DE2133908C2 - Elektroofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektroofen zum Verbrennen von radioaktiven Abfällen, der einen mit feuerfestem Werkstoff ausgekleideten Ofenkörper enthält, in dem sich Heizelemente befinden und in dem eine Trommel angeordnet ist, die mit einem Antrieb verbunden ist, durch den sie in Drehung versetzbar ist, wobei der Ofenkörper Beschikkungs- und Entladestutzen aufweist. Ein derartiger Ofen ist bekannt. Der Ofen ist auch zum Verbrennen von giftigen sowie biologischen, bei Sonderproduktionen erhaltenen Abfällen geeignet.

Der bekannte Ofen ist nicht zum Verbrennen von unterschiedlichen radioaktiven Abfällen, einschließlich Graphit, Gummi, Tierleichen, usw., geeignet, da er unzureichend abgedichtet ist und keine Voraussetzungen für deren vollkommene Verbrennung schafft, weil keine Vorrichtungen zum Zuleiten von zum Aufrechterhalten des Brenm-organgs erforderlicher Luft direkt in die Verbrennungszone und keine Vorrichtungen zum Auflockern der zu verbrennenden Abfälle während des Brennvorgangs vorhanden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Trommel des Elektroofens eine solche Form zu erteilen, daß sie ununterbrochenes Zerkleinern und Auflockern der zu verbrennenden Abfälle und Zuleiten von Luft in die Brennzone sicherstellt.

Die gestellte Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Ofen dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Trommel in einem feststehenden hermetisch abgedichteten Gehäuse eingeschlossen ist und aus einem spiralförmig zusammengerollten Blech besteht, das mit Stirnwänden versehen und auf einer Welle befestigt ist, die aus dem Ofenkörper herausgeführt ist und Kanäle aufweist, über welche Lu't aus dem Umgebungsraum in den Trommelhohlraum strömt, und daß der Antrieb, durch den die Trommel in Drehung versetzbar ist, seine Drehrichtung umkehren

kann, wodurch beim Trommelumlauf in einer Richtung Durchmischen und Zerkleinern der in der Trommel brennenden Abfälle und beim Ändern der Drehrichtung Ausschütten der Verbrennungsprodukte über den Entladestutzen sichergestellt ist.

An der Innenseite der Trommelstirnwände sind Scheibenhälften zum direkt in die Brennzone gerichteten Zuleiten der Luft angeordnet.

Es sind zum Regeln der zugeleiteten Luftmenge an den Wellenenden, welche aus dem Ofenkörper herausragen, Klappen angebracht.

Die Beschickungskammer ist von der Trommel durch einen verstellbaren wärmedämmenden Schirm getrennt.

Eine solche konstruktive Ausführung gewährleistet hohe Durchsatzleistungen des Ofens und schafft Voraussetzungen für vollkommenes Verbrennen der radioaktiven Abfälle durch deren ununterbrochenes Zerkleinern, Auflockern und Durchmischen in der umlaufenden spiralförmigen Trommel sowie durch

Zuleiten von Luft direkt in die Brennzone bei verbesserter Abdichtung des Ofens.

Nachstehend wird ein Avsführungsbeispiel der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnungen betrachtet; es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Elektroofen im in senkrechter Ebene befindlichen Querschnitt und

Fig. 2 einen Schnitt nach LinieH-II der Fig. 1.

Der Elektroofen weist einen Oftnkörper 1 auf,

welcher aus außenseitigem Stahlgerüst 2, Auskleidung 3 aus leicher Schamotte besteht.

Der Ofenkörper 1 ist aus Gründen eines leichteren Transports aus zwei Teilen und zwar dem unteren und dem oberen Teil ausgeführt, die beim endgültigen Zusammenbau verschraubt und auf der Innenseite verschweißt werden.

Es sind am Gewölbe "nd teilweise am Boden des Ofenkörpers 1 Widerstands-Heizekmente 4 vorgesehen.

Die Heizelemente 4 sind rahmenförmig und abnehmbar ausgeführt, wodurch es möglich wird, sie, wenn sie unbrauchbar geworden sind, auszutauschen, ohne ilen Ofen hierbei abzukühlen.

Im Elektroofenkörper 1 befindet sich eine umlaufende Trommel 5, in der die Abfälle verbrannt werden. Die Trommel 5 besteht aus einem Blech, das zu einer archimedischen Spirale zusammengerollt und mit Stirnwänden 6 versehen ist. Eine solche konstruktive Ausführung stellt aktives Durchmischen der zu verbrennenden Abfälle beim Umlauf der Trommel S entgegen dem Uhrzeigersinn sicher.

Die Trommel 5 ist auf einer Welle 7 befestigt, welche außerhalb des Ofens zwei als Wälzlager ausgeführte Lager8 aufweist. In der Welle 7 befinden

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sich an ihren beiden Enden Kanäle 9, die in der Die Beschickungskammer 18 enthalt einen Stößel

Wellenachse angeordnet sind und zum Zuleiten von 22, welcher Kästen mit den Abfallen in aei. uien

Luft über radiale Bohrungen 10 in die Brennzone hineinstößt. _1β . _H -:„»„,

dienen Die Beschickungskammer 18 ist von der eigent-

In der Trommel 5 befinden sich zum besseren 5 liehen Heizzone durch einen ^mit "^Μ'₍™^! _e ^e'^du"g

Kontakt der einströmenden Luft mit dem brennen- versehenen Schirm 23 getrennt der zusammen mn

den Teil der Abfälle an den Stirnwänden 6 zwei der innenseiügen Klappe 20 durch einen gemem-

Scheibenhälften 11. samen Antrieb in Bewegung gesetzt^wird

An jedem auf der Außenseite befindlichen Ende Die Stutzen der Beschickun^kammer Misowie: d.r

der Welle? ist eine ringförmige Drosselklappe 12 i. Antrieb der Klappen20 und 23 sindunbe^ghcli an

vorgesehen, die ermöglicht, die Menge der in den einem (in der Zeichnung nicht dargestellten) lrag-

Ofen geleiteten Luft zu regeln. rahmen befestigt.

An den Stirnseiten der Welle 7 sind (aus der Der Beschickungsstutzen 15 hegt frei au dem

Zeichnung nicht ersichtliche) Deckel mit Nippeln für Rahmen auf, um eine ™gf^m°^cn&. \*™^S™*tt

den Anschluß an eine Wasserleitungsanlage zum x₅ nung des Gehäuses 14 und des Beschickungsstutzen,

Auswaschen des abgekühlten Ofens vor dessen Aus- 15 selbst zu ermöglichen. c_tllt-,.„

besserung vorgesehen. Der Anschluß der unbeweglich befestigten Sutzui

Auf ein Ende der Welle 7 ist ein Sternrad 13 auf- der Beschickungskammer 18 und des frei aufliegen-

gesetzt, über welches ein Kettentrieb die Trommel 5 den Beschickungsstutzens 15 ertolgt mit nuie \i η

kl Drehung verseizt. Der Kettentrieb ist umkehrbar 20 Kondensatoren. Letztere sind als Faltenbalge au>

ausgeführt. Gummigewebe ausgebildet.

Die TrommelS ist wiederum in ein feststehendes Die innenseitige Klappe 20 wird durchi^aus,der

kermetisch abgedichtetes Gehäuse 14 eincesetzt. Die Zeichnung nicht ersichtliche) Gegengewichte gescmos-

Enden der Welle 7 der Trommel 5, die aus dem her- sengehalten, welche die erforderlichen Kratte zun,

■netisch abgedichteten Gehäuse 14 herausragen, sind 25 Abdichten des Innenraums des oenauses x* e.

mittels Stopfbuchsen abgedichtet. zeugen. _t .

Das Gehäuse 14 ist mit einem Beschickungsstutzen Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: In dt. r 15, einem Stutzen 16 zum Gasabsauge· „ einem nicht Ausgangsstellung sind die Klappen iv uno zuatr dargestellten Stutzen zum Auswaschen und einem Beschickungskammer 18 geschlossen, uer tieMro-Entladestutzen 17 zum Entfernen der Asche ver- 30 ofen wird auf die erforderliche Temperatur vorteilen, wärmt. Dann wird die auf der Außenseite befind-

Die Asche wird durch Drehen der Trommel 5 in liehe Klappe 19 geöffnet und ein Kasten mit Abfall™

umgekehrter Richtung entfernt. in die Beschickungskammer 18 eingesetzt. Hiernach

Am hermetisch abgedichteten Gehäuse 14 befin- wird die außenseitige Klappe 19 geschlossen und die

den sich vier (aus der Zeichnung nicht ersichtliche) 35 Schleuse ausgepumpt.

Kragarme zum Aufsetzen auf nicht »rsichtliche Stüt- Daraufhin wird die innenseitige Klappe ζυ gv-on-

cen. Der Stutzen 16 zum Gasabsaugen kann mit der net, gleichzeitig der mit Auskleidung versehene

Gasreinigungsanlage verbunden werden. Schirm 23 gehoben und der Kasten mit den Abfallen

Das Gehäuse 14 und die Trommel 5 sind aus durch den Stößel 22 über den Beschickungsstutzen

hochlegiertem Stahl gefertigt. 40 15 in die Trommel 5 gestoßen Wahrend des Bcschik-

Die zu verbrennenden Abfälle werden über eine kens dreht sich die Trommel 5 nicht. Oleich nacn Beschickungskammer 18, die viereckigen Querschnitt der Beschickung der Trommel 15 werden der mit aufweist und mit einer Schleuse versehen ist, einge- Au-kleidung versehene Schirm 23 und die »nnengeben. Letztere wird durch die beiden Klappen 19 seitige Klappe 20 geschlossen. Es wird der Antrieb und 2W geschlossen. Die auf der Außenseite befind- 45 eingeschaltet, welcher die Trommel 5 entgegen dem liehe Klappe 19 wird an eine Öffnung angepreßt, die Uhrzeigersinn in Drc'.i mg versetzt. Hierbei wird in mit einer Gummidichtung ausgelegt ist. Das Anpres- Trommel 5 die aus stallen bestehende Beschickung Ben erfolgt von Hand oder mit Hilfe von Schwenk- umgeschüttet, zerkleinert und gleichzeitig verbrannt. EChrauben mit Muttern. Die zum Brennen erforderliche Luft wird über die Die innenseitige, in der heißen Zone befindliche ₅o Kanäle 9 und die radialen, sich in der Welle 7 beKlappe 20 wird an eine als (aus der Zeichnung nicht findlichen Bohrungen 10 in die Tromme 5 geleitet ersichtliche) Stahlbürste ausgeführte Dichtung ange- sowie durch die ringförmigen, an den Außenenden preßt. Die innenseiüge Klappe 20 wird mit Hilfe von der Welle 7 angebrachten Drosselklappen IZ geeinem nicht dargestellten Keltengetriebe und eben- regelt.

falls nicht dargestellten Antrieb geöffnet. 55 Gasförmige Veibrennungsprodukte werden über

Im Raum zwischen den Klappen 19, 20 ist ein den Stutzen 16 von einem Saugzugventilator abge-

Stutzen 21 angebracht, über den aus dem Ofen in saugt.

den Zwischenraum eingedrungene Gase abgesaugt Nach dem Verbrennen aller zu verbrennenden

werden. Der Stutzen 21 ist mit einer Ventilations- Abfälle wird die Trommel 5 umgeschaltet, so daß sie

sauganlage verbunden, um in der Schleuse einen 60 sich jetzt in entgegengesetztem Sinn dreht. Hierbei

Unterdruck von etwa 10 bis 20 mm Wassersäule zu wird die Asche in den Entladestutzen 17 ausge-

erzeugen. worfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektroofen zum Verbrennen von festen radioaktiven Abfällen, der einen mit feuerfestem Werkstoff ausgekleideten Ofenkörper enthält, in dem sich Heizelemente befinden und in dem eine Trommel angeordnet ist, die mit einem Antrieb verbunden ist, durch den sie in Drehung versetzbar ist, wobei der Ofenkörper Beschikkungs- und Entladestutzen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (5) in einem feststehenden hermetisch abgedichteten Gehäuse (14) eingeschlossen ist und aus einem spiralförmig zusammengerollten Blech besteht, das mit Stirnwänden (6) versehen und auf einer Welle (7) befestigt ist, die aus dem Ofenkörper (1) herausgeführt ist und Kanäle (9) aufweist, über welche Luft aus dem Umgebungsraum in den Hohlraum der Trommel (5) strömt, und daß der Antrieb, durch den die Trommel (5) in Drehung versetzbar ist, seine Drehrichtung umkehren kaan, wodurch beim Trommelumlauf in einer Richtung Durchmischen und Zerkleinern der in der Trommel (5) brennenden Abfälle und beim Ändern der Drehrichtung Ausschütten der Verbrennungsprodukte über den Entladestutzen (17) sichergestellt ist.

2. Elektroofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnwänden (6) innerhalb der Trommel (5) starr Scheibenhälften (11) zum direkt in die Brennzone gerichteten Zuleiten der Luft befestigt sind.

3. Elektroofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wellenenden, welche aus dem Ofenkörper (1) herausragen, Klappen (12) zum Regein der in die Trommel (5) geleiteten Luftmenge angebracht sind.

4. Elektroofen nach Anspruch 1 bis 3, daduich gekennzeichnet, daß die Beschickungskammer (18) ve" der Trommel (5) durch einen verstellbaren, mit einer Auskleidung versehenen Schirm (23) getrennt ist.