PT86353B - Camara de combustao rotativa com controlo de ar selectivo - Google Patents
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Description
O presente invento diz respeito a uma câmara de combustão rotativa (10), na qual se queima um material no interior de um cilindro poroso (16) através do qual podem passar os gases, que apresentam uma câmara de ventilação (11), que se acha dividida em secções e compartimentada, que permite o fornecimento selectivo de ar através do material em combustão, por cima do material em combustão, e depois de a combustão ter começado perfeitamente.
WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION ·· CÍMARA DE COMBUSTÃO ROTATIVA COM CONTROLO DE AR SELECTIVO
-20 presente invento diz respeito de uma maneira genérica a um tipo de forno de calcinação conheci do sob a designação de câmara de combustão rotatia e, particularmente ao fornecimento de ar a câmaras de combustão.
mais
As câmaras de combustão rotativas do tipo daquela patente (J . S.
que se acha descrita de uma maneira genérica na No. 3.822.651, publicada em 9 de Junho de 1987, extremamente eficazes para a queima de lixos provaram ser municipais (LM's) gerando ao mesmo tempo vapor de água útil durante o processo. Uma das características dos LM ' s consiste no facto de a sua constituição, combustibilidade, vel.
variar de uma
Quando no que diz respeito à sua maneira ampla e não previsíse queima um combustível subs tancialmente homogéneo, como o carvão ou o petróleo, o fornecimento do ar de combustão pode ser programado de maneira a Evidentemente que obter-se uma combustão eficaz e completa.
costuma-se fornecer ar de combustão realmente ve-se muito superiores àqueles que são
Isto deOs LM's contêm normalÉ igualmente preciso ter em conta que elementos
LM's ou que poderão ser e que, por ccrasguinte , adequada para quando se queimam LM's em volumes importantes necessários para a reacção de combustão.
a um certo número de motivos.
mente uma quantidade considerável de humidade que deve ser eliminada.
voláteis irão estar presentes nos libertados facilmente por estes últimos ser necessária uma quantidade de ar a criação de um ambiente explosivo.
irá dir
Por outro lado é conveniente um fornecimento de ar suficiente para se evitar de uma atmosfera redutora na zona de combustão, atmosfera deste tipo ser extremamente corrosiva ponentes ferrosos da caldeira.
impemanter a criação dado que uma para os com-3-
Como resultado destes factores não é pouco frequente proceder-se, quando se queimam LM 1s, ao forne- i ι cimento de uma quantidade de ar superior em 200% à quantidade | realmente utilizada. Este excesso de ar absorve uma carga ener ! gética importante ao sistema de combustão, uma vez que o ar de combustão deve ser aquecido e arrefecido posteriormente.Se o ar não for utilizado para a reacção de combustão é desperdiçada a energia utilizada. A finalidade principal do invento consiste em proporcionar um controlo de ar para câmaras de combustão rotativas capaz de reduzir de uma maneira substan: ciai o desperdício resultante do fornecimento de um excesso • de ar e que permita realizar um controlo selectivo do ar fornecido pela parte inferior das câmaras e do ar fornecido pela parte superior das câmaras, efectuando também um controlo de zonas da circulação do ar durante as diferentes etapas da combustão.
O invento poderá ser melhor compreen- | ι ;
dido através da descrição que irá ser feita a seguir de um !
modelo de realização preferencial que se acha representado por meio de um exemplo nos desenhos anexos em que:
a figura 1 é uma vista em alçado e em corte parcial de uma parte de uma estrutura própria para queimar LM 1s que inclui uma câmara de combustão rotativa de acordo com o invento;
a figura 2 é uma vista parcial, em corte e a escala aumentada, tendo o corte sido executado segundo a linha 2-2 da figura 1; e a figura 3 é uma representação esquemática da circulação do ar e do controlo associado à estrutura que se acha representada na figura 1.
I
Na figura 1 encontra-se representada uma estrutura como por queimar um material, uma câmara de combustão rotativa própria para e que inclui câmara de insuflação (11) própria para fornecer ar à câmara de combustão (10), uma fornalha (12) e um dispo(13) próprio para introduzir o rraterial combustível na de combustão. A câmara de combustão sitivo câmara (10 ) é constituida por uma série de tubos (14) arrefecidos si por meio de umas entre os tubos de maneira entre por (15 ) água, unidos tiras perfuradas a formar o cilindro (16) soldadas dotado de uma parede através da qual os gases podem passar. (15) consistem numa série
As perfuranas tiras ções formadas (17) dispostos ao longo de furos do cilindro (16).
Os tubos (14) terminam nuns tubos colectores de forma anular (18 ) situados em cada uma das extremidades do cilindro.
introduzida na câmara de combustão (10) e (19) que se acham A água é por intermédio de uma união rotativa (20) através da qual também vão ser extraídos de dentro da câmara de combustão o vapor e a água quente que aí se vão formar, água quente, p e o vapor e atraves de tubos cona união.
A câmara de combustão (10 ) está montada de maneira a poder rodar em torno do eixo do cilindro (16) sobre uns roletes de suporte (23), encontrando-se o eixo inclinado de modo midade em posição alta Além disso a câmara de a que o cilindro fique com uma e outra extremidade em posição combustão (10) é obrigada, por rodar lentamente no sentido indiextrebaixa.
meio de uma roda dentada cado pelas flechas
A fornalha (12) é constituída por uma série de tubos de caldeira (27) que determinam a formação de um orifício lateral para a câmara de combustão e de um orifício inferior (28) que conduz a um canal (29) para as cinzas e para os materiais não combustíveis.0 dispositivo (13) que serve para introduzir o material combustível inclui uma câmara (31) que se acha situada abaixo do nível do solo (33) e a partir da qual o material pode ser descarregado. Um êmbolo (34), que se acha animado de um movimento de vaivém e que se acha situado no fundo da câmara (31), vai introduzir de uma maneira activa o material na extremidade superior aberta do cilindro (16) da câmara de combustão.
Durante o funcionamento, os LM 1s introduzidos no cilindro (16) pelo êmbolo (34) são inflamados pelo material já anteriormente introduzido que se está queimando na câmara de combustão e, devido ao movimento de rotação lenta do cilindro (16), o material tem tendência a acumular-se a cair dando voltas numa parte curva (35) do cilindro (16) situada para um dos lados da linha catral.Devido à ligeira inclinação do cilindro, o material em combustão vai deslocar-se também progressivamente da extremidade alta para a extremidade baixa do cilindro.As cinzas, e o material contido nos LM 1s que não pode gueimar, vão ser descarregadas eventualmente a partir da extremidade inferior do cilindro sobre uma grelha inclinada (36) gue se acha situada na fornalha e gue conduz à caleira (29).
De acordo com o invento , o ar de combustão que chega à câmara de combustão (10) é controlado por meio da câmara de insuflação (11) gue se acha dividida em duas secções (41) e (42) próprias para fornecer, respectivamente, ar pela parte superior e ar pela parte inferior, e cada secção encontra-se dividida em compartimentos (43), (44) e (45) gue fornecem ar em zonas situadas sucessivamente umas a seguir às outras ao longo do comprimento do cilindro (16), permitindo assim fazer variar selectivamente o caudal de ar. A secção (42) da câmara de insuflação (11),
-6própria para fornecer ar pela rada de maneira a fornecer ar
parte superior, está configuà parede exterior do cilindro passar através do material (16) e para obrigar este ar a que está a ser queimado na parte curva (35).A secção (41) da câmara de insuflação (11), própria para fornecer ar pela parte inferior, está configurada de maneira a fornecer numa zona adjacente à parte curva (35) do cilindro, zona onde o material vai caindo dando ar essa vá ser obrigado a passar sobre o voltas, de modo a que o material em combustão.
ar
Na figura utilizar o controlo de ar, na controla a de admissão, e portanto através de um ventilador (52).
é sugerida uma maneira qual uma válvula de ar a saída, do ar que passa Uma válvula de derivação (51 ) do ventilador (53) distribui o ar proveniente secções (41,42) da câmara de insuflação próprias para fornecer ar pela parte superior e pela parte inferior, de válvulas de derivação (54) ar que chega a cada secção da primeiros compartimentos (43) perior da câmara de combustão (44,45) que se acham situados dade inferior da câmara de combustão.
e um par vai distribuir além disso o câmara de ventilação pelos situados na extremidade sue pelos na zona compartimentos central e na extremitível no interior da
A circulação do combuscâmara de combustão, quer dizer, dos êmbolo (34), faz-se no sentido da flecha
Uma das ção do mar os fim de tarefas principais da a humidade dos LM's e circulaem queiuma quantidade adequada de ar a formação de um ambiente explosivo como de elementos ar consiste em extrair elementos voláteis com impedir a que poderia ocorrer no caso de formação aquele voláteis numa atmosfera pobre em oxigénio.Este resultado obtém-se dirigindo o ar para os compartimentos (43) que acham situados na extremidade superior ou lindro (16) da câmara de combustão. Se a de entrada do combustão for se cise a combustão for demasiado intensa nesta zona, quer dizer, tendo em conta o comprimento da cârara de demasiado curta i
-7a detecção das resultantes temperaturas elevadas
combus tão, nesta zona vai fazer com que pelos circuitoscfe controlo (56) vá ser transmitido um sinal que vai fazer variar das válvulas (54) de maneira a desviar uma maior quantidade de ar para as secções seguintes (44,45).
a posição
O ar da parte inferior passa através do material que está a ser queimado e inicia a combustão. A combustão efectua-se de uma maneira eficaz por meio do ar aumento da quanda parte superior.No caso de se detectar um de carbono na formação de uma atmosfera o sinal transmitido pelo circuito (57) posição tidade de monóxido redutora corrosiva vai fazer variar a com que vá ser enviada uma secção de ar (41) da parte combustão medida de válvula (53) de maneira a fazer maior quantidade de ar para a superior.
de em termos dá origem à tura da fornalha, transmitido pelo circuito tar a quantidade ao sistema total combustão.Isto é ser produção total da câmara de caudal de vapor ou de temperaemissão de um sinal que vai de controlo (58) a fim de ajus aplica através da válvula (51) de ar que se e portanto modificar a velocidade total de semelhante ao controlo da saída de uma forcom carvão. Graças a este tipo de controlo nalha alimentada é perfeitamente possível ajustar a quantidade de ar fornecida à câmara cé combustão (10) de maneira a que esta se aproxime muito mais da quantidade real de oxigénio utilizada processo de combustão.Isto contrasta com o procedimento mais convencional que consiste em assegurar a quantidade ar adequada fornecendo uma quantidade de ar muito maior do que aquela que é realmente necessária, procedimento esse que dá origem ao aquecimento e posteriormente ao arrefecimento de grandes volumes de ar que não são verdadeiramente necessários para no de efectuar a combustão.
controlo selectivo do ar da parte superior bilidade de se e do ar da parte inferior, bem como poder controlar o ar nas diferentes a possi— zonas da câmara de combustão, é o que permite realizar um controlo eficaz do ar.
As caracteristicas de funcionamento de uma câmara de combustão rotativa também facilitam este controlo eficaz do ar. 0 material que está ser queimado vai-se deslocando através de uma zona inicial onde a humidade e os elementos voláteis são eliminados, e posteriormente através das zonas seguintes onde se queima essencialmente car vão. Igualmente, o material cai dando voltas e é agitado de maneira contínua , o que facilita o fornecimento do ar de combustão pela parte inferior. A natureza porosa das paredes da câmara de combustão permite também fornecer o ar directamente à zona onde se deseja utilizai esse mesmo ar.
Claims (2)
- REIVINDICAÇÕES lê. - Câmara de combustão rotat_i va, caracterizada por incluir, em combinação, uma série de tubos de arrefecimento por água e de tiras intermédias perfuradas que unem os referidos tubos de maneira a determinar a formação de um cilindro que apresenta uma parede porosa através da qual podem passar os gases, um sistema de montagem e de rotação do referido cilindro em torno do seu eixo, encontrando-se o referido eixo ligeiramente inclinado a fim de que o cilindro tenha uma extremidade alta e uma extremidade baixa, um sistema próprio para introduzir material combustível na referida extremidade alta do referido cilindro, de maneira a que o material, durante a sua combustão, vá cair dando voltas nura parte curva do cilindro e se vá deslocando proqressivamente da extremidade alta para a extremidade baixa do cilindro, ao longo da referida parte curva, uma câmara de insuflação própria para fornecer ar à parede exterior do referido cilindro e para fazer passar o da parede porosa, fiação duza o vés do material combustível, ar através da referiencontrando-se a referida câmara de insudividida em secções de maneira ar na referida parte curva e o enquanto ar numa posição adjacente à arraste o a que uma secção obrigue a passar que uma segunda secção referida parte curva referido material combustível, e um fazer variar de uma forma selectiva introatrae sobre o prio para ar fornecida sistema próa quantidade de às referidas secções.
- 2â. - Câmara de combustão de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as referidas secções da câmara de insuflação se acharem subdivididas em compartimentos , indo um dos compartimentos de cada uma das secções fornecer ar à extremidade alta do referido cilindro, enquanto que um segundo çompartimento vai fornecer ar à ex-10tremidade baixa do referido cilindro, e por existir um sistema proprio para fazer variar selectivamente a quantidade de ar que é fornecida aos referidos compartimentos.
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