RU14268U1 - DEVICE FOR BURNING SOLID WASTE IN A PULSED FLOW - Google Patents

Abstract

1. Устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, резонансную трубу и топливовоздуховоды, отличающееся тем, что в камере воспламенения размещен решетчатый колосник, а в резонансную трубу на расстоянии 1/4 от ее верхнего торца вмонтирована поверхность нагрева.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздуховод в виде патрубка выполнен перемещающимся по оси резонансной трубы, причем его площадь поперечного сечения меньше площади поперечного сечения резонансной трубы в 1,5-2 раза.1. A device for burning solid waste in a pulsating flow containing an ignition chamber, a resonance tube and fuel air ducts, characterized in that a grate grate is placed in the ignition chamber, and a heating surface is mounted at a distance of 1/4 from its upper end. 2. The device according to claim 1, characterized in that the duct in the form of a pipe is made moving along the axis of the resonance pipe, and its cross-sectional area is less than 1.5-2 times less than the cross-sectional area of the resonant pipe.

Description

Устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потокеPulsed solid waste incinerator

Полезная модель относится к топочной технике, в частности к устройствам пульсирующего горения, предназначенным для термического обезвреживания твердых отходов.The invention relates to a combustion technology, in particular to pulsating combustion devices for the thermal treatment of solid waste.

Известно устройство для сжигания кускового твёрдого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту с двумя параллельно расположенными горизонтальными колосниковыми решётками и размешенным между ними слоем топлива, над верхней решёткой установлена труба, сечение которой меньше сечения шахты не более чем в 4 раза (А.С. № 909417, МКИ F23 В 1/36, F 23 С11 /04,28.02.82г.)A device is known for burning lumpy solid fuel in a pulsating flow, containing a vertical shaft with two parallel horizontal grate grids and a layer of fuel placed between them, a pipe is installed above the upper grid, the cross section of which is less than 4 times smaller than the mine section (A.S. No. 909417, MKI F23 B 1/36, F 23 C11 /04,28.02.82)

Недостатком указанного устройства является ограничение соотношения сечений шахты и трубы, которое не должно превышать 4. По этой причине нельзя увеличить площадь колосника, напрямую связанную с производительностью устройства.The disadvantage of this device is the limitation of the ratio of the sections of the shaft and pipe, which should not exceed 4. For this reason, you cannot increase the area of the grate, directly related to the performance of the device.

Конструкция двухрешётчатого колосника при сжигании твёрдых отходов разных размеров не самым лучшим образом влияет на перемещение отходов в зону горения.The design of the two-wire grate when burning solid waste of different sizes does not affect the movement of waste into the combustion zone in the best way.

Известно также устройство для сжигания твердого топлива, содержащее вертикальную цилиндрическую шахту с горизонтальной колосниковой решёткой и расположенную над последней поверхностью нагрева, причем колосниковая решётка расположена на расстоянии 1/4 высоты шахты от её основания, а поверхность нагрева на расстоянии 1/4 от верхнего торца шахты для возбуждения акустических колебаний по принципу эффекта Рийке (А.С. № 688769, МКИ F 23 В 1/Э6, F 23 В 5/04, 30.09.79г).It is also known a device for burning solid fuel, containing a vertical cylindrical shaft with a horizontal grate and located above the last heating surface, and the grate is located at a distance of 1/4 of the shaft height from its base, and the heating surface at a distance of 1/4 from the upper end of the shaft for the excitation of acoustic vibrations according to the principle of the Rijke effect (AS No. 688769, MKI F 23 V 1 / E6, F 23 V 5/04, 09/30/79 g).

Недостатком указанного устройства является ограниченность его применения из-за невозможности сжигания в топке твёрдых отходов без их предварительной подготовки (измельчение, прессованное гранулирование и т.д.)The disadvantage of this device is its limited use due to the impossibility of burning solid waste in the furnace without their preliminary preparation (grinding, pressed granulation, etc.)

Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство для сжигания топлива в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, примыкающую к ней резонансную трубу и топливовоздухопроводы (А.С. № 237324, МКИ F 23 d 11/34,12.11 69 г.).The closest adopted for the prototype is a device for burning fuel in a pulsating flow, containing an ignition chamber, an adjacent resonant tube and fuel and air pipes (AS No. 237324, MKI F 23 d 11 / 34,12.11 69).

Известное устройство в основном предназначено для сжигания пылевидных твердых теплив и не приспособлено для сжигания твердых кусковых отходов. При загрузке камеры воспламенения твердыми отходами нарушается пульсационный режим горения, сопровождающийся сильным задымлением и химическим недожёгом.The known device is mainly intended for burning pulverized solid heat and is not suitable for burning solid lumpy waste. When loading the ignition chamber with solid waste, the pulsating combustion mode is violated, accompanied by severe smoke and chemical burnout.

Предложено устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, резонанснуюA device for burning solid waste in a pulsating flow comprising a resonant ignition chamber is proposed.

МКИ б F 23 D 1/36MKI b F 23 D 1/36

трубу и топливовоздуховоды, отличающееся тем, что в камере воспламенения размещен решетчатый колосник, а в резонансную трубу на расстоянии 1/4 от ее верхнего торца вмонтирована поверхность нагрева.pipe and fuel air ducts, characterized in that a grate-iron is placed in the ignition chamber, and a heating surface is mounted in the resonance pipe at a distance of 1/4 from its upper end.

Устройство включает также воздуховод в виде патрубка, выполненный перемещающийся по оси резонансной трубы, причем его площадь сечения меньше площади сечения резонансной трубы в 1,5-2 раза.The device also includes an air duct in the form of a pipe made moving along the axis of the resonance tube, and its cross-sectional area is 1.5-2 times less than the cross-sectional area of the resonant pipe.

Преложенное устройство (см.фиг.1) позволяет эффективно сжигать твердые отходы в пульсирующем потоке. Объем камеры воспламенения 1 способствует размещению в ней достаточно большого количества твердых отходов, причем к их размерам и формам не предъявляются существенных требований.The laid device (see figure 1) allows you to efficiently burn solid waste in a pulsating flow. The volume of the ignition chamber 1 contributes to the placement in it of a sufficiently large amount of solid waste, and their size and form do not have significant requirements.

Пульсации газовоздушного потока, возникающие в резонансной трубе 2, не сильно зависят от процессов, происходящих в камере воспламенения 1. Для генерации пульсаций в трубе 2 достаточным условием является поступление в нее нагретых газообразных продуктов термического разложения. В резонансной трубе 2 акустические пульсации возбуждаются по принципу Рисса, основанного на прохождении продуктов сгорания через поверхность нагрева (радиатора), размещенной в ней на расстоянии 14 от ее верхнего среза.The pulsations of the gas-air flow arising in the resonance tube 2 do not depend heavily on the processes occurring in the ignition chamber 1. To generate pulsations in the tube 2, a sufficient condition is the entry of heated gaseous products of thermal decomposition into it. In the resonance tube 2, acoustic pulsations are excited according to the Riesz principle, based on the passage of combustion products through the heating surface (radiator), placed in it at a distance of 14 from its upper cut.

Вторичный воздух в камеру воспламенения подается по патрубку 12. Эффективное место подачи воздуха обеспечивается путем перемещения патрубка та оси резонансной трубы 2. На фиг.1 приведен общин вид предлагаемой установки для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке.Secondary air is supplied to the ignition chamber through the nozzle 12. An effective air supply point is provided by moving the nozzle and the axis of the resonant tube 2. Figure 1 shows the communities view of the proposed installation for burning solid waste in a pulsating flow.

Устройство состоит из камеры воспламенения 1, резонансной трубы 2, трубчатого теплообменника 3 с патрубком 4, радиатора 5. Камера воспламенения 1 выполнена в виде цилиндра, к нижней части которой приварено конусообразное днище с круглыми отверстиями 6. Кроме того, днище включает в себя колосник 7 с отверстием по середине, газовую горелку 8, шибер 9. Газовая горелка 8 представляет собою трубчатое кольцо с отверстиями. С боку на камере воспламенения имеется дверце 10. Резонансная труба 2 и трубчатый теплообменник 3 прикреплены к камере воспламенения 1. В верхней половине резонансной трубы на удалении 1/4 L от ее верхнего среза, где L - общая длина резонансной трубы, вмонтирован радиатор 5. Выходной патрубок радиатора 5 и теплообменник 3 соединены между собой трубой 11. В центре камеры воспламенения по оси резонансной трубы размещен патрубок 12. Патрубок имеет возможность перемещаться по своей оси.The device consists of an ignition chamber 1, a resonant tube 2, a tubular heat exchanger 3 with a nozzle 4, a radiator 5. The ignition chamber 1 is made in the form of a cylinder, a conical bottom with round holes 6 is welded to its lower part. In addition, the bottom includes a grate 7 with a hole in the middle, a gas burner 8, a gate 9. The gas burner 8 is a tubular ring with holes. There is a door on the side of the ignition chamber 10. The resonance tube 2 and the tubular heat exchanger 3 are attached to the ignition chamber 1. In the upper half of the resonance tube, 1/4 L away from its upper cut, where L is the total length of the resonance tube, a radiator 5 is mounted. The outlet pipe of the radiator 5 and the heat exchanger 3 are interconnected by a pipe 11. In the center of the ignition chamber along the axis of the resonance pipe there is a pipe 12. The pipe has the ability to move along its axis.

Устройство работает следующим образом.Через дверцу 10 колосник 7 загружается твердым топливом. В газовую горелку 8 подается природный газ. Поджег газообразной смеси осуществляется фитилем через одной из отверстий 6. Вторичный воздух, необходимый для дожигания горючих элементов, содержащихся в продуктах разложения,The device operates as follows. Through the door 10, the grate 7 is loaded with solid fuel. Natural gas is supplied to the gas burner 8. Ignition of the gaseous mixture is carried out by a wick through one of the holes 6. Secondary air necessary for afterburning of combustible elements contained in the decomposition products,

подводится по патрубку 12. Выбор наиболее эффективного места ввода вторичного воздуха обеспечивается перемещением патрубка вдаль своей оси. После воспламенения твердого топлива подача газа в горелку прекращается. Естественной тягой горячие продукты сгорания поступают в резонансную трубу 2, проходят сквозь радиатор 5 и выбрасываются в атмосферу. Холодная вода через входной патрубок поступает в полость радиатора 5 и по трубе 11 подается в трубчатый теплообменник 3, откуда направляется к потребителю. Через некоторое время в резонансной трубе 2 устанавливается автоколебательный процесс. В результате периодических возмущений горячих газов в резонансной трубе 2 активно дожигаются остаточные, горючие элементы. Колебания столба газа, кроме того, интенсифицируют теплоотдачу от продуктов сгорания к стенке.is led through the nozzle 12. The choice of the most effective place for the introduction of secondary air is provided by moving the nozzle in the distance to its axis. After ignition of the solid fuel, the gas supply to the burner stops. Natural draft hot combustion products enter the resonant tube 2, pass through the radiator 5 and are released into the atmosphere. Cold water through the inlet pipe enters the cavity of the radiator 5 and through the pipe 11 is supplied to the tubular heat exchanger 3, from where it is sent to the consumer. After some time, a self-oscillating process is established in the resonance tube 2. As a result of periodic disturbances of hot gases in the resonance tube 2, residual, combustible elements are actively burned. Oscillations of the gas column, in addition, intensify the heat transfer from the combustion products to the wall.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно сжигать твердые отходы в пульсирующем режиме без их предварительной механической обработки (измельчения, прессования и т.д.) с низким содержанием канцерогенных веществ в продуктах сгорания.Thus, the proposed device allows you to effectively burn solid waste in a pulsed mode without prior mechanical processing (grinding, pressing, etc.) with a low content of carcinogens in the combustion products.

Уполномоченное лицо ГИ.Павлов 5.02.2000г.Authorized Person G.I. Pavlov 02/05/2000

Claims (2)

1. Устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, резонансную трубу и топливовоздуховоды, отличающееся тем, что в камере воспламенения размещен решетчатый колосник, а в резонансную трубу на расстоянии 1/4 от ее верхнего торца вмонтирована поверхность нагрева.1. A device for burning solid waste in a pulsating flow containing an ignition chamber, a resonance tube and fuel ducts, characterized in that a grate grate is placed in the ignition chamber, and a heating surface is mounted in the resonance tube at a distance of 1/4 from its upper end. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что воздуховод в виде патрубка выполнен перемещающимся по оси резонансной трубы, причем его площадь поперечного сечения меньше площади поперечного сечения резонансной трубы в 1,5-2 раза.

2. The device according to claim 1, characterized in that the duct in the form of a pipe is made moving along the axis of the resonant pipe, and its cross-sectional area is less than 1.5-2 times less than the cross-sectional area of the resonant pipe.