SU1610198A1 - Установка дл сжигани отходов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к коммунальному машиностроению, в частности к установкам дл  сжигани  горючих отходов, не подлежащих регенерации, и обезвреживани  жидких промышленных отходов. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности путем ускорени  процесса утилизации жидких промышленных отходов и снижени  загр знени  окружающей среды. Установка дл  сжигани  отходов содержит подземную камеру 1, заполненную охлаждающей текучей средой 2 в виде жидких промышленных отходов и закрытую сверху платформой 3, под которой размещена камера 4 сжигани . Она представл ет собой емкость заданного объема и массы и обладает свойством плавучести в текучей среде. Камера 4 сжигани  подвешена на амортизаторах 22, закрепленных на платформе 3. Через амортизаторы 22 пропущены средства дл  подачи жидких горючих отходов и воздуха дл  сжигани  отходов и средства дл  отвода продуктов сжигани . В средней верхней части камеры сжигани  смонтирован патрубок 24 дл  отвода паров из подземной камеры в камеру сжигани . Подземна  камера 1 оснащена регул тором 12 уровн  и эмульгатором 14 дл  ускорени  процессов обезвреживани  текучей среды и ее утилизации. 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

Description

15

Изобретение относитс  к коммунальному машииостроеншо, в частности к установкам дл  сжигани  горючих отходов , не подлежащих регенерации, и обезвреживани  жидких промышленных 20 отходов„ .

Цель изобретени  -.повышение эффективности путем ускорени  процесса утилизации промышленных отходов и снилсени  загр знени  окру- 25 жающей среды.

Ыа фиг. 1 представлена установка дл  сжигани  отходовэ общий вид; на фиг.2 -то же,средства дл  подачи и сжигани  горючих отходов, про- зо дольный разрез5 на фиг. 3 - то же, средства отвода продуктов сжигани , поперечный разрез, на фиг. 4 - то же, преобразователь регул тора уровн ; на фиг. 5 - то же, подогре- ватель горючих отходов и воздуха. Установ ка дл  сжигани  отходов содержит подземную камеру 1, заполненную охлажда1ощей текучей средой 2 |и закрытую сверху платформой 3 под Q которой размещена камера 4 сжигани , средства 5 дл  подачи жццких горючих отходов н воздуха, средства б сжигани  горючих отходов, средства 7 дл  отвода продуктов сжигани , бата- дз рею циклонов 8, котел-утилизатор 9, дымосос 10, подогреватель 11 горючих отходов и воздуха, регул тор 12 уровн  те кучей среды в подземной камере 1, св занный с насосом 13, змуль- п гатор 14 текучей среды, приводные заслонки 15 и 16, циклон 17 и средства- дл  обезвреживани  отход щих в атмосферу газов.

Подземна  камера 1, расположенна  ниже уровн  земли, представл ет собой емкость, стенки и днище 18 которой выполнены из стойких к агрессив- йым жидкост м материалов,, исключаю-.

щих проникновение жидких отходов в грунт и вьщержиВЕЮЩИХ температуру нагрева в пределах 100 - , например в виде кладки из ог- . неупорного кирпича, облицованных металлическими листами, например, из титана.

Охлаждающа  текуча  среда 2 представл ет собой жидкие разбавленные водой промьшшенные отходы, закачиваемые насосом 13 по сигналам преобразовател  19 регул тора 12-уровн  через трубопроводы 20 и 21 из открытых KapTj заполн емых отходами пред- .при тии. Карты выполнены в кембрийских глинах.

Подземна  камера 1 сверху закрыта платформой 3, исключающей проникновение токсичных паров в атмосферу из подземной камеры. Платформа 3 изготавл1-шаетс  из сортового метал-, ла, например из двухтавровых балок, облицованных металлическими листами, напршчер, из титана.

Kai-iepa 4 сжигани  представл ет собой емкость заданного объема в виде цистерны, изготовленной, например , из нерлсавеющей стали, с высокой гепл:огфоводностью. Камера 4 сжига- НИН имеет заданньй вес

тр- (5%р.тр ,

где - объем камеры сжигани ;

.. „ - средн   плотность (удельньй

Р

вес) материала камеры сжи- га-ни .

Камера сжигани  может быть изготовлена из разных материалов с раз личной гшотностью, например, из трубы небольшого дисгметрз с относительно высокой плотностью и второй трубы большого диаметра с- относительно не- большой плотностью материала. В друсШ модификации камера сжигани  жет быть выполнена из коаксиально . расположенных двух труб медетрубный цромежуток которых заполнен относи- тельно т желой текучей средой, например жидким теплоносителем иди металлическими шарами заданного веса (модификации условно не показаны). Камера сжигани  погружена в охлаждаю- щую текучую среду 2 и подвешена на амортизаторах 22, закрепленных на платформе 3. Наружна  поверхность камеры сжигани  орёбрена в -виде колец 23 дл  увеличени  площади теплопере- дачи. В передней верхней части камеры 4 сжигани  размещены средства 5 и 6 дл  подачи жидких горючих отходов и воздуха и сжигани  горючих отходов, а в задней части - средст- ва 7 дл  отвода продуктов сжигани . В средней верхней части камеры 4 сжигани  расположен .патрубок 24, имеющий крышку 25 с отверсти ми 26, при этом патрубок 24 сообщен с полост - ми камеры 4 сжигани  и подаемной камеры 1 дл  отвода паров из подземной 1 в камеру 4 сжигани , при выпаривании текучей среды 2. Патрубок 24 механически св зан с пре- образователем 19 регул тора 12 уровн  текучей среды в подземной камере 1. Преобразователь 19 может быть выполнен в виде дифференциального трансформаторного датчика.

Дл  ускорени  процесса выпаривани  текучей среды в подаемной камере I установки предусмотрен эмульгатор 14 с приводом, сообщенный с верхним и нижним уровн ми подземной камеры.

Каждый амортизатор 22 выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб 27 н 28 и упругих элементов 29 Внешн   труба 27 выполнена из тепло золирующего материала, стойкого к агрессивным З1мдкост м и вьщержива- ющего температ фу нагрева в предела 100-120°С, Внутренн   труба 28 изготовлена из стали и имеет верхние и нижние,фланца 30, при этом упругие элементы 29, выполненные, например , в виде пакетов изношенных автомобильных покрьпиек с металлическим кордом, закреплены на платформе 3 1 и соединены с верхними фланцами 30 труб 27, 28, а нижние части труб 27, 28 жестко присоединены к камере 4 сжигани .

10198

Q jj 20 25 ЗО ,

Q

- д 50 ,

Благодар  такому исполнению awfifp- тизаторов 22 камера 4 сжигани  обладает свойством плавучести в текучей охлаждающей среде 2 и имеет возможность вертикальных перемещений в заданном диапазоне. Стабилизаци  положени  камеры 4 сжигани  осуществл етс  ( регул тором уровн , что ускор ет процессы выпаривани  от- ходов и сжигани  паров в предлагаемой установке.

Средства 5 дл  подачи жидких горючих отходов на фимер -мазута, дизельного топлива и т.п. отходов, и воздуха дл  сжигани  этих отходов вьшолнены в виде коаксиально размещенной во внутренней трубе 28 амортизатора 22 дополнительной трубы 31, верхний конец которой жестко присоединен к стойке 32, смонтированной на платформе 3, а к нижнему свободному ее концу присоединены средства 6 сжигани  отходов, выполненные в виде пневматической форсунки дл  жидких топлив или горелки известной конструкции, причем между внутренней трубой 28 амортизатора 22 и дополнительной трубой 31 установлены подшипники скольжени  33, выполненные из углеродистых материалов.

Дл  обеспечени  работы установки могут быть выбраны известные газомазутные горелки большой производительности .

Средства 7 дл  отвода продуктов сжигани  выполнены в виде двух коаксиально расположенных жаропрочных труб 34 и 35, размещенных в амортизаторе 22, в межтрубном промежутке которых установлены подшипники 36 . скольжени , изготовленные из жаропрочного углеродистого материала, а при этом один конец внутренней трубы 35 жестко присоединен к стойке 37, смонтирова: ной на платформе 3, а другой свободный ее конец опущен в камеру 4 сжигани , причем внешн   труба 34 жестко соединена с трубами амортизатора 22. Труба 35 подключена к батарее циклонов 8.

Батаре  циклонов 8 известной конструкции предназначена дл  отделени  из продуктов сжигани  сажи, золы и пыли, на вход которой могут быть поданы Са-содержаир Ш адсорбенты (гашена  известь, доломит и др.материалы ) .

. .

Батаре  ц к-лонов 8 поередством трубопровода 38 подключена к котлу- утилизатору 9 известной конструкции

Котел-утилизатор 9 предназначен дл  выработки пара. Полученный пар используетс  в турбогенераторе (не показан) дл  вьфаботки электроэнер гка или дл  обогрева служебных помещений . Котел-утилизатор 9 соединен через трубопровод 39, дымосос 10 и трубопровод 40 с подогревателем 11 горючих отходов и воздуха, при этом перед дымососом 10 в трубопроводе 4 смонтирована приводна  заслонка 15, сообщенна  либо с атмосферой, либо с устройством дл  подачи Са-содержа- щих адсорбентов. В первом случае зас лонка 15 обеспечивает.продувку гидравлической .системы при техосмотрах и ремонтах установки, а во втором случае - адсорбированную очистку от

ход щих газов от SOg, N0j(.

Подогреватель 11 горючих жидких отходов и воздуха выполнен в виде . расположенных под углом двух конических труб 42,.43, размещенных в корпусе 44, соединенных между собой большими основани ми и сообщенных с .дымососом 10 посредством трубопро- вода 40 .и с приводной заслонкой 16.

В трубах 42, 43 подогревател  размещены трубопровод 45 жидких горючих отходов и трубопровод 46 очищенного воздуха . Трубопровод 45 подключен через вентиль 47 к системе подготовки жидких горючих отходов дл  сжигани  (не показаны), котора  состоит из цистерны жидких горючих отходов, насоса и эмульгатора. Система.подготовки жидких горючих отходов дл  сжигани  обслуживает несколько установок . В трубопроводе 46 очищенного воздуха установлена труба Вентури 48, в стенках критического сечени  которой выполнены каналы 49, сообщенные через вентиль 50 с полостью конических труб 42 и 43. Трубопровод 46 очищенного воздуха подключен чере вентиль 51 к системе подготовки воздуха (не показана), котора  состоит из фильтров, сообщенных с атмосферой и компрессора дл  нагнетани  воздуха в установку.

Приводна  заслонка 16 смонтирована в трубопроводе 52, который одним концом подключен к коническому трубопроводу 43, а другим концом - к дик- лону 17 известной конструкции. За

0

0198

f

5

5

0

5 о

5

0

8

циклоном 17-смонтированы средства дл  обезвреживани  отход щих газов в атмосферу, состо щие из устройства 53 подачи, например, активированного угл  или акт1 ированного кокса, и приемного устройства 54 дл  угл  и кокса, разделенного сетчатыми перегородками (не показаны)..

Дл  исключени  утечек тепла из установки дл  сжигани  отходов она снабжена сильфонами 55, изготовленными из теплоизол ционного мЪтериа- ла, одними концами жестко присоединенными к верхним част м стоек 32, 37, а другими концами - к фланцам 30 амортизаторов 22.

Принципиально предлагаема  установка дл  сжигани  отходов экологически чиста  на выходе которой отход щие газы могут содержать азот, кис- лороД и углекислый газ.

Установка дл  сжигани  отходов работает следующим образом.

В исходном положении подземна  камера 1 заполнена текучей средой 2, средн   плотность (удельный вес) Уср.т.С. которой измен етс  в пределах от 0,85 до Oj95 г/см (в промышленных отходах предпри тий могут быть нефтесодержащие отходы, составл ющие 15-20% от общего объема воды).

Дл  обеспечени  средней плотности текучей среды в подземной камере 1 и ускорени  процесса ее выпаривани  включают эмульгатор 14, Благодар  этому в подземной камере 1 образуетс  эмульс:1 . ( . Дл  сжигани  горючих отходов регулируют положение камеры 4 сжигани  в подземной камере 1 в вертикальной - плоскости, нагружа  корпус камеры сжигани  лополнительным балластом (в случае необходимости), например, через люки ллатфорнсы 3.

На камеру 4 сжигани , размещенную в текучей среде 2, воздействует .

сила Р и соб- камера 2 с

вертикальна  подъемна  ств-енный ее вес G. При сжигани  плавает в текучей леременной плотностью

РС,

G среде

р q

G

V.p VTP

J cp.T.C ) Jcp.Tp .

После регулировки положени  камеры 4 сжигани  устанавливают преобразователь 19 регул тора 12 уров электрического нул 

10

20

1610198

н  в положение (в среднее положение).

Завершив подготовительное операции, включают агрегаты установки системы подготовки жидких горючих отходов и очищенного воздуха дл  работы установки , затем открьшают вентили 47, 51. Жидкие отходы и воздух поступают по трубопроводам 45 и 46 подогревател  11 в камеру. 4 сжигани  к вклю- горелке 6 большой производительности , причем давление воздуха регулируют компрессором в заданных пределах в зависимости от конструкции le гррелки.

Температура горени  жидких горючих отходов составл ет 800-1200 с. Теплотворна  способность жидких отходов составл ет в среднем 15000- 30000 кДж/кг.

При горении жидких отходов нагреваетс  корпус камеры 4 сжигани , ко- тррый за счет теплопередачи корпуса нагревает текучую среду 2,

Текуча  среда, нагрева сь, испар етс , пары которой через-отверсти  26 патрубка 24 поступают в полость канеры сжигани  за счет разрежени , во зншсающего при горении жидких горючих отходов.

Пары текучей среды 2 сгорают в факеле горелки, ускор   процесс утилизации жидких отходов.

При поступлении в факел горелки паров воды и жидких отходов текучей срфды улучшаетс  горение жидких отхоов и уменьшаетс  выброс окислов азота на 35-40%.

В подземной камере 1 понижаетс  ровень текучей среды 2, а продукты жигани  жидких отходов - гор чие ымовые газы - поступают через трубу 5 в батарею циклонов 8 благодар  азрежению, создаваемому дымососом 0. При понижении уровн  текучей реды,2 на величину ДЬ, при которой ерхн   часть камеры 4 сжигани  осво- о утаетс  от текучей среды, измен ет  равновесие сил Р и G, причем Я уменьшаетс  на величину ДРд, авную

,.,p, -(,,.,..

о cp.nap.T.t) Де тр объем камеры сжигани , пог . ОУЖеННЫЙ R TPKVUVTA

25 с т

35 з

л с о

в х ды на с  50 ча ци дп вз ле

30

40

45

и руженный в текучую среду; Vjp - объем камеры сжигани , расположенный в парах текучей среды;

55 мо

од до ба

0

20

198

e

10

)С tp.nop.T.c плотность (удельный

вес) паров текучей среды. В св зи с тем что средн   плотность паров текучей среды много меньше средней плотности текучей среды в подземной камере, камера сжигани  погружаетс . При погружении камера сжигани  измен ет положение преобразовател  19 дифференциально-трансформаторного датчика регул тора 12 уровн , по сигналам которого подключаетс  насос 13. Насос 13 подает текучую среду в подземную камеру 1 до тех пор, пока подземна  камера не заполнитс  текучей средой, а уровень текучей среды в ней не подниметс  выше верхней части камеры сжигани , при этом подъемна  сила Р по абсолютной величине будет стремитьс  к весу камеры сжигани . При достижении равновеси  сил Р и G преобразователь 19 регул тора 12 уровн  установитс  в среднем положении, после чего на- 5 сое 13 отключитс , прекратив подачу текучей среды в подземную камеру 1.

Таким образом, процесс заполнени  подземной камеры текучей средой и ее опорожнени  осуществл етс  автоматически , что ускор ет процессы утилизации жидких.отходов.

Продукты сжигани  жидких горючих отходов - гор чие дымовые газы - очищаютс  в батарее циклонов 8 от сажи, 5 золы и пыли и по трубопроводу 38

поступают в котел-утилизатор 9 с температурой до дп  выработки пара , затем пар поступает в турбогенератор дл  выработки электроэнергии. За котлом-утилизатором 9 через заслонку 15 в дымовые газы подают Са- содержащие адсорбенты дл  очистки их от SOj и NO у.

После этого дымовые газы поступают в подогреватель 11 жидких горючих отходов , обогрева  трубы 45 и 46.Часть дымовых газов через вентиль 50, каналы 49, трубы Вентури 48 засасываютс  на подогрев воздуха, а друга  0 часть направл етс  через заслонку 16, циклон 17 в приемное устройство 54 дп  их обезвреживани . Лымоьые газы, взаимодейству  с активированньм углем , очищаютс  и выбрасываютс  в ат30

0

5

5 мосферу.

Конструк1щ  установки обеспечивает одновременное сжигание горючих отходов и выпаривание жидких сильно разбавленных водой промышленных отходов.

11

161

продукты выпаривани  которых сжигакГт- 1с  в камере сжигани , а после очистки ;И дополнительного оВезвреживани  до- |полнительно дожигаютс  в камере ежи-- гани  за счет циркул ции газовых по токов в установке. Кроме того, в I установке дл  сжигани  отходов процессы автоматизированы, что обеспечивает повышение ее эффективности. Установка дл  сжигани  горючих отходов , имеюща  плавающую камеру сжигани , высокопроизводительна за счет использовани  всей площади нагрева дл  испарени  и выпаривани  жидких промышленных отходов.

Средства дл  обезвреживани  продуктов сжигани  отходов обеспечивают экологически чистую установку.

Формула

изобретени

Claims (7)

1. Установка дл  сжигани  отходов, содержаща  подземную камеру, заполненную охлаждающей текучей средой и закрытую сверху платформой, под которой размещена камера сжигани  со средствами дп  подачи горючих отходов , воздуха, сжигани  горючих отходов и отвода продуктов сгорани , при этом подземна  камера сообщена с камерой сжигани  патрубком отвода паро текучей среды в камеру сжигани , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности путем ускорени  процесса переработки жидких промышленных отходов и снижени  загр знени  окружающей среды, она снабжена эмульгатором текучей среды, сообщенным с верхним и нижним уровн ми подземной камеры, и средствами очистки газов и использовани  их тепла, представл ющими собой последовательно установленные батарею циклонов, котел, дымосос и подогрева тель горючих отходов и воздуха, соединенный через заслонку с атмосферой камера сжигани  выполнена из обеспе- чиваю шх ее плавучесть материалов и подвешена на амортизаторах, закрепленных на платформе подземной камеры а средства отвода продуктов сжигани  соединены через подогреватель со средствами подачи горючих отходов.

2. Установка по пп.1 м 2, о т - л и ч а КЗ Щ а   с   тем, что она снабжена регул тором уровн , закрепленным на платформе, преобразователь которого механически св зан с лтруб

0

5

0

35

25 зО 12

-, -

ком и электрически - с насосом подачи текучей среды в подземную камеру.

3.Установка по п.1, отличающа с  тем, что каждый амортизатор выполнен в виде двух ко- аксиально расположенных труб, внешн   из которых выполнена из теплоизолирующего материала, и упругих элементов, установленных на платформе и соединенных с верхними фланцами труб, а нижние части элементов жестко присоединены к камере сжигани .

4.Установка по пп.1-4, отличающа с  тем, что средства отвода продуктов сжигани  выполнены

в виде двух коаксиально расположенных жаропрочных труб, размещенных в амортизаторе , в межтрубном промежутке которых установлены подшипники скольжени , при этом один конец внутренней трубы жестко присоединен к стойке, смонтированной на платформе, а другой свободно опущен в камеру сжигани , внешн   труба жестко соединена с трубами амортизатора.

5.Установка по п.1, отличающа с  тем, что подогреватель горючих отходов и воздуха выполнен в виде расположенных под углом двух конических труб, размещенных э корпусе и соединенных между собой большими основани ми, в которых размещены трубопровол подачи горючих отходов и воздуха, при этом в трубопроводе подачи воздуха установлена труба Вентури, в стенках критического сечени  которой выполнены каналы, сообщенные через вентиль с полостью

конических труб. 40

6. Установка по пп.1, 4 и 6, отличающа с  тем, что средства дп  подачи горючих отходов

45 и воздуха дл  сжигани  горючих отходов выполнены в виде коаксиально размещенной во внутренней трубе амортизатора дополнительной трубы, верхний конец которой жестко присоединен к

50 стойке, смонтированной на платформе, и к корпусу подогревател , а к ее свободному концу присоединена горелка , причем между внутренней трубкой амортизатора и дополнительной трубой

55 установлены подшипники скольжени .

7. Установка т л и ч а ю щ

по пп.1,4,5 и 7, а   с   тем- что

31610

она снабжена изготовленными из теплоизол ционного материала сильфонами, одними концами жестко присаединенными к верхним част м стоек, а другими концами - к фланцам амортизаторов.

14

8, Установка по пп,1 и 4, о т - личающа с  тем, что уцругие элементы амортизаторов выполнены в виде-пакетов изношенных автомобильных покрьппек с металлическим кордом.

32

Т

/в

/// / //у /// /// ///

9иг.2

55

- 23

/8 i

-jf/ у f f f f f J,.f fiif. )Ii III I jfr fr Ф и /I IJ л jfj J у-Л ЖТ-xj дУ

ff/ /jf/ JY/ ЛУ / /i /i W ////// /i

tpus.3fd

37

Фиг

//

. 5