ES2248929T3 - Sistema y metodo para el quemado de humos. - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE COMBUSTION DE EMANACIONES PARA MEJORAR LA CALIDAD AMBIENTAL DEL FLUIDO GASEOSO QUE EMANA, POR EJEMPLO, DE UN INCINERADOR. CONSTA DE UNA UNIDAD DE REQUEMADO (123) QUE TIENE UNA ABERTURA DE ENTRADA UNIDA AL FLUIDO GASEOSO A TRATAR Y UNA SALIDA. AL MENOS UN QUEMADOR ESTA ACOPLADO A LA UNIDAD DE REQUEMADO PARA QUEMAR COMBUSTIBLE EN LA UNIDAD DE REQUEMADO Y UN VENTILADOR (129) SUMINISTRA GAS CON OXIGENO PARA LA COMBUSTION DE LAS EMANACIONES DENTRO DE LA UNIDAD DE REQUEMADO. SE SITUA UN EXCITADOR (134) DENTRO Y QUEDA RODEADO POR LA UNIDAD DE REQUEMADO. LA MAYOR PARTE DEL EXCITADOR NO ESTA EN CONTACTO CON LAS PAREDES DE LA UNIDAD DE REQUEMADO. EL EXCITADOR ESTA DOTADO DE VARIAS BOQUILLAS (135) CONECTADAS A UNA TUBERIA QUE SE PROLONGA LONGITUDINALMENTE DENTRO DEL EXCITADOR. LA TUBERIA ESTA CONECTADA MEDIANTE UN CONDUCTO QUE SE PROLONGA A TRAVES DEL SOPORTE DEL EXCITADOR (133) PARA RECIBIR EL AIRE DE COMBUSTION PROCEDENTE DEL VENTILADOR (129).

Description

Sistema y método para el quemado de humos.

Esta invención se refiere a un sistema y a un método para el quemado de humos, y en la realización preferida se proporciona un sistema y un método para el quemado de humos con el fin de mejorar la calidad ambiental del fluido gaseoso que emana de una instalación incineradora.

Los documentos de la técnica anterior WO 90/05875 y US 4.674.417 describen, cada uno de ellos, un sistema y un método para el quemado de humos según el preámbulo de las reivindicaciones añadidas. Los documentos muestran dispositivos situados en túneles de requemado para proporcionar aire, sin embargo sus superficies permanecen expuestas al calor y al ambiente corrosivo creado por el proceso de combustión y proporcionan una ayuda no fundamental al propio proceso de combustión.

Un primer aspecto de la invención proporciona un sistema para el quemado de humos según la reivindicación independiente 1 añadida. En las reivindicaciones dependientes 2 y 3 añadidas se enumeran más características nuevas y ventajosas.

Un segundo aspecto de la invención proporciona un método de quemado de humos según la reivindicación independiente 4 añadida.

Un aspecto más de la invención proporciona un método de incineración de los residuos según la reivindicación 5 añadida.

El sistema de quemado de humos en la realización preferida de la invención incluye un excitador situado dentro, rodeado por, y acoplado a, la unidad de requemado de un incinerador. El excitador, como fin mínimo, reduce en efecto la superficie de la sección transversal a través de la cual, el gas que contiene oxígeno, debe recorrer para alcanzar los hidrocarburos combustibles. Además, proporciona una superficie reflectora que permitirá que el calor que entra o se genera dentro de la unidad de requemado consiga que las moléculas gaseosas completen la combustión con más fuerza. Dentro de la unidad de quemado, la mayor parte de la longitud del excitador, al pasar desde la entrada de la unidad de requemado a la salida de la unidad de requemado, permanecerá fuera de contacto con la pared de la unidad de requemado. El excitador tiene el fin de reducir la superficie de la sección transversal sobre los planos transversales al camino recorrido que va desde el orificio de entrada al orificio de salida de la unidad de requemado.

El excitador, en esta configuración, sirve para introducir en la unidad de requemado el gas que contiene oxígeno. Se lleva a cabo con toberas, en comunicación fluida con el mecanismo de oxigenación y que tiene una disposición sobre la superficie del excitador. Las toberas introducen el aire en el espacio entre la superficie interna de la unidad de requemado y el excitador y lo hacen en un ángulo no perpendicular a la dirección del camino recorrido desde la entrada a la salida del excitador. Por eso, evitando la configuración en "T", el aire que entra en la unidad de requemado, a través de las toberas, ayudará a la turbulencia del gas sin retardar o bloquear su progreso.

Sin embargo, el excitador no necesita introducir el aire u otro gas que contenga oxígeno en la unidad de requemado para tener una función importante y útil. Puede permanecer de forma pasiva dentro de la unidad de requemado para reflejar el calor allí generado o introducido. Esto mantendrá los gases a una temperatura elevada en la que sufrirán su combustión completa y eficaz. Para llevar a cabo esto, la superficie del excitador que está enfrente del interior de la unidad de requemado tendrá una composición de un material resistente al calor y a la corrosión. Esto impide su destrucción a las temperaturas, y en los ambientes gaseosos, a los que opera la unidad de requemado.

Alternativamente, el excitador no absorberá ni hará pasar el calor desde la unidad de requemado a su interior. Es decir, tendrá una conductividad térmica relativamente baja para efectuar la reflexión del calor desde su superficie de vuelta a los gases que sufren la combustión. Como límite conveniente, la superficie del excitador que está enfrente del interior de la unidad de requemado tendrá la composición de un material con una conductividad térmica k constante, inferior a aproximadamente 8,65 vatios/m\cdotºK, donde k se define como K = \frac{ql}{AT}, donde q es la conductividad del calor, en vatios, a través de una superficie de A metros cuadrado y un espesor de l metros y a una temperatura T en grados centígrados.

Tanto con o sin secciones gemelas de la unidad de requemado o de un excitador, un quemador de humos, al tener una entrada baja de fluido gaseoso, puede operar más eficazmente cuando permita una producción inferior de gases. Para lograr este objetivo, el quemador de humos puede incluir un dispositivo de estrangulamiento acoplado a su orificio de salida para reducir selectivamente el área de la sección transversal de este orificio de salida. Esto retendrá los gases dentro de la unidad de requemado durante un periodo de tiempo suficiente para lograr la combustión completa, incluso aunque tenga una entrada mínima. Esto puede también encontrar aplicación al comienzo inicial de la operación de la unidad después de que se haya enfriado y antes de introducir los residuos. La unidad puede luego alcanzar la temperatura de operación donde evite la polución ambiental. La vuelta al efecto regulador y el permitir que el orificio de salida de la unidad de requemado vuelva a su tamaño completo, permite entonces la operación normal del sistema.

Mejor que operar simplemente como quemadores de humos, los componentes anteriormente dados pueden formar parte de un sistema incinerador integrado. En este caso, además de que a la unidad de requemado se le pueda incorporar cualquiera de las mejoras anteriormente dadas, el sistema incinerador incluirá también una cámara de combustión principal que tenga una entrada para la introducción del residuo sólido. Un orificio de salida desde la cámara principal permite, desde allí, la salida de los productos gaseosos de la cámara de combustión. El orificio de salida de la cámara de combustión principal se acopla y se expone a la comunicación del fluido con el orificio de entrada de la unidad de requemado.

El método del quemado de humos que utiliza túneles gemelos de requemado implica hacer pasar los humos desde la salida de un foco directamente a los orificios de entrada de la primera y segunda sección de la unidad de requemado. Para promover la combustión de los gases, en las secciones de requemado se debe introducir un gas que contenga oxígeno. Por último, los productos gaseosos de combustión dentro de las secciones de requemado pasan a través de los orificios de salida.

Para efectuar la combustión con un excitador no se necesitan, por supuesto, dos secciones gemelas de requemado. Más bien, los humos que emanan de la salida de un foco pasan al orificio de entrada de una unidad de requemado. Mientras, allí, pasan alrededor de un excitador situado dentro, rodeado por, y acoplado a, la unidad de requemado. La mayor parte de la longitud del excitador, que va desde la entrada de la unidad de requemado a su salida, permanece fuera del contacto con la pared de la unidad de requemado.

Para mantener la temperatura apropiada, por regla general se quema combustible dentro de la unidad de requemado. Luego, como antes, debe entrar en la unidad de requemado un gas que contenga oxígeno para conseguir la combustión del hidrocarburo. El gas que contiene oxígeno entra en el espacio que hay entre la superficie interna de la unidad de requemado y el excitador, en un ángulo no perpendicular respecto a la dirección del flujo del gas en ese espacio. Finalmente, los productos gaseosos de combustión salen de la unidad de requemado.

Como un aspecto alternativo, el quemado de humos transcurre en una unidad de requemado como la indicada, de forma general, arriba. La combustión del combustible en esa unidad mantiene la temperatura deseada. La introducción del gas que contiene oxígeno permite la combustión de los humos según se requiera. El área del orificio de salida a través del cual los productos gaseosos de combustión salen de la unidad de requemado, se puede reducir selectivamente con el fin de mantener la temperatura de la unidad en el nivel deseado con la adición de un mínimo, o ningún, combustible auxiliar.

El quemado del residuo según estos desarrollos anteriormente descritos requiere, además de los procedimientos anteriormente discutidos para el quemado de humos, la colocación del residuo, a través de un orificio de entrada, en una cámara incineradora principal. Allí, el residuo en bruto se quema para producir productos gaseosos de combustión. Estos productos de combustión salen de la cámara de combustión principal a través de un orifico de salida y van directamente a un orificio de entrada de la unidad de requemado.

La invención se comprenderá mejor a partir de la siguiente descripción de una realización preferida de la instalación incineradora que incorpora una realización del sistema de quemado de humos según la presente invención, haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una instalación de un sistema incinerador;

La Figura 2 es una vista en planta desde arriba de una unidad de requemado que tiene dos túneles de requemado separados, teniendo cada túnel dos etapas de requemado separadas.

La Figura 3 proporciona una vista lateral en alzado de la unidad de requemado mostrada en la Figura 2 y también muestra etapas adicionales para tratar los gases de escape.

La Figura 4 muestra una vista en corte transversal de los túneles de requemado gemelos de la Figura 3 a lo largo de la línea 4-4.

La Figura 5 proporciona una vista detallada, parcialmente en corte, del regulador del tiro que puede servir para bloquear cualquiera de los dos o incluso ambos túneles de requemado gemelos de las Figura 1 a 4.

La Figura 6 muestra los orificios de salida de los túneles de requemado gemelos y los reguladores sofocadores del tiro que pueden cerrar parcialmente cara uno de los orificios de salida.

La Figura 7 ilustra un regulador del tiro que puede servir para bloquear el orifico de entrada a cualquiera de los túneles de requemado gemelos o bloquear parcialmente los orificios de salida.

La Figura 8 muestra una vista del corte transversal de un túnel de requemado que tiene un excitador en el interior donde el aire entra tanto a través de la pared de la unidad de requemado como de la pared del excitador.

La Figura 9 proporciona una vista lateral en corte transversal de una porción de un túnel de requemado que tiene un excitador en el interior, en el que el aire entra al túnel de requemado a través de toberas situadas únicamente sobre el excitador.

La Figura 10 muestra una vista en corte transversal a lo largo de la línea 10-10 del túnel de requemado mostrado en la Figura 9.

Las Figuras 11 a 15 proporcionan vistas esquemáticas en corte transversal de túneles de requemado con excitadores que muestran, en particular, diferentes técnicas para aumentar las áreas del corte transversal de los túneles de requemado que van desde el orifico de entrada al orificio de salida.

La Figura 16 muestra una vista isométrica, parcialmente en corte, de una cámara incineradora principal que tiene una rejilla en las proximidades del orifico de entrada a la cámara pero localizada por encima del suelo de la cámara.

La Figura 17 presenta una vista desde un extremo, en corte transversal, de una cámara incineradora de la Figura 16.

La Figura 18 proporciona una vista lateral en alzado de un mecanismo de excavación para retirar las cenizas desde el foso de salida de un sistema incinerador.

La Figura 19 muestra una vista lateral en alzado de un cangilón para cenizas usado en el mecanismo de la Figura 18.

La Figura 20 presenta una vista en planta desde arriba del cangilón de la Figura 19.

La figura 21 muestra una vista desde un extremo, en alzado, a lo largo de la línea 21-21 de la guía de deslizamiento del cangilón de la Figura 20.

La Figura 22 ilustra una vista lateral, en alzado, de otro mecanismo alternativo más para la retirada de las cenizas.

La Figura 23 proporciona una vista en detalle del mecanismo de descarga mostrado en la Figura 22.

La Figura 24 muestra una vista lateral, en alzado, de un cangilón alternativo para la retirada de cenizas para usarlo en el mecanismo mostrado en las Figuras 18, 22, y 23.

Descripción detallada

La Figura 1 muestra, en 30, un sistema incinerador, de forma general. El residuo en bruto, o líquidos que contienen hidrocarburos, entra en el incinerador 30 a través del cargador 31 y entra en la cámara principal 32. Durante la mayor parte de su estancia en el incinerador 30, el residuo sólido permanece sobre los suelos 33 y 34 con solera ondulada. Una vez que se ha completado la combustión, las cenizas restantes caen en el foso 35 donde el mecanismo para retirarlas, diseñado de forma general en 36, las eleva y las sitúa en la vagoneta 37. La puerta 38 permite el acceso al interior de la cámara principal 32 para el mantenimiento normal.

Los gases producidos por la combustión dentro de la cámara principal pasan por los túneles dobles de requemado 41 y 42 y por un tratamiento adicional, la recirculación, y las etapas 43 de retirada del calor. Eventualmente salen a través del apilamiento 44. El calor recuperado a partir del sistema incinerador 30 puede pasar a la tubería 45.

En las Figuras 2 y 3, los túneles de requemado 41 y 42 incluyen las respectivas primeras etapas 51 y 52 de requemado y las respectivas segundas etapas 53 y 54 de requemado. Los quemadores 55 y 56 al comienzo de las primeras etapas 51 y 52 mantienen las temperaturas de los túneles 41 y 42 en los niveles deseados para la operación apropiada. También llevan las temperaturas de requemado hasta los niveles apropiados en cada uno de los comienzos de la operación. En realidad, las normativas medioambientales requieren, con frecuencia, que el incinerador consiga sus temperaturas de operación antes de la introducción de la primera cantidad de residuo, sea la que sea, después de un apagado. Los quemadores 55 y 56 ayudan en esta tarea.

Las soplantes 57 y 58 proporcionan aire a las primeras etapas 51 y 52 para la combustión, y las soplantes 59 y 60 realizan la misma función para las segundas etapas 53 y 54. Los gases procedentes de las segundas etapas 53 y 54 pasan a través de las salidas 63 y 64.

Como se observó, las segundas etapas 53 y 54 de requemado tienen áreas del corte transversal superiores a las de las primeras etapas de requemado 51 y 52 de los túneles 41 y 42, respectivamente. Esto permite que las segundas etapas de requemado 53 y 54 alojen los volúmenes más grandes de gases que resultan de la introducción de aire y de la combustión de hidrocarburos volatilizados dentro de los túneles 41 y 42. Esto representa un método para aumentar el volumen de los túneles de requemado desde sus entradas hasta sus salidas. Otras técnicas que logran el mismo objetivo se someten a discusión más adelante con referencia a las Figuras 11 a 15.

Después de abandonar las segundas etapas 53 y 54, los gases pasan luego a la segunda sección 43 de tratamiento mencionada anteriormente.

Como se ve en las Figuras 4 y 5, los gases procedentes de la cámara principal 32 pasan a través de los orificios de salida 67 y 68 que forman también los orificios de entrada a las unidades de requemado 41 y 42, respectivamente. Los reguladores del tiro 69 y 70, cuando están en las posiciones mostradas en las Figuras 3 a 5, cubren los orificios 67 y 68, respectivamente, y los cierran. Durante la operación, por supuesto, al menos uno de los reguladores del tiro 69 y 70 permanecerá abierto. Cuando la cámara principal 32 tiene suficiente material combustible dentro, ambos se abrirán y permitirán que los gases pasen a través suyo hasta los túneles de requemado 41 y 42.

Para efectuar su movimiento, los reguladores del tiro 69 y 70 incluyen las prolongaciones axiales 71 y 72. Los brazos de palanca 75 y 76 se conectan luego rígidamente a las prolongaciones 71 y 72. Las varillas 77 y 78 conectan los brazos de palanca 75 y 76 a los pistones 79 y 80 que están sujetos rígidamente en sus otros extremos a los soportes 81 y 82. La prolongación de los pistones 79 y 80 en las Figuras 3 a 5, especialmente la última, inducirán el giro del brazo de palanca 76 y su equivalente no mostrado alrededor del centro del eje 72 para dar como resultado la apertura de los reguladores del tiro 69 y 70.

Los contrapesos 83 y 84 están acoplados, con posibilidad de giro, a los otros extremos de los brazos de palanca 75 y 76. Ellos contrarrestan el peso de los reguladores del tiro 69 y 70 y facilitan su movimiento controlado.

Una parte significativa del peso de los reguladores del tiro 69 y 70 son el resultado de tener una cubierta de material refractario 86, como se muestra en la Figura 5. Esto, por supuesto, proporciona protección frente a las altas temperaturas y el efecto corrosivo de los gases que pasan alrededor de ellos.

Para ayudar a proteger más el regulador del tiro 69 y 70, se incluyen canales de aire como se discute más adelante con referencia a la Figura 7. El paso de aire a través de los reguladores del tiro 69 y 70 los mantiene a una temperatura suficientemente baja para prevenir su destrucción.

De forma similar, los reguladores del tiro 91 y 92 cubren los orificios de salida 63 y 64 de los túneles de requemado 41 y 42, respectivamente. Como se muestra en la Figura 6, sin embargo, los reguladores del tiro 91 y 92, incluso cuando están en la posición de cerrado, como se muestra aquí, únicamente cubren hasta aproximadamente un máximo de un 60 por ciento de los orificios de salida 63 y 64. Cuando están cerrados, retienen los gases dentro de los túneles de requemado 41 y 42 durante un tiempo más largo para asegurar su combustión completa. Por regla general, esta retención se hace deseable cuando los túneles 41 y 42, y con frecuencia la cámara principal 32, operan con sustancialmente menos de la máxima cantidad de residuo o de gases de combustión que la que puede manejar el sistema.

Los reguladores del tiro 91 y 92 operan independientemente uno del otro dependiendo de las condiciones que haya en los respectivos túneles de requemado 41 y 42. Pueden, por ejemplo, someterse al control de los sensores de temperatura situados dentro de sus respectivos túneles. Una disminución de la temperatura puede indicar la necesidad de cerrar el regulador del tiro apropiado para retener el calor dentro del túnel respectivo. De forma alternativa, cuando el sistema incinerador produce vapor, el control del regulador del tiro puede medir la presión del vapor producido por el sistema. Una presión de vapor que desciende puede indicar una cantidad menor de calor dentro del sistema. Esto proporcionará un indicio de que cualquiera de los dos, o ambos, reguladores del tiro 91 y 92 se deberán cerrar al menos en alguna medida.

Los reguladores del tiro 91 y 92, en la Figura 6, no sólo tienen las posiciones de totalmente abiertas o totalmente cerradas. Pueden también ocupar posiciones intermedias para bloquear eficazmente las salidas 63 y 64 en una cantidad inferior a la del cierre máximo que puede conseguir el regulador del tiro.

El movimiento del regulador del tiro 91 aparece en la Figura 6 bajo la acción del brazo de palanca 93 conectado al pistón 94 que efectúa el movimiento deseado entre la apertura y el cierre. El cable 95 sujeta el regulador del tiro 91, pasa sobre la polea 97 y se conecta al peso 99 para contrarrestar el peso del regulador del tiro 91. Únicamente el cable 96, la polea 98, y el peso 100 aparecen en la Figura 6 para el túnel 42.

Los reguladores sofocadores del tiro 91 y 92 sirven para retener el gas dentro de de los túneles de requemado 41 y 42 durante un periodo de tiempo superior. En otras palabras, ralentiza el paso del gas a través de estas cámaras. Para conseguir la combustión deseada, la velocidad del gas no excederá, por regla general, aproximadamente 16,8 metros por segundo. Para asegurar la combustión apropiada, el gas no se moverá más rápidamente de aproximadamente 14 metros por segundo.

Los reguladores del tiro 91 y 92, como se muestra, toman la forma de bloques rectangulares que pivotan para abrir y cerrar. Como alternativa, como bloques cuadrados, se pueden deslizar lateralmente hacia la posición en la que cierran parcialmente los orificios de salida 63 y 64. Los reabren deslizándose lateralmente en la dirección opuesta. De hecho, para este fin, pueden deslizarse incluso a través de un orificio en la pared exterior del sistema incinerador.

Como una alternativa más, los reguladores sofocadores del tiro de los extremos de los túneles de requemado 41 y 42 pueden tener la forma de válvulas de mariposa. Esto les dará o bien una configuración redonda o rectangular localizada dentro de las salidas de las unidades de requemado. Pivotarán luego alrededor de sus centros para cerrar o abrir parcialmente las salidas de las unidades de requemado. En la última configuración, permanecerán dentro del orificio pero presentan bordes de área mínima para evitar la interferencia sustancial con el paso de los gases.

La Figura 7 muestra un regulador del tiro típico, por ejemplo, el cierre 70 al orificio de salida 68 al segundo túnel de requemado 42 visto en la Figura 5. En la Figura 7, un suministro de aire pasa a través del regulador del tiro 70 para proteger su temperatura de la subida hasta un punto en el que pudiera sufrir serios daños a partir del calor ambiental desde el que opera. Como se ve en la Figura 5, los extremos de las prolongaciones axiales 72 se asientan sobre la salida del túnel 42.

La prolongaciones 72 tienen interiores huecos que permiten el paso de gas a través de ellos. Para proporcionar el gas frío, el tubo flexible 104 está conectado a la prolongación axial 74 más cercana para proporcionar una fuente de gas frío. El gas frío circula a través del interior de la prolongación 72 al eje 106 y sale por el orificio 108 a la cámara 110. Luego sigue un camino creado por los separadores 112 e indicado por las flechas 114. Eventualmente alcanza los orificios 116 en el eje 106 donde sale a través de la otra prolongación axial 72 y lo introduce en el tubo flexible 118.

La figura 18 muestra, de forma general, un túnel de requemado 123 que puede servir como una cualquiera de las secciones 51 o 53 del túnel de requemado 41 o de las secciones 52 y 54 del túnel de requemado 42. El túnel 123 se asienta generalmente sobre los soportes 124 y 125. La carcasa exterior 126 rodea el túnel 123 y forma el recinto 127 junto con la pared 128. La soplante 129 sitúa el aire en el recinto bajo presión. Desde allí, el aire puede pasar a través de las toberas 120 que lo llevan al espacio interior 131 del túnel de requemado 123. El material refractario 132 cubre la pared interior 128 y las toberas 130 para protegerlos del calor y del ambiente corrosivo del espacio interior 131 del túnel 123. Además, el aire dentro del recinto 127 puede pasar a través del soporte 133 y al excitador 134 localizado en el espacio interior 131 del túnel. Desde allí pasa a través de las toberas 135 y va al espacio interior 131 donde ayuda a mantener la combustión.

El propio soporte 133 incluye la pared interna 138 que, generalmente, tiene una composición metálica. El material refractario 139 rodea la pared 138 para protegerla del medio ambiente del túnel. De forma convencional, el soporte 133 puede tener un corte transversal rectangular o de planos paralelos a la superficie sobre la que se asienta el túnel. Esto lo proporcionará con un área del corte transversal máxima para la cantidad de la interferencia en el flujo de gas que crea en el túnel.

De forma similar, el excitador 134 protege su pared interna metálica 142 de los daños debidos a la corrosión y al calor, con la cubierta de material refractario 143. Las toberas 135 atraviesan el material refractario 143.

Como se ve en la Figura 8, el aire que sale de las toberas 135 lo hace con un componente tangencial de velocidad. En otras palabras, las boquillas 135 forman un ángulo con los radios desde el centro del excitador 134. Cuarenta y cinco grados representa un ángulo deseable.

El gas que emana de las toberas 135 con la componente tangencial de la velocidad sigue el camino mostrado, de forma general, por las flechas 144. Este movimiento tangencial del aire da lugar a una mezcla, de forma eficaz y eficiente, con los gases combustibles contenidos en el espacio interior 131 del túnel. Además, las toberas 135 así como las toberas exteriores 130, generalmente introducirán el aire con una componente axial de la velocidad. En otras palabras, las toberas apuntan aguas abajo. La velocidad de los gases que salen de las toberas puede, de hecho, formar una dirección de 45 grados respecto al eje, o aguas abajo.

Además, las toberas 135 pueden aparecer sobre el excitador 134 en hileras que van desde la entrada a la salida. Con el fin de ayudar más a la creación de la turbulencia deseada dentro del espacio interior 131, las toberas pueden tener una configuración escalonada de hilera a hilera para proporcionar un suministro de aire más uniforme y turbulencia.

La construcción mostrada en la Figura 8 puede sufrir modificaciones para diferentes fines. Así, el taponamiento de las toberas 130 dará como resultado que la totalidad del aire procedente del recinto 127 pase alrededor de la pared 128, a través del soporte 133, al excitador 134, y salga de la tobera 135 al espacio interior 131 del túnel. Esto parece que tiene un efecto beneficioso al crear la turbulencia necesaria para la combustión. Además, situando una barrera en la posición 145 entre la pared exterior 126 y la pared 128 del recinto dará lugar a que el aire procedente de la soplante 129 pase sustancialmente alrededor de todo el recinto 127 antes de que alcance la entrada 146 al soporte 133. Esto tendrá el efecto de enfriar la pared 128 con el aire antes de su introducción en el espacio interior 131. Además, el calentamiento del aire ayuda a mantener la temperatura dentro del túnel 123 en el nivel necesario para la combustión.

El excitador 134 sirve para fines adicionales. El calor creado dentro del espacio interior 131 del túnel 123 ayuda él mismo a mantener la combustión de los gases de dentro. El calor cerca de la mitad del espacio interior 131 pasará a la superficie del material refractario 143 del excitador 134. Desde aquí se irradiará de vuelta al espacio interior 131 donde ayudará a excitar la combustión.

Para proporcionar la reirradiación del calor absorbido, la pared del axcitador 134 permitirá que muy poca cantidad del calor pase a través de ella. Por eso, tendrá una baja constante k de conductividad térmica, generalmente menos de aproximadamente 8,65 W/m\cdotK. Preferiblemente, la constante k de conductividad térmica, como se definió anteriormente, no excederá de aproximadamente 3,46 W/m\cdotK.

Además, el aire que entra en el espacio interior 131 debe crear turbulencia con el fin de llevar a cabo la combustión. El excitador 134 reduce la dimensión máxima del espacio en el interior del túnel 123. Por eso, el aire que entra en el espacio interior 131 tiene que recorrer una distancia mucho más corta para alcanzar los gases combustibles. Por eso puede crear más eficazmente la turbulencia requerida para la combustión debido a la presencia del excitador 134.

Deseablemente, el espacio entre la superficie exterior del material refractario 143 del excitador 134 y la superficie interior del material refractario 132 que cubre la pared exterior 128, permanecerá constante alrededor de todo el excitador 134. Esto permite la más eficaz mezcla y turbulencia del oxígeno introducido en el espacio interior 131 del túnel. En el caso de un túnel de requemado circular, como el mostrado en la Figura 8, dará como resultado el espacio interior 131 suponiendo una configuración anular.

En el caso de un sistema incinerador con un único túnel de requemado, será suficiente, obviamente, un único excitador. Para un sistema que tenga túneles de requemado gemelos como los mostrados en las Figuras 1 a 6, cualquiera de los dos, o ambos, túneles pueden incluir un excitador. El último, por supuesto, representa la configuración más deseada.

La Figura 9 muestra, de forma general, una porción de un túnel de requemado 153 que puede, de hecho, representar parte de cualquiera de los dos túneles de requemado 41 y 42. La pared exterior 154 incluye la cubierta 155 de material refractario pero no las toberas que la atraviesan. Antes bien, la totalidad del aire que entra en el espacio interior 156 del túnel 153 pasa a través de las toberas 157 al excitador 158. Ese aire, como antes, entra en el excitador 158 a través de sus soportes 159 y 160 y, eventualmente desde el recinto 161. Como se ve en la Figura 10, la soplante 162 proporciona el aire bajo presión que eventualmente pasa a través de las toberas 157 al espacio interior 156.

Como antes, las toberas 157 introducen el aire con una componente axial de la velocidad. Dicho en otras palabras, el aire es introducido al menos parcialmente en la dirección que va desde la entrada de la sección de la unidad de requemado 153 a la salida, o en la dirección que va desde el primer soporte 159 hacia el segundo soporte. Como en la Figura 9, ese ángulo generalmente asciende, aproximadamente, a 45 grados.

Además, como se muestra en ambas Figuras 9 y 10, las toberas imparten una componente tangencial así como una componente radial de la velocidad al aire que pasa a través de ellas. De nuevo, las toberas introducirán el aire en un ángulo de aproximadamente 45 grados respecto a la dirección radial. Por eso, la mitad de la velocidad no axial de los gases los moverá hacia fuera y la otra mitad los moverá alrededor del espacio interior 156. El resultado aparece en la Figura 10, donde las flechas 166 muestran la vorticidad general respecto a la dirección del movimiento del
aire.

El recinto 161 no se extiende a la circunferencia completa del túnel de requemado 153. Más bien, únicamente va desde la soplante 162 hasta el soporte 159. La pared exterior 167 junto con la pared 154 unida al material refractario 155, crea el recinto 151. La Figura 11 muestra un diagrama de una sección de un túnel de requemado que tiene la pared exterior 180, el material refractario 181 y dos secciones excitadoras 182 y 183. La flecha indica la dirección del movimiento del gas como en las Figuras 12 a 15. Los excitadores 182 y 183 tienen el mismo área constante del corte transversal. Sin embargo, el área del corte transversal del espacio interior 184 aumenta en la dirección del movimiento del gas porque la pared del material refractario 181 se inclina hacia fuera. Esto permite que la sección de la unidad de requemado se acomode a las cantidades crecientes de aire introducido bien a través de la pared 181 o de los excitadores 182 y 183. En la Figura 11, el área del corte transversal del espacio interior 184 aumenta gradualmente debido a la pendiente gradual de la pared del material refractario.

En la Figura 12 aparece otra sección de la unidad de requemado. También tiene la pared exterior 190 y 191, el material refractario 192 y 193, y las secciones del excitador 194 y 195. Como se muestra allí, el espacio interior 196 experimenta un aumento brusco y discontinuo en el empalme 197. Esto puede, por ejemplo, representar el empalme entre dos etapas de requemado separadas como se muestra en las Figuras 2 y 3 y que se discutió anteriormente.

La Figura 13 muestra, de nuevo, una sección de la unidad de requemado que tiene la pared exterior 200 y 201, secciones 202 y 203 de material refractario 202 y 203 y secciones 204 y 205 de un excitador. Allí, el volumen 206 del espacio interior aumenta gradualmente en el empalme 207 entre las dos secciones. Sin embargo, la pared inclinada en el empalme 207 da como resultado la menor adición de otra turbulencia no deseada distinta a la de la discontinuidad 197, muy brusca, mostrada en la Figura 12.

En la Figura 14 aparece otra sección de la unidad de requemado e incluye la pared exterior 210, el material refractario 211, y las secciones 212 y 213 del excitador. El área más pequeña del corte transversal del excitador 213 comparado con el excitador 214 da como resultado un aumento del área del corte transversal 214 del espacio interior a medida que el gas va desde el excitador 212 al excitador 213.

Finalmente, la Figura 15 muestra la sección de la unidad de requemado con las paredes 220 y 221 y las secciones 222 y 223 del excitador. La forma cónica de las secciones 222 y 223 del excitador dan como resultado un aumento gradual del volumen del gas a medida que pasa a través de ellas en el espacio interior 224.

La combustión inicial del residuo tiene lugar, por supuesto, en la cámara principal 32 como se ve en las Figuras 16 y 17. Los alimentadores de tornillo sin fin 230 pueden ayudar a la introducción de los residuos en forma de partículas tales como cáscaras de arroz. Más generalmente, el residuo en bruto entra a través del orifico 231 en la pared anterior 232. En cualquier caso, el residuo en bruto que entra en el incinerador 32 se asienta sobre la rejilla, generalmente en 234. Reposará allí brevemente para permitir que comience la combustión.

Si el residuo tiene un contenido de humedad alto, puede sufrir un secado mientras reposa sobre la rejilla 234 para permitir su posterior quemado más fácilmente. Si al entrar, se asentara inmediatamente sobre la solera 33, experimentaría una mayor dificultad en el secado para sufrir la posterior combustión.

Como alternativa, se puede quemar a temperaturas muy altas un material, como los plásticos, con un alto contenido de energía. Si esto ocurre sobre el suelo 33, el calentamiento desigual podría originar la escorificación del propio suelo.

Por eso, el residuo se asienta sobre la rejilla 234, durante un periodo de tiempo limitado. Sin embargo, la mayoría de los hidrocarburos combinados dentro del material permanecerá sin quemar cuando el residuo se deslice por, o salga de, la rejilla 234 y vaya hacia el suelo 33. El contenido de hidrocarburos volátiles puede ya haber entrado, en este momento, bien en la corriente de gas. Como se muestra en las Figuras 16 y 17, la rejilla 234, para permitir que el residuo caiga al suelo 33, incluirá los agujeros 235 que la traspasan. El tamaño de la abertura de los agujeros 235 está generalmente en el intervalo de 30,5 a 46 cm. Esto permite que la mayoría de los tipos de residuos caigan a través de ellos al suelo antes del quemado de la mayoría de los hidrocarburos combinados.

La rejilla 234, por supuesto, está en el ambiente calentado y corrosivo de la cámara principal 32. Por eso, generalmente deberá tener algún mecanismo para enfriarla con el fin de evitar su destrucción por calor o corrosión. Para lograr este resultado, la rejilla 234 incluye los tubos huecos longitudinales 236 y 237 y los tubos transversales 238. El tubo 236 tiene las conexiones 239 y 240 mientras que el tubo 237 incluye las conexiones 241 y 242. Esto permite el paso a través de ellos de un fluido que efectuará el enfriamiento de la rejilla 234. El fluido así introducido puede estar en forma de aire, agua, vapor o aceite.

Además, los tubos 236 a 238 de la rejilla 234 tendrán un recubrimiento refractario para proporcionar más protección contra el calor. Por último, una superficie de desgaste compuesta, por regla general, de un material refractario endurecido por una cara ayudará a proteger la rejilla 234 de la abrasión debida al residuo situado sobre ella.

El suelo 33 puede asumir diversas formas. Un tipo concreto y avanzado del suelo de la solera movido por impulsos aparece en la Patente de EE.UU. 4.475.469 de Basic, anteriormente mencionada. También pueden funcionar otros tipos de suelos, que presentan diversos grados de atractivo.

Por eso, por ejemplo, el suelo 33 puede estar formado simplemente por una solera estacionaria. Alguna forma de pistón u otro elemento de empuje moverá luego, por regla general, el residuo a lo largo, hasta se queme y forme cenizas que luego caerán en un colector apropiado. Con frecuencia, sin embargo, el suelo experimentará alguna forma de movimiento para ayudar al quemado del residuo en el recorrido desde la entrada a la salida de la cámara principal 32.

El suelo 33 puede constituir, con frecuencia, una solera, tanto móvil como estacionaria. La experiencia indica que la primera representa la técnica preferida. La solera movida por impulsos, bien en la configuración mostrada en la patente de Basic, o de otra forma, ha resultado muy eficaz. En la patente de Basic, la solera experimenta un movimiento arqueado, en impulsos, en la dirección desde la entrada 231 hacia la salida. Se mueve más rápidamente en la primera dirección que en la última con el fin de sacudir el residuo a lo largo, casi en un tipo movimiento de máquina quitanieves.

El suelo 33 de la solera, mostrado en la Figura 16, tiene una forma que se ha probado que es beneficiosa en el quemado de muchos tipos de residuos. Aquí, el suelo se inclina desde la entrada 232 a la salida 244 del foso de cenizas. Esta ligera inclinación incorporada a la suelo superior 33 y al suelo inferior 34 ayuda a que el residuo se mueva en respuesta a cualquier movimiento experimentado por los suelos.

Además, los suelos 33 y 34 incluyen las crestas 246 y 247, respectivamente, sobre su superficie superior. Esto ayuda a canalizar y distribuir el residuo que se asienta allí para acelerar su combustión. Los inyectores 248 en el suelo superior 33 y 249 en el suelo inferior 34 proporcionan aire al fuego para ayudar a la combustión hasta el quemado del residuo.

Como se muestra en la Figura 17, las toberas 249, como lo hacen las toberas 248 del suelo superior 33, del suelo inferior 34, se inclinan hacia abajo a medida que introducen el aire en la cámara principal 32. Este ángulo hacia abajo en las toberas 249 y 248 ayuda a prevenir la entrada de partículas de residuos en ellas, lo que podría dar como resultado su atascamiento.

La cantidad de aire introducida a través de las toberas 248 y 249 puede variar dependiendo de las condiciones dentro del sistema incinerador en general, y de la cámara principal 32 en particular. Por eso, como se discutió anteriormente, el sistema puede contener insuficientes residuos para operar en, o cerca de, su capacidad. Introduciendo en este caso menos aire a través de estos inyectores, se puede ayudar al sistema incinerador por completo a alcanzar o permanecer en su temperatura de operación apropiada. En vez de los suelos 33 y 34 de la solera, la cámara principal 32 podrá incluir un suelo de rejilla debajo de la rejilla 234. El residuo caerá desde la rejilla superior a la rejilla inferior y luego sufrirá su completa combustión. Esta rejilla inferior puede luego o bien permanecer estacionaria o experimentar algún tipo de movimiento para transferir el residuo que se quema en la dirección del foso de cenizas
244.

Esto puede trabajar junto con la utilización de los reguladores sofocadores del tiro 91 y 92. Un método para llevar a cabo la reducción del aire en la cámara principal implicará simplemente cerrar el aire introducido en el segundo suelo 34 de la solera sometida a impulsos.

La cámara principal 32 incluye las paredes laterales 253 y 254 de tipo membrana que aparecen esquemáticamente en las Figuras 16 y 17. En estas paredes, el agua pasa a través de los tubos inferiores 255 y 256 de entrada. Desde ahí pasa a través de los tubos 257 y 258 de las paredes de tipo membrana 253 y 254 al tubo calderín 259. Desde ahí puede ir a otros lugares para proporcionar energía útil en forma de vapor para producir electricidad, calentamiento, u otros fines.

Como se discutió anteriormente, la cámara principal puede no tener suficientes residuos para soportar el calor por todo el sistema incinerador. En esta eventualidad, la cantidad de calor extraída del calderín puede sufrir una reducción con el fin de dejar suficiente calor dentro de la cámara principal y de los túneles de requemado para mantener las temperaturas requeridas con el fin de limpiar y quemar eficazmente.

El foso de cenizas 244 de la cámara principal 32 incluye los alimentadores de tornillo sin fin 263 y 264. Estos retiran las cenizas del foso 244. Sin embargo, como con otro sistema para retirar cenizas tal como el sistema de arrastre por cadenas, los componentes de los alimentadores de tornillo sin fin 263 y 264 que se mueven, se asientan bajo el agua y en el foso de cenizas donde cualquier reparación resulta difícil. En las Figuras 18 a 25 aparece un tipo de sistema mejorado para retirar cenizas.

El foso de cenizas 35 aparece en el fondo de la Figura 18. Por regla general, contendrá agua 271 y las cenizas 272 en el fondo. El agua 271, por supuesto, proporciona un cierre hermético entre el interior de la cámara principal de combustión y la atmósfera ambiental.

Naturalmente, de vez en cuando las cenizas 272 deben sufrir la retirada desde el foso 35. Para llevar a cabo este objetivo, el mecanismo de excavación mostrado de forma general en 273, desciende a lo largo de la banda de arrastre 277 hasta el cangilón 278, en la configuración mostrada en líneas continuas en la Figura 18, entra en el agua 271 y excava en el montón de cenizas 272. Luego vuelve a su configuración de transporte mostrada en líneas discontinuas en la Figura 18, mientras que permanece en el fondo del foso 272. Esto permite que el cangilón 278 capture una porción de las cenizas 272.

El mecanismo de cangilones 273 se eleva luego a lo largo de la banda de arrastre 277. Deseablemente, se parará poco después de levantar el propio cangilón 278 fuera del agua 271. El agua que ha entrado con las cenizas 272 tendrá entonces una oportunidad para drenarse a través de los orificios 281 en el fondo del cangilón 278. La parte de atrás de la banda de arrastre 277 forma una cubeta 278 que guiará el agua que chorrea de vuelta al foso 35.

Cuando el mecanismo 273 ha vuelto a su posición elevada como se muestra en la Figura 18, el cangilón 278 se mueve desde su configuración de sujeción mostrada en líneas discontinuas a su configuración de liberado mostrada en líneas continuas. Las cenizas caen luego desde el cangilón 278 a través del orificio 282 en la cubeta 278 y en la vagoneta 37 u otro recipiente. Las protecciones laterales 283 resguardan a las cenizas de salpicaduras al exterior de la vagoneta.

El mecanismo de cangilones 273 se mueve hacia arriba y hacia abajo con la influencia del cable 284. Por un extremo, el cable 284 se sujeta a un cabrestante típico que sube y libera el cable 284 dependiendo de los controles de cabrestante. A su vez, el cable 284 pasa sobre la polea 285 y se sujeta al mecanismo de cangilones 273. Cuando el cabrestante desenrolla en cable 284, este último pasa sobre la polea 285 y permite que el mecanismo de cangilones 273 descienda al foso 35. Cuando el cabrestante sube el cable 284, tira del mecanismo de cangilones 273 arrastrándolo fuera del agua y subiendo la banda de arrastre 277.

El mecanismo de cangilones, o remolque, 273 aparece en más detalle en las figuras 19 y 20. El remolque 273 consta primero del marco rígido formado por las barras de rodadura 288 y 289, y la barra transversal frontal 290 y la barra transversal trasera 291 adheridas rígidamente a las barras de rodadura 288 y 289. Las ruedas frontales 292 y 293 y las ruedas traseras 294 y 295 van montadas por la parte de dentro de la banda de arrastre 277 como se muestra en la figura 21. Además, las ruedas guía horizontales 296 y 297 hacen presión contra las bandas de arrastre 277 desde el lado exterior de las ruedas traseras 294 y 295, respectivamente. Esto asegura el alineamiento apropiado del remolque 273 sobre la banda de arrastre 277.

La disposición de las ruedas guía 296 y 297 tiene una ventaja adicional al considerar el uso del remolque 273 para mover cenizas desde el foso 35. Específicamente, las ruedas traseras 294 y 295 que van montadas por la parte de dentro de los miembros de la banda de arrastre 277 y las ruedas guía 296 y 297 que presionan contra el lateral de los miembros de la banda de arrastre 277 orientan en gran medida el mecanismo de cangilones 273 sobre la banda de arrastre 277. Cuando el cable 284 permite que el cangilón 278 descienda al foso 35, únicamente el extremo frontal del remolque 273 entra realmente en el agua 271. La parte trasera del remolque 273, incluyendo las ruedas 294 a 297, permanece todo el tiempo fuera del agua 271.

Por eso, las ruedas que deben hacer contacto íntimo y apropiado con la banda de arrastre 277 para orientar principalmente el remolque 273 permanece fuera del agua que pudiera dar lugar a que se corroyera o llegara a estar obstaculizado por los restos dentro del agua.

El mantener la parte trasera del remolque 273 fuera del agua tiene ventajas adicionales con respecto al control de la configuración del cangilón 278. El cangilón 278 incluye la pestaña 301 rígidamente unida, a la que se conecta la varilla 302 de forma pivotante en el empalme 303. El otro extremo de la varilla 320 está conectado a un pistón contenido dentro del cilindro 306. El pistón 306, a su vez, está conectado en forma pivotante a las pestañas 307 y 308 sobre la barra transversal trasera 291.

Cuando la presión dentro del cilindro 306 fuerza a su pistón a que se mueva hacia fuera, prolonga la barra 302 a la derecha en las Figuras 19 y 20. Ésta a su vez origina que la pestaña 301 se mueva hacia abajo. Como consecuencia, el cangilón 278 se mueve alrededor de sus acoplamientos giratorios 309 y 310 hacia las barras laterales 288 y 289. Esto origina que el cangilón 278 se mueva desde la posición mostrada en líneas continuas en las Figuras 18 y 19 a la mostrada por las líneas discontinuas.

A la inversa, cuando la presión dentro del cilindro retrae el pistón, la barra 302 se mueve a la izquierda de la Figuras 19 y 20 y tira de la conexión 303 con la pestaña 301 en la misma dirección. Esto, a su vez, origina que la pestaña 301 y el cangilón 278 giren en el sentido de las agujas del reloj desde la posición mostrada en forma virtual en la Figura 19 a la mostrada en líneas continuas. Esto mueve el cangilón desde la configuración de liberación a la configuración de sujeción donde retendrá las cenizas. Este movimiento tiene lugar, por supuesto, con el cangilón 278 en el foso 35 para que pueda coger una porción de las cenizas 272.

Durante este último tipo de movimiento, o dragado, el cangilón 278 puede entrar en contacto con un objeto sólido en el foso 35. Esto ocurre porque el sistema incinerador 30 acepta residuos en bruto sin preclasificar. Un artículo común que puede encontrar en su camino en el foso 35 es un amortiguador u otro sólido desechado. Deseablemente, el cilindro 306 no intentará forzar más allá el movimiento del cangilón 278. Por eso, en esta configuración intermedia, el cangilón 278 permanecerá en contacto con el objeto sólido.

A medida que el remolque 273 se mueva luego hacia arriba con la banda de arrastre 277, arrastrará al objeto sólido con él. En su posición superior, el cangilón 278 se moverá de nuevo a su posición de liberación y el amortiguador u otro artículo sólido caen en la vagoneta 37. El uso de controles neumáticos para el cilindro 306 le proveerá de este amortiguamiento o flexibilidad para permitirle que mueva semejantes objetos sólidos sin dañarse él mismo o dañar la banda de arrastre 277.

Como ayuda adicional, los controles pueden reducir realmente la presión dentro del cilindro 306 una vez que el cangilón 278 se pone en contacto con el objeto sólido dentro del foso 35. Esto proporciona una garantía adicional de que el objeto sólido no va a dañar ningún componente del sistema de retirada de cenizas.

El fluido para controlar el cilindro 306 pasa a través de las mangueras 315 y 316 que, a su vez, se enrollan alrededor del carrete 317. A medida que el remolque 273 se mueve arriba y abajo con la banda de arrastre 277, el carrete 317 libera y recaptura las medias porciones 319 y 320 de las mangueras para dejarlas fuera del camino del remolque 273.

De nuevo, con el remolque 273 en la posición más baja, donde el cangilón 278 entra en el foso 35, el cilindro 306 y el carrete 317 permanecen fuera del agua. Así evitan los efectos perjudiciales del agua, las cenizas, y los productos químicos contenidos en ambos. Además, el cabrestante que acciona el cable 284, como aparece en la Figura 18, permanecerá siempre fuera del agua.

La Figura 22 muestra el mecanismo de la banda de arrastre, de forma general en 325, pero con un mecanismo de vertido ligeramente diferente para repartir las cenizas en la vagoneta 37. La banda de arrastre 277 y el remolque 273 permanecen virtualmente igual que antes.

Sin embargo, la banda de arrastre 235 incluye la guía giratoria 326 de vertido, que asume la configuración mostrada en la Figura 22 con el remolque 273 cerca de la parte superior de la banda de arrastre. Luego el cangilón 278 se mueve desde su configuración de retención a la de su liberación. Cuando esto ocurre, y las cenizas caen desde el cangilón, la guía 326 de vertido dirige las cenizas a la vagoneta 37. Después de que las cenizas hayan entrado en la vagoneta 37, la guía 326 de vertido gira en la dirección contraria a las agujas del reloj, mostrada en la Figura 22, de forma que su pala 327 forma una porción de la cubeta 238.

El mecanismo para controlar la guía giratoria 326 de vertido aparece más claramente en la Figura 23 que muestra el lado opuesto de la banda de arrastre 235 al de la vista en la Figura 22. Como se vio, la operación de la porción giratoria de la banda de arrastre 327 del vertedero 326 resulta de la influencia del cilindro 330. Cuando el cilindro 330 fuerza hacia fuera su pistón, este último se conecta con el brazo de palanca 331 rígidamente unida a la porción giratoria de la banda de arrastre 327. En ese caso, el brazo de palanca 331 tomará la posición mostrada en forma virtual y la porción de la banda de arrastre 327 se conectará con el resto del vertedero 328.

Cuando el pistón 330 se contrae, tira del brazo de palanca 331 hacia la derecha hasta la posición mostrada en la Figura 23, dando como resultado la porción de la banda de arrastre que gira en el sentido de las agujas del reloj. Esto origina que los restos procedentes del cangilón 278 caigan a la vagoneta 37.

Un tipo alternativo de mecanismo de cangilones que aparece, de forma general, en 337, en la Figura 24, utiliza el mismo remolque que en las Figuras 19 y 20. Por eso, incluye las mismas barras de rodadura 288 y 289 con las barras transversales 290 y 291. Se mueve a lo largo de la banda de arrastre de la misma forma que la descrita previamente, utilizando las ruedas 292 a 297.

Este remolque emplea, en vez del cangilón 278 mostrado en las figuras anteriores, el cubo 338 que tiene los agujeros 339 para que el agua pase a través de ellos. El cubo 338 tiene un acoplamiento giratorio en el empalme 292 y la pestaña 340 que controla su configuración. La pestaña 340, a su vez, está conectada al brazo de palanca 341 que sujeta a la barra usual 302. A su vez, la barra 302 está conectada a un pistón dentro del cilindro hidráulico 339. El cilindro 339, a su vez, tiene un acoplamiento pivotante con la pestaña 340 que debe añadirse al remolque 237 como en las Figuras 19 y 20.

Para asegurar el movimiento apropiado de la barra 302 y el brazo de palanca 341, la barra 302, en su empalme 303, también se acopla al brazo de palanca 346. Este último se acopla de forma pivotante a la pestaña 347 unida por las abrazaderas 348 a la barra transversal 290. El brazo de palanca 346 asegura así el correcto movimiento giratorio del empalme 303 y, concomitantemente, el movimiento de excavación del cubo 338.

Cuando está funcionando, la prolongación de la varilla 302 por parte del cilindro 344 originará que el cubo 338 gire en la dirección de las agujas del reloj en la Figura 24. En esta configuración no contendrá restos. El remolque 333 desciende luego hacia el agua con el cubo 338 moviéndose entre la banda de arrastre 277 y el cabrestante 328.

Cuando el cubo 338 alcanza el fondo del foso 35, el cilindro 344 retrae la barra 302. Bajo la influencia de los brazos de palanca 341 y 346, se da lugar a que el cubo 338 gire en la dirección contraria a las agujas del reloj en la Figura 24. En efecto, esto induce que el cubo, cuando está en el foso, se mueva hacia adelante para recoger cenizas.

El remolque 337 se mueve luego hacia arriba con la banda de arrastre 277. Luego el cilindro prolonga la varilla 302, y el cubo gira en la dirección de las agujas del reloj en la Figura 24 y vuelca su contenido.

El uso del cubo 338 parecerá garantizado en situaciones que producen cenizas pesadas o restos tales como grava, que sufren descontaminación en el sistema incinerador. El cilindro hidráulico 344, más fuerte, dará al cubo 338 una fuerza adicional para excavar el contenido del foso 35.

En comparación, el cangilón retroexcavador 278 mostrado en las figuras 19 y 20 parecerán más deseables para las basuras municipales normales. Allí el cangilón 278 puede tener que parar su movimiento en la dirección hacia delante cuando se pone en contacto con un objeto sólido como un amortiguador o una bicicleta. El cilindro neumático 306 tiene una mayor amortiguación para permitir que el cangilón 278 pare su movimiento cuando hace contacto, y no se destruye ni el cilindro 306 ni el cangilón 278. Además, la acción de válvulas para el cilindro 306 puede reducir la presión debida al contacto del cangilón 278, por ejemplo con un objeto sólido. Esto ayuda a evitar la destrucción de muchos de los componentes del remolque 273 o de la banda de arrastre 277.

El cambio entre el cangilón 278 y el cubo 338 requiere únicamente un mínimo esfuerzo. Naturalmente, para transportar este último, el remolque incluirá las abrazaderas 345 y 347. De otra forma, el cambio entre los dos mecanismo implica simplemente cambiar el cilindro 306 y 344 y el cangilón 278 con el cubo 338. Además, el cubo 338 requiere los brazos de palanca 341 y 346 mientras que el cangilón 278 no usa ningún brazo de palanca. Por eso, el sistema de retirada de cenizas puede emplear cualquier tipo de cangilón dependiendo del residuo situado en el incinerador.

Claims (5)

1. Un sistema de quemado de humos para mejorar la calidad ambiental de un fluido gaseoso que emana de la salida (67, 68) de una fuente y que contiene hidrocarburos combustibles, que comprende una unidad de requemado (41, 42, 123) con:

(1)

un orificio de entrada (67, 68), acoplado a, y en comunicación fluida con, dicha salida (67, 68);

(2)

un orifico de salida (62, 63) para la salida de los productos gaseosos de combustión desde dicha unidad de requemado (41, 42, 123);

(3)

medios quemadores (55, 56), acoplados a dicha unidad de requemado (41, 42, 123), para quemar un combustible en dicha unidad de requemado; y

(4)

medios de oxigenación (127, 129, 130, 133, 134, 135), acoplados a dicha unidad de requemado, para introducir un gas que contenga oxígeno en dicha unidad de requemado,

(5)

un medio excitador (134), situado dentro, rodeado por, y acoplado a, dicha unidad de requemado, estando la mayor parte de la longitud de dicho medio excitador sin contacto con la pared (154) de dicha unidad de requemado, al pasar desde dicho orificio de entrada a dicho orificio de salida, para reducir el área del corte transversal de dicha unidad de requemado en un plano transversal al recorrido que va desde dicho orifico de entrada a dicho orificio de salida, y

(6)

una pluralidad de toberas (135), acopladas a, en comunicación fluida con, y formando parte de, dichos medios de oxigenación, estando dichas toberas conectadas a, y dispuestas sobre, la superficie (142) de dicho medio excitador y que están para introducir dicho gas que contiene oxígeno en el espacio entre la superficie interior (132) de dicha unidad de requemado y dicho medio excitador en un ángulo no perpendicular a dicho recorrido, caracterizado por:

dichos medios de oxidación que incluyen un recinto (127) localizado en el exterior de dicha unidad de requemado, y por dichos medios de oxigenación que hacen pasar dicho gas que contiene oxígeno a través de dicho recinto y luego a través de dichas toberas sobre dicho medio excitador.

2. Un sistema de combustión que comprende un sistema quemador de humos según la reivindicación 1, en el que el sistema de combustión comprende una cámara de combustión principal (32) que tiene las características de:

(a)

una entrada (231) para la introducción de residuos sólidos brutos; y

(b)

una salida (67, 68), acoplada a dicho primer orificio de entrada de dicha unidad de requemado para la salida de los productos gaseosos de combustión desde dicha cámara principal.

3. El sistema quemador de humos de la reivindicación 1 ó 2, caracterizado, además, por

(A)

dicho medio excitador que tiene una cubierta de un material refractario (143) resistente al calor y a la corrosión; y

(B)

dicha tobera (135) que pasa a través de dicha cubierta (143).

4. Un método para quemar humos que emanan de la salida (67, 68) de una fuente que comprende:

(1)

hacer pasar dichos humos desde dicha salida (67, 68) directamente a un orifico de salida (67, 68) de una unidad de requemado (41, 42, 123);

(2)

quemar combustible en dicha unidad de requemado:

(3)

mientras, en dicha unidad de requemado, hacer pasar dichos humos alrededor de un excitador (134) situado dentro de, rodeado por, y acoplado a, dicha unidad de requemado, estando la mayor parte de la longitud de dicho medio excitador sin contacto con la pared (154) de dicha unidad de requemado, al pasar desde dicho orificio de entrada a dicho orificio de salida, a través del cual los productos gaseosos de combustión pueden salir de dicha unidad de requemado;

(4)

introducir, en el espacio (131) entre la superficie interior de dicha unidad de requemado y dicho excitador en un ángulo no perpendicular al recorrido del flujo de gas a través de dicho espacio, una cantidad de un gas que contiene oxígeno a dicha unidad de requemado a través de una primera pluralidad de toberas (135) conectadas a, y dispuestas sobre, la superficie de dicho excitador; y

\newpage

(5)

hacer pasar los productos gaseosos de combustión fuera de dicha unidad de requemado;

caracterizado por:

hacer pasar dicho gas que contiene oxígeno a través de un recinto localizado alrededor del exterior (126, 127) de dicha unidad de requemado e introducir luego dicho gas que contienen oxígeno en dicha unidad de requemado a través de dicho excitador.

5. Un método para incinerar residuos en bruto en un sistema incinerador que incluye el método de la reivindicación 4 y caracterizado además por:

(A)

colocar el residuo bruto a través de una entrada (231) en una cámara incineradora principal (32) de dicho sistema;

(B)

quemar dicho residuo bruto en dicha cámara principal para producir productos gaseosos de combustión; y

(C)

hacer pasar los productos gaseosos de combustión fuera de dicha cámara de combustión principal a través de una salida (67, 68) y directamente a dicho orificio de entrada (67, 68) de dicha unidad de requemado.