NO781524L - Forbrenningsovn for fast og/eller flytende avfall - Google Patents

Description

Forbrenningsovn for fast og/eller flytende avfall.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en forbrenningsovn

for fast og/eller' flytende avfall.

Forbrenningsovner for husholdningssøppel og fast industri-avfall som omfatter en rist og en brenner som skal frembringe en flamme for å tørre avfallet og forbrenne det og som omformer det på den ene side til aske og på den annen side til gass, er kjent.

Man kjenner likeledes innretninger for å destruere flytende avfall ved å sprøyte dette inn i en flamme. Spesielt kjenner man brennere som mates med forstøvet, flytende hydrokarbon og som omfatter innretninger for samtidig med hydrokarbonet å forstøve en eller flere avfallsstoffer i flytende form som sammen med hydrokarbonet danner en emulsjon.

Man kjenner likeledes såkalte roterende skålbrennere som omfatter en hul skål som bringes til å rotere og hvor mot man fører strålene av flytende hydrokarbon og flytende avfall som destrueres i flammen i brenneren.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbrenningsovn som gjør det mulig å destruere både fast avfall eller husholdningssøppel i fast tilstand og flytende, forurensende avfall og eventuelt begge deler samtidig.

Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbrenner som spesielt skal anvendes på skip og spesielt på oljetankskip eller på skip som er utstyrt med tanke for å frakte flytende produkter som er forurensende eller farlige.

Man vet at den internasjonale konvensjon om forurensninger i havet fra 1973 forbyr at man kaster overbord alt fast avfall eller flytende forurensende stoffer.

Oppfinnelsen har til formål å tilveiebringe et spesielt apparat som gjør det mulig ved forbrenning samtidig å destruere fast avfall så som husholdningssøppel og forurensende væske så som ventilvann, brukt vann, slam, brukt olje, vann med materiale i suspensjon eller flytende forurensende stoffer, f.eks. spor av hydrokarboner. Denne anvendelsen er selvsagt ikke begrensende.

En forbrenner ifølge oppfinnelsen omfatter på en kjent måte et forbrenningskammer som er utstyrt med en rist i den nedre del, en åpning for innføring av fast avfall, en pipe, en brenner og en mateledning til brenneren for flytende hydrokarboner.

Formålene med oppfinnelsen oppnås ved hjelp av en forbrenningsovn som er utstyrt med en brenner som blant annet omfatter innretninger for en nøyaktig blanding av de flytende forurensende stoffer og hydrokarbonene i det indre av brenneren for å destruere disse flytende forurensende stoffer i flammen.

Forbrenningsovnen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å destruere både fast avfall og flytende forurensende stoffer eventuelt samtidig, noe som et enkelt apparat gjør det mulig å bekjempe alle former for forurensning. Brenneren har en dobbelt funksjon. Når forbrenningsovnen anvendes bare for å destruere fast avfall, mates brenneren utelukkende med hydrokarboner, og flammen i brenneren dehydrerer for deretter å brenne dette avfallet. I det tilfelle man ønsker å destruere flytende . avfall, f.eks. ventil-vann eller brukt vann, enten alene, eller samtidig med fast avfall, føres dette avfallet inn i en annen krets i brenneren i en kontrqllert mengde.

I en foretrukket utførelse, er forbrenningskammeret et dobbelt metallkar som i det indre er belagt med et ildfast, relativt tynt materiale og som begrenser et mellomrom mellom de to hylstre, hvorimellom det sirkulerer kald luft.

Ifølge en foretrukket utførelse, er brenneren en roterende skålbrenner som omfatter en hul aksling som bringes til å rotere, en hul skål som ved hjelp av radialstilte skovler er festet til et nav som er festet til den fremre ende av den nevnte hulaksling, et fast rør ,som går i det indre av den nevnte hulaksling hvor den bakre ende er festet til en krets for flytende, forurensende avfall og hvor den fremre ende, som går gjennom den fremre ende av den nevnte hule aksling, omfatter radialtstilte åpninger som munner ut i det indre av den nevnte skål og en fast tilførsels-ledning for hydrokarbon som trenger inn i det indre av den nevnte skål med sin bakre ende og som i det indre av den nevnte skål og bak den nevnte aksling er utstyrt med en kjegle som omslutter en del av periferien av den nevnte hule aksling og som.er utstyrt med åpninger for innsprøytninger av hydrokarbon som vender frem-

over.

Oppfinnelsen tilveiebringer en ny forbrenningsovn som skal anvendes til flere formål og som gjør det mulig samtidig å fjerne fast avfall og flytende avfall og å omdanne disse ved hjelp av varme til aske som ikke er forurensende og gass.

En forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen kan utføres på en meget plassbesparende måte og passer spesielt godt for skip.

Det forholder seg nemlig slik at flammens spiralformede bane, i det indre av forbrenningskammeret gjør det mulig å forlenge denne banen uten å øke volumet i kammeret og sørger for en fullstendig forbrenning av de faste partiklene før de føres ut i atmosfæren. Videre vil det i kammeret dannes en syklon-effekt som fremmer separasjonen av gassen og de faste partiklene i asken som faller ned mot bunnen av kammeret.

Anvendelsen av en roterende skålbrenner gjør det mulig effektivt å destruere flytende avfallsstoffer enten disse er brennbare eller ikke, f.eks. brukt vann eller ventil-vann med urenheter i suspensjon, og å kvitte seg med disse samtidig som man overholder forurensningsreglene.

Anvendelsen av en dobbelt beholder i rustfritt stål med kald luft i mellomrommet gjør det mulig å redusere tykkelsen og vekten på det ildfaste materialet, noe som gjør det lettere etter at materialet skal byttes ut.

Videre vil temperaturen på det ytre dekslet være lav, noe som gjør at man kan unngå risikoen for forbrenning hos personalet eller brann.

Endelig vil varmekapasiteten i apparatet være redusert, noe som medfører at man får en kort oppvarmingsperiode og god forbrenningsøkonomi.

Konstruksjonen av risten gjør det på den ene side mulig å dele opp fast avfall og spesielt blokker av slagg og på den annen side å få istand en åpning med stort tverrsnitt for å tømme dette etter at man har dreid risten en kvart omdreining.

Den etterfølgende beskrivelse refererer seg til de ved-heftede tegninger som viser et eksempel på en utførelse av en forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen uten at dette har noe begrensende karakter. Figur 1. er et loddrett snitt gjennom en ovn i delvis oppstilling. Figur 2. er et halvt horisontalt snitt langs II-II i fig. 1. Figur 3. er et snitt gjennom en roterende skålbrenner. Figur 1. og 2. viser en forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen som omfatter et forbrenningskammer 1 som er begrenset av en' vertikal sylindrisk beholder 2 med en akse z zl som består av to metalldeksler 2a og 2b som definerer et mellomrom hvor der sirkulerer en kald luftstrøm som danner et isolerende lag. Karet er innvendig belagt med et ildfast belegg 3 som er relativt tynt og som har relativt lav egenvarme. Karet omfatter en sideåpning 4 hvor man skal tilføre beholderen fast avfall, f.eks. hushold-ningssøppel. Åpningen 4 er utstyrt med en sluse 5 som består av en sylindersektor 6 som kan vris rundt en akse 7 og en sving-bar dør 8. Døren gjør det mulig å føre avfallet inn i slusen. Man lukker derved døren, hvoretter en pneumatisk donkraft dreier slusen innover, slik at avfallet faller ned i forbrenningskammeret.

Bunnen av kammeret har form av en konisk trakt og omfatter en åpning som er lukket av en. rist 10, hvor en har plassert en skuff 11 til å samle opp asken.

Figur 2. viser konstruksjonen av risten 10. Den består på den ene side av faste, parallelle ribber 12 og videre en roterende aksel 13 som står loddrett på ribbene 12 og som er utstyrt med armpar 14 som strekker seg radialt på hver side av akselen 13 og som ligger mellom ribbene 12. Akselen 13 er plassert langs en diameter på beholderen 2. De faste ribbene 12 er plassert på samme side av akselen 13 som innførselsåpningen 14, slik at fast avfall som kommer inn gjennom åpningen 14, faller ned på den faste risten. Ribbene 12 og armene 14 er forholdsvis fremstilt av flatjern som er plassert på kant, dvs. et vertikalt plan.

En av endene 13a av akselen 13 går gjennom ildfast-belegget og den doble veggen på beholderen og munner ut utenfor denne. Denne enden er utstyrt med et ratt 15 eller med en hendel som gjør det mulig å vri akselen 13 i begge retninger. På denne måten er det mulig å dele opp de faste restene etter forbrenningen ved å klippe dem mellom de faste ribbene 12 og armene 14 før man tømmer dem ut i skuffen 11 ved å vri akselen en kvart omdreining og på denne måten frigjør halvåpningen som er pias- sert på motsatt side av akselen 13 som de faste ribbene 12.

Forbrenneren har et luftinntak under risten 10, vist med

pilen F for å fremme forbrenningen av det faste avfallet.

Forbrenningsovnen ifølge oppfinnelsen omfatter en bren- ,

ner 16 som munner ut tangentsialt i forbrenningskammeret 1.

Ovnen omfatter videre en skorstein 17 som er plassert i den øvre del av kammer 1. På denne måte vil flammen av forbren-ningsgassene få en spiralformet bane i det indre av beholderen fra forbrenneren mot skorsteinen. Denne innretningen er viktig siden den gjør det mulig å forlenge gassbanen i kammeret for et gitt forbrenningsovnvolum.

Ifølge et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen, omfatter brenneren 16 to atskilte kretser som gjør det mulig med en nøyak-tig blanding, i det indre av brenneren, av et flytende hydrokarbon som tjener som brennmiddel og eventuelt en tilførselsvogn som er beregnet i forhold til tilførselen av forbrenningsmiddel,

av en annen væske som er et avfall eller et forurensende stoff som man ønsker å kvitte seg med.

Figur 4. viser som et■ikke begrensende eksempel et lengde-snitt igjennom en type brenner 16, som anvendes for en forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen. Den roterende skålbrenner omfatter en elektrisk motor som ikke er vist, som trekker en hul aksel 18.

Den fremre del av denne akselen bærer et nav 19, utstyrt med radiale skovler 20 og en roterende skål 21 som består av et sylindrisk eller sylindrokonisk hult kammer som er åpent i den fremre enden. Dette kammer omslutter den fremre ende av den hule aksling og strekker seg ut foran denne. Den bakre del av skålen 21 omfatter en ringformet åpning 22 rundt den hule akslingen. Et fast rør 23 er ført inn i det indre av den hule akslingen 18.

Den bakre ende av dette rør som ikke er synlig, er forbundet til en tilførselsledning for flytende, forurensende stoff f.eks. brukt vann, eller vann som har urenheter i suspensjon eller i oppløsning.

Den fremre enden-24 av røret 23 munner ut foran den roterende akslingen i det indre av skålen 21. Røret er stengt i enden og omfatter en eller flere radialtstilte åpninger 25, hvorigjennom det flytende avfallet sprøytes mot veggene i den roterende skålen slik at det får en spiralformet bane 26.

Brenneren er utstyrt med en annen fast ledning 27 som trenger inn i det indre av skålen gjennom den ringformede åpning 22. Denne ledningen er forbundet med tilførselen av hydrokarbon. Den omfatter, i det indre av den bare del av skålen, et rett, avfla*tet . stykke 28 som er parallell med den hule akslingen som omslutter en del av periferien av denne. Dette stykke er på den indre overflate og foran utstyrt med åpninger for innsprøytning av hydrokarbon. Hydrokarbonet vil i det indre av skålen følge spiralformede baner 29, støte an mot de radialstilte skovler 20 og blandes nøyaktig med det flytende avfall før det sprøytes inn i forbren-kammeret. Brenneren omfatter videre en ventilator 3 0 montert på akselen 18 som fører luft til forbrenningen rundt den roterende skålen, og systemet drives som en motor 31.

En forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen omfatter videre en eller flere tenningsbrennere 32 som mates med hydrokarbon.

Den øvre ende av forbrenningskammer 1 er lukket av et tak som kan fjernes for å gjøre det lettere tidvis å bytte ut det ildfaste belegget og for å gjøre det lettere å arbeide inne i ovnen.

Dette taket består av en ildfast krone 33 plassert ovenpå ildfast-belegget 3 i de vertikale veggene. Denne kronen begrenser en sentral, sirkelformet åpning, hvor kantene er koniske og skråner oppover. Denne åpningen mottar et konisk deksel 3 4 i fast materiale som likeledes skråner oppover og som er plassert i den nevnte åpningen. Dette dekslet er gjennomhullet i sentrum med en åpning til skorsteinen 17. Taket avsluttes av to avtag-bare metalldeksler 35 og 36 som er skilt av et luftlag.

Som et talleksempel, uten noen begrensende karakter,

vil en forbrenningsovn ifølge oppfinnelsen som har en diameter på ca. 1,4 0 meter og en høyde på beholderen på 2 meter veie ca. 3

tonn. Den kan brenne mellom 50 kg/timer og 80 kg/timer fast avfall og opptil 150 kg/timer flytende avfall (olje, slam og vann med urenheter). Middelforbruket av forbrenningsmiddel så som vanlig fyringsolje er ca. 30 kg/timer.

Uten å gå utenfor oppfinnelsens ramme, kan de forskjel-lige elementene i forbrenningsovnen som er blitt beskrevet som eksemplet, erstattes av tilsvarende elementer som fyller de samme funksjoner.

Claims (10)

1. Forbrenningsovn for fast og/eller flytende avfall som omfatter et forbrenningskammer (1) som er utstyrt med en tømnings-åpning for aske plassert i den nedre del og utstyrt med en rist - .

(10) , en sideåpning (4) for tilførsel av fast avfall, en skorstein (17) og en brenner (16) som munner ut i det nevnte kammer, hvor brenneren omfatter innretningen (27) for tilførsel av flytende forbrenningsmiddel, karakterisert ved at den nevnte brenner videre omfatter innretninger (21, 23, 24, 25) for en nøyaktig blanding av flytende avfall ved den nevnte for-brenningsvæske i det indre av den nevnte brenner, slik at forbrenningsovnen . ved brenning kan destruere fast og/eller flytende avfall.

2. Forbrenningsovn ifølge krav 1, karakterisert ved at det nevnte forbrenningskammer 1 er et vertikalt sylindrisk kar, at den nevnte brenner (16) munner tangentsialt ut i det nevnte kar, og at den nevnte skorstein (17) munner ut i det karet (2) i den øvre ende .av dette, slik at flammene og for-brenningsgassen har en spiralformet bane i det indre av karet.

3. Forbrenningsovnen ifølge hvilketsomhelst av kravene 1 og 2 er karakterisert ved at brenneren (16) omfatter en sylindrisk aksling (18) som har en fremre og en bakre ende og som bringes til å rotere; et nav (19) som er festet til nevnte hule aksling i nærheten av fremre ende av denne og som er utstyrt med radialtstilte skovler; et roterende kammer (21) som roterer rundt aksen i den nevnte hule aksling som er festet på de nevnte radialtstilte skovler og som strekker seg foran den fremre ende av den nevnte hule aksling, og hvor den bakre ende av kammeret-er skilt fra nevnte hule aksling ved en ringformet åpning (22); og et fast rør (23) som er ført inn i det indre av den nevnte hule aksling, hvoir nevnte faste rør av en bakre ende. som mottar det flytende avfall og en fremre ende (24) som passe-rer foran den fremre ende av den nevnte hule aksling, og som er utstyrt med radialtstilte åpninger (25) som munner ut i det indre av det nevnte roterende kammer (21).

4. Forbrenningsovner ifølge krav 3 karakterisert ved at den nevnte brenner videre er utstyrt med en annen fast ledning (27) for tilførsel av et flytende forbrenningsmiddel som trenger inn i det indre av det nevnte roterende kammer (21) gjennom den nevnte ringformede åpning (2 2) og den nevnte annen faste ledning (27) i det indre av det nevnte roterende kammer (21) og bak det nevnte nav (19) er utstyrt med et flatt stykke (28) som er parallellt med den hule aksling (18) som omslutter en deL av periferien av den hule aksling og som i den indre overflate og i den fremre ende er utstyrt med innsprøytningsåpninger for flytende brennmiddel.

5. Forbrenningsovnen ifølge hvilket som helst av kravene 1-4 karakterisert ved at det nevnte forbrenningskammer (1) er sammensatt av to metallhylstere (2a og 2b) som mellom seg begrenser et mellomliggende fritt rom, hvor der kan sirkulere en kald luftstrøm og ved at den' indre overflate av de indre hylstere er utstyrt med et ildfast belegg (3) med liten tykkelse.

6. Forbrenningsovnen ifølge hvilket som helst av kravene 1-5 karakterisert ved at den nevnte rist (10) består av faste, para.llelle ribber (12) og en roterende aksling (13) som står loddrett på de nevnte faste ribber og som er utstyrt med radialtstilte armer (14) som er plassert diametralt motsatt på aklingen og som er plassert i mellomrommet mellom de nevnte faste ribber.

7. Forbrenningsovnen ifølge krav 6 karakterisert ved at den nevnte tømningsåpning for asken er sirkelformet og ved at den nevnte roterende aksling er plassert langs en diameter i den nevnte tømningsåpning for asken og ved at de nevnte faste ribber (12) er plassert på samme side av den nevnte roterende aksling og på den samme side som den nevnte åpning for tilførsel av fast avfall.

8. Forbrenningsovnen ifølge kravene 6 og 7 karakterisert ved at de nevnte faste ribber og de nevnte radialtstilte armer er fremstilt av flatjern som er plassert på kant.

9. Forbrenningsovnen ifølge hvilket som helst av kravene 1-8 karakterisert ved at den nevnte sideåpning (4) for tilførsel av fast avfall utstyrt med en sluse (5) for til-førsel som omfatter en sektor (6) som har form av en kvart sylinder og som kan svinge rundt en akse (7) langs den nedre kant av den nevnte åpning; en port (8) som.kan dreies rundt den samme aksen (7) og som lukker den ytre enden av den nevnte slusen og en pneumatisk donkraft (9) som styrer rotasjonen mot det indre av den nevnte sluse når den er tilført fast avfall.

10. Forbrenningsovnen ifølge hvilket som helst av kravene 1-9 karakterisert ved at den øvre ende av forbrenningskammeret (1) er lukket av et tak som kan demonteres og som på den ene side omfatter en krone av et ildfast materiale (33), som er plassert på den øvre kanten av det nevnte ildfaste belegget (3) og som begrenser en sentral, sirkelformet åpning som er konisk hvor toppen vender nedover, og på den annen side et konisk, ildfast deksel (34) som er plassert i den koniske åpning og som er utstyrt med ledningen til den sentrale skorstein (17).