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Die Erfindung betrifft einen Müllverbrennungsofen, der einen einfachen Aufbau hat, regelmässig funktioniert und im Betrieb ökonomisch ist.
Der Ofen besitzt eine Brennkammer, die durch einen rohrförmigen, um seine Achse rotierenden Mantel definiert ist, oberhalb der Brennkammer eine Trockenkammer, ebenfalls durch einen rohrförmigen, um seine Achse rotierenden Mantel definiert, Mittel, die geeignet sind, drei Kreisläufe zu schaffen, die imstande sind, die Gase durch die Trockenkammer, über einen Zwischenraum, der die Trockenkammerumgibt, und direkt von dem oberen Ende des Eintritts des Materials in die Brennkammer abzuführen und Mittel, in Form von Schiebern, geeignet, den Durchgang der Gase zu regulieren und ihn sogar in jedem dieser Kreisläufe zu unterbinden.
Der rohrförmige Mantel der Brennkammer und der rohrförmige Mantel der Trockenkammer sind mit einem auch nach Wahl variierbaren Gefälle geneigt.
DieZeichnungen stellen ein nicht einschränkendes Durchführungsbeispiel der Erfindung dar : Es zeigen : Fig. 1 eine Gesamt-Aussenansicht, die Fig. 2 und 3 in longitudinalem Schnitt die Trockenzone bzw. die Verbrennungszone des Ofens, die Fig. 4 und 5 zwei transversale Schnitte nach IV bis IV und V bis V der Fig. 3 und Fig. 6 eine Durchführungsvariante.
In den Zeichnungen wird mit-l-ein rohrförmiger Mantel bezeichnet, der geeignet ist, die Brennkammer --A-- zu bilden. Der Mantel-1-wird von einem Paar von Laufringen --3a,3b-- auf Wälzlagern-Sa, 5b-- gestützt. Eines der Lager kann vorgesehen sein, um den Mantel-l-in Rotation zu versetzen oder es können Transmissionsmittel vorgesehen sein, die von den Lagern unabhängig sind.
Mit --la-- wird ein leicht konischer Teil neben dem Eingangsende in die Kammer --A-- des Mantels-l-bezeichnet. In einem Zwischenteil der Kammer-A-gehen von dem rohrförmigen Man-
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terweise haben die Flügel--7-- eine longitudinale schraubenförmige Ausbildung, derart, dass sie den Gasen, die in Richtung des Pfeiles im Ofen aufsteigen, eine Wirbelbewegung erteilen, während
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--7-- vorgesehentel --1-- eine Reihe von kleinen Flügeln --11- auf, die bestimmt sind, die Asche--C-- aufzumischen und sie vorwärts zu bewegen, ohne sie aufzuwirbeln.
Der Rost --9-- weist im Innern eine Reihe von hakenförmigen Ansätzen --13-- auf, die im Sinn der Rotation und gegen das Eingangsende in die Brennkammer gerichtet und geeignet sind, Teile des Materials-M-während der Rotation im Sinn des Pfeils-- ;-- festzuhalten und sie in dem oberen Teil ihrer Umfangsbahn loszulassen, damit diese Teile des Materials gut von den Flammen erfasst werden. Das verbrannte Material wird in Richtung des Pfeils aus dem unteren offenen Ende des Mantels-l-abgelassen. Ein Brenner --15-- ist angeordnet, um einen Feuerstrahl axial in den unteren Teil der Brennkammer zu richten.
Mit --17-- wird ein rohrförmiger rotierender Mantel bezeichnet, der eine Trockenkammer --B-bildet ; der Mantel --17-- ist von einer rohrförmigen Wand --19-- umgeben, um einem Zeischenraum --D-- rings um die Trockenkammer --B-- zu definieren. Die rohrförmigen Teile-17 und 19-sind miteinander fest verbunden, vorteilhafterweise über Verbindungsstäbe, die sich tangential an dem Teil --17-- erstrecken, um thermische Ausdehnungen zu ermöglichen ; diese Teile werden von zwei
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Ende des Teiles-la-der Hülle-l-umgibt und aufnimmt, während der Flansch --25b-- dieses Kollektors den unteren Teil der rohrförmigen Wand --19-- umgibt und aufnimmt. Der Kollektor --25-schliesst an eine Luftzugleitung-27-- an, die mit einer Regulierklappe-29-- versehen ist.
Ein weiterer fixierter Strukturteil bildet einen ringförmigen Kollektor --31--, dessen Flansch --31a-- das obere Ende der rohrörmigen Wand --19-- aufnimmt. Der Kollektor--31-- ist durch eine Luftzugleitung-33- verlängert, die mit einer Regulierklappe-35-versehen ist. An dem Kollektor --31-- ist ein Füll- trichter--37-- befestigt, dessen Abflussöffnung in das obere Ende des rohrförmigen Mantels --17-- hineinragt. Mit dem Trichter --37- ist eine Luftzugleitung-39-kombiniert, die mit einer Regulierklappe --41-- versehen ist.
Der obere Teil-37a-- des Trichters-37-- weist zwei Paare von gelenkigen und selektiv gesteuerten Verschlussklappen-43, 45- auf, welche wechselweise geschlossen und geöffnet werden können, zu dem Zweck, das einzuaschende Material in den Trichter --37-- abzuladen, ohne dass Gase auch durch diesen oberen Teil-37a-- des Trichters durchziehen. Eine Ergänzungsklappe --47--, die vorher zu den Klappen --43-- manövriert wird, dient dazu, das Schliessen derselben zu erleichtern, indem sie das Material festhält.
Ein Bauteil -49-- nimmt das letzte Ende des Mantels --1-- auf und bildet den Abladetrichter --49a-- sowie Luftklappen --49--; der Brenner --15-- ist in die Wand dieser Konstruktion eingebaut.
Das intermittierend, aber im Durchschnitt kontinuierlich von dem Trichter --37-- in die Trokkenkammer --B-- abgeladene Material bewegt sich langsam in Richtung des Pfeiles-f-längs der Kammer-B-infolge des Gefälles und der Rotation nach unten und eventuell infolge der Schaufeln--7a--, die denen mit dem Index --7ähnlich sind; das Material wird in dauerndem Kontakt mit den vorhandenen Gasen durchmischt, erwärmt und getrocknet, ohne dass jedoch die Flamme zündet.
Aus der Trockenkammer-B-gelangt das getrocknete Material in die Brennkammer --A--, in der es infolge des Gefälles und der Rotation des Mantels-l-abwärtsgleitet ; angesichts der erreichten Temperatur brennt es infolge der Zündung an der Verbrennungsflamme des Materials, das voranging und das sich schon in Verbrennungsphase befindet. Die Schaufeln --7- heben das Material und lassen es fallen, und erleichtern so die Verbrennung.
Wenn das Material die Zone des Rostes --9-- erreicht, fällt die Asche durch den Rost in der Zone --A-- und wird durch die Schaufeln --11-- wieder gemischt, ohne von den Schaufeln hochgehoben zu werden ; dies vervollständigt die Oxydation der in der Asche enthaltenen Partikel, während die Asche keine Tendenz hat, sich zu heben und die in Gang befindliche Verbrennung des Materials im Innern des Rostes zu behindern.
Die nicht genügend veraschten und von dem Rost --9-- zurückgehaltenen Teile werden von den hakenförmigen Ansätzen --13-- hochgehoben und wieder fallen gelassen, derart, dass deren Verbrennung erleichtert wird ; die geringere Neigung des je- weiligen unteren Teiles des Rostes--9-- und das Vorhandensein der hakenförmigen Ansätze --13-- ver- langsamen den Durchgang dieser nicht genügend verbrannten Teile und erleichtern die vollständige Verbrennung, während die entsprechende Asche durch den Rost -9-- getrennt ist. Das veraschte Material wird in Richtung des Pfeils abgeladen.
Der Brenner --15-- wird zum Ingangsetzen bzw. Anzünden des Ofens verwendet und kann auch in
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den Perioden in Betrieb gesetzt werden, in denen die Verbrennung nachlässt.
Die Luft dringt in die Brennkammer aus dem Teil des Abladeendes ein, wird entsprechend von den Luftzugleitungen angezogen, und erfasst das Material, indem sie im Sinn des pfeils --fa-- und auch durch den Rost --9-- durchzieht, auf dem das noch nicht verbrannte Material liegt.
Unter Betriebsbedingungen werden die Gase von den Abzugsleitungen--33 und 39-- unter entsprechender Regulierung
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und 41-abgezogen, bisder Zug durch die Leitung --39-- erhöht, damit die Gase mit dem trocknenden Material direkt in Kon- takt kommen ; im Fall einer Erhöhung der Verbrennungstemperatur erhöht man den Zug durch die Lei- tung --33--, damit die Erwärmung wenigstens vorwiegend von dem Zwischenraum --D-- aus über die
Wand des Mantels--17-- erfolgt ; man kann auch zur vollständigen Schliessung einer der beiden Regulier- ventile--35 oder 41-- greifen. Wenn sich die Betriebstemperatur des Ofens übermässig erhöht, wird der
Abzug wenigstens zum Teil durch die Leitung-27-- bewerkstelligt, auch bis zur Eliminierung des
DurchzugesderGase von der Leitung --39-- und eventuell der Leitung --33--.
Im Fall einer Tempera- turerhöhung kann man auch die Zufuhr des Materials reduzieren. Beim Inbetriebsetzen des Ofens wird der Abzug praktisch zur Gänze durch die Leitung --39-- bewerkstelligt.
Nach der Variante der Fig. 6 speist ein Trichter --51-- die Trockenkammer, die durch einen rohr- förmigen Mantel--53-- gebildet wird, der von einem rohrförmigen Mantel--55-- umgeben wird, um den Zwischenraum für den Durchgang der Gase zu bilden analog dem Zwischenraum --D--. Das Mate- rial wird aus der Trockenkammer in einen Kasten --57-- abgelassen, um in die durch den rohrförmigen
Mantel --59-- gebildete Brennkammer eingelassen zu werden. An den Kasten --57-- ist eine Abzugs- leitung --61-- angeschlossen, analog --27--, während neben dem Trichter --51-- Abzugsleitun- gen --63, 65-- vorgesehen sind, analog--35 und 39--. In diesem Beispiel sind die Trocken-und die
Brennkammer eine über der andern, mit umgekehrtem Gefälle, angeordnet.
DieZeichnungenzeigennurDurchführungsbeispiele der Erfindung, die nach Bedarf modifiziert wer- den können. Zum Beispiel kann man bei einer vereinfachten Ausführung die Verbindung der die Trok- ken- und die Brennkammer bildenden Bauteile für gleichzeitige Rotation in gleichem Ausmass vorsehen.
Anderseits kann man Mittel vorsehen, um in unabhängiger Weise die Rotationsgeschwindigkeit jeder der die beiden Kammern bildenden Strukturen zu variieren. Weiters kann man Mittel vorsehen, um das Gefälle, d. h. die Neigung der beiden rohrförmigen, die beiden Kammern bildenden Mäntel, zu modifi- zieren, um den Betrieb des Durchganges und des Durchmischens in jeder derselben zu modifizieren ; bei der Ausführung derFig. lbis5kanndiesdurchgeführtwerden, indem man z. B. die Lager-5b und 23a-der Höhe nach regulierbar macht. Man kann auch die Wand --19-- fest vorsehen, fixiert an den ringförmigen Kollektoren-25 und 31--.
Die Tatsache, dass die Verbrennung innerhalb eines rotierenden Ofens durchgeführt wird, ermöglicht einerseits, die Oxydation zu erleichtern und zu beschleunigen, und anderseits, die Temperatur der Wand des Ofens, die aus dem Mantel-l-besteht, relativ niedrig zu halten ; dies hängt mit der Tatsache zusammen, dass die Wand des Ofens zyklusweise und abwechselnd mit der darüber befindlichen Flamme und mit dem relativ kälteren unten befindlichen Material in Berührung tritt. Man kann so einen Ofen realisieren, ohne dass es nötig ist, feuerbeständiges Material zu benutzen. Es ergeben sich offensichtliche Vorteile, z. B. reduzierte Erhaltungskosten, die Möglichkeit eines intermittierenden Betriebes des Ofens und niedrige thermische Anfangsträgheit.
Es ist nur zu raten, den Ofen für eine gewisse Zeit nach dem Ende der Verbrennung rotieren zu lassen, um Deformierungen zu vermeiden und die thermischen Schrumpfungen zu erleichtern.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Müllverbrennungsofen mit einer rohrförmigen, um ihre eigene Achse drehbaren Brennkammer und einer oberhalb dieser angeordneten ebenfalls rohrförmigen und um die eigene Achse drehbaren und von aussen erwärmbaren Trockenkammer, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Abstand um die Trockenkammer angeordneter Mantel mit dem Mantel der Trockenkammer einen Zwischenraum zum Durchgang der Gase parallel zur Achse des Mantels bildet, und dass Gasableitungen an den Materialeingangsenden von Brenn- und Trockenkammer angeordnet sind, und eine weitere Gasableitung an dem Ende des Zwischenraumes angeordnet ist, welches (Ende) beim Materialeingangsende der Trockenkammer liegt, wobei die Gasableitungen mit Reguliereinrichtungen für den Gasstrom ausgerüstet sind.
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The invention relates to a refuse incinerator which is simple in construction, functions regularly and is economical to operate.
The furnace has a combustion chamber which is defined by a tubular jacket rotating about its axis, above the combustion chamber a drying chamber, also defined by a tubular jacket rotating about its axis, means suitable for creating three circuits capable of are to discharge the gases through the drying chamber, via a space that surrounds the drying chamber, and directly from the upper end of the entry of the material into the combustion chamber and means, in the form of valves, suitable to regulate the passage of the gases and even in to prevent each of these cycles.
The tubular jacket of the combustion chamber and the tubular jacket of the drying chamber are inclined with a gradient that can also be varied as desired.
The drawings show a non-restrictive embodiment of the invention: FIG. 1 shows an overall external view, FIGS. 2 and 3 show the drying zone or the combustion zone of the furnace in longitudinal section, FIGS. 4 and 5 show two transverse sections according to IV to IV and V to V of FIGS. 3 and 6 show an implementation variant.
In the drawings, -l- denotes a tubular jacket which is suitable for forming the combustion chamber --A--. The shell-1- is supported by a pair of race rings --3a, 3b-- on roller bearings-Sa, 5b--. One of the bearings can be provided in order to set the casing-1 in rotation, or transmission means can be provided which are independent of the bearings.
--La-- denotes a slightly conical part next to the entrance end into the chamber --A-- of the jacket-l-. In an intermediate part of the chamber-A-go from the tubular man-
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Alternatively, the blades - 7 - have a longitudinal helical design, such that they give the gases, which rise in the direction of the arrow in the furnace, a vortex movement while
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--7-- provided --1-- a series of small wings --11- intended to stir up the ashes - C-- and move them forward without stirring them up.
The grate --9-- has a series of hook-shaped attachments --13-- on the inside, which are directed in the sense of rotation and towards the entrance end into the combustion chamber and are suitable, parts of the material-M-during the rotation in mind of the arrow -; - to hold and let go of them in the upper part of their circumferential path so that these parts of the material are well caught by the flames. The burned material is drained in the direction of the arrow from the lower open end of the jacket-l-. A burner --15 - is arranged to direct a jet of fire axially into the lower part of the combustion chamber.
--17-- denotes a tubular rotating jacket that forms a drying chamber --B-; the jacket --17-- is surrounded by a tubular wall --19-- in order to define a drawing space --D-- around the drying chamber --B--. The tubular parts - 17 and 19 - are firmly connected to one another, advantageously by means of connecting rods which extend tangentially on the part - 17 - in order to allow thermal expansion; these parts are made up of two
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The end of part-la-of the shell-l-surrounds and receives, while the flange -25b- of this collector surrounds and receives the lower part of the tubular wall -19-. The collector -25-connects to a draft line -27- which is provided with a regulating flap -29-.
Another fixed structural part forms an annular collector --31--, the flange --31a-- of which receives the upper end of the tubular wall --19--. The collector - 31 - is extended by a draft line-33- which is provided with a regulating flap-35-. A filling funnel -37- is attached to the collector -31-, the discharge opening of which protrudes into the upper end of the tubular casing -17-. A draft line -39- is combined with the funnel -37-, which is provided with a regulating flap -41-.
The upper part -37a- of the funnel -37- has two pairs of articulated and selectively controlled closing flaps -43, 45- which can be alternately closed and opened for the purpose of feeding the material to be incinerated into the funnel -37 - to unload without gases also pulling through this upper part -37a-- of the funnel. A supplementary flap --47--, which is previously maneuvered to the flaps --43--, serves to facilitate the closing of the same by holding the material in place.
A component -49-- picks up the last end of the jacket --1-- and forms the unloading funnel --49a-- and air flaps --49--; the burner --15 - is built into the wall of this construction.
The intermittent, but on average continuously from the funnel --37-- into the drying chamber --B-- moves slowly in the direction of the arrow - f - along the chamber - B - as a result of the slope and the rotation downwards and possibly due to the blades - 7a -, which are similar to those with the index --7; the material is mixed, heated and dried in constant contact with the gases present, but without igniting the flame.
From the drying chamber-B- the dried material arrives in the combustion chamber -A-, in which it slides downwards as a result of the slope and the rotation of the jacket-l-; Given the temperature reached, it burns as a result of the ignition of the combustion flame of the material that preceded it and that is already in the combustion phase. The shovels -7- lift and drop the material, making it easier to burn.
When the material reaches the grate zone --9--, the ash falls through the grate in zone --A-- and is re-mixed by the shovels --11-- without being lifted up by the shovels; this completes the oxidation of the particles contained in the ash, while the ash has no tendency to rise and impede the burning of the material inside the grate, which is in progress.
The parts that have not been incinerated enough and that are retained by the grate --9-- are lifted up by the hook-shaped extensions --13-- and dropped again in such a way that their combustion is facilitated; the lower inclination of the respective lower part of the grate - 9 - and the presence of the hook-shaped projections - 13 - slow down the passage of these insufficiently burned parts and facilitate complete combustion, while the corresponding ashes pass through the grate -9-- is separated. The ashed material is unloaded in the direction of the arrow.
The burner --15 - is used to start or light the stove and can also be used in
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put into operation the periods in which the combustion subsides.
The air enters the combustion chamber from the part of the unloading end, is drawn in accordingly by the draft ducts, and grips the material by passing through the grate --9-- in the direction of the arrow --fa-- and also through the grate --9-- the not yet burned material lies.
Under operating conditions, the gases from the exhaust lines - 33 and 39 - are regulated accordingly
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and 41- withdrawn until the tension through the line -39- increases so that the gases come into direct contact with the drying material; in the case of an increase in the combustion temperature, the draft through the line --33-- is increased so that the heating is at least predominantly from the intermediate space --D-- via the
Wall of the mantle - 17-- is done; you can also use one of the two regulating valves - 35 or 41 - to close completely. If the operating temperature of the furnace increases excessively, the
Withdrawal effected at least in part through line-27--, also until the elimination of the
Passage of the gases from the line --39-- and possibly the line --33--.
In the event of a temperature increase, the supply of material can also be reduced. When the furnace is started up, the extraction is practically entirely done through line --39--.
According to the variant of FIG. 6, a funnel --51-- feeds the drying chamber, which is formed by a tubular jacket - 53-- which is surrounded by a tubular jacket - 55--, around the space for to form the passage of the gases analogous to the space --D--. The material is drained from the drying chamber into a box -57- in order to pass through the tubular
Jacket --59-- formed combustion chamber to be embedded. A drainage line --61-- is connected to box --57--, analogue --27--, while drainage lines --63, 65-- are provided next to the funnel --51--, analogue --35 and 39--. In this example, the dry and the
Combustion chamber one above the other, with the opposite slope, arranged.
The drawings show only exemplary embodiments of the invention, which can be modified as necessary. For example, in a simplified embodiment, the connection of the components forming the drying chamber and the combustion chamber can be provided for simultaneous rotation to the same extent.
On the other hand, means can be provided to independently vary the speed of rotation of each of the structures forming the two chambers. Means can also be provided to compensate for the gradient, i. H. to modify the inclination of the two tubular jackets defining the two chambers to modify the operation of the passage and mixing in each of them; when executing Fig. 1 to 5 this can be done by e.g. B. makes the bearings-5b and 23a-adjustable in height. The wall --19-- can also be fixed, fixed to the ring-shaped collectors -25 and 31--.
The fact that the combustion is carried out inside a rotating furnace makes it possible, on the one hand, to facilitate and accelerate the oxidation and, on the other hand, to keep the temperature of the wall of the furnace, consisting of the jacket-1, relatively low; this is due to the fact that the wall of the furnace comes into contact with the flame above and with the relatively colder material below in cycles and alternately. Such a furnace can be made without the need to use fire-resistant material. There are obvious advantages, e.g. B. reduced maintenance costs, the possibility of intermittent operation of the furnace and low initial thermal inertia.
It is only advisable to let the furnace rotate for a certain time after the end of the combustion, in order to avoid deformation and to facilitate thermal shrinkage.
PATENT CLAIMS:
1. Waste incineration furnace with a tubular, rotatable about its own axis combustion chamber and above this also tubular and rotatable about its own axis and externally heated drying chamber, characterized in that a jacket arranged at a distance around the drying chamber with the jacket of the drying chamber Forms gap for the passage of the gases parallel to the axis of the jacket, and that gas discharge lines are arranged at the material inlet ends of the combustion and drying chambers, and a further gas discharge line is arranged at the end of the gap which (end) lies at the material inlet end of the drying chamber, the Gas discharge lines are equipped with regulating devices for the gas flow.