для подачи воздуха на дожигание аэрозоля, тангенциально установленного на выходе указанного диффузора, аthe specified mixer of combustible aerosol with air is made in the form of at least one nozzle for supplying air for afterburning of the aerosol tangentially installed at the outlet of the specified diffuser, and

указанное средство удаления золы из донной части корпуса выполнено в виде бункера-накопителя, который жестко связан с указанным корпусом под выходным отверстием указанной камеры частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и оснащен средствами удержания и выгрузки золы.said means for removing ash from the bottom of the body is made in the form of a storage hopper, which is rigidly connected to the specified body under the outlet of the specified chamber for the partial burning of dried bulk waste and equipped with means for holding and unloading ash.

В таком устройстве рабочий зазор, в котором располагается зажатый слой высушенных отходов, можно регулировать по ходу процесса возвратно-поступательным перемещением толкателя, несущего воздухораспределительную прижимную жаропрочную решетку. Это обеспечивает удобную начальную настройку и текущую подстройку толщины и высоты зажатого слоя в зависимости от химического и гранулометрического состава подсушенных отходов. Соответственно, существенно сокращается время запуска и выведения устройства на стационарный режим и регулирования условий сжигания при изменениях состава отходов и возрастает производительность.In such a device, the working gap in which the sandwiched layer of dried waste is located can be adjusted during the process by reciprocating movement of the pusher carrying an air distribution clamping heat-resistant lattice. This provides a convenient initial setup and current adjustment of the thickness and height of the clamped layer, depending on the chemical and particle size distribution of the dried waste. Accordingly, the time for starting up and bringing the device to a stationary mode and controlling the combustion conditions with changes in the composition of the waste is significantly reduced and productivity increases.

Первое дополнительное отличие состоит в том, что каждое сопло для подачи нагретого воздуха в камеру окислительного пиролиза является соплом Лаваля. Это существенно интенсифицирует перемешивание пиролизуемых твердых частиц с воздухом и способствует их превращению в горючие газы даже в процессах утилизации склонных к спеканию отходов.The first additional difference is that each nozzle for supplying heated air to the oxidation pyrolysis chamber is a Laval nozzle. This significantly intensifies the mixing of pyrolyzable solid particles with air and promotes their conversion into combustible gases even in the processes of utilization of sinter-prone waste.

Второе дополнительное отличие состоит а том, что указанный диффузор средства вывода продуктов окислительного пиролиза дополнен выходным конфузором и цилиндрической насадкой, имеющей по меньшей мере два расположенные на равных угловых расстояниях тангенциальных отверстия, в которых закреплены сопла для подачи воздуха на дожигание аэрозоля. Это способствует стабилизации факела во внешней топке.The second additional difference is that the said diffuser of the means for removing the products of oxidative pyrolysis is supplemented with an outlet confuser and a cylindrical nozzle having at least two tangential openings located at equal angular distances, in which nozzles for supplying air for afterburning the aerosol are fixed. This helps to stabilize the torch in the external firebox.

Третье дополнительное отличие состоит в том, что установленная на входе в камеру окислительного пиролиза жаропрочная решетка-рассекатель выполнена из труб, связанных входным и выходным коллекторами для подачи свежего и отвода отработанного хладагента. Это позволяет изготовлять указанную решетку-рассекатель из жаропрочной стали.The third additional difference is that the heat-resistant divider installed at the inlet of the oxidation pyrolysis chamber is made of pipes connected by inlet and outlet manifolds for supplying fresh and discharging spent refrigerant. This allows you to make the specified grid-divider of heat-resistant steel.

Четвертое, дополнительное к третьему отличие состоит в том, что указанная жаропрочная решетка-рассекатель выполнена воздухоохлаждаемой и ее входной и выходной коллекторы подключены соответственно к атмосфере и к по меньшей мере одному выше указанному соплу для подачи нагретого воздуха в камеру окислительного пиролиза. Это способствует рекуперации тепла по ходу процесса.The fourth, additional to the third difference, is that said heat-resistant divider grill is air-cooled and its inlet and outlet headers are connected respectively to the atmosphere and to at least one nozzle above for supplying heated air to the oxidation pyrolysis chamber. This contributes to heat recovery during the process.

Пятое дополнительное отличие состоит в том, что в боковой стенке футерованного огнеупорным материалом проточного корпуса в зоне расположения камеры частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие для ввода запального факела. Это упрощает запуск устройства.The fifth additional difference is that at least one through hole for introducing an ignition torch is made in the side wall of the flow-through body lined with refractory material in the area of the partial combustion chamber of the dried bulk solids. This makes starting the device easier.

Шестое дополнительное отличие состоит в том, что указанный источник сыпучих отходов выполнен в виде бункера, оснащенного по меньшей мере одним откидным или сдвижным загрузочным люком. Это облегчает питание устройства утилизируемыми отходами.The sixth additional difference is that the specified source of bulk waste is made in the form of a hopper equipped with at least one folding or sliding loading hatch. This makes it easier to power the device with recyclable waste.

Седьмое дополнительное отличие состоит в том, что устройство установлено на раме с катками. Это позволяет подавать устройство на рабочую позицию к входу во внешнюю топку и выводить его с этой позиции для технического обслуживания или ремонта.The seventh additional difference is that the device is mounted on a frame with rollers. This allows you to feed the device to a working position to the entrance to the external furnace and remove it from this position for maintenance or repair.

Восьмое дополнительное отличие состоит в том, что проточный корпус футерован огнеупорным бетоном с дисперсной жаростойкой арматурой. Это позволяет существенно увеличить длительность межремонтного периода.The eighth additional difference is that the flow housing is lined with refractory concrete with dispersed heat-resistant reinforcement. This allows you to significantly increase the duration of the overhaul period.

Девятое дополнительное отличие состоит в том, что бункер-накопитель золы оснащен поворотными колосниками на входе и поворотным или сдвижным люком на выходе. Такие средства удержания и выгрузки золы практически исключают выход продуктов сгорания пускового топлива через бункер-накопитель.The ninth additional difference is that the ash storage hopper is equipped with rotary grates at the entrance and a rotary or sliding sunroof at the exit. Such means of ash containment and unloading practically exclude the output of starting fuel combustion products through the storage hopper.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Далее сущность полезной модели поясняется подробным описанием конструкции и работы предложенного устройства со ссылками на чертежи, где изображены на:Further, the essence of the utility model is illustrated by a detailed description of the design and operation of the proposed device with reference to the drawings, which depict:

фиг. 1 - устройство для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое (общий вид спереди);FIG. 1 - device for burning bulk waste in a sandwiched layer (general front view);

фиг. 2 - то же, что на фиг. 1 (вид сбоку с частичным разрезом корпуса вертикальной плоскостью симметрии ниже камеры предварительной сушки).FIG. 2 is the same as in FIG. 1 (side view with a partial section of the casing with a vertical plane of symmetry below the pre-drying chamber).

Наилучшие варианты осуществления изобретательского замыслаThe best embodiments of the inventive concept

Устройство для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое имеет (см. фигуры 1 и 2):A device for burning bulk waste in a clamped layer has (see figures 1 and 2):

источник сыпучих отходов, предпочтительно выполненный в виде бункера 1, оснащенного по меньшей мере одним откидным или сдвижным загрузочным люком 2 (а обычно двумя люками 2, один из которых служит для ручной закладки отходов, а второй для их подачи транспортером) и не обозначенным особо смотровым окном для визуального контроля уровня отходов;a source of bulk waste, preferably made in the form of a hopper 1, equipped with at least one hinged or movable loading hatch 2 (and usually two hatches 2, one of which serves for the manual filling of the waste, and the second for conveyor waste) and not specifically indicated a window for visual control of the level of waste;

регулируемый объемный питатель 3, установленный на выходе бункера 1;adjustable volumetric feeder 3 installed at the output of the hopper 1;

выполненную в виде теплоизолированного короба камеру 4 предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, установленную на выходе указанного питателя 3 и оснащенную по меньшей мере одной вестовой трубой 5 для выпуска в атмосферу водяного пара и отработавших на предварительной сушке продуктов частичного сгорания подсушенных отходов;a chamber 4 for preliminary drying of the loaded bulk waste, made in the form of a heat-insulated box, installed at the outlet of the specified feeder 3 and equipped with at least one delivery pipe 5 for discharging water vapor into the atmosphere and the products of partial combustion of the dried waste that were preliminarily dried;

футерованный внутри огнеупорным материалом проточный корпус 6, имеющий два коаксиальных горизонтальных выступа 7 и 8, между которыми расположена камера 9 частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов (при этом контур входного отверстия в эту камеру 9 конгруэнтен контуру поперечного сечения указанной выше камеры 4);a flow-through housing 6 lined with refractory material, having two horizontal coaxial protrusions 7 and 8, between which a chamber 9 for partially burning dried bulk waste is located (the inlet contour in this chamber 9 is congruent with the cross-sectional contour of the above-mentioned chamber 4);

полый толкатель 10, который размещен в горизонтальном выступе 7 корпуса 6, подключен к условно обозначенному встречными параллельными стрелками приводу возвратно-поступательного перемещения и к источнику воздуха (в частности, непосредственно к атмосфере, а предпочтительно - к не показанной особо воздуходувке), оснащен регулятором расхода воздуха (например, в виде показанной на фиг. 1 поворотной заслонки 11) и несет на торце, обращенном в камеру 9, изготовленную из жаропрочного материала (например, спеченного оксида алюминия) решетку 12, которая в рабочем положении служит распределителем воздуха, вдуваемого в зажатый слой утилизируемых отходов, и прижимом для удержания этого слоя;the hollow pusher 10, which is placed in the horizontal protrusion 7 of the housing 6, is connected to a reciprocating movement drive conventionally designated by counter arrows and to an air source (in particular, directly to the atmosphere, and preferably to a blower not shown especially), equipped with a flow regulator air (for example, in the form of the rotary damper 11 shown in Fig. 1) and carries on the end facing the chamber 9 made of a heat-resistant material (for example, sintered aluminum oxide) a grill 12, which in the operative position serves as air distributor blown into the sandwiched layer recyclable waste, and a clip for retention of the layer;

камеру 13 окислительного пиролиза основной массы сухих отходов, которая расположена внутри второго горизонтального выступа 8 корпуса 6, имеет круглое поперечное сечение, включает цилиндрическую часть 14 и сужающуюся концевую коническую часть 15 и оснащена на входе - практически вертикальной неподвижной жаропрочной решеткой-рассекателем 16, а перед концевой конической частью - по меньшей одним установленным в тангенциальном отверстии в боковой стенке и подключенным к источнику нагретого воздуха соплом 17, которое предпочтительно является соплом Лаваля;the chamber 13 of oxidative pyrolysis of the bulk of the dry waste, which is located inside the second horizontal protrusion 8 of the housing 6, has a circular cross section, includes a cylindrical part 14 and a tapering end conical part 15 and is equipped at the inlet with a practically vertical stationary heat-resistant grill-divider 16, and before the end conical part - at least one nozzle 17 mounted in a tangential hole in the side wall and connected to a source of heated air, which is preferably Plomo Laval;

средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля на дожигание в произвольной внешней топке, выполненное на основе диффузора 18, входной раструб которого соединен со средней частью стенки концевой конической части 15 камеры 13 окислительного пиролиза таким образом, что на стыке этих деталей 15 и 18 внутри камеры 13 имеется кольцевой карман;means for outputting oxidative pyrolysis products in the form of a combustible aerosol to afterburning in an arbitrary external furnace, made on the basis of a diffuser 18, the inlet of which is connected to the middle part of the wall of the end conical part 15 of the oxidative pyrolysis chamber 13 in such a way that at the junction of these parts 15 and 18 inside camera 13 has an annular pocket;

смеситель горючего аэрозоля, выходящего из камеры окислительного пиролиза, с воздухом, имеющий вид по меньшей мере одного сопла 19, которое тангенциально установлено на выходе диффузора 18 и служит для подачи предпочтительно нагретого воздуха; иa mixer of combustible aerosol leaving the oxidizing pyrolysis chamber with air, having the form of at least one nozzle 19, which is tangentially mounted at the outlet of the diffuser 18 and serves to supply preferably heated air; and

средство удаления золы из донной части корпуса в виде бункера-накопителя 20, который жестко связан с корпусом 6 под выходным отверстием камеры 9 частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и оснащен поворотными колосниками 21 на входе и поворотным или сдвижным люком 22 на выходе.means for removing ash from the bottom of the body in the form of a storage hopper 20, which is rigidly connected with the body 6 under the outlet of the chamber 9 for partial burning of dried bulk waste and equipped with rotary grates 21 at the inlet and a rotary or sliding sunroof 22 at the exit.

Желательно, чтобы диффузор 18 средства вывода продуктов окислительного пиролиза был дополнен выходным конфузором 23 и цилиндрической насадкой 24, имеющей по меньшей мере два расположенные на равных угловых расстояниях тангенциальных отверстия, в которых закреплены выше упомянутые сопла 19 для подмешивания воздуха к аэрозолю перед его дожиганием во внешней топке.It is desirable that the diffuser 18 of the means for removing the products of oxidative pyrolysis be supplemented with an outlet confuser 23 and a cylindrical nozzle 24, which has at least two tangential openings located at equal angular distances, in which the above mentioned nozzles 19 are fixed for mixing air to the aerosol before burning it in the external firebox.

Жаропрочная решетка-рассекатель 16 может быть изготовлена из труб, связанных входным 25 и выходным 26 коллекторами для подачи свежего и отвода отработанного хладагента, которым, как правило, служит атмосферный воздух, подаваемый после нагрева в камеру 13 окислительного пиролиза через сопло (сопла) 17 и в поток горючего аэрозоля через сопла 19.The heat-resistant grating-divider 16 can be made of pipes connected by inlet 25 and outlet 26 collectors for supplying fresh and exhausting refrigerant, which, as a rule, is atmospheric air supplied after heating to the oxidation pyrolysis chamber 13 through the nozzle (s) 17 and into the stream of combustible aerosol through nozzles 19.

Для упрощения запуска устройства целесообразно, чтобы в боковой стенке футерованного огнеупорным материалом проточного корпуса 6 в зоне расположения камеры 9 частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов было выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие 27 для ввода запального факела от внешней горелки.To simplify the start-up of the device, it is advisable that at least one through hole 27 for introducing an ignition torch from an external burner is made in the side wall of the flow-through body 6 lined in the area of the chamber 9 for partial burning of the dried bulk waste 9.

Также целесообразно, чтобы устройство в целом было установлено на раме 28 с катками.It is also advisable that the device as a whole was installed on the frame 28 with rollers.

И, наконец, желательно, чтобы проточный корпус 6 был футерован огнеупорным бетоном с дисперсной арматурой (в частности, в виде иголок из жаростойкой стали диаметром около 0,5 мм и длиной в интервале от 15 до 20 мм).And finally, it is desirable that the flow-through housing 6 be lined with refractory concrete with dispersed reinforcement (in particular, in the form of needles made of heat-resistant steel with a diameter of about 0.5 mm and a length in the range of 15 to 20 mm).

Специалисту понятно, что описанные примеры конструкции устройства не ограничивают объем прав, определяемый только на основе первого пункта формулы полезной модели, и что в процессе реализации изобретательского замысла возможны его дополнения и/или уточнения с использованием обычных инженерных познаний.The specialist understands that the described examples of the design of the device do not limit the scope of rights, determined only on the basis of the first paragraph of the formula of the utility model, and that in the process of implementing the inventive concept, it can be supplemented and / or clarified using ordinary engineering knowledge.

Так, очевидно, что камера 4 предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов может быть оснащена взрывным клапаном 29 для аварийного сброса давления и не показанным особо уровнемером. Также очевидно, что устройство в целом снабжено не показанными на чертежах и не описанными выше:So, it is obvious that the chamber 4 for preliminary drying of the loaded bulk waste can be equipped with an explosive valve 29 for emergency pressure relief and not shown specifically level. It is also obvious that the device as a whole is equipped with not shown in the drawings and not described above:

средствами подачи воздуха (в частности, высоконапорными воздуходувками или компрессорами непрерывного действия);air supply means (in particular, high-pressure blowers or continuous compressors);

средствами разъемного соединения камеры 13 окислительного пиролиза с внешней топкой и термостойкими уплотнениями соответствующих разъемов иby means of a detachable connection of the oxidizing pyrolysis chamber 13 with an external fire chamber and heat-resistant seals of the corresponding connectors, and

автоматизированной системой управления (АСУ), включающей доступные на рынке датчики влажности отходов, давления, температуры и расхода воздуха, уровнемер золы в бункере-накопителе 20, блок программного управления с задатчиками регулируемых параметров и исполнительные механизмы.an automated control system (ACS), which includes sensors available on the market for humidity, pressure, temperature, and air flow, an ash level gauge in the storage hopper 20, a program control unit with controllers for adjustable parameters, and actuators.

Описанное устройство работает следующим образом.The described device operates as follows.

Перед запуском устройство на раме 28 подкатывают к внешней топке и стыкуют с нею по цилиндрической насадке 24 на выходе из камеры 13 окислительного пиролиза. Бункер 1 подключают к средству подачи отходов (например, к не показанному регулируемому ленточному или скребковому транспортеру) и заполняют его через один из люков 2. Поворотные колосники 21 бункера-накопителя 20 золы устанавливают в горизонтальное положение и люк 22 плотно закрывают. Кратковременным включением регулируемого объемного питателя 3 заполняют отходами большую часть объема камеры 4 предварительной сушки и камеры 9.Before starting, the device on the frame 28 is rolled up to the external furnace and joined with it along the cylindrical nozzle 24 at the outlet of the oxidation pyrolysis chamber 13. The hopper 1 is connected to a waste feed means (for example, to an adjustable conveyor belt or scraper conveyor not shown) and filled through one of the hatches 2. The rotary grates 21 of the ash storage bin 20 are installed in a horizontal position and the hatch 22 is tightly closed. Short-term inclusion of an adjustable volumetric feeder 3 is filled with waste most of the volume of the chamber 4 pre-drying and chamber 9.

Затем огнеупорную футеровку всего корпуса 6, решетку 12, решетку-рассекатель 16 и поворотные колосники 21 прогревают до температуры, которая достаточна для подсушки отходов внутри камер 9 и 4, поджигания подсушенных отходов и исключения самопроизвольного затухания верхнего слоя отходов в камере 9 после удаления запального факела.Then the refractory lining of the entire body 6, the grate 12, the grating-divider 16 and the rotary grates 21 are heated to a temperature sufficient to dry the waste inside the chambers 9 and 4, ignite the dried waste and prevent spontaneous attenuation of the upper layer of the waste in the chamber 9 after removing the ignition torch .

Тепло продуктов сгорания пускового топлива подсушивает отходы, загруженные в камеры 9 и 4, и смесь этих отработавших продуктов с выделившимся из отходов водяным паром через вестовую трубу (или несколько таких труб) 5 из камеры 4 удаляется в атмосферу. На этом этапе воздух подсасывается в камеру 9 из атмосферы через сквозное отверстие 27 (или несколько таких отверстий) и через полость толкателя 10 при открытой поворотной заслонке 11 под тягой, создаваемой запальным факелом (или несколькими такими факелами).The heat of the combustion products of the starting fuel dries the waste loaded into the chambers 9 and 4, and a mixture of these exhaust products with water vapor released from the waste through a feed pipe (or several such pipes) 5 from the chamber 4 is removed to the atmosphere. At this stage, air is drawn into the chamber 9 from the atmosphere through the through hole 27 (or several such holes) and through the cavity of the pusher 10 with the rotary valve 11 open under the draft created by the pilot torch (or several such torches).

Когда остаточная влажность первой порции загруженных отходов достигнет величины, при которой их горение в камере 9 стабилизируется и на поворотных колосниках 21 возникнет слой сухих отходов, начинают подавать воздух в решетку-рассекатель 16 (как хладагент) и в сопла 17 и 19 (как окислитель), включают в постоянную работу объемный питатель 3, пусковые горелки отключают, а отверстия 27 для ввода запальных факелов, как правило, закрывают.When the residual moisture content of the first portion of the loaded waste reaches a value at which its combustion in the chamber 9 is stabilized and a layer of dry waste appears on the rotary grates 21, air begins to be supplied to the divider 16 (as a refrigerant) and to nozzles 17 and 19 (as an oxidizing agent) , the volumetric feeder 3 is switched on in continuous operation, the start-up burners are turned off, and the holes 27 for introducing ignition flares are usually closed.

Для настройки на сжигание определенных отходов поворотом заслонки 11 задают расход воздуха, достаточный для эффективной продувки формируемого зажатого слоя сухих отходов, а перемещениями толкателя 10 и регулированием числа оборотов питателя 3 устанавливают толщину и высоту зажатого слоя, которые достаточны для его динамической стабильности.To set the incineration of certain wastes by turning the flapper 11, an air flow rate sufficient to efficiently purge the formed clamped layer of dry waste is set, and by moving the pusher 10 and adjusting the number of revolutions of the feeder 3, the thickness and height of the clamped layer are set, which are sufficient for its dynamic stability.

После выхода на стационарный режим в верхней части камеры 9 подсушенные сыпучие отходы частично сгорают при дефиците окислителя и по мере опускания диспергируются с образованием грубодисперсных горючих твердых частиц и горючих газов и золы.After reaching the stationary mode in the upper part of the chamber 9, the dried bulk waste is partially burned with an oxidizer deficiency and, as it descends, disperses with the formation of coarse combustible solid particles and combustible gases and ash.

Горючие частицы и газы, принудительно всасываются через решетку-рассекатель 16 в камеру 13 окислительного пиролиза, где под действием поступающего через сопло (или сопла) 17 Лаваля закрученного сверхзвукового потока нагретого воздуха окончательно формируется горючий аэрозоль. При этом крупные твердые горючие частицы отбрасываются к стенке камеры 13 и попадают далее в кольцевой карман на стыке конической части 15 камеры 13 и диффузора 18. В этом кармане они окончательно измельчаются и вытесняются в выходной канал, то есть в раструб диффузора 18 и далее в выходной конфузор 23 и цилиндрическую насадку 24.Combustible particles and gases are forcibly sucked through the divider 16 into the oxidizing pyrolysis chamber 13, where, under the influence of the swirling supersonic flow of heated air entering through the nozzle (or nozzles) 17 of the Laval, a combustible aerosol is finally formed. In this case, large solid combustible particles are thrown to the wall of the chamber 13 and then enter the annular pocket at the junction of the conical part 15 of the chamber 13 and the diffuser 18. In this pocket, they are finally crushed and forced into the outlet channel, i.e., into the socket of the diffuser 18 and further into the outlet a confuser 23 and a cylindrical nozzle 24.

Здесь горючий аэрозоль смешивается с, как правило, нагретым воздухом, подаваемым через тангенциально ориентированное сопло (или сопла) 19, закручивается и в виде факела и поступает в не показанную внешнюю топку на окончательное сжигание.Here, the combustible aerosol is mixed with, as a rule, heated air supplied through a tangentially oriented nozzle (or nozzles) 19, is twisted also in the form of a torch and enters the external combustion chamber not shown for final combustion.

Образующаяся зола, которая включает минеральные примеси и спекшиеся частицы отходов, самопроизвольно пересыпается в донную часть камеры 9, откуда ее периодически стряхивают в бункер-накопитель 20 поворотами колосников 21. По мере заполнения этого бункера-накопителя 20 золу окончательно удаляют из работающего устройства через люк 22.The resulting ash, which includes mineral impurities and sintered waste particles, spontaneously pours into the bottom of the chamber 9, from where it is periodically shaken into the storage hopper 20 by turning the grates 21. As this storage hopper 20 is filled, the ash is finally removed from the working device through the hatch 22 .

Запас отходов в бункере 1 периодически пополняют с таким расчетом, чтобы вход в регулируемый объемный питатель 3 был всегда перекрыт слоем отходов.The stock of waste in the hopper 1 is periodically replenished so that the entrance to the regulated volumetric feeder 3 is always blocked by a layer of waste.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предложенное устройство можно серийно изготовлять из доступных конструкционных материалов и комплектующих узлов.The proposed device can be mass-produced from available structural materials and components.

Оно легко сочетается с водогрейными или паровыми котлами и может быть использовано преимущественно в системах отопления и/или горячего водоснабжения отдельно стоящих жилых, общественных и производственных зданий. Кроме того, при сжигании растительных отходов генерируемый устройством горючий аэрозоль может быть использован для формирования газообразного теплоносителя для сушилок таких сыпучих материалов, как зерна злаков или семена бобовых культур.It is easily combined with hot-water or steam boilers and can be used mainly in heating and / or hot water systems of detached residential, public and industrial buildings. In addition, when burning plant waste, the combustible aerosol generated by the device can be used to form a gaseous coolant for dryers of bulk materials such as cereal grains or legumes.

Устройство особенно эффективно при высокотемпературном сжигании бытового мусора, который стал одним из основных загрязнителей окружающей природной среды, поскольку в камере окислительного пиролиза происходит глубокая термодеструкция полимеров и пищевых отходов и вследствие их дожигания во внешней топке практически не возникают токсичные и/или дурно пахнущие выбросы в атмосферу.The device is especially effective in the high-temperature incineration of household waste, which has become one of the main environmental pollutants, since the polymers and food waste are thermally degraded in the oxidation pyrolysis chamber and, due to their afterburning, there are practically no toxic and / or foul-smelling emissions into the atmosphere .

Claims (10)

1. Устройство для сжигания сыпучих отходов в зажатом слое, содержащее: источник сыпучих отходов, оснащенный на выходе регулируемым объемным питателем; камеру предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов, установленную на выходе регулируемого объемного питателя и оснащенную по меньшей мере одной вестовой трубой для выпуска в атмосферу водяного пара и отработавших на предварительной сушке продуктов частичного сгорания подсушенных отходов; проточный корпус, разделенный на камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и камеру окислительного пиролиза основной массы сухих отходов; средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля на дожигание в произвольной внешней топке; смеситель горючего аэрозоля, выходящего из камеры окислительного пиролиза, с воздухом, необходимым для дожигания указанного аэрозоля, и средство удаления золы из донной части корпуса, отличающееся тем, что камера предварительной сушки загружаемых сыпучих отходов выполнена в виде отдельного теплоизолированного короба, контур поперечного сечения которого конгруэнтен контуру входного отверстия в камере частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов; проточный корпус имеет два коаксиальных горизонтальных выступа, между которыми расположена камера частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов, и футерован внутри огнеупорным материалом; в одном из указанных горизонтальных выступов корпуса установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения подключенный к источнику воздуха полый толкатель, несущий на торце, обращенном в камеру частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов, жаропрочную решетку, которая - в рабочем положении - служит распределителем воздуха, вдуваемого в зажатый слой утилизируемых отходов и прижимом для удержания этого слоя; второй указанный горизонтальный выступ корпуса имеет круглое поперечное сечение, включает цилиндрическую часть и концевую коническую часть и служит камерой окислительного пиролиза основной массы сухих отходов, при этом цилиндрическая часть оснащена на входе - практически вертикальной неподвижной жаропрочной решеткой-рассекателем и перед концевой конической частью - по меньшей одним подключенным к источнику нагретого воздуха соплом, установленным в тангенциальном отверстии в боковой стенке выступа; указанное средство вывода продуктов окислительного пиролиза в виде горючего аэрозоля выполнено на основе диффузора, входной раструб которого соединен со средней частью стенки указанной концевой конической части камеры окислительного пиролиза; указанный смеситель горючего аэрозоля с воздухом выполнен в виде по меньшей мере одного сопла для подачи воздуха на дожигание аэрозоля, тангенциально установленного на выходе указанного диффузора, а указанное средство удаления золы из донной части корпуса выполнено в виде бункера-накопителя, который жестко связан с указанным корпусом под выходным отверстием указанной камеры частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов и оснащен средствами удержания и выгрузки золы.1. A device for burning bulk waste in a sandwiched bed, comprising: a source of bulk waste, equipped with an adjustable volumetric feeder at the outlet; a chamber for preliminary drying of loaded bulk waste, installed at the outlet of an adjustable volumetric feeder and equipped with at least one discharge pipe for releasing water vapor into the atmosphere and the products of partial combustion of the dried waste spent on preliminary drying; flow body, divided into a chamber for partial burning of dried bulk waste and an oxidative pyrolysis chamber for the bulk of dry waste; means for outputting oxidative pyrolysis products in the form of a combustible aerosol for afterburning in an arbitrary external furnace; a mixer of combustible aerosol leaving the oxidizing pyrolysis chamber with air necessary for afterburning the specified aerosol, and means for removing ash from the bottom of the body, characterized in that the chamber for preliminary drying of the loaded bulk waste is made in the form of a separate heat-insulated box, the cross-section contour of which is congruent the contour of the inlet in the chamber for the partial burning of dried bulk waste; the flow body has two horizontal coaxial protrusions, between which there is a chamber for partial burning of dried bulk waste, and is lined inside with refractory material; in one of the indicated horizontal projections of the casing, a hollow pusher connected to the air source is installed with the possibility of reciprocating, bearing at the end facing the partial combustion chamber of the dried bulk waste, a heat-resistant grate, which - in the working position - serves as a distributor of air blown into the clamped a layer of recyclable waste and a clamp to hold this layer; the second specified horizontal protrusion of the housing has a circular cross section, includes a cylindrical part and an end conical part and serves as an oxidation pyrolysis chamber for the bulk of the dry waste, while the cylindrical part is equipped with an input - an almost vertical stationary heat-resistant grid-divider and in front of the end conical part - at least one nozzle connected to a source of heated air mounted in a tangential hole in the side wall of the protrusion; the specified means of outputting products of oxidative pyrolysis in the form of a combustible aerosol is made on the basis of a diffuser, the inlet of which is connected to the middle part of the wall of the specified end conical part of the chamber of oxidative pyrolysis; said combustible aerosol mixer with air is made in the form of at least one nozzle for supplying air for afterburning of an aerosol tangentially installed at the outlet of said diffuser, and said means for removing ash from the bottom of the body is made in the form of a storage hopper that is rigidly connected to the specified body under the outlet of the specified chamber for the partial burning of dried bulk waste and is equipped with means for holding and unloading ash. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое сопло для подачи нагретого воздуха в камеру окислительного пиролиза является соплом Лаваля.2. The device according to claim 1, characterized in that each nozzle for supplying heated air to the oxidation pyrolysis chamber is a Laval nozzle. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что указанный диффузор средства вывода продуктов окислительного пиролиза дополнен выходным конфузором и цилиндрической насадкой, имеющей по меньшей мере два расположенные на равных угловых расстояниях тангенциальных отверстия, в которых закреплены сопла для подачи воздуха на дожигание аэрозоля.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the diffuser means for outputting products of oxidative pyrolysis is supplemented with an outlet confuser and a cylindrical nozzle having at least two tangential openings located at equal angular distances, in which nozzles for supplying air for afterburning are fixed aerosol. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что установленная на входе в камеру окислительного пиролиза жаропрочная решетка-рассекатель выполнена из труб, связанных входным и выходным коллекторами для подачи свежего и отвода отработанного хладагента.4. The device according to claim 1, characterized in that the heat-resistant divider installed at the inlet of the oxidation pyrolysis chamber is made of pipes connected by inlet and outlet manifolds for supplying fresh and discharging spent refrigerant. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанная жаропрочная решетка-рассекатель выполнена воздухоохлаждаемой и ее входной и выходной коллекторы подключены соответственно к атмосфере и к по меньшей мере одному выше указанному соплу для подачи нагретого воздуха в камеру окислительного пиролиза.5. The device according to claim 4, characterized in that said heat-resistant grid-divider is made air-cooled and its inlet and outlet headers are connected respectively to the atmosphere and to at least one nozzle for supplying heated air to the oxidation pyrolysis chamber. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в боковой стенке футерованного огнеупорным материалом проточного корпуса в зоне расположения камеры частичного сжигания подсушенных сыпучих отходов выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие для ввода запального факела.6. The device according to claim 1, characterized in that at least one through hole for introducing an ignition torch is made in the side wall of the flow-through body lined with refractory material in the area of the partial combustion chamber of the dried bulk solids. 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный источник сыпучих отходов выполнен в виде бункера, оснащенного по меньшей мере одним откидным или сдвижным загрузочным люком.7. The device according to claim 1, characterized in that the specified source of bulk waste is made in the form of a hopper equipped with at least one hinged or sliding loading hatch. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно установлено на раме с катками.8. The device according to claim 1, characterized in that it is mounted on a frame with rollers. 9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что проточный корпус футерован огнеупорным бетоном с дисперсной жаростойкой арматурой.9. The device according to claim 1, characterized in that the flow housing is lined with refractory concrete with dispersed heat-resistant reinforcement. 10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бункер-накопитель золы оснащен поворотными колосниками на входе и поворотным или сдвижным люком на выходе.

10. The device according to claim 1, characterized in that the ash storage hopper is equipped with rotary grates at the entrance and a rotary or sliding sunroof at the exit.

Images