DE2345640A1 - WASTE INCINERATOR - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Müllverbrennungsvorrichtungen und insbesondere auf städtische und industrielle Müllverbrennungseinrichtungen zum Verbrennen von Abfall bzw. Müllmaterial,The invention relates to waste incinerators and, more particularly, to municipal and industrial waste incinerators for burning waste or garbage material,
übliche städtische und industrielle Müllverbrennungseinrichtungen umfassen eine oder mehrere Verbrennungskammern, die Trockenroste mit einem Abzug aufweisen, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte des Abfallmaterials von der Kammer in die Atmosphäre auszustoßen. In Abhängigkeit vom WirkungsgradCommon urban and industrial waste incinerators include one or more incineration chambers, the Dry grids with a vent to keep the gaseous products of combustion of the waste material from the chamber in to expel the atmosphere. Depending on the efficiency
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einer bestimmten Müllverbrennungseinrichtung werden unterschiedliche Mengen an giftigen Gasen und Asche durch den Abzug in die Atmosphäre geschickt. Die oben erwähnten älteren Müllverbrennungseinrichtungen sind im allgemeinen nicht in der Lage gewesen, eine effiziente Verbrennung von Müllmaterial zu bewirken, mit der Folge, daß die Produkte der resultierenden unvollständigen Verbrennung aus großen Mengen an giftigen Gasen und Asche bestehen, die in der Form von dichtem beißendem Rauch und niedergehender Asche in die umgebende Atmosphäre ausgestoßen werden.a given incinerator will be different Amounts of toxic gases and ashes are sent into the atmosphere through the vent. The older waste incinerators mentioned above have generally not been able to effect an efficient incineration of waste material with the consequence that the products of the resulting incomplete combustion consist of large amounts of toxic gases and ash, which are emitted into the surrounding atmosphere in the form of thick, acrid smoke and falling ash.
In dem Bestreben, den öffentlichen Luftverschmutzungsbestimmungen zu genügen, sind neuere Müllverbrennungseinrichtungen geschaffen worden, die die gasförmigen Verbrennungsprodukte vor ihrem Ausstoßen in die Atmosphäre reinigen. Eine derartige Abgas-Reinigungseinrichtung weist gewöhnlich einen kostspieligen und umfangsreichen Aufbau auf, und in einigen Fällen haben diese Einrichtungen nicht in der beabsichtigten Weise gearbeitet, um die Abgase ausreichend zu reinigen, damit sie den öffentlichen Bestimmungen genügen.In an effort to meet public air pollution regulations, newer waste incinerators have been created which purify the gaseous products of combustion before they are released into the atmosphere. Such an exhaust gas purification device usually has an expensive and extensive construction, and in some cases these have facilities did not work in the intended way to purify the exhaust gases sufficiently to comply with public regulations suffice.
Eine bekannte Abgas-Reinigungseinrichtung weist Mittel auf, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte durch Wassersprühnebel hindurchzuleiten, so daß die verteilten Asche- und anderen Feststoffteilchen in dem Wasser mitgerissen werden, das dann gesammelt und zu einem geeigneten Reinigungssystem geleitet wird. Diese Art einer Abgas-Reinigungseinrichtung ist teuer und komplex und trägt nicht nur zu den hohen Kosten und dem massiven Aufbau der bekannten Müllverbrennungseinrichtungen bei, sondern auch zur Wasserverschmutzung. Ferner führen die sehr hohen Temperaturen innerhalb der Kammer, die zur Herbeiführung einer guten Verbrennung notwendig sind, zu sehr heißen Abgasen, die einen unwirksamen Betrieb der Abgas-Reinigungseinrichtung zur Folge haben können und zu einer unerwünschten Verschmutzung der umgebenden Atmosphäre führen. Wenn also eine Abgas-Reinigungseinrichtung vorgesehen ist, stellt dies eine Beschränkung der Temperatur innerhalb der Verbrennungskammern dar, die zu der bei bekannten Vorrichtungen auftretenden schlechten Verbrennung beiträgt. 409813/0398A known exhaust gas cleaning device has means for passing the gaseous combustion products through water spray, so that the dispersed ash and other solid particles are entrained in the water, which is then collected and directed to a suitable cleaning system. This type of exhaust gas purification device is expensive and complex and not only contributes to the high costs and the massive construction of the known waste incineration facilities, but also to water pollution. Furthermore, the very high temperatures lead inside the chamber, which are necessary to bring about a good combustion, to very hot exhaust gases that can result in ineffective operation of the exhaust gas cleaning device and undesired contamination of the surrounding atmosphere. Thus, if an exhaust gas purification device is provided, this is a limitation on Temperature within the combustion chambers which contributes to the poor combustion that occurs in known devices. 409813/0398
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Ilüllverbrennungs vorrichtung geschaffen, die eine Verbrennungskammer mit im Abstand angeordneten End- bzw. Stirnwänden und einer Seitenwand aufweist, deren mittlere Längsachse zwischen den Stirnwänden verläuft. Die Verbrennungskammer ist im allgemeinen zylindrisch und ist in ihrer Betriebsstellung vorzugsweise so angeordnet, daß die mittlere Längsachse horizontal oder im wesentlichen horizontal verläuft. Es sind Einlaßmittel zur Einführung von Abfallmaterial und Primärluft zur Verbrennung in die Verbrennungskammer vorgesehen, die dem Abfallmaterial eine Wirbe] bewegung in Richtung auf die eine der Endwände erteilen. Ferner ist ein Abzug vorgesehen, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte aus der Kammer herauszuleiten. Schließlich sind Mittel zum Entzünden des Abfallmaterials während seiner Wirbelbewegung entlang der Verbrennungskammer vorgesehen.In accordance with one embodiment of the present invention, a garbage incinerator is provided that includes a combustion chamber with spaced end or end walls and a side wall, the central longitudinal axis between runs along the end walls. The combustion chamber is in generally cylindrical and is preferably arranged in its operative position so that the central longitudinal axis is horizontal or runs substantially horizontally. They are inlet means for introducing waste material and primary air for incineration are provided in the combustion chamber which give the waste material a vortex motion towards one of the end walls. A vent is also provided to direct the gaseous products of combustion out of the chamber. In the end means are provided for igniting the waste material as it swirls along the combustion chamber.
Die Einlaßleitung, die von einem Gebläse zur Verbrennungskammer verläuft, um Abfallmaterial in Luft mitzureißen und es unter Druck in der Weise in die Verbrennungskammer zu transportieren, daß die Wirbelbewegung ausgebildet wird, ist mit einem Strömungsmittel-gekühlten Ventil versehen, um den Rückstrom von Flammen und/oder heißen Verbrennungsgasen durch die Einlaßleitung hindurch in Richtung auf das Gebläse oder andere Einheiten zu verhindern, die Abfallmaterial zur Verbrennung zuführen, vorbereiten, handhaben oder speichern. Das erfindungsgemäße Ventil in der Einlaßleitung ist vorzugsweise mit Betätigungsmitteln versehen, um das Ventil in Abhängigkeit vom Betrieb des Gebläses oder anderer Zuführ- oder Handhabungsmittel zu öffnen und zu schließen. Dadurch befindet sich das Ventil in seiner offenen Stellung, wenn das Gebläse oder andere Mittel Abfallmaterial durch die Einlaßleitung hindurch zur Verbrennungskammer transportieren, und umgekehrt ist das Ventil geschlossen und die Einlaßleitung abgesperrt, wenn das Gebläse oder die anderen Zuführ- oder Handhabungsmittel nicht in Betrieb sind. Ferner wird ein Kühlmittel, wie beispielsweise ein Strom kalter Luft, zugeführt, um über den Ventilmechanismus zu strömen, wenn das Gebläse etc. bei geschlossenem Ventil nicht in Betrieb ist, umThe inlet duct that runs from a fan to the combustion chamber to entrain waste material in air and below it Transporting pressure into the combustion chamber in such a way that the vortex motion is established is fluid-cooled Valve provided to prevent the return flow of flames and / or hot combustion gases through the inlet duct towards the blower or other units that send waste material for incineration, prepare, handle or save. The valve according to the invention in the inlet conduit is preferably provided with actuating means to control the valve in response to the operation of the fan or other supply or handling means to open and close. This means that the valve is in its open position Position when the fan or other means are transporting waste material through the inlet duct to the combustion chamber, and vice versa, the valve is closed and the inlet line shut off when the fan or the others Feeding or handling means are not in operation. In addition, a coolant, such as a stream of cold air, supplied to flow through the valve mechanism when the fan etc. is not in operation with the valve closed to
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BAD ORJGINAl.BAD ORJGINAL.
die nachteiligen Einwirkungen der aus der Verbrennungskammer austretenden hohen Temperaturen und der Rückströmung von Flammen und heißen Verbrennungsgasen auf ein Minimum zu reduzieren.the adverse effects of exiting the combustion chamber to reduce high temperatures and the backflow of flames and hot combustion gases to a minimum.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention will now be based on further features and advantages the following description and the drawing of an exemplary embodiment explained in more detail.
Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht von dem Müllverbrennungssystem. Figure 1 is a perspective view of the garbage incineration system.
Figur 2 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht von der Ventilvorrichtung in der Einlaßleitung, wobei zur Darstellung von Einzelheiten des Mechanismus' gewisse Teile weggebrochen sind.FIG. 2 is an enlarged perspective view of FIG Valve device in the inlet line, with certain details of the mechanism being shown Parts have broken away.
Figur 3 ist ebenfalls eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Ventilvorrichtung in der Einlaßleitung, wobei gewisse Teile weggebrochen sind, um Einzelheiten des gleichen Mechanismus' wie in Figur 2 in einer anderen Stellung darzustellen.Figure 3 is also an enlarged perspective view of the valve device in the inlet duct, with certain parts broken away to give details of the same Mechanism 'as shown in Figure 2 in a different position.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Müllverbrennungsvorrichtung gezeigt, die allgemein eine Zerkleinerungseinheit zum Zerhacken oder Shreddern von Abfallmaterial, ein Gebläse, um Abfallmaterial in Luft mitzureißen und das feine Abfallmaterial pneumatisch zur Verbrennungskammer zu transportieren, eine Einlaßleitung zum Einführen des Abfallmaterials und Luft in die Verbrennungskammer, wobei eine Wirbelbewegung des Abfallmaterials hergestellt wird, eine im allgemeinen zylindrische Verbrennungskammer, Mittel zum Entzünden des Abfallmaterials während seiner Wirbelbewegung entlang der Verbrennungskammer und Abzugsmittel umfaßt, um die gasförmigen Verbrennungsprodukte abzuleiten.In Figure 1 is an embodiment of a garbage incinerator shown, which generally includes a shredding unit for chopping or shredding waste material, a blower, to entrain waste material in air and pneumatically transport the fine waste material to the combustion chamber, a Inlet conduit for introducing the waste material and air into the combustion chamber with a swirling motion of the waste material is established, a generally cylindrical combustion chamber, means for igniting the waste material during its Swirling movement along the combustion chamber and vent means to evacuate the gaseous products of combustion.
Vorzugsweise enthält die Müllverbrennungsvorrichtung auch Mittel, um der Verbrennungskammer Sekundärluft zuzusetzen, und Ausstoßmittel für den Austritt von nicht brennbarem Material oder Asche-Preferably, the waste incinerator also includes means for adding secondary air to the combustion chamber and discharge means for the escape of non-combustible material or ash
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teilchen aus der Verbrennungskammer, wobei diese Mittel einen Trenner bzw. Separator zum Trennen der Gase und der festen Materialien aufweisen, die von der Ausstoßvorrichtung ausgestoßen werden. Derartige Einrichtungen sind in den deutschen Patentanmeldungen P 22 31 001.6, P 23 01 983.2, P 23 01 986.5, P 23 39 836.9 sowie den US-Patentschriften 3 577 9^0 und 3 658 vorgeschlagen bzw. beschrieben.particles from the combustion chamber, said means comprising a separator for separating the gases and solid materials ejected from the ejector. Such devices are proposed in the German patent applications P 22 31 001.6, P 23 01 983.2, P 23 01 986.5, P 23 39 836.9 and US Patents 3 577 9 ^ 0 and 3658 and described.
Die Müllverbrennungsvorrxchtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders geeignet zum Verarbeiten von festem industriellen und städtischem Abfallmaterial, wie beispielsweise Papier, Erdnußhüllen, Pappkartons, Holzwolle, Müll, Baumbewachsung, Flaschen, Dosen und brennbaren Reinigungsmitteln. Die Müllverbrennungsvorrichtung ist jedoch auch in der Lage, flüssiges Abfallmaterial zu verarbeiten, wie beispielsweise OeIe, Farbschlämme und Tankverkleidungsreste. The garbage incinerator according to the present invention is particularly suitable for processing solid industrial and municipal waste material, such as paper, peanut shells, cardboard boxes, wood wool, rubbish, tree cover, bottles, Cans and flammable detergents. The garbage incinerator however, it is also able to process liquid waste material such as oil, paint sludge and leftover tank lining.
Die Müllverbrennungseinheit oder das System gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Zerkleinerungsvorrichtung 10, die das Abfallmaterial zu Teilchen zu shreddern und zerkleinern vermag, die klein genug sind, um auf effektive Weise zu einer Verbrennungskammer transportiert und in dieser verbrannt zu werden. Wenn das zu verarbeitende Abfallmaterial bereits eine akzeptable Größe besitzt, wie z. B. Sägemehl, ist die Zerkleinerungsvorrichtung 10 nicht erforderlich. Die Zerkleinerungseinheit 10 kann irgendeinen geeigneten Aufbau besitzen und weist einen Trichter 12 mit einem offenen Ende lh auf, in das das Abfallmaterial eingefüllt wird, um durch einen Shredder- und Zerhackermechanismus (nicht gezeigt) zerkleinert zu werden, der von einem nicht gezeigten Motor angetrieben wird. Nach der Zerkleinerung wird das Abfallmaterial in eine pneumatische Transportvorrichtung gezogen, die ein Gebläse l6 mit einem durch einen Motor (nicht gezeigt) betätigten Lüfter 18 aufweist, der das zerkleinerte Abfallmaterial in einem primären Luftstrom mitreißt und es somit durch eine Einlaßleitung 20 transportiert, die mit der Verbrennungskammer 22 in Verbindung steht. The garbage incineration unit or system of the present invention includes a comminuting device 10 capable of shredding and crushing the waste material into particles small enough to be effectively transported to and incinerated in a combustion chamber. If the waste material to be processed is already of an acceptable size, e.g. B. sawdust, the shredding device 10 is not required. The shredding unit 10 may be of any suitable construction and includes a hopper 12 with an open end lh into which the waste material is poured to be shredded by a shredder and chopper mechanism (not shown) driven by a motor, not shown . After shredding the waste material is drawn into a pneumatic transport apparatus, a fan l6 with a (not shown) by a motor-operated fan 18 which entrains the comminuted waste material into a primary airflow and thus transported through an inlet conduit 20 connected to the combustion chamber 22 is in communication.
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BAD ORIGiNALORIGINAL BATHROOM
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Die Verbrennungskammer 22 kann irgendeine geeignete Konfiguration aufweisen und ist vorzugsweise zylinderförmig und umfaßt ein Paar im Abstand angeordnete Stirnwände 24 und 26, die durch eine ringförmige Seitenwand 28 miteinander verbunden sind. Die Verbrennungskammer 22 ist in ihrer Betriebsstellung vorzugsweise so angeordnet, daß ihre mittlere Längsachse, die zwischen den Stirnwänden 24 und 26 verläuft, vorzugsweise horizontal oder im wesentlichen horizontal angeordnet ist. Auf Wunsch kann die Stirnwand 24 der Kammer 22 eine Zugangstür aufweisen, um einen Zugang zum Innenraum der Verbrennungskammer 22 zu gestatten. Eine kontinuierliche Zuführung einer Mischung aus Abfallmaterial und Luft unter Druck in die Verbrennungskammer 22 von der Einlaßleitung aus tangential zur Seitenwand 28 der Verbrennungskammer erzeugt eine Wirbelbewegung des Abfallmaterials, das sich von einem Punkt neben der Stirnwand 24 in einer Wirbelbewegung in Uhrzeigerrichtung in Richtung auf die Stirnwand 26 fortbewegt, wenn man in Figur 1 von der Stirnwand 24 aus blickt. Selbstverständlich kann die Einlaßleitung 20 auch so angeordnet sein, daß sie an der oberen rechten Seite anstatt an der oberen linken Seite in die Verbrennungskammer 22 eintritt. Im letzten Fall würde die Richtung des Wirbels von der dargestellten Wirbelbewegung in Uhrzeigerrichtung umgekehrt in eine Wirbelbewegung in Gegenuhrzeigerrichtung. The combustion chamber 22 may have any suitable configuration and is preferably cylindrical in shape and comprises a pair spaced end walls 24 and 26 which are connected to one another by an annular side wall 28. The combustion chamber 22 is preferably arranged in its operating position so that its central longitudinal axis that between the end walls 24 and 26 extends, preferably horizontally or substantially is arranged horizontally. If desired, the end wall 24 of the chamber 22 can have an access door to provide access to allow the interior of the combustion chamber 22. A continuous supply of a mixture of waste material and air generated under pressure into the combustion chamber 22 from the inlet conduit tangential to the side wall 28 of the combustion chamber a whirling motion of the waste material moving in a clockwise whirling motion from a point adjacent the end wall 24 moved in the direction of the end wall 26 when looking from the end wall 24 in FIG. Of course you can the inlet conduit 20 can also be arranged to enter the upper right rather than the upper left Combustion chamber 22 enters. In the latter case, the direction of the vortex would be clockwise from the vortex motion shown vice versa in a vortex movement in the counterclockwise direction.
Um die gasförmigen Verbrennungsprodukte von der Verbrennungskammer 22 in die Atmosphäre auszustoßen, ist ein Abzug 30 mit einem offenen Ende, das im Bereich der Stirnwand 26 und im wesentlichen konzentrisch zur mittleren Längsachse der Verbrennungskammer 22 in diese mündet, vorgesehen, um die Verbrennungskammer mit- einem Abgasstutzen 32 zu verbinden, der zur Atmosphäre hin offen ist.To get the gaseous products of combustion from the combustion chamber 22 to exhaust into the atmosphere is a trigger 30 with an open end which is in the region of the end wall 26 and substantially concentric with the central longitudinal axis of the combustion chamber 22 opens into this, provided in order to connect the combustion chamber with an exhaust gas connection 32, which leads to the atmosphere is open.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist die Verbrennungskammer 22 vorteilhafterweise ferner sowohl mit Ausiaßmitteln, um nicht-brennbare Peststoffmaterialxen während des Brennprozesses aus der Verbrennungskammer 22 auszustoßen, als auch mit Mitteln versehen, um gesteuerte Mengen von Sekundärluft mit hoher GeschwindigkeitAs already stated, the combustion chamber 22 is advantageous furthermore with both discharge means and non-combustible Ejecting pesticide materialxen from combustion chamber 22 during the burning process, as well as providing means, around controlled amounts of secondary air at high speed
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während des Brennprozesses in die Verbrennungskammer 22 einzuführen, um die Verbrennung des Abfallmaterials zu verstärken und die Energie der Wirbelströmung über der gesamten Länge der Verbrennungskammer in vorbestimmter und gesteuerter Weise aufrecht zu erhalten. Diese und andere Merkmale sind im Detail in den vorstehend genannten Patentschriften und Patentanmeldungen beschrieben bzw. vorgeschlagen.to be introduced into the combustion chamber 22 during the combustion process, to enhance the combustion of the waste material and the energy of the vortex flow over the entire length of the combustion chamber maintained in a predetermined and controlled manner. These and other features are detailed in the foregoing mentioned patents and patent applications described or proposed.
Um das in die Verbrennungskammer 22 eintretende Abfallmaterial zu entzünden, ist ein mit einem strömenden Brennstoff betriebener Brenner 3^, der beispielsweise mit Gas oder öl betrieben werden kann, nahe der Stirnwand 2k der Verbrennungskammer 22 angeordnet und derart gerichtet, daß er seinen Flammenstrahl tangential zur Seitenwand 28 in die Verbrennungskammer feuert und vorzugsweise direkt in die Bahn des Abfallmaterials und der Luft, die durch die Einlaßleitung 20 in die Kammer eintreten. Der Brenner 3^ kann irgendeinen geeigneten Aufbau besitzen und umfaßt eine Brennstoff versorgungsleitung J>6 von einer nicht gezeigten Quelle und eine Verbrennungssauerstoffquelle, wie beispielsweise eine Luftzufuhrleitung 38, die von irgendwelchen geeigneten Mitteln gespeist werden kann. Dies können beispielsweise Luft zuführende Gebläse, die vorzugsweise zu der Müllverbrennungseinheit gehören, um dem System primäre oder sekundäre Luft zuzuführen, oder unabhängige Mittel sein. Der Brenner 31J kann eine Steuerflamme, eine Zündkerze oder ähnliche konventionelle Mittel enthalten, um die Flamme zu aktivieren.In order to ignite the waste material entering the combustion chamber 22, a burner 3 ^ operated with a flowing fuel, which can be operated with gas or oil, for example, is arranged near the end wall 2k of the combustion chamber 22 and directed such that its flame jet is tangential to Sidewall 28 fires into the combustion chamber and preferably directly into the path of waste material and air entering the chamber through inlet conduit 20. The burner 3 ^ may be of any suitable construction and includes a fuel supply line J> 6 from a source not shown and a source of combustion oxygen, such as an air supply line 38, which may be fed by any suitable means. These can, for example, be air-supply fans, which preferably belong to the waste incineration unit, in order to supply primary or secondary air to the system, or be independent means. The burner 3 1 J, a pilot flame, contain a spark plug or similar conventional means to activate the flame.
Unter normalen Betriebsbedingungen, bei denen eine Mischung aus zerkleinertem Abfallmaterial und Primärluft kontinuierlich in die Verbrennungskammer eingeführt wird, jedoch in einer gewissen Abhängigkeit von der Art und dem Feuchtigkeitsgehalt des zu verbrennenden Abfallmaterials, kann der Brenner abgeschaltet werden, nachdem die Kammer für eine effektive Entzündung und auf Brenntemperaturen erhitzt worden ist, woraufhin das Abfallmaterial und die Primärluft die Verbrennung aufrechterhalten. Geeignete Betriebstemperaturen für die Verbrennungskammer liegen bei etwa 650 - 1200 0C (1200 - 2200 0F). Somit würde ein typischer Be- Under normal operating conditions, where a mixture of crushed waste material and primary air is continuously introduced into the combustion chamber, but with some dependence on the type and moisture content of the waste material to be incinerated, the burner can be switched off after the chamber for effective ignition and has been heated to firing temperatures, whereupon the waste material and primary air maintain the incineration. Suitable operating temperatures for the combustion chamber are from about 650 - 1200 0 C (1200-2200 0 F). Thus, a typical
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trieb darin bestehen, zunächst den Brenner allein für eine ausreichende Zeit zu feuern, um die Verbrennungskammer auf ihre beabsichtigte Betriebstemperatur von beispielsweise etwa 870 C (1600 0F) vorzuheizen, woraufhin die Zufuhr von zerkleinertem Abfallmaterial und Primärluft unter Druck in die Verbrennungskammer begonnen und deren Verbrennung durch die somit erreichten hohen Temperaturen in der. Verbrennungskammer angeregt wird. Anschließend kann sich die Verbrennung ohne einen nötigen zusatzliehen Anstoß selbst unterhalten, der von einer getrennten Brennstoff quelle geliefert wird. Dies hängt jedoch wiederum von der Art und dem Wärmegehalt des Abfallmaterial-"Brennstoffes" und dessen Feuchtigkeitsgehalt ab. Wenn es jedoch erforderlich ist, die Verbrennungsbedingungen aufgrund der Natur des Abfallmaterials oder aus welchem Grunde auch immer aufrechtzuerhalten oder zurückzugewinnen, kann der Brenner einfach kontinuierlich brennen, um die Verbrennung aufrechtzuerhalten, oder erneut eingeschaltet werden, um zu effektiven Verbrennungstemperaturen zurückzukehren. In einigen Fällen, wie beispielsweise beim'Verbrennen von Abwasserschlamm, der normalerweise einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, kann es ratsam oder sogar notwendig sein, den Brenner kontinuierlich in Betrieb zu haben, um eine effektive Verbrennung aufrechtzuerhalten. Es können auch automatische Mittel, wie beispielsweise ein Temperatursensor, in der Verbrennungskammer vorgesehen sein, um die Zündung des Brenners in Abhängigkeit von der Kammertemperatur zu regeln.The drive consisted of first firing the burner alone for a sufficient time to preheat the combustion chamber to its intended operating temperature of, for example, about 870 C (1600 0 F), whereupon the supply of crushed waste material and primary air under pressure into the combustion chamber began and theirs Combustion due to the high temperatures thus reached in the. Combustion chamber is excited. The combustion can then be self-sustaining without the need for additional impetus, which is supplied by a separate fuel source. However, this in turn depends on the type and heat content of the waste material "fuel" and its moisture content. However, if it is necessary to maintain or reclaim incineration conditions due to the nature of the waste material or for whatever reason, the burner can simply burn continuously to maintain incineration or be restarted to return to effective incineration temperatures. In some cases, such as the incineration of sewage sludge, which normally has a relatively high moisture content, it may be advisable or even necessary to keep the burner on continuously in order to maintain effective combustion. Automatic means, for example a temperature sensor, can also be provided in the combustion chamber in order to regulate the ignition of the burner as a function of the chamber temperature.
Der Brenner 3*J kann eine kommerziell verfügbare Einheit sein, wie beispielsweise ein MAXON-Brenner, beispielsweise vom Typ EB-3, EB-4 oder EB-5, was von der gewünschten Größe und Kapazität abhängt*7" -The 3 * J burner can be a commercially available unit, such as a MAXON burner, for example of the type EB-3, EB-4 or EB-5, whatever the desired size and capacity depends * 7 "-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Ventil 40 in der Einlaßleitung 20 vorgesehen, die Abfallmaterial und Luft in die Verbrennungskammer 22 einführt, um alternativ den Durchlaß durch die Einlaßleitung an einer Stelle zwischen dem Gebläse 18 und der Verbrennungskammer 22 abzusperren oder zu Öffnen. Wenn es sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, in der es einenIn accordance with the present invention, a valve 40 is in the inlet line 20 which introduces waste material and air into the combustion chamber 22 to alternatively pass through shut off or open the inlet duct at a point between the fan 18 and the combustion chamber 22. If it is in its closed position, in which it is a
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Durchlaß durch die Einlaßleitung zur Verbrennungskammer blockiert, schützt das Ventil das Gebläse und/oder die Zerkleinerungsvorrichtung vor den nachteiligen Einwirkungen von Flammen und/oder heißen Verbrennungsgasen und verhindert Brände oder die Ausbreitung von Bränden aufgrund der Entzündung von restlichem Abfallmaterial, das in dem System zurückgeblieben ist. Hierzu gehören die Einlaßleitung, das Gebläse, die Zerkleinerungsvorrichtung oder andere Handhabungseinrichtungen und sogar der Vorrat von Abfallmaterial, der für eine Verbrennung bereitliegt. Das Ventil 40 ist auch mit Kühlmitteln versehen, die im folgenden genauer beschrieben werden, um den Mechanismus zu schützen und die zerstörerischen Temperaturen an der Stelle des Ventiles und innerhalb der Einlaßleitung abzuschwächen.The passage through the inlet duct to the combustion chamber is blocked, the valve protects the fan and / or the comminuting device from the adverse effects of flames and / or hot combustion gases and prevents fires or the spread of fires due to the ignition of residual waste material, that has remained in the system. This includes the inlet line, the fan, the shredding device or other handling equipment and even the supply of Waste material ready for incineration. The valve 40 is also provided with cooling means, which will be described in more detail below to protect the mechanism and the destructive temperatures at the point of the valve and within to weaken the inlet pipe.
Das bevorzugte Betriebssystem und die erfindungsgemäßen Mittel dafür umfassen einen Betätigungsmechanismus 42, der neben oder auf der Einlaßleitung 20 befestigt oder angebracht ist, um das Ventil 40 von seiner offenen Stellung in seine geschlossene Stellung und zurück in seine offene Stellung zu bewegen, wie beispielsweise durch eine einfache mechanische Verbindung von Schwenkarmen 44, 46, und einem Verbindungshebel 48 oder andere geeignete Mittel, wie beispielsweise sich drehende Schrauben bzw. Schnecken. Der Betätigungsmechanismus 42 kann betriebsmäßig mit dem Gebläse 18 durch geeignete Mittel, beispielsweise eine Regeleinheit 49, verbunden sein, wodurch der Betätigungsmechanismus programmiert—sein kann, um das Ventil 40 so zu bewegen, daß die Einlaßleitung 20 geschlossen wird, wenn das Gebläse 18 nicht in Betrieb ist. Dies kann beispielsweise während der Perioden der Vorheizung oder Aufwärmung der Fall sein, wenn der Zündungsbrenner brennt und Abfallmaterial und Luft nicht durch die Einlaßleitung hindurch gemäß dem normalen Müllverbrennungsverfahren in die Verbrennungskammer eingeführt werden. Darüber hinaus kann der Betätigungsmechanismus betätigt werden, damit das Ventil schließt und somit eine Beschädigung oder Brände verhindert, wenn das Gebläse oder andere Komponenten des Systems nicht arbeiten wegen einer Fehlfunktion, wie beispielsweise bei einem Leistungsausfall oder einer Geräteatörung, und desgleichen während Vorbe- The preferred operating system and means therefor according to the invention include an actuating mechanism 42 mounted adjacent or on top of the inlet conduit 20 to move the valve 40 from its open position to its closed position and back to its open position, such as by a simple mechanical connection of pivot arms 44, 46, and a connecting lever 48 or other suitable means, such as rotating screws or worms. The actuation mechanism 42 may be operatively connected to the fan 18 by suitable means, such as a control unit 49, whereby the actuation mechanism can be programmed to move the valve 40 so that the inlet conduit 20 is closed when the fan 18 is not in Operation is. This may be the case, for example, during the preheat or warm up periods when the pilot burner is burning and waste material and air are not introduced into the combustion chamber through the inlet conduit in accordance with normal incineration procedures. In addition, the actuating mechanism can be actuated, so that the valve closes, thus preventing damage or fires when the fan or other components of the system not work due to a malfunction, such as at a power failure or Geräteatörung, and the like during preparatory
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BADBATH
reitungs- und Wartezeiten, in denen die Müllverbrennungseinheit in Betrieb ist, ohne daß Abfallmaterial zugeführt wird.riding and waiting times in which the waste incineration unit is in operation without waste material being added.
Eine Kühleinrichtung umfaßt eine Leitung 50 für Luft oder ein anderes strömendes Kühlmittel, die mit einer entsprechenden Quelle verbunden ist, wie beispielsweise einem nicht gezeigten Luft-Zuführgeb läse, und die strömungsmäßig mit der Einlaßleitung 20 zwischen dem Ventil 40 und der Verbrennungskammer 22 in Verb indung steht. Vorzugsweise ist die Leitung 50 so angeordnet, daß sie ihre Kühlmittelströmung nahe der Oberfläche des Ventiles austreten läßt, beispielsweise in einer Querrichtung, in der das Kühlmittel über die Ventilfläche strömt. Eine derartige Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Die Kühlmittelströmung durch den Kanal 50 auf die heiße Ventilfläche kann durch ein Ventil 51 geregelt werden, das einen Betätigungsmechanismus, wie beispielsweise eine Magnetspule, aufweisen kann, die ihrerseits betriebsmäßig mit dem Gebläse 18 über die Steuereinheit 49 oder unabhängig in Zusammenarbeit mit irgendeiner anderen geeigneten Komponente verbunden ist, so daß die Kühlluft dem Ventil und/oder der Einlaßleitung 20 immer dann zugemessen werden kann, wenn das Gebläse 18 nicht in Betrieb ist oder wenn das Ventil 40 in seine geschlossene Stellung gebracht ist. Die Kühlmittelzufuhr kann aber auch unter anderen Umständen erfolgen.A cooling device comprises a line 50 for air or a other flowing coolant connected to a corresponding source, such as one not shown Air supply fan, and fluidly connected to inlet conduit 20 between valve 40 and combustion chamber 22 in Connected. Preferably, the line 50 is arranged so that that it allows its coolant flow to exit near the surface of the valve, for example in a transverse direction, in which the coolant flows over the valve surface. Such an arrangement is shown in the drawing. The coolant flow through the channel 50 on the hot valve surface can through a valve 51 can be controlled, which may have an actuating mechanism such as a solenoid, which in turn operationally with the fan 18 via the control unit 49 or independently in cooperation with any other suitable component, so that the cooling air passes through the valve and / or the inlet line 20 can always be metered when the fan 18 is not in operation or when the valve 40 is brought into its closed position. The coolant can also be supplied under other circumstances.
Ein bevorzugter Aufbau der Ventileinheit 40 in dem erfindungsgemäßen Müllverbrennungssystem, der in der vergrößerten Ansicht gemäß den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, umfaßt einen schwenkbaren Ventilteil 52, der an einer drehbaren Welle 54, die in zwei Lagern 56 gehalten ist, in starrer Relation befestigt oder auf andere geeignete Weise angelenkt ist, durch die das Teil 52 wenigstens über einen Bogen von wenigstens etwa 90° schwenkbar ist, der sich von einer geschlossenen Stellung in eine vollständig geöffnete Stellung erstreckt. In seiner geschlossenen Schwenkstellung, die in Figur 2 gezeigt ist, sitzt das Ventilteil 52 quer über einem Ende 58 von einem Abschnitt der Einlaßleitung 20 und liegt an diesem an, wodurch ein Durchtritt durch die Einlaßleitung hindurch versperrt ist. Von dieser beschrie-A preferred construction of the valve unit 40 in the one according to the invention Waste incineration system, which is shown in the enlarged view according to Figures 2 and 3, comprises a pivotable one Valve part 52, which is attached to a rotatable shaft 54, which is shown in two bearings 56 is held, fixed in rigid relation or is articulated in another suitable manner, by means of which the part 52 can be pivoted at least over an arc of at least about 90 ° which extends from a closed position to a fully open position. In its closed In the pivot position shown in Figure 2, the valve member 52 sits across an end 58 of a portion of the inlet conduit 20 and lies against this, whereby a passage through the inlet line is blocked. Described by this
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BAD O&IGSNALBAD O & IGSNAL
benen und dargestellten Schließstellung schwenkt das Ventilteilbenen and shown closed position pivots the valve part
WS £CWS £ C
bei Betätigung von seinem Sitz über dem Ende 58 /über einen Bogen von etwa 90° oder mehr in eine vollständig geöffnete Stellung, die aus Figur 3 ersichtlich ist, um einen ungehinderten Durchtritt von Material durch die Einlaßleitung zu gestatten.when actuated from its seat over the end 58 / over an arch from about 90 ° or more to a fully open position, which can be seen from Figure 3, to an unimpeded passage to allow material through the inlet line.
Ein weiteres Merkmal des Müllverbrennungssystems und des Einlaßventils gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Unterbringung des Ventilteiles in einem vergrößerten Gehäuseabschnitt 60 der Einlaßleitung, wie es in der Zeichnung darge- ■ stellt ist. Dadurch kann der Ventilmechanismus bezüglich der Strömungsbahn des sich hindurchbewegenden Abfallmaterials versetzt angeordnet werden, wenn sich aas Ventilteil 52 in seiner offenen Stellung befindet. Dies kann in dargestellter Weise dadurch erreicht werden, daß der Einlaßleitungsabschnitt 62 in einer versetzten oderexzentrischen axialen Relation zum vergrößerten Gehäuseabschnitt 60 der Einlaßleitung verbunden ist und in dieses eintritt, und die Schwenkbefestigung oder die Anlenkung des Ventilteiles innerhalb des vergrößerten Gehäuseabschnittes in einer versetzten Lage gegenüber der Eintrittsstellung des Abschnittes 62 und seines den Ventilsitz bildenden Endes 58 angeordnet ist. Dieser Aufbau gestattet eine glatte, ununterbrochene Strömung von/der Luft mitgerj—ssenem Abfallmaterial in einem Strom über das Ventil und durch die Länge der Einlaßleitung hindurch in die Verbrennungskammer.Another feature of the waste incineration system and inlet valve according to the present invention relates to the accommodation of the valve part in an enlarged housing section 60 of the inlet line, as shown in the drawing. This allows the valve mechanism with respect to Flow path of the moving waste material are arranged offset when aas valve part 52 in its open position. This can be done in the manner shown be achieved that the inlet conduit section 62 in an offset or eccentric axial relation to the enlarged Housing section 60 of the inlet line is connected and enters this, and the pivot mounting or the articulation of the Valve part within the enlarged housing section in an offset position relative to the entry position of the section 62 and its end 58 forming the valve seat is arranged. This construction allows a smooth, uninterrupted Flow of air with entrained waste material in one Flow across the valve and through the length of the inlet conduit into the combustion chamber.
Das bevorzugte schwenkbare Ventil und seine beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß es als ein Regulierventil arbeitet, da es in seiner geschlossenen Stellung eine sichere Absperrung jeder Strömung in der Richtung von der Verbrennungskammer zum Gebläse oder andere externe Einheiten des Systems bildet, die einem wesentlichen Druck, der von außen von der Verbrennungskammer ausgeübt wird, widersteht, wobei die Dichtwirkung des Ventilteiles in ihrem Sitz zunimmt, wenn der Druck ansteigt. Darüber hinaus kann das Ventilteil 52 auf einfache Welse so an-The preferred pivoting valve and its arrangement as described has the advantage of operating as a control valve since, in its closed position, it provides a secure shut-off of any flow in the direction from the combustion chamber to the fan or other external units of the system which is subject to substantial pressure exerted from the outside of the combustion chamber, with the sealing effect of the valve member in its seat increasing as the pressure increases. In addition, the valve part 52 can be adjusted in a simple manner.
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geordnet sein, daß es bei einem Leistungsausfall oder einer anderen Fehlfunktion selbsttätig schließt, um die Apparatur zu schützen und Feuergefahren auf ein Minimum zu reduzieren.be arranged so that it closes automatically in the event of a power failure or other malfunction in order to close the apparatus protect and reduce fire hazards to a minimum.
Die sich auf die Selbstschließung oder das Regulierventil beziehenden Merkmale des Einlaßschließventiles gemäß der vorliegenden Erfindung können dem bevorzugten Schwenkventilaufbau dadurch gegeben werden, daß das Schwenkventilteil mit sicheren Schließmitteln versehen wird, beispielsweise einer Feder oder anderen VorspannmitteIn. Das Schwenkteil des Ventiles kann aber auch so justiert und angeordnet werden, daß es durch die Schwerkraft in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird. Umgekehrt wird das schwenkbare Teil nur dann durch geeignete Betätigungsmittel in seine offene Stellung gebracht und in dieser gehalten, wenn Abfallmaterial durch die Einlaßleitung hindurch eingeführt wird. In diesem Zusammenhang können auch andere geeignete zeitliche Kriterien bestimmend sein.Those related to the self-closing or the regulating valve Features of the inlet shutoff valve according to the present invention can be added to the preferred swing valve assembly be given that the pivot valve part is provided with secure closing means, for example a spring or other leader. The swivel part of the valve can but can also be adjusted and arranged so that it is held in its closed position by gravity. Vice versa the pivotable part is only brought into its open position by suitable actuating means and in this held when waste material is introduced through the inlet conduit. In this context, other suitable temporal criteria be decisive.
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung und der erfindungsgemäße Aufbau des Müllverbrennungssystems verhindern eine Beschädigung oder beschleunigte Zerstörung des Gebläselüfters, der Shreddervorrichtung oder anderer Komponenten der Vorbereitungs- und/oder Handhabungseinheiten des Systems aufgrund der heißen und korrosiven Verbrennungsgase aus der Verbrennungskammer und dem Zündungsbrenner. Darüber hinaus schafft die Erfindung eine Sicherungseinrichtung, die die Möglichkeit von Bränden oder das Ausbreiten von Bränden eliminiert, die dadurch entstehen könnten, daß Abfallmaterial, das in dem Zuführungssystem einschließlich der Einlaßleitung, dem Gebläse, der Shredder- oder einer anderen Handhabungseinrichtung zurückbleibt, der aus der Verbrennungskammer austretenden Hitze oder der Rückströmung von heißen Gasen aus der Verbrennungskammer ausgesetzt ist.The valve arrangement according to the invention and the construction of the waste incineration system according to the invention prevent damage or accelerated destruction of the blower fan, the shredder device or other components of the preparation and / or handling units of the system due to the hot and corrosive combustion gases from the combustion chamber and the ignition burner. In addition, the invention provides a safety device which eliminates the possibility of fire or the spread of fire that could result from waste material remaining in the delivery system including the inlet duct, fan, shredder or other handling device from is exposed to heat emanating from the combustion chamber or the backflow of hot gases from the combustion chamber.
Auch das vergrößerte Gehäuse für den Ventilmechanismus, das in der Einlaßleitung ausgebildet ist, und seine glatte Kontur ge-The enlarged housing for the valve mechanism, which is formed in the inlet line, and its smooth contour
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stattet die ununterbrochene laminare Strömung von Abfallmaterial und Luft, ohne daß das Material behindert oder festgehalten wird. Anderenfalls kann die Brandgefahr und der Wartungsbedarf vergrößert werden. Darüber hinaus schafft die Ausbildung eines Ventilsitzes für das Schwenkventilteil durch Abschluß der Einlaßleitung, die mit dem Gebläse oder einer anderen Versorgungseinrichtung verbunden ist und von diesem ausgeht, innerhalb des vergrößerten Abschnittes der Einlaßleitung, die zur Verbrennungskammer führt und mit dieser verbunden ist und das Ventilgehäuse bildet, einen Regulierventileffekt, der für den sicheren Schließeingriff sorgt, welcher eine Rückströmung von Verbrennungsgasen oder Flammen von der Verbrennungskammer verhindert. Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, kann dieser Ventilaufbau durch eine sichere Schließeinrichtung gebildet werden, die derart ausgebildet sein kann, daß sie die Einlaßleitung bei Auftreten eines anderen als normalen Betriebszustandes, wozu die routinemäßige Zufuhr von Abfallmaterial in die Verbrennungskammer gehört, die Einlaßleitung dicht abschließt.enables the uninterrupted laminar flow of waste material and air without the material being obstructed or trapped will. Otherwise, there may be a risk of fire and the need for maintenance be enlarged. In addition, the formation of a valve seat for the pivot valve part creates by closure the inlet duct connected to and extending from the blower or other supply device, within the enlarged portion of the inlet conduit leading to and connected to the combustion chamber and the valve housing forms a regulating valve effect, which ensures the secure closing engagement, which a backflow of combustion gases or flames from the combustion chamber prevented. As already stated above, this valve structure can be achieved by a secure closing device are formed, which can be designed in such a way that they open the inlet line when another than normal operating state occurs, which includes the routine addition of waste material to the combustion chamber, the inlet conduit seals tightly.
Die strukturelle Integrität des Einlaßschließventiles wird ebenfalls aufrechterhalten, und die Wärmeverformung, die die Punktion des Ventiles beeinträchtigen könnte, wird durch das Strömungsmittelkühlsystem verhindert, das derart programmiert sein kann, daß es das Ventilteil mit einer Kühlmittelströmung umflutet, wenn dies erforderlich- ist. Dies kann beispielsweise immer dann der Fall sein, wenn es sich aufgrund der gleichen Vorrichtung, die das Einlaßschlleßventil betätigt, oder von einer unabhängigen Vorrichtung In seiner geschlossenen Stellung befindet. The structural integrity of the inlet shut-off valve is also maintained and the thermal deformation which could affect the puncture of the valve is prevented by the fluid cooling system which can be programmed to flood the valve member with a flow of coolant when required. This may for example always be the case when it is in its closed position due to the same device which operates the inlet shut-off valve or to an independent device.
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Claims (10)
dieses quer über dem Ende (58) des Abschnittes (62) der mit dem Gebläse verbundenen Einlassleitung (20) sitzt, wenn das Gebläse nicht in Betrieb ist, so dass das Schwenkventil als ein Regulier- bzw. Klappenventil arbeitet und in seiner geschlossenen Stellung eine sichere Absperrung darstellt, wodurch eine.Rückströmung von der Verbrennungskammer (22) zum Gebläse (16) verhindert ist.(52) to pivot into its closed position, in the
this sits across the end (58) of section (62) of the inlet conduit (20) connected to the fan when the fan is not in operation so that the swing valve works as a butterfly valve and in its closed position one represents safe shut-off, whereby a backflow from the combustion chamber (22) to the fan (16) is prevented.
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