RU150968U1

RU150968U1 - INSINERATOR

Info

Publication number: RU150968U1
Application number: RU2014107618/03U
Authority: RU
Inventors: Григорий Иванович Павлов; Анатолий Васильевич Кочергин; Алексей Григорьевич Павлов
Priority date: 2014-02-27
Filing date: 2014-02-27
Publication date: 2015-03-10

Abstract

1. Инсинератор, включающий вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала с закрываемыми люками для загрузки мусора и выгрузки золы, сообщенный с атмосферой дымоход и форсунку, отличающийся тем, что топочная камера и дымоход разделены вертикальной перегородкой с окном, расположенным в нижней части перегородки, а форсунка соединена с камерой подогретого воздуха и направлена в топочную камеру по центру окна с возможностью выхода газообразных продуктов топочной камеры противотоком факелу форсунки в сторону дымохода.2. Инсинератор по п. 1, отличающийся тем, что люк выгрузки золы под колосниковой решеткой имеет емкость для сбора пиролизной смолы.1. An incinerator comprising a vertically located combustion chamber made of heat-insulating material with lockable hatches for loading debris and unloading ash, a chimney and nozzle connected to the atmosphere, characterized in that the combustion chamber and chimney are separated by a vertical partition with a window located at the bottom of the partition, and the nozzle is connected to the heated air chamber and directed into the combustion chamber in the center of the window with the possibility of gaseous products of the combustion chamber outflowing against the nozzle to the nozzle ohoda.2. The incinerator according to claim 1, characterized in that the ash discharge hatch under the grate has a capacity for collecting pyrolysis resin.

Description

Полезная модель относится к области обезвреживания и уничтожения отходов, в частности отходов, содержащих органические соединения, и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для уничтожения термической обработкой бытовых отходов, в том числе отходов медицинских учреждений, включая биологические.The utility model relates to the field of neutralization and destruction of waste, in particular waste containing organic compounds, and can be used in utilities for the destruction of household waste by heat treatment, including waste from medical facilities, including biological ones.

Термическая обработка удовлетворяет санитарно-эпидемиологическим и экологическим требованиям.Heat treatment meets the sanitary-epidemiological and environmental requirements.

Известно большое количество конструкций печей для сжигания мусора и отходов.A large number of designs of furnaces for burning garbage and waste are known.

В печах-инсинераторах, как правило, имеется футеровочная топочная камера для сжигания мусора, в которой мусор располагается непосредственно в камере, см. US Патент №4508040, МПК 4 F23D 1/00, 1985, или на специальных решетках, см. US Патент №5030453, МПК5 F23G 5/00, 1991. В частности, мусоросжигательная печь согласно US Патент №5030453 имеет вертикально расположенную топочную камеру, в верхней части которой находятся форсунка, выпускное отверстие для удаления отходящих газов, а в нижней - отверстие для удаления золы, камера разделена несколькими рядами горизонтально расположенных решеток, в процессе работы печи мусор переходит с выше - на нижерасположенные решетки.In incinerator furnaces, as a rule, there is a lining furnace chamber for burning garbage in which the garbage is located directly in the chamber, see US Patent No. 4508040, IPC 4 F23D 1/00, 1985, or on special grilles, see US Patent No. 5030453, IPC5 F23G 5/00, 1991. In particular, the incinerator according to US Patent No. 5030453 has a vertically located combustion chamber, in the upper part of which there is a nozzle, an outlet for removing exhaust gases, and in the bottom there is an opening for removing ash, a chamber divided by several rows horizontally p memory location gratings in the kiln waste passes from above - on downstream lattice.

Сжигание отходов осуществляют либо путем подвода воздуха, необходимого для горения, либо осуществляют без доступа воздуха путем пиролиза.Waste incineration is carried out either by supplying the air necessary for combustion, or is carried out without access of air by pyrolysis.

Основными недостатками известных печей-инсинераторов являются:The main disadvantages of the known incinerator furnaces are:

- невысокая эффективность сжигания отходов, обусловленная неполным сгоранием частиц и значительным выносом их из топочной камеры, а также невысокой скоростью сжигания;- low efficiency of waste combustion, due to incomplete combustion of particles and their significant removal from the combustion chamber, as well as the low rate of burning;

- загрязнение окружающей среды как следствие невысокой эффективности процесса сжигания;- environmental pollution as a result of the low efficiency of the combustion process;

- значительные габариты и масса установок.- significant dimensions and mass of installations.

Известна конструкция инсинератора, которая содержит вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала с люком в верхней части для загрузки мусора и, по крайней мере, одну форсунку, внутри топочной камеры с зазором от ее стенок дополнительно вертикально установлена камера сжигания, выполненная из жаропрочного теплопроводного материала, с открытой поверхностью в ее верхней части для загрузки мусора и выхода газообразных продуктов сгорания, при этом форсунка установлена над камерой сжигания.A known design of the incinerator, which contains a vertically located combustion chamber of heat-insulating material with a hatch in the upper part for loading debris and at least one nozzle, inside the combustion chamber with a gap from its walls, an additional combustion chamber made of heat-resistant heat-conducting material is additionally vertically installed, with an open surface in its upper part for loading debris and the exit of gaseous products of combustion, while the nozzle is installed above the combustion chamber.

Варианты преимущественного выполнения инсинератора: форсунка установлена таким образом, что ее факел перекрывает всю площадь проходного сечения потока газообразных продуктов сгорания или форсунка установлена под углом к камере сжигания таким образом, что ее факел направлен на стенку камеры сжигания.Variants of the preferred embodiment of the incinerator: the nozzle is installed in such a way that its torch covers the entire passage area of the flow of gaseous products of combustion or the nozzle is installed at an angle to the combustion chamber so that its torch is directed to the wall of the combustion chamber.

Варианты преимущественного выполнения инсинератора, когда камера сжигания выполнена глухой или в форме стакана.Variants of the preferred embodiment of the incinerator when the combustion chamber is made deaf or in the form of a glass.

Преимущественное выполнение для всех вариантов конструкции инсинератора, когда в нижней части камеры сжигания размещен закрываемый люк для выгрузки золы, см. RU Патент №2087803, МПК6 F23G 5/00, 1997.An advantageous embodiment for all incinerator design options when a lockable hatch for unloading ash is placed in the lower part of the combustion chamber, see RU Patent No. 2087803, IPC6 F23G 5/00, 1997.

Недостатками устройства являются недостаточно высокая эффективность сжигания отходов, обусловленная неполным сгоранием твердых частиц и невысокой скоростью сжигания, а также значительные потери тепла в атмосферу.The disadvantages of the device are the insufficiently high efficiency of waste incineration due to incomplete combustion of solid particles and a low burning rate, as well as significant heat loss to the atmosphere.

Наиболее близким по технической сущности является инсинератор, который содержит топочную камеру из теплоизоляционного материала с закрываемым люком для загрузки мусора, дымоход в ее верхней части, сообщенный с атмосферой, дополнительно внутри топочной камеры расположена камера сжигания с закрываемым люком для выгрузки золы, внизу топочной камеры у основания камеры сжигания расположена форсунка (или несколько форсунок) и дымоход, обеспечивающий выход газообразных продуктов из нижней части топочной камеры в ее верхнюю часть, а дымоход расположен таким образом, что факел форсунки, установленной над камерой сжигания, перекрывает всю площадь проходного сечения потока газообразных продуктов сгорания, для охлаждения инсенератора установлен вентилятор.The closest in technical essence is an incinerator, which contains a combustion chamber made of heat-insulating material with a lockable hatch for loading debris, a chimney in its upper part in communication with the atmosphere, an additional combustion chamber with a lockable hatch for unloading ash is located inside the combustion chamber, at the bottom of the furnace chamber the base of the combustion chamber is a nozzle (or several nozzles) and a chimney, which ensures the exit of gaseous products from the lower part of the combustion chamber to its upper part, and the chimney It positions the way that the torch nozzle mounted above the combustion chamber, covers the entire area of the flow cross section of the combustion gases, a fan for cooling incinerators.

Преимущественное выполнение инсинератора, когда форсунка, расположенная в нижней части топочной камеры, установлена под углом 3-5° к горизонту; дымоход, обеспечивающий выход газообразных продуктов сгорания из нижней части топочной камеры, образован трубной выгородкой в камере сжигания или дымоход, обеспечивающий выход газообразных продуктов сгорания из нижней части топочной камеры, образован трубной выгородкой между стенками камеры сжигания и топочной камеры.The predominant implementation of the incinerator, when the nozzle located in the lower part of the combustion chamber is installed at an angle of 3-5 ° to the horizon; a chimney providing exit of gaseous products of combustion from the lower part of the combustion chamber is formed by a pipe wall in the combustion chamber or a chimney providing an exit of gaseous products of combustion from the lower part of the furnace chamber is formed by a pipe wall between the walls of the combustion chamber and the combustion chamber.

Преимущественное выполнение по всем вариантам: в нижней части камеры сжигания размещен закрываемый люк для выгрузки золы, см. RU Патент №2117871, МПК 6 F23G 5/00, 1998.The preferred embodiment for all options: in the lower part of the combustion chamber there is a lockable hatch for unloading ash, see RU Patent No. 211,17871, IPC 6 F23G 5/00, 1998.

Недостатками указанного устройства является сложность конструкции, невозможность загрузки мусора в топочную камеру при работе инсинератора, так как при открытии люка факел пламени вырывается из топки; ограниченный объем камеры сжигания, при увеличении размеров камеры сжигания возникает необходимость установки дополнительной форсунки, что приводит к неоправданным расходам топлива.The disadvantages of this device are the design complexity, the inability to load garbage into the combustion chamber during operation of the incinerator, since when opening the hatch, a flame torch breaks out of the furnace; limited volume of the combustion chamber, with an increase in the size of the combustion chamber, it becomes necessary to install an additional nozzle, which leads to unjustified fuel consumption.

Задачей изобретения является упрощение конструкции инсинератора, повышение эффективности сжигания отходов за счет загрузки мусора в топочную камеру без выключения инсинератора и в большем объеме при использовании одинаковой мощности факела форсунки.The objective of the invention is to simplify the design of the incinerator, increasing the efficiency of burning waste by loading garbage into the combustion chamber without turning off the incinerator and to a greater extent when using the same nozzle torch power.

Техническая задача решается тем, что инсинератор, включающий вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала с закрываемыми люками для загрузки мусора и выгрузки золы, сообщенный с атмосферой дымоход и форсунку, в котором топочная камера и дымоход разделены вертикальной перегородкой с окном, расположенным в нижней части перегородки, а форсунка соединена с камерой подогретого воздуха и направлена в топочную камеру по центру окна с возможностью выхода газообразных продуктов топочной камеры противотоком факелу форсунки в сторону дымохода.The technical problem is solved in that the incinerator, including a vertically located combustion chamber made of heat-insulating material with lockable hatches for loading debris and unloading ash, is connected to the atmosphere with a chimney and nozzle, in which the combustion chamber and chimney are separated by a vertical partition with a window located at the bottom of the partition and the nozzle is connected to the heated air chamber and directed into the combustion chamber in the center of the window with the possibility of the exit of gaseous products of the combustion chamber countercurrent torch at the nozzle towards the chimney.

Преимущественное выполнение инсинератора заключается в том, что люк выгрузки золы под колосниковой решеткой имеет емкость для сбора пиролизной смолы.An advantageous embodiment of the incinerator is that the ash discharge hatch under the grate has a capacity for collecting pyrolysis resin.

Решение технической задачи позволяет упростить конструкцию инсинератора, повысить эффективность сжигания отходов за счет загрузки мусора в топочную камеру без выключения инсинератора и в большем объеме при использовании одинаковой мощности факела форсунки.The solution to the technical problem allows us to simplify the design of the incinerator, to increase the efficiency of waste incineration by loading garbage into the combustion chamber without turning off the incinerator and to a greater extent when using the same nozzle torch power.

Инсинератор, см. Фиг. 1, содержит вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала 1 с закрываемым люком для загрузки 2 мусора 3 и закрываемым люком для выгрузки золы 4, сообщенный с атмосферой дымоход 5 и форсунку 6, топочная камера 1 и дымоход 5 разделены вертикальной перегородкой 7 с окном 8, расположенным в нижней части перегородки 7, форсунка 6 соединена с камерой подогретого воздуха 9 и направлена в топочную камеру 1 по центру окна 8 с возможностью выхода газообразных продуктов топочной камеры 1 противотоком факелу форсунки 6 в сторону дымохода 5, люк выгрузки золы 4 под колосниковой решеткой 10 имеет емкость 11 для сбора пиролизной смолы.Incinerator, see FIG. 1, comprises a vertically located combustion chamber of heat-insulating material 1 with a lockable hatch for loading 2 debris 3 and a lockable hatch for unloading ash 4, a chimney 5 and nozzle 6 connected to the atmosphere, the furnace chamber 1 and chimney 5 are separated by a vertical partition 7 with a window 8, located in the lower part of the partition 7, the nozzle 6 is connected to the heated air chamber 9 and directed into the combustion chamber 1 in the center of the window 8 with the possibility of the exit of gaseous products of the combustion chamber 1 countercurrent to the nozzle 6 to the side of the torch ohoda 5, discharging ash hatch 4 under the grate 10 has a container 11 for collecting the pyrolysis tar.

Инсинератор работает следующим образом:The incinerator works as follows:

Открывают дверцу люка 2 в верхней части топочной камеры 1 и через него загружают в топочную камеру 1 мусор 3. Закрывают дверцу люка 2. Люк выгрузки золы 4 в нижней части топочной камеры 1 закрыт.При подаче подогретого воздуха из камеры 9 включают форсунку 6, которая направлена в топочную камеру 1 по центру окна 8 с возможностью выхода газообразных продуктов топочной камеры противотоком факелу форсунки в сторону дымохода 5. Необходимый для горения воздух в подогретом виде из камеры 9 подается в топочную камеру 1 по центру окна 8. Под действием пламени факела 13 форсунки 6 топочная камера 1 раскаляется. Мусор 3, находящийся в топочной камере 1, под действием высоких температур по всему объему камеры разлагается и сгорает. Образовавшиеся газообразные продукты 12 противотоком факелу форсунки 6 направляются в сторону дымохода 5, на своем пути встречаются с подогретым воздухом из камеры 9, встречные потоки сильно турбулизируются, температура в зоне окна 8, в зоне дожига, топочной камеры 1, достигает более 1300°C. При этих температурах происходит полное сгорание газообразных продуктов. По мере накопления золы в нижней части топочной камеры, не выключая факела форсунки 6, открывают люк выгрузки золы 4. Образовавшаяся пиролизная смола стекает в емкость 11, расположенную под колосниковой решеткой 10. По мере наполнения емкости 11 пиролизная смола сливается в топливный бак форсунки 6. В ходе работы инсинератора топочная камера загружается новой порцией, при этом факел форсунки не выключается.Open the door of the hatch 2 in the upper part of the combustion chamber 1 and through it load garbage 3 into the combustion chamber 1. Close the door of the hatch 2. The ash discharge door 4 at the bottom of the combustion chamber 1 is closed. When heated air is supplied from the chamber 9, the nozzle 6, which it is directed into the combustion chamber 1 in the center of the window 8 with the possibility of gaseous products of the combustion chamber coming out countercurrent to the nozzle torch towards the chimney 5. The necessary heating air from the chamber 9 is fed into the combustion chamber 1 in the center of the window 8. Under the influence of flames and torch 13 of the nozzle 6, the combustion chamber 1 is heated. Garbage 3, located in the combustion chamber 1, under the influence of high temperatures throughout the chamber volume decomposes and burns. The formed gaseous products 12 are directed against the torch by the nozzle 6 directed towards the chimney 5, meet with heated air from the chamber 9 on its way, the oncoming flows are highly turbulized, the temperature in the zone of the window 8, in the afterburning zone of the combustion chamber 1, reaches more than 1300 ° C. At these temperatures, complete combustion of gaseous products occurs. As the ash accumulates in the lower part of the combustion chamber, without turning off the nozzle 6 torch, the ash unloading hatch is opened 4. The resulting pyrolysis resin flows into the container 11 located under the grate 10. As the tank 11 is filled, the pyrolysis resin is discharged into the fuel tank of the nozzle 6. During the operation of the incinerator, the combustion chamber is loaded with a new portion, while the nozzle torch does not turn off.

Таким образом, заявляемый инсинератор по сравнению с прототипом имеет упрощенную конструкцию и позволяет повысить эффективность сжигания отходов за счет загрузки мусора в топочную камеру при работе инсинератора и в большем объеме при использовании одинаковой мощности факела форсунки по заявляемому объекту и прототипу. Конструкция инсинератора проста в изготовлении, безопасна и экономична, что подтверждают проведенные промышленные испытания.Thus, the inventive incinerator in comparison with the prototype has a simplified design and can improve the efficiency of burning waste by loading garbage into the combustion chamber during operation of the incinerator and in a larger volume when using the same nozzle torch power according to the claimed object and prototype. The design of the incinerator is simple to manufacture, safe and economical, as evidenced by industrial tests.

Claims

1. An incinerator comprising a vertically located combustion chamber made of heat-insulating material with lockable hatches for loading debris and unloading ash, a chimney and nozzle connected to the atmosphere, characterized in that the combustion chamber and chimney are separated by a vertical partition with a window located at the bottom of the partition, and the nozzle is connected to the heated air chamber and directed into the combustion chamber in the center of the window with the possibility of gaseous products of the combustion chamber outflowing against the nozzle to the nozzle ohoda.

2. The incinerator according to claim 1, characterized in that the ash discharge hatch under the grate has a capacity for collecting pyrolysis resin.