DK173041B1 - Apparat til kombineret sterilisering af varmt vand og til forbrænding - Google Patents

Description

DK 173041 B1

APPARAT TIL KOMBINERET STERILISERING AF VARMT VAND OG TIL FORBRÆNDING

Opfindelsens baggrund 5

Opfindelsen angår et apparat til kombineret sterilisering af varmt vand og til forbrænding, hvilket apparat er udmærket til effektivt at udnytte varmen fra forbrænding af affald og solvarme.

10 Kendt teknik I de forudgående år er kommunalt skrald og affald vokset sådan i mængde og størrelse, at det ikke længere kan behandles ved forbrændingsanlæg, der nu er I anvendelse, men kun kan begraves i bjerge eller andre steder. Det siges Imid-15 lertid, at det kun er et spørgsmål om tid, før det ikke længere er muligt at fortsætte en sådan deponeringspraksis. Når skrald og affald begraves i bjerge eller i højland, vil det af grundvandet føres ned til lavland, hvor forgiftet grundvand vil forblive I så lang tid som flere årtier. Indtil nu har affaldsforbrændere til privat anvendelse været i almindelig handel, men de kan kun benyttes til forbrænding 20 af småaffald. Anvendelsen af sådanne almindeligt solgte affaldsforbrændere er endvidere nu som følge af den røg, som sådanne forbrændere producerer, forbudt i selv små byområder. Den udspyede røg er også skyld i luftforurening.

Indtil nu har forskellige varmtvands generatorer været solgt med det formål at 25 frembringe varmt vand. De må imidlertid bruge kostbare energikilder, såsom olie, gas og elektricitet. Med henblik på at spare energi har det også været muligt til tilberedning af varmt vand at få apparater, der tillige udnytter solvarme. Disse frembyder imidlertid et problem, da der under absorbsionen af varme udvikles mange forskellige bakterier, som er utilladelige selv til husdyrsbesætninger.

2 DK 173041 B1 I lyset af det foregående søger opfindelsen at angive en kombination af et varmt-vands- og forbrændingsapparat, hvormed der kan tilberedes steriliseret varmt vand ved at gøre effektiv brug af både varmen fra forbrænding af skrald og af solvarme, omsætte skraldet, hvad enten dette er stort eller småt, og at gøre det 5 steriliserede varme vand tilstrækkelig drikkeligt.

! Opsummering af opfindelsen

Ifølge et aspekt af opfindelsen frembringes der et apparat til kombineret sterilise-10 ring af varmt vand og til forbrænding, hvilket apparat omfatter en varmtvandsge- nerator opbygget af en øvre beholder med et varmekammer i dens midterste område i forbindelse med et forbrændingskammer I en nedre beholder og et røgrør til at lede røgen fra det nævnte varmekammer til det fri, en midterste beholder med et varmekammer I dens midterste område i forbindelse med forbræn-15 dingskammeret i den nedre beholder, og en nedre beholder med det nævnte forbrændingskammer i dens midterste område og to indføringsåbninger for skrald, den ene for småt skrald og den anden for stort skrald, hvilke beholdere er anbragt på en sådan måde, at de kan kommunikere med hinanden gennem nævnte varmekamre, og en sterilisator placeret inden i de nævnte varmekamre I 20 den øvre og i den midterste beholder for at føre vandet i den øvre beholder ind i et steriliseringskammer gennem er ventil til ændring af strømningspassagen, hvor det opvarmes til den forud fastsatte temperatur, som er nødvendig til sterilisering, ved hjælp af midler til måling af temperaturen.

25 Der kan ligeledes være et solvarme-varmtvandsapparat sluttet til en vandtilførsel I den nedre beholder og anbragt på forsiden af varmtvandsgeneratoren.

30 m 3 DK 173041 B1

Kort beskrivelse af tegningerne

Opfindelsen vil nu blive forklaret meget udførligt, men ikke udelukkende med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor 5

Fig. 1 viser et centralt længesnit af det omhandlede apparat, og fig. 2 viser et snit langs linien l-l i fig. 1.

10 Detaljeret forklaring af de foretrukne udførelsesformer I figur 1 står henvisningsbetegnelsen 1 for en steriliserende varmtvandsgenera-tor, som er opbygget af øvre, midterste og nedre beholdere, som det forklares i det følgende. Den øvre beholder betegnet med 2 har i dens midterste område et 15 varmekammer 3 i forbindelse med et forbrændingskammer inden i den nedre beholder, som det ligeledes forklares nedenfor. Varmekammeret 3 indeholder en varmeveksler 4. Henvisningsbetegnelsen 5 repræsenterer et røgrør til at lede røg fra varmekammeret 3 til det fri. En flydeventil 6 til at standse vandtilførsel fra et solvarme varmtvandsapparat er tilvejebragt for at levere en tilstrækkelig 20 mængde af frisk vand, når vandstanden i generatoren 1 er lavere end en forud fastsat. En ekspansionsmembran 7 er forsynet med en dertil knyttet sikkerhedsventil 8, der er indrettet til at føle ekspansionen af membranen 7 for derved at forhindre en ødelæggelse ved ekspansionen.

25 De midterste beholdere 9, 9 har i deres midterste område et varmekammer 10 i forbindelse med forbrændingskammeret i den nedre beholder ligesom tilfældet er med den øvre beholder 2. Varmekammeret 10 indeholder også en varmeveksler 11. Selv om der er vist en stabel af to midterste beholdere 9, 9, kan deres antal være en eller tre eller flere.

30 Λ 4 DK 173041 B1

Den nedre beholder 12 omfatter i dens midterste område et forbrændingskammer 13 og er i operativ forbindelse med de midterste beholdere 9, 9 og den øvre beholder 2.

5 Henvisningsbetegnelsen 14 står for en indførselsåbning for stort skrald, såsom tømmerstykker, med en til åbning beregnet låge 15, medens 16 repræsenterer en indførselsåbning for småt skrald og med en dertil fastgjort slisk 17, hvis hældning kan indstilles. Det må bemærkes, at ved at gøre sliskens 17 hældning indstilbar i enhver ønsket vinkel bliver indførelsen af skrald lettere.

10

Inden i slisken 17 er der en roterbar stang 19, som er hul, så luft kan blæses ud af dens yderste ende, udvendigt er den forsynet med en skrueformet finne 18, og den er drevet afgivne drivmidler. Med dette arrangement kan skrald blive ført sikkert gennem slisken 17 til indførselsåbningen 16 ved hjælp af finnen 18, hvor- 15 ved tilstopning af slisken med småt skrald forhindres, og luftcirkulation holdes vedlige i en så god tilstand, at mængden af oxygen kan forøges for forbedret forbrænding. En yderligere blæser til tvungen luftcirkulation kan også tilvejebringes.

20 Slisken 17 omfatter yderligere en tolaget vægstruktur, som har indre og ydre vandkanaler 20 og 21, gennem hvilke der kan strømme vand skiftevis, hvorved vandet overføres fra den indre kanal 20 til den ydre kanal 21 under forbrændingen for at forhindre ethvert fald i forbrændingens effektivitet og operatøren i at blive forbrændt.

25

En vandtilførsel 22 for indføring af vand til den nedre beholder 12 er forbundet med et solvarme varmtvandsapparat, der beskrives senere, ved hjælp af et rør 23. En tænder 24 er tilvejebragt for at få skraldet til at brænde i forbrændingskammeret 13, og en rist 25 er fastgjort til en tilknyttet understøtning 26, gennem 30 hvilken vandet i den nedre beholder 12 strømmer. Støv og kedelsten, som syn- -4 5 DK 173041 B1 ker ned på bunden af den nedre beholder 12, kan udtages gennem en port 27.

Legemet i den steriliserende varmtvandsgenerator 1 er understøttet som vist ved 28.

5 Henvisningsbetegnelsen 29 står for en oliebrænder, som anvendes, når skraldet, der skal forbrændes i forbrændingskammeret 13, er opbrugt eller slet ikke er til stede.

Henvisningsbetegnelsen 30 repræsenterer en elektrisk varmer, som anvendes til 10 det samme formål som anført i forbindelse med oliebrænderen 29.

Enhver af den øvre beholder 2, den midterste beholder 9 og den nedre beholder 12 er tildækket på deres sider og bagside med et isolerende materiale 31 for at forhindre varme i at undslippe derfra, og legemet i den steriliserende vamnt-15 vandsgenerator 1 er på forsiden forsynet med et solvarme varmtvandsapparat 32, der er indrettet til at opvarme vandet, som ledes til vandbeholderen, ved hjælp af varmen fra solen, når den skinner. Når det foreliggende apparat anvendes i kolde egne, er den yderligere forsynet med en føler til at måle temperaturen af vandet i solvarme varmtvandsapparatet og den omgivende temperatur.

20 Denne temperaturføler udsender en brummetone, når der ikke består forskel mellem vandets temperatur og den omgivende temperatur, eller når den førstnævnte er lavere end den sidstnævnte, hvorved det nuværende apparat sættes i stand til at blive tildækket med det isolerende materiale manuelt eller automatisk, akkurat som en lukker. Hvis frysning skulle indtræde - dette anses som meget 25 usandsynligt på grund af forbrændingen, der skal finde sted, må vandet tømmes helt ud.

En sterilisator 33 er tilvejebragt for at sterilisere det varme vand ved opvarmning, inden dette skal anvendes. Siden en temperatur på 83°C eller højere er nødven-30 dig til sterilisering ledes det varme vand fra den øvre beholder 2 til steriliserings- 6 DK 173041 B1 kammeret, hvor det steriliseres, og hvorfra det udledes til brug. Det må bemærkes, at en steriliseringstid på 15 minutter er nødvendig ved en temperatur på | 83°C, og at jo højere temperatur des kortere tid. Vandet i steriliseringskammeret opvarmes ved varmen fra forbrændingen, som finder sted i forbrændingskamme-5 ret 13.

Steriliseringskammeret, vist ved 34, er anbragt centralt gennem varmekamrene i 3 og 10 i den øvre beholder 2 og midterste beholder 9 via varmevekslerne 4 og a 11, og en vandledning 35 er med den ene ende sluttet til bunden af sterilise-10 ringskammeret 34 og den anden ende rager ud fra topvæggen af varmekamme- ret 3 ind i den øvre beholder 2. Den udragende del af vandledningen 35 er forbundet ved dens yderste ende med en bøjelig vandledning 38 og med dens vandåbning 37 konstant placeret på vandoverfladen ved hjælp af en flyder 36.

15 En varmtvandsledning 39 er med sin ene ende forbundet til toppen af steriliseringskammeret 34 og strækker sig med sin anden ende fra topvæggen af var-mekammer 3 Ind i den øvre beholder 2 til ydersiden af denne. Et rør 40 til udledning af luftbobler er sluttet til varmtvandslednlngen 39 omkring dennes midte, og en ventil 41 til ændring af strømningspassagen er anbragt ved forgreningen med 20 røret 40 til udledning af luftbobler, hvorved luftbobler kan afgives fra steriliseringskammeret 34 gennem røret 40, undtagen når der skal afgives varmt vand.

Vandtemperaturfølere 42 og 42 er tilvejebragt til at afføle temperaturen af det varme vand i steriliseringskammeret 34 til aktivering af tænderen, når den afføite 25 vandtemperatur er lavere end den forud fastsatte temperatur. Det er tidligere anført, at steriliseringstiden skal være 15 minutter ved 83°C. Jo højere temperatur, des kortere steriliseringstid, og vandtemperaturfølerne 42 og 42 tjener til at bestemme sterilisationstiden.

'3 7 DK 173041 B1

En røgfjemerbeholder 43 er anbragt for at forhindre røg, der er fremkommet under forbrændingen, i at blive udspyet direkte i atmosfæren. En omrørevinge 44 er tilvejebragt for at omrøre en vandmængde 45, hvori røgen udledes, for at opløse denne. Det må bemærkes, at røgrøret 5 har sin åbne ende udmundende i 5 vandet i røgfjernerbeholderen 43. En tilslutning 46 er anbragt i bunden af røg-fjemerbeholderen 43 til fjernelse af sod, som afsætter sig i denne.

En oxygenreduktionstank 47, som indeholder deri plantede vækster eller træer 48, er tilvejebragt for at reducere udstødningsgasserne, som forlader røgfjemer-10 beholderen 43, til oxygen, som derefter frigives til atmosfæren gennem en oxygenudslipsåbning 47a. Oxygenreduktionstanken 47 er forbundet med røgfjernerbeholderen 43 ved hjælp af et rør 49.

En deodoriseringsindretning 50 er monteret langs længden af forbindelsesrøret 15 49, og 51 repræsenterer en pumpe.

Et rør 52 er med sin ene ende forbundet til røret 49 langs dets længde og med sin anden ende forbundet med forbrændingskammeret 13, idet deres forbindelse har en ventil 53 til ændring af strømningsvejen.

20 Når skrald er indført gennem skraldindførselsåbningeme 15 eller 16 og er antændt. vil det brænde i forbrændingskammeret 13 og udvikler varme, hvormed vandet i den øvre, den midterste og den nedre beholder 2, 9 og 12 opvarmes. I tilslutning hertil bliver vandet opvarmet ved hjælp af solvarme varmtvandsappa-25 ratet 32. Det varme vand i den øvre beholder 2 ledes gennem steriliserings-kammeret 34, hvorunder det steriliseres.

Sideløbende hermed vil røg, der er frembragt under forbrændingen, strømme ind i røgrøret 5 gennem varmekamrene 10 og 3 i den midterste og øvre beholder 9 30 og 2, og udledes i vandet i røgfjernerbeholderen 43, hvor røgen opløses I vandet 8 DK 173041 B1 for fjernelse af sod. Carbondioxid, som forlader røgfjernerbeholderen 43, reduceres i oxygenreduktionstanken 47 til oxygen, som derefter frigives til atmosfæren.

Da forbrændingen tvangsmæssigt afbrydes, når den indre temperatur i forbrændingskammeret opnår en forud fastsat temperatur, ledes den på dette tidspunkt 5 frembragte røg ved hjælp af strømningsvejændringsventilen 53 og cirkuleres gentagne gange I et lukket kredsløb defineret af varmekamrene 10, 3, røgfjer-I nerbeholderen 43 og røret 52 til udtagning ved hjælp af pumpen 51, hvorunder ! der ikke tilføres frisk luft ind i forbrændingskamrene.

i 10 Ifølge den således konstruerede og betjente opfindelse er det muligt at frem bringe varmt vand ved effektiv udnyttelse både af varmen fra forbrænding af skrald og af solvarme. Det omhandlede apparat er derfor mere økonomisk end kendte varmtvandsapparater, som bruger olie, elektrisk energi, etc. og bidrager derfor til energibesparelser. Det er også muligt at forbrænde skrald effektivt, 15 hvad enten dette er stort eller småt, fordi det omhandlede apparat omfatter to indføringer for stor- og småskrald. Det er yderligere muligt at forebygge stor luftforurening, fordi det omhandlede apparat ikke udspyr røg direkte til atmosfæren. Det varme vand, der opnås ved det omhandlede apparat, kan anvendes som drikkevand, fordi det steriliseres.

20 i

Claims (7)

1. Apparat til kombineret sterilisering af varmt vand og til forbrænding, hvilket apparat omfatter 5 en varmtvandsgenerator opbygget af en øvre beholder (2) med et varmekammer (3) i dens midterste område i forbindelse med et forbrændingskammer (13) i en nedre beholder (12) og et røgrør (5) til at lede røgen fra det nævnte varmekammer (3) til det fri, en midterste beholder (9) med et varmekammer (10) i dens 10 midterste område i forbindelse med forbrændingskammeret (13) i den nedre beholder (12), og en nedre beholder (12) med det nævnte forbrændingskammer (13) i dens midterste område og to indførselsåbninger for skrald, den ene (16) for småt skrald og den anden (14) for stort skrald, hvilke beholdere er anbragt på en sådan måde, at de kan kommunikere med hinanden gennem nævnte varme-15 kamre, og en sterilisator (33) placeret inden i de nævnte varmekamre (3,10) i den øvre (2) og i den midterste beholder (9) for at føre vandet i den øvre beholder (2) ind i et steriliseringskammer (34) gennem en ventil (41) til ændring af strømnlngspassa-20 gen, hvor det opvarmes til den forud fastsatte temperatur, som er nødvendig til sterilisering, ved hjælp af midler (42) til måling af temperaturen.

2. Apparat til kombineret sterilisering af varmt vand og til forbrænding ifølge krav 1, hvilket apparat yderligere omfatter et solvarme-varmtvandsapparat (32) slut- 25 tet til en vandtilførsel i den nedre beholder (12) og anbragt på forsiden af varmt- vandsgeneratoren.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, hvilket apparat yderligere omfatter en røgfjemer-beholder (43), som er indrettet til at indeholde en vandmængde, hvori en ende- 30 åbning af det nævnte røgrør (5) ender, og til at opløse røgen, der ledes ind i DK 173041 B1 t vandmængden ved hjælp af en omrørevinge (44), og en oxygenreduktionstank (47) forbundet med røgfjemerbeholderen gennem et rør og indeholdende planter eller træer indvendigt, hvormed udstødningsgasserne, der forlader røgfjemerbeholderen, reduceres til oxygen. 5

4. Apparat ifølge krav 1 eller 2, hvilket apparat yderligere omfatter en hældbar tragt (17) for affald tilvejebragt omkring den (16) af de to I den nedre beholder udformede indførselsåbninger for skrald, som er beregnet for småt affald.

5. Apparat ifølge krav 1, 2 eller 3, hvori forbrændingskammeret i den nedre be holder yderligere omfatter en petroleumsbrænder (29).

6. Apparat ifølge 1, 2, 3 eller 4, hvori en hvilken som helst eller alle de nævnte øvre, midterste og nedre beholdere er forsynet med en elektrisk varmer eller 15 varmere.

7. Apparat ifølge krav 1, 2, 3, 4 eller 5, hvori hver af de nævnte øvre, midterste og nedre beholdere er dækket på deres sider og bagside med et isolationsmateriale (31). « m