DE1224861B

DE1224861B - Waste incineration muffle furnace

Info

Publication number: DE1224861B
Application number: DER24410A
Authority: DE
Original assignee: WILHELM RUPPMANN KOMMANDITGESE
Current assignee: WILHELM RUPPMANN KOMMANDITGESE
Priority date: 1958-11-18
Filing date: 1958-11-18
Publication date: 1966-09-15

Description

Abfallveraschungs-Muffelofen Bei der Verwendung von Isotopen entsteht die Notwendigkeit, für verbrauchte Stoffe, seien es Verbandsstoffe, Versuchstiere oder Chemikalien, die abfallenden, strahlenden Bestandteile räumlich möglichst zu verkleinern, damit die ungefährliche Beseitigung der strahlenden Restteile möglichst vereinfacht wird.Waste incineration muffle furnace When using isotopes, arises the need for used materials, be it bandages, laboratory animals or chemicals, the falling, radiating components spatially as possible reduce the size so that the radiant residual parts can be disposed of in a safe way is simplified.

Man verwendet zu diesem Zweck Veraschungsöfen, in denen die isotopenhaltigen Abfälle bis auf kleine Aschenreste völlig beseitigt werden. Aber diese Aschenreste müssen wegen ihrer Gefährlichkeit für die Umgebung in einem strahlungsdichten Gefäß aufgefangen und verschlossen gehalten werden, bis ihre Strahlungsintensität auf einen ungefährlichen Wert abgeklungen ist.For this purpose, incineration ovens are used in which the isotope-containing Waste is completely removed apart from small ash residues. But these remains of ashes must be in a radiation-proof container because of their danger to the environment be caught and kept locked until their radiation intensity is up has decayed a harmless value.

Derartige Abfallöfen müssen so beschaffen sein, daß auch der Ofen selber keine strahlungsgefährlichen Gase oder Bestandteile austreten läßt.Such waste ovens must be designed in such a way that the oven itself does not allow any harmful gases or components to escape.

Aus der schweizerischen Patentschrift 319 500 ist ein Verbrennungsofen zur hygienischen Beseitigung von Abfällen bekannt, bei -dem die Verbrennungsluft elektrisch beheizt wird. Dabei sind besondere Heizkanäle vorgesehen, in denen die Heizwiderstände liegen und die nicht von den bei der Verbrennung entstehenden Gasen durchströmt werden. Ebenso wenig werden sie unmittelbar der im Verbrennungsraum entstehenden Wärme ausgesetzt. Diese bekannte Ausführung hat den Zweck, die Heizwiderstände für die Verbrennungsluft vor den korrodierenden Verbrennungsgasen zu schützen. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Abfallveraschungs-Muffelofen mit Kanälen zwischen Ofenmauerwerk und äußerer Muffelwand zur Aufnahme von Elektroheizkörpern, mittels welcher die Verbrennungsluft vor Eintritt in die Muffel erhitzt wird, die Luft so zu führen, daß bei der Beschickung des Ofens mit Abfall der Luftstrom ein Austreten von Verbrennungsgasen oder Rückständen aus der Muffel weitgehend verhindert. Diese Aufgabe wird bei einem Ofen der genannten Art dadurch gelöst, daß gemäß :der Erfindung die vorerhitzte Verbrennungsluft über den oberen Rand der Muffel geführt und diese von oben nach unten durchströmt und daß in der Muffel ein kippbarer Verbrennungsrost und unterhalb des Verbrennungsrostes ein Rauchgas-Abzugskanal angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Ofens kann sein Abschlußdeckel geöffnet werden, ohne daß bei normalem Betrieb Verbrennungsrückstände austreten können, denn die obere Öffnung der Muffel, -die zugleich als Beschickungsöffnung dient, wird durch einen Schleier aus erhitzter Frischluft abgedeckt. Die Verbrennungsluft in der Muffel zieht von oben nach unten, d. h. entgegengesetzt dem üblichen Rauchzug und durchströmt dabei den Verbrennungsraum, in dem die Veraschung eintritt. Dem Verbrennungsraum, der sich unterhalb eines oberen Rostes befindet, kann vorgewärmte Frischluft nach Bedarf zugeführt werden. Die Zufuhr erhitzter Frischluft in den Raum unterhalb des Rostes dient der Nachverbrennung der Rauchgase. Die der Verbrennungskammer zugeleitete Frischluft ist ein Teil der elektrisch und außerhalb der Muffel erhitzten Verbrennungsluft, welche außerhalb der Muffel nach oben steigt. Durch radiale Öffnungen im drehbaren Abschlußdeckel des Ofens kann die Verteilung der von oben oder von unten dem Verbrennungsraum zugeleiteten Verbrennungsluft gewählt werden, da sich diese Verteilung durch mehr oder weniger weites Schließen der öffnungen im Deckel selbsttätig einstellt.From the Swiss patent specification 319 500 is a combustion furnace known for the hygienic disposal of waste, in which the combustion air is electrically heated. Special heating channels are provided in which the There are heating resistances and not from the gases produced during combustion are flowed through. Nor are they directly that in the combustion chamber exposed to the resulting heat. This known design has the purpose of the heating resistors to protect the combustion air from the corrosive combustion gases. In contrast The invention is based on the object in a waste incineration muffle furnace with channels between the furnace masonry and the outer muffle wall to accommodate electric heating elements, by means of which the combustion air is heated before it enters the muffle, which To lead air so that when the furnace is charged with waste, the air stream enters Escape of combustion gases or residues from the muffle largely prevented. This object is achieved in a furnace of the type mentioned in that according to: the Invention, the preheated combustion air passed over the upper edge of the muffle and this flows through from top to bottom and that a tiltable combustion grate in the muffle and a flue gas exhaust duct is arranged below the combustion grate. at this configuration of the furnace can be opened its cover without Combustion residues can escape during normal operation because the upper opening the muffle, which also serves as a loading opening, is covered by a veil covered from heated fresh air. The combustion air in the muffle draws off up down, d. H. contrary to the usual smoke flue and flows through it the combustion chamber in which the incineration occurs. The combustion chamber that is located below an upper grate, preheated fresh air can be drawn in as required are fed. The supply of heated fresh air into the space below the grate is used for afterburning the flue gases. The one fed to the combustion chamber Fresh air is part of the combustion air heated electrically and outside the muffle, which rises outside the muffle. Through radial openings in the rotatable End cover of the furnace can distribute the top or bottom of the combustion chamber supplied combustion air can be selected, as this distribution is through more or closing the openings in the lid to a lesser extent automatically.

Damit der Ofen nicht im Laufe der Benutzung ein immer stärkerer Strahler wird, weil sich auf der Innenwand der Muffel strahlender Staub ablagert, ist es empfehlenswert, die Innenwand der Muffel zu glätten, d. h. die Innenwand der Muffel säurebeständig auszukleiden, damit sich nicht in dort sich bildenden chemischen Niederschlägen die strahlende Masse festsetzt. An den Ofen ist ferner ein Rauchabzugskanal angeschlossen, der mit einem Staubabscheider versehen ist. Auch dieser Rauchabzugskanal ist zweckmäßigerweise mit einer säurefesten Schicht bekleidet. An den Rauchabzugskanal ist ein Staubabscheider angeschlossen, ,der verhindern soll, daß die austretenden Verbrennungsgase radioaktiven Staub ins Freie tragen. Der Staubabscheider ist zweckmäßig durch eine Filteranordnung abgeschlossen. Hierfür wählt man vorteilhafterweise einen Filterstoff aus einem verbrennbaren Material, z. B. Kunststoff. Das Kunststoff-Filter wird zweckmäßig vor zu hohen Erwärmungen bewahrt, indem den abziehenden Verbrennungsgasen vor ihrem Eintritt in das Filter Kaltluft zugeführt wird, damit die Temperatur der Verbrennungsgase an dieser Stelle nicht so hoch ist.So that the stove does not become an increasingly powerful emitter during use because radiant dust is deposited on the inner wall of the muffle, it is It is recommended to smooth the inner wall of the muffle, d. H. the inner wall of the muffle Acid-resistant lining so that there are no chemical substances that form there Precipitation sets the radiating mass. There is also a smoke outlet on the stove connected, which is provided with a dust collector. Also this smoke outlet duct is appropriately covered with an acid-proof layer. To the smoke outlet duct a dust collector is connected to prevent the escaping Combustion gases carry radioactive dust into the open. The dust collector is useful completed by a filter arrangement. It is advantageous to choose one for this Filter fabric made of a combustible material, e.g. B. plastic. The plastic filter is expediently protected from excessive heating by the exhausting combustion gases cold air is supplied before it enters the filter so that the temperature the combustion gases are not so high at this point.

Die Einfüllöffnung des Ofens steht zwar normalerweise unter dem Schutz der von oben nach unten eindringenden Verbrennungsluft. Diese wirkt dem Austritt von Rauchgasen oder Staub bei den gelegentlichen öffnungen des Deckels entgegen. Trotzdem empfiehlt es sich, die Einfüllöffnung in an sich bekannter Weise schleusenartig auszubilden, damit der Bedienende beim Einfüllen von Verbrennungsgut nicht durch austretenden radioaktiven Staub gefährdet wird. In normalem Betrieb wird zwar die normale Strömung der Heißluft, die außerhalb der Muffel erhitzt worden ist und über den oberen Rand der Muffel nach unten strömt zum Verbrennungsraum, den Austritt von Staub und Rauchgasen verhindern, aber beim Einfüllen kann es vorkommen, daß dieser normale Luftstrom durch das Einfüllgut kurzzeitig gedrosselt wird, so daß wider die normale Erwartung, dennoch Staub aus der oberen Einfüllöffnung austreten kann. Es können auch plötzliche stoßweise Verbrennungsvorgänge auftreten, z. B. wenn irgendein explosiver oder leicht zündbarer Stoff mit der Verbrennungsmasse eingefüllt wird. Beim Explodieren oder Verpuffen solcher Verbrennungsstoffe kann der normalerweise vorhandene Luftzug überwunden werden und es können Teile aus der Verbrennungsmasse emporgeschleudert werden. Dies kann man durch eine Schleusenanordnung verhindern.The feed opening of the furnace is normally under the protection the combustion air penetrating from top to bottom. This affects the exit of smoke gases or dust at the occasional opening of the lid. Nevertheless, it is recommended that the filling opening be sluice-like in a manner known per se to be trained so that the operator does not get through when filling with combustion material escaping radioactive dust is endangered. In normal operation, the normal flow of hot air that has been heated outside and over the muffle the upper edge of the muffle flows down to the combustion chamber, the outlet of dust and smoke gases, but when filling it can happen that this normal air flow is throttled briefly through the filling material, so that contrary to the normal expectation that dust will still emerge from the upper filling opening can. Sudden intermittent combustion processes can also occur, e.g. B. if any explosive or highly ignitable substance with the combustion mass is filled. If such combustion materials explode or deflagrate the normally existing draft can be overcome and parts of the Combustion mass are thrown up. This can be done through a lock arrangement impede.

Die Beschickungsschleuse besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Schacht, der mit zwei aufeinanderfolgenden Abschlußdeckeln versehen ist und auf den Deckel des Ofens aufgesetzt wird. Die Abdichtung zwischen der Beschickungsschleuse und dem Ofen kann durch eine Ölsanddichtung vorgenommen werden, die auch gestattet, daß der Schacht der Schleuse gegenüber dem Ofen verdreht werden kann. Ein unterer Teil der Beschickungsschleuse kann doppelwandig ausgeführt und durch Wasser gekühlt sein. Es wird damit verhindert, daß Abfälle an den durch die Nähe des Ofens erhitzten Wänden der Schleuse festbacken.The loading lock consists essentially of a tubular one Well, which is provided with two consecutive end covers and on the lid of the oven is put on. The seal between the loading lock and the furnace can be made through an oil sand seal, which also allows that the shaft of the lock can be rotated relative to the furnace. A lower one Part of the loading lock can be double-walled and cooled by water be. This prevents wastes from being heated in the vicinity of the furnace Bake the walls of the sluice.

Die Zeichnung stellt zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar.The drawing represents two embodiments of the subject matter of Invention.

F i g. 1 zeigt einen Verbrennungsofen mit einem Staubabscheider und F i g. 2 eine um eine Einfüllschleuse erweiterte Ausführung.F i g. 1 shows an incinerator with a dust collector and F i g. 2 a version extended by a loading sluice.

In F i g. 1 ist der Verbrennungsofen mit 1 bezeichnet. Im Innern des Verbrennungsofens .ist eine zylindrische Muffel t angeordnet, die nach Möglichkeit niet- und fugenlos gearbeitet ist. Im Innern dieser niet- und fugenlosen Muffel 2 befindet sich ein oberer Rost 3, auf den das Verbrennungsgut aufgefüllt wird. Zweckmäßig ist dieser Rost um eine horizontale Achse kippbar, damit die Rostauflage völlig entfernt werden kann. Die Verbrennungsluft wird außerhalb der Muffel t elektrisch beheizt, beispielsweise .durch Heizstäbe oder Heizwiderstände 4. Die Verbrennungsluft tritt durch eine Gebläseöffnung 5 ein, steigt außerhalb der Muffel hoch und an der Heizvorrichtung 4 entlang und fließt über den oberen Rand 6 der Muffel 2 innerhalb der Muffel von oben nach unten. Ein Verbrennungsraum 3 a bildet sich dabei unterhalb des kippbaren Rostes 3. Es ist möglich, diesem Raum zusätzlich Frischluft zuzuführen, z. B. durch Öffnungen in der Wand 7 der Muffel: Die Menge der dem Verbrennungsraum zugeführten Frischluft wird dadurch geregelt, daß die gesamte Luft, welche durch die ö$nung 5 einströmt, sich aufteilt in die Luftmenge, welche über den oberen Einfüllrand 6 der Muffel 2 abwärts fließt und den anderen Teil, der durch die Wandung 7 dem Verbrennungsraum zugeleitet wird. Nach der Verbrennung fällt die Asche in einen strahlungsdichten Behälter 8 am unteren Ende der Muffel. Die Verbrennungsgase gehen durch einen Abzug 9 in ein Staubfilter 10 und auch der hier abgeschiedene Staub wird in einer ähnlichen verschlossenen Kapsel aufgefangen.In Fig. 1 the incinerator is denoted by 1. Inside the A cylindrical muffle is arranged in the incineration furnace, if possible is worked without rivets and joints. Inside this rivet and jointless muffle 2 there is an upper grate 3 on which the combustion material is filled. Appropriately, this grate can be tilted about a horizontal axis so that the grate support can be completely removed. The combustion air is electrical outside the muffle t heated, for example .by heating rods or heating resistors 4. The combustion air enters through a blower opening 5, rises outside the muffle and at the Heating device 4 along and flows over the upper edge 6 of the muffle 2 within the muffle from top to bottom. A combustion chamber 3 a is formed below of the tiltable grate 3. It is possible to supply this room with additional fresh air, z. B. through openings in the wall 7 of the muffle: The amount of the combustion chamber fresh air supplied is regulated by the fact that all of the air that passes through the opening 5 flows in, is divided into the amount of air that flows over the upper filling edge 6 of the muffle 2 flows downwards and the other part, which is through the wall 7 the Combustion chamber is fed. After the incineration, the ashes fall into one radiation-proof container 8 at the lower end of the muffle. The combustion gases go through a hood 9 into a dust filter 10 and also the dust separated here is collected in a similar sealed capsule.

Der kippbare Verbrennungsrost 3 befindet sich im Innern der niet- und fugenlosen Muffel t. Die durch den Heizkörper 4 erhitzte Luft steigt, wie durch Pfeil angedeutet, außerhalb der Muffel hoch, fließt über den oberen Einfüllrand der Muffel 2 und gelangt zum Rost 3 bzw. zum Verbrennungsraum 3 a unterhalb des Rostes 3. Der ganze Ofen ist dickwandig ummauert (11) und außerdem mit einem ebenfalls dickwandigen Deckel 12 versehen. über der Muffel t befindet sich im Deckel ein strahlungsundurchlässiges Schauglas. Der Durchtritt für die an den Heizkörpern 4 erhitzte Luft läßt sich durch Verdrehung des Deckels 12 mehr oder weniger stark schließen, wodurch ein umso größerer Anteil dieser Luft durch die Wandung 7 in den Verbrennungsraum unterhalb des Rostes 3 gedrückt wird.The tiltable combustion grate 3 is located inside the rivet and jointless muffle t. The air heated by the radiator 4 rises, as through Arrow indicated, up outside the muffle, flows over the upper filling edge the muffle 2 and reaches the grate 3 or the combustion chamber 3 a below the Grate 3. The whole furnace is walled in with thick walls (11) and also with one thick-walled cover 12 is provided. A radio-opaque is located in the lid above the muffle t Sight glass. The passage for the air heated on the radiators 4 can be passed through Rotation of the cover 12 close more or less strongly, whereby a greater one Share of this air through the wall 7 into the combustion chamber below the grate 3 is pressed.

Der Deckel 12 kann ferner so ausgebildet sein, daß er eine Schleusenanordnung für das Einfüllen neuen Brenngutes bildet. Dadurch wird erreicht, daß der Ofen niemals völlig geöffnet zu werden braucht, wenn man weiteres Verbrennungsmaterial in den Ofen einfüllen will. So kann z. B. der Deckel 12 unterhalb des Schauglases 13 nochmals einen Abschluß besitzen, so daß zwischen Schauglas 13 und dem unteren Abschluß des Deckels 12 eine Schleusenanordnung entsteht.The cover 12 can also be designed so that it has a lock arrangement for filling in new items to be fired. This ensures that the furnace never needs to be fully opened when adding more combustion material to the Want to fill the oven. So z. B. the lid 12 below the sight glass 13 again Have a conclusion so that between the sight glass 13 and the lower end of the Lid 12 creates a lock arrangement.

In F i g. 2 ist der Veraschungsofen mit einer Beschickungsschleuse 14 versehen. Die Beschickungsschleuse 14 ist im wesentlichen ein senkrechtes Fallrohr, welches an seiner obersten Kante auf der Beschickungsbühne mit einem handbedienten Abschlußdeckel15 versehen ist. Das nach Öffnung des Deckels 15 eingefüllte Verbrennungsgut sammelt sich im oberen Raum der Schleuse 14, welcher durch einen Deckel 16 unten abgeschlossen ist. Nach öffnen des Deckels 16 fällt eine ausreichende Menge des Verbrennungsgutes in den unteren Schleusenteil 14 a und gelangt in die obere Verbrennungskammer des Ofens. Der drehbare Deckel 12 ist mit einer Einsichtöffnung 17 versehen, welche einen Einblick schräg von oben in den Verbrennungsraum 2 zuläßt. Der untere Teil 14 a der Einfüllschleuse ist mit einem Mantel 18 umgeben, durch den Kühlwasser geleitet werden kann, damit der Schacht nicht zu heiß wird und sich im Innern der Schleuse nicht in der Erwärmung weichwerdendesVerbrennungsgut an denWänden der Schleuse ansetzen und dort festbacken kann.In Fig. 2, the incineration furnace is provided with a loading lock 14. The loading lock 14 is essentially a vertical downpipe which is provided with a manually operated cover 15 at its uppermost edge on the loading platform. The combustion material filled in after opening the cover 15 collects in the upper space of the lock 14, which is closed off at the bottom by a cover 16. After opening the lid 16, a sufficient amount of the combustion material falls into the lower lock part 14 a and reaches the upper combustion chamber of the furnace. The rotatable cover 12 is provided with an inspection opening 17 which allows an insight into the combustion chamber 2 at an angle from above. The lower part 14 a of the filling sluice is surrounded by a jacket 18 through which cooling water can be passed so that the shaft does not get too hot and inside the sluice not softening combustion material can stick to the walls of the sluice and stick there.

Der untere Schleusenteil 14 a ist auswechselbar. Nach Lösen der Kühlwasserverschraubung läßt er sich herausnehmen. Am unteren Ende dieses Schleusenteils befindet sich eine ölsanddichtung, welche es erlaubt, daß der Deckel 12 gedreht wird, wie es zur Regelung der von oben einströmenden Verbrennungsluft notwendig ist. Es ist zweckmäßig, den Ofen so zu gestalten, daß er zu Reinigungszwecken von oben bis unten frei zugängig ist, um beispielsweise versehentlich in den Ofen gelangte Instrumente od. ä. wieder herausholen zu können. Dabei ist es dann vorteilhaft, daß sich die Roste kippen lassen, so daß man bei senkrechter Stellung der Roste einen glatten Durchfall des Verbrennungsgutes von oben nach unten durch die gesamte Verbrennungsmuffel erhält.The lower lock part 14 a is exchangeable. After loosening the cooling water screw connection he can be taken out. There is one at the lower end of this part of the lock oil sand seal which allows the lid 12 to be rotated as it is to regulate the combustion air flowing in from above is necessary. It is convenient to use the Design the oven so that it is freely accessible from top to bottom for cleaning purposes is to for example Instruments accidentally got into the oven or the like to be able to get out again. It is then advantageous that the Let the grids tilt so that you get a smooth when the grids are in a vertical position Diarrhea of the material to be burned from top to bottom through the entire incineration muffle receives.

Claims

Claims: 1. Waste incineration muffle furnace with channels between Furnace masonry and outer muffle wall to accommodate electric radiators, by means of which the combustion air is heated before entering the muffle, thereby g e k e n n -z e i c h n e t that the preheated combustion air over the upper Edge of the muffle (2) out and this flows through from top to bottom, and that in the muffle a tiltable combustion grate (3) and below the combustion grate a flue gas exhaust duct (9) is arranged.

2. Waste incineration muffle furnace after Claim 1, characterized in that a part of heated fresh air in the below of the combustion grate (3) located space (3 a) is passed.

3. Waste incineration muffle furnace according to claim 1 and 2, characterized in that a rotatable one above the muffle (2) arranged cover plate (12) is provided, by means of which the feed gap for the combustion air between the cover and the muffle rim can be changed.

4. Waste incineration muffle furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the filling opening at the upper end of the furnace in a known manner like a sluice is trained.

5. Waste incineration muffle furnace according to claim 4, characterized in that that the loading lock (14) with two successive end covers (15, 16) is placed on the furnace.

6. Waste incineration muffle furnace according to claim 5, characterized in that the lock (14) by an oil sand seal against the Oven is sealed and that the oven lid (12) is gas-tight through the oil sand seal and is rotatably connected to the oven and the lower end of the feed hopper.

7. waste incineration muffle furnace according to claim 6, characterized in that the lower part (14 a) of the loading lock formed double-walled and through water is cooled. Publications considered: German Patent No. 559 621; German Auslegeschrift No. 1038 699; Swiss patent specification No. 207 326, 319,500; U.S. Patent No. 1996,585.