PL166220B1 - Spalarka obrotowa, zwlaszcza do smieci PL - Google Patents

Abstract

1. Spalarka obrotowa, zwlaszcza do smieci z chlodzeniem wodnym w postaci zespolu rurek lub rur stanowiacych wspólnie zespól jej wewnetrznej powierzchni górnej obrotowej dookola osi, która jest nachylona wzgledem poziomu, przy czym kon- cówka górna i dolna zespolu obrotowego rurek lub rur zamontowana jest na elemencie nosnym i sta- nowi pochylona zsuwnie dla gromadzonego pal- nego materialu odpadków wprowadzanych do jej górnego obszaru, zas rurki lub rury tego zespolu sa polaczone ze soba i maja zapewniona cyrkulacje wodna doprowadzana ukladem wymuszonym do krócca wlotowego, a odprowadzana króccem wylo- towym wodno parowym, znamienna tym, ze uklad obiegu wody w przewodach jest polaczony z kotlem (13) przewodem odlotowym (28) do oddzielenia kondensatu z pary, a rurki lub rury (14) tworza jednolity polaczony wzajemnie zespól stanowiacy wewnetrzna powierzchnie spalarki (12), porowata dla gazu w postaci komory, z której dozowane sa okreslone ilosci powietrza do procesu spalania poprzez okreslone czesci powierzchni porowatej, przy czym spalarka (12) jest uforowana z zespolu plaskich plyt scianki membranowej utworzonych... FIG. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest spalarka obrotowa, zwłaszcza do śmieci, z chłodzeniem wodnym w postaci zespołu rurek lub rur stanowiących wspólnie zespół jej wewnętrznej powierzchni górnej, obrotowej dookoła osi, która jest nachylona względem poziomu. Znane są spalarki obrotowe tego typu, których końcówka górna i dolna zespołu obrotowego rurek lub rur zamontowana jest na elemencie nośnym. Powierzchnia wewnętrzna stanowi pochyloną zsuwnie dla gromadzonego palnego materiału odpadków wprowadzanych do jej górnego obszaru, zaś rurki lub rury tego zespołu są połączone ze sobą dla zapewnienia cyrkulacji wodnej doprowadzanej układem wymuszonym do króćca wlotowego, a odprowadzanej króćcem wylotowym wodno - parowym.

Spalarki obrotowe chłodzone wodą zostały skonstruowane w celu spalania odpadków stałych w prosty sposób wydajny i ekonomiczny. Energia cieplna powstająca w wyniku spalania odpadków stałych jest stosowana do wytwarzania pary wykorzystywanej przy wytwarzaniu energii elektrycznej lub zastosowanie w innych procesach przemysłowych. Różnego rodzaju spalarki obrotowe chłodzone wodą są przedstawione w opisach patentowych USA nr 4735 157,4226 584,4066024 i 3 822651.

Spalarki obrotowe znane z opisów patentowych USA nr 3 822651 i 4735 157 zawierają obrotowy piec i spalarkę. Każdy z nich jest utworzony z zespołu połączonych rur stanowiących wewnętrzną powierzchnię cylidnryczną. Połączenie wzajemne tych rur ma zapewniony przepływ wody przez te rury. Palne odpadki są podawane pod własnym ciężarem do jednego obszaru krańcowego spalarki obrotowej. Spalarka wprowadzona w ruch obrotowy przemieszcza palące się odpadki, które osuwają się tworząc rodzaj spiralnej palącej się warstwy aż do chwili, kiedy nie zużyte pozostałości przemieszczą się do kotła.

166 220

Wszystkie konstrukcje znanych obrotowych spalarek chłodzonych wodą mają ukształtowanie cylindryczne. Spalarki są chłodzone wodą w układzie rurowym (ścianki membranowe), jak na fig. 3. Spalarki te posiadają ścianki spawane w kształcie cylindra zawierającego rury wodne i płaskie pręty, rozmieszczone pomiędzy sąsiednimi rurami i przyspawane do nich. Ścianka spawana w kształcie cylindra jest następnie przyspawana do komór czołowych na obu jej krańcach. Cylindryczne obrotowe spalarki tego typu chłodzone wodą są instalowane w położeniu nachylonym do dołu w kierunku kotła.

Spalarki te wprowadzone są w ruch obrotowy o bardzo małej prędkości. Ruch obrotowy i pochylenie osi powoduje przemieszczanie śmieci lub odpadków przez obszar spalarki oraz umożliwia mieszanie odpadków podczas spalania. Pręty ścianki membranowej zawierają preforację pozwalającą na wymuszony przepływ powietrza. Powietrze spalania jest korzystnie ogrzewane wstępnie i wprowadzane do palącego się materiału.

Wieloboczna obrotowa spalarka według wynalazku z chłodzeniem wodnym, charakteryzuje się bardziej technologiczną konstrukcją, wpływającą na zmniejszenie kosztów wytwarzania tych urządzeń w stosunku do cylindrycznych spalarek z chłodzeniem wodnym, przy równoczesnym polepszeniu działania mieszającego odpadki poprzez zwiększenie osypywania się i potrząsania odpadków. Konstrukcja wieloboczna jest wykonana z płyt stanowiących ścianki membranowe z rurek. Płyty tych ścianek membranowych z rurek mogą być wytwarzane za pomocą łatwo dostępnych urządzeń zautomatyzowanych.

W rozwiązaniu według wynalazku można zaobserwować korzystne zwiększone przesypywanie się i wytrząsanie poprzez wieloboczne ukształtowanie powierzchni wewnętrznej, która polepsza proces suszenia odpadków i wpływa na większą wydajność spalania. Rozdrabnianie odpadków na drodze zwiększonego przesypywania i potrząsania powoduje zmniejszenie ilości żużlu. Polepszone mieszanie i wstrząsanie zmniejsza także zapotrzebowanie na wstępnie nagrzane powietrze spalania i minimalizuje tamowanie otworu wlotowego powietrza.

Spalarka obrotowa, zwłaszcza do śmieci z chłodzeniem wodnym, w postaci zespołu rurek lub rur stanowi wspólnie zespół jej wewnętrznej powierzchni górnej, obrotowej dokoła osi, nachylonej względem poziomu. Końcówka górna i dolna zespołu obrotowego rurek lub rur jest zamontowana na elemencie nośnym. Powierzchnia wewnętrzna stanowi pochyloną zsuwnię dla gromadzonego palnego materiału odpadków wprowadzanych do jej górnego obszaru, zaś rurki tego zespołu są połączone ze sobą dla zapewnienia cyrkulacji wodnej, doprowadzanej układem wymuszonym do króćca wlotowego, a odprowadzanej króćcem wylotowym. W rozwiązaniu według wynalazku układ obiegu wody w przewodach jest połączony z kotłem przewodem odlotowym do oddzielenia kondensatu z pary, a rurki lub rury tworzą jednolity połączony wzajemnie zespół stanowiący wewnętrzną powierzchnię spalarki porowatej dla gazu w postaci komory, z której dozowane są określone ilości powietrza do procesu spalania, poprzez określone części powierzchni porowatej. Spalarka jest uforowana z zespołu płaskich płyt ścianki membranowej utworzonych przez rurki połączone ze sobą i stanowiące wewnętrzną powierzchnię tej spalarki w postaci wielobocznej.

Korzystnie wewnętrzna powierzchnia spalarki ma w przekroju poprzecznym kształt sześciokąta.

Płyty ścianki membranowej z rurek są połączone z wielobocznie ukształtowanymi komorami czołowymi, rozmieszczonymi na każdym krańcu spalarki według wynalazku. Spalarka ta zawiera przynajmniej jedną obejmę cylindryczną w postaci elementu taśmowego umieszczonego na zewnętrznym jej obwodzie, który stanowi powierzchnię obrotową dla podpierających obrotowych wałków.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczoniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie spalarkę obrotową z wieloboczną powierzchnią wewnętrzną chłodzoną wodą, fig. 2 - w widoku z przodu spalarkę z fig. 1, fig. 3 - w widoku perspektywicznym znaną konstrukcję spalarki obrotowej z cylindrycznie ukształtowaną powierzchnią wewnętrzną i chłodzoną wodą, fig. 4 - w widoku z przodu inną postać spalarki typu przedstawionego na fig. 1, fig. 5 - w widoku z boku spalarkę z fig. 4, oraz fig. 6 - w widoku z przodu wieloboczną obrotową spalarkę z cylindryczną taśmową obejmą mocującą, umieszczoną na jej obwodzie.

166 220

Spalarka według wynalazku jest przedstawiona na fig. 1 schematycznie w postaci wielobocznej obrotowej spalarki 12 chłodzonej układem wodnym połączonym z kotłem 13. Odpadki stałe 5 są podawane grawitacyjnie do zasobnika 11 a następnie z zasobnika przemieszczają się do obszaru górnego końca spalarki 12 nachylonego względem poziomu, w którym rozpoczyna się ich spalanie. Spalarka 12 jest wprowadzona w ruch obrotowy a palące się odpadki osuwają się powoli do jej obszaru dolnego tworząc rodzaj spiralnej palącej się warstwy, aż do chwili, gdy nie zużyte pozostałości wsypią się do kotła 13.

Spalarka 12 utworzona jest przez połączenie ze sobą zespołu płaskich płyt ścianki membranowej z rurek 6, natomiast rury lub rurki 14 są w niej przymocowane do siebie w postaci, tworzącej wewnętrzną stronę powierzchni wielobocznej 15 (fig. 2). Para cylindryczna taśm 16 stanowi obejmę rurek lub rur 14 oraz tworzy prowadnice dla bębna przemieszczającego się na podpierających wałkach 17, które wprowadzają spalarkę w ruch obrotowy za pośrednictwem koła zębatego wielkiego 18 także przymocowanego do rurek lub rur 14, natomiast zazębionego z kołem zębatym małym 19 napędzanym łańcuchem 21. Rurki lub rury 14 są przymocowane do siebie i połączone z komorami czołowymi 23 i 24.

Wodę wprowadza się do obiegu przez układ rur lub rurek 14 i współosiową rurę 28, usytuowaną na wewnętrznej powierzchni 15 spalarki 12 a następnie z obrotowego złącza parowego 35 przez prostokątne kolanko (nie pokazano) do komory czołowej 24. Złącze parowe 35 jest połączone z przewodem 52, który jest następnie połączony z przegrzewaczem pary 53 usytuowanym na wierzchołku kotła 13. Woda podawana jest pompą 48 do rury 100 do przegrzewacza pary 53 oraz do wszystkich rurek lub rur 14 tworzących spalarkę 12 a następnie zawracana do przegrzewacza pary 53, w którym następuje oddzielenie kondensatu od pary. Pompa 48 napędza silnik 49. Woda odbiera ciepło z metalowej konstrukcji spalarki 12 i w stanie pary nasyconej jest doprowadzona do przegrzewacza pary 53 po czym para zostaje odprowadzona przewodem 54.

Spalarka 12 stanowi konstrukcję zamkniętą w komorze 58, zapewniającej podawanie do spalania kontrolowanych ilości powietrza przez powierzchnię porowatą 15. Powietrze do spalania jest podawane do komory 58 przy użyciu dmuchawy 59. Celem rozpoczęcia lub wspomożenia procesu spalania, a w górnym obszarze krańcowym spalarki 12 jest wytworzone źródło 65 jej zasilenia w dodatkowe paliwo przykładowo olej lub gaz ziemny. Dmuchawa 71 usuwa się użyteczne gazy lotne, które są wytwarzane przy spalaniu pewnych materiałów odpadków stałych.

Kocioł 13 zawiera rurki lub rury 81 odprowadzające wodę ciepłą z kotła, połączone ze zbiornikiem wody 82. Na fig. 2 jest uwidoczniona wieloboczna obrotowa spalarka 12 według wynalazku w postaci ostrosłupa o podstawie ośmiokąta foremnego, chociaż może być zastosowana dowolna liczba boków. Spalarka 12 posiada konstrukcję ścianek spawanych tj. ścianek membranowych, które składają się z równoległych rur lub rurek 14 i uszczelnień przespawanych gazoszczelnie pomiędzy rurami lub rurkami 14. Uszczelnienie pomiędzy rurami lub rurkami może być z różnego materiału i posiadać różne kształty znane specjalistom. Szczególnie pożądany jest płaski materiał prętowy z otworami w celu wywołania wymuszonego przepływu wstępnie nagrzanego powietrza spalania wprowadzanego do wnętrza spalarki 12. Rurki lub rury 14 są przyspawane do komór czołowych 23 i 24 (fig. 5).

Wieloboczna obrotowa spalarka 12 chłodzona wodą jest utworzona przez płaskie płyty 6 ścianek membranowych z rur, które to płyty składają się z rur lub rurek 14 oraz płaskich prętów (nie pokazanych). Płyty 6 mogą być wykonane przy użyciu automatycznego sprzętu dostępnego w większości wytwórni kotłów parowych. Ponadto, płyty 6 mogą być wykonane w ten sam sposób co ścianki membranowe dla kotłów, ponieważ posiadają one konstrukcję płaską a nie cylindryczną, jak w przypadku konwencjonalnych spalarek obrotowych. Dzięki wielobocznej konstrukcji obrotowej spalarki 12 chłodzonej wodą zostają wyeliminowane wszystkie operacje technologiczne związane z promieniowym ukształtowaniem ścianek membranowych wymaganych przez konstrukcję konwencjonalnych spalarek cylindrycznych.

Jak pokazano na fig. 4, komory czołowe stosowane przy wykonaniu wielobocznej obrotowej spalarki chłodzonej wodą według wynalazku składają się z różnych prostych elementów komory czołowej połączonych ze sobą za pomocą złącz kątowych (fig. 4). Każdy prosty element komory

166 220 5 czołowej jest połączony z płaską membraną złożoną z rurek. Proste elementy komory czołowej mogą być wykonywane przy pomocy łatwo dostępnego sprzętu zautomatyzowanego.

Na fig. 6 jest uwidoczniona w przekroju spalarka 12, posiadająca obejmę mocującą w postaci jednego elementu taśmowego 16, umieszczoną na obwodzie tej spalarki 12 w ruchu obrotowym podczas normalnej pracy jej przemieszczania na wałkach 17.

Chociaż przedstawiono kilka przykładów wykonania spalarki według wynalazku, mogą być wprowadzone liczne zmiany oczywiste dla specjalistów. Z tego względu zbędne jest ograniczanie tego rozwiązania do szczegółów pokazanych na rysunku.

FIG. 5

Ο /--μ

FI6. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Spalarka obrotowa, zwłaszcza do śmieci z chłodzeniem wodnym w postaci zespołu rurek lub rur stanowiących wspólnie zespółjej wewnętrznej powierzchni górnej obrotowej dookoła osi, która jest nachylona względem poziomu, przy czym końcówka górna i dolna zespołu obrotowego rurek lub rur zamontowana jest na elemencie nośnym i stanowi pochyloną zsuwnie dla gromadzonego palnego materiału odpadków wprowadzanych do jej górnego obszaru, zaś rurki lub rury tego zespołu są połączone ze sobą i mają zapewnioną cyrkulację wodną doprowadzaną układem wymuszonym do króćca wlotowego, a odprowadzaną króćcem wylotowym wodno parowym, znamienna tym, że układ obiegu wody w przewodach jest połączony z kotłem (13) przewodem odlotowym (28) do oddzielenia kondensatu z pary, a rurki lub rury (14) tworzą jednolity połączony wzajemnie zespół stanowiący wewnętrzną powierzchnię spalarki (12), porowatą dla gazu w postaci komory, z której dozowane są określone ilości powietrza do procesu spalania poprzez określone części powierzchni porowatej, przy czym spalarka (12) jest uforowana z zespołu płaskich płyt ścianki membranowej utworzonych przez rurki połączone ze sobą i stanowią wewnętrzną powierzchnię (15) spalarki (12) w postaci wielobocznej.
2. 2. Spalarka według zastrz. 1, znamienna tym, że korzystnie wewnętrzna powierzchnia (15) spalarki (12) ma w przekroju poprzecznym kształt sześciokąta.
3. 3. Spalarka według zastrz. 1, znamienna tym, że płyty ścianki membranowej z rurek (14) są połączone z wielobocznie ukształtowanymi komorami (23, 24) czołowymi, rozmieszczonymi na każdym jej krańcu.
4. 4. Spalarka według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera przynajmniej jedną obejmę cylindryczną w postaci elementu taśmowego (16), umieszczonego na zewnętrznym jej obwodzie, który stanowi powierzchnię obrotową dla obrotowych wałków (17).