RU26837U1 - Установка для термической переработки нефтешламов - Google Patents

Description

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

НЕФТЕШЛАМОВ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам для переработки отходов и может быть использовано при переработке сжиганием промышленных и бытовых отходов.

Известен инсинератор (См. Патент РФ №2087803, М.кл. F23G 5/00, опубл. 20.08.97), содержащий вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала с люком в верхней части для загрузки мусора и по крайней мере одну форсунку, причем внутри топочной камеры 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, а в нижней части камеры сжигания размещен закрываемый люк для выгрузки золы.

Недостатком такого устройства являются ограниченные возможности применения и высокая материалоемкость и себестоимость.

Данный не достаток обусловлен конструктивными особенностями устройства.

Известна также принятая за прототип установка (См., например полезную модель №12458, МПК F 23 В 1/34, 1999), включающая бункер с сопряженной камерой сгорания, сформированной наклоненной наружной стенкой и центральным коническим воздухораспределителем, формообразующие стенки камеры сгорания выполнены перфорированными и укреплены вниз с кольцевым зазором между собой. К стенкам камеры сгорания подается окисляющий воздух через дисковый решетчатый воздухораспределитель, смонтированный в цилиндре частично по высоте, охватывающем у основания камеру сгорания. Воздух предварительно нагретый в рекуперативном теплообменнике типа труба в трубе,

F 23 G 5/08, 5/14

сформированном патрубками подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения подается во вторую камеру сжигания через патрубки подачи с помощью вытяжного вентилятора, смонтированного на патрубке подачи воздуха Несгоревшие остатки попадают бункер через кольцевой зазор основания камеры сгорания.

Недостатком такого устройства являются низкая производительность, низкая технологичность изготовления, надежность и высокая материалоемкость, трудоемкость и себестоимость транспортировки и монтажа составляющих элементов.

Данный недостаток обусловлен конструктивными особенностями основания и конструктивных формой составляющих элементов железобетонных коробчатых блоков.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение материалоемкости, себестоимости, трудоемкости транспортировки и монтажа, повышение технологичности изготовления, надежности и долговечности, надежности системы газоочистки, обеспечение безопасности и безотходности производства.

Поставленный технический результат достигается тем, что в известной установке для термической переработки нефтешламов, содержащей загрузочный бункер, патрубки подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, вытяжной вентилятор, согласно полезной модели, она дополнительно содержит, пиролизную камеру, по меньшей мере два связанных между собой циклона, нейтрализатор, инжектор и связанный с загрузочным бункером оснащенный приводом конвейер, соединенный с упомянутой выше, оснащенной электродами и системой подачи воздуха пиролизной камерой, связанной с инжектором, соединенным патрубком отвода газообразных продуктов, с одним из циклонов, при этом второй циклон связан с нейтрализатором, соединенным с патрубком отвода газообразных продуктов, содержащим вытяжной вентилятор, являющимся одновременно дымососом, упомянутые циклоны выполнены в виде

10014 LLSJQI

вертикально установленных цилиндрических камер, имеющих конусное сужение в нижних частях, причем в верхних цилиндрических частях циклоны связаны между собой патрубком отвода газообразных продуктов, а в нижних частях - посредством разгрузочного устройства, оснащенного вентилятором, пиролизная камера выполнена в виде U-образной трубы, конвейер выполнен винтовым, система подачи воздуха в пиролизную камеру, выполнена в виде связанного с компрессорами ресивера соединенного с помощью патрубков подачи воздуха с пиролизной камерой сгорания, нейтрализатор выполнен в виде полого цилиндра, заполненного наполнителем, в качестве наполнителя используется железная стружка, разгрузочное устройство выполнено в виде оснащенного вентилятором закрытого наклонного желоба, связанного с циклонами посредством вертикальных патрубков, причем корпуса составных частей установки, как то: камера сгорания, патрубки подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, пиролизная камера, циклоны, инжектор и конвейер, разгрузочное устройство выполнены в виде полых цилиндров, связанных между собой посредством фланцевых соединений.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от известных аналогов и прототипа, выполнение предложенной установки для термической переработки нефтешламов в виде оснащенной электродами и системой подачи воздуха пиролизной камерой, связанной с инжектором, соединенным патрубком отвода газообразных продуктов горения с циклонами и затем с нейтрализатором, выполненным в виде полого цилиндра, заполненного наполнителем, где в качестве наполнителя используется железная стружка. Во время работы установки между электродами каждой пары возникают электрические дуги, при помощи, которых осуществляется поддержание необходимого температурного режима по всему объему пиролизной камеры, что ускоряет процесс термической переработки нефтешламов. В результате прохождения

воздушно - шламовой смеси через высокотемпературные зоны вокруг дуговых разрядов происходит частичное сжигание нефтешлама, что обеспечивает поддержание определенной температуры необходимой для газификации остальной части шлама по всему объему пиролизной камеры. При попадании в первую высокотемпературную зону происходит разогрев нефтешламо-воздушной смеси, частичное ее сжигание, что обеспечивает повышение температурного режима в зоне реакции и первоначальная газификация (пиролиз) углеводородной составляющей шлама. В результате дальнейшего движения нефтешлам попадает во вторую высокотемпературную зону, где происходит дальнейшая газификация шлама, в результате чего образуется горючий газ. Продукты горения и пиролиза в смеси с минеральной частью шлама проходя через инжектор «вдуваются в патрубок отвода газообразных продуктов горения, куда дополнительно подается под давлением воздух и происходит полное сгорание горючего газа и остатков органической части, что гарантирует полную безотходность производства, поскольку от нефтешлама остается только чистый песок. Продукты горения вместе минеральной составляющей поступают через патрубок отвода газообразных продуктов горения в первый циклон, где происходит их разделение на минеральный остаток (песок), который через нижнюю конусную части циклонов ссыпается в транспортный контейнер через закрытый наклонный желоб, обеспечивающий безопасное складирование неостывшего после циклонов песка. Дымовые газы газообразные продукты горения за счет разряжения создаваемого вентилятором вытяжки поступают в нейтрализатор с металлической стружкой в качестве наполнителя, где происходит их очистка от вредных примесей перед выбросом в атмосферу, что исключает загрязнение атмосферы, обеспечивая безопасность и безотходность производства. Выполнение корпуса, составных частей установки, как то: патрубки подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, пиролизная камера, циклоны, инжектор и конвейер, разгрузочное устройство выполнены в виде

jjOOJLJiUfo

полых цилиндров, связанных между собой посредством фланцевых соединений, обеспечивает ее технологичное, быстрое и качественное изготовление. Все составляющие предложенной установки выполнены в виде полых цилиндрических элементов (труб), с фланцами, что значительно снижает материалоемкость, упрощает сборку и снижает себестоимость установки, позволяет монтировать установку в контейнеры составляющими узлами, что снижает трудоемкость транспортировки, монтажа-демонтажа. Простота изготовления установки способствует быстрому восстановлению установки в случае ее поломки, поскольку изготовление многих составляющих не требует специального оборудования.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения «Установка для термической переработки нефтешламов не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию новизна.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели «Установка для термической переработки нефтешламов, может быть многократно использована в производстве подобных конструкций, с получением технического результата, заключающегося в полном улучшении эксплуатационных качеств и повышения надежности, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «промышленная применимость.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется примером конкретного выполнения, где

На фиг. 1 изображена схема установки для термической переработки нефтешламов;

На фиг. 2 - схема установки для термической переработки нефтешламов в плане;

пиролизную камеру и патрубок 4 подачи воздуха в патрубок 5 сгорания и. отвода газообразных продуктов горения. Установка содержит также патрубки 6, 7, 8, соответственно, из патрубка 5 сгорания и отвода газообразных продуктов горения, циклона 9, циклона 10 и нейтрализатора 11. Пиролизная камера 2 предназначена для высокотемпературной переработки нефтешламов и представляет собой U - образную трубу диаметром 205 мм. Между пиролизной камерой 2 и патрубком 5 сгорания и отвода газообразных продуктов, установлен инжектор 12. Загрузочный бункер 1 связан с винтовым конвейером 13, который приводится в действие от привода 14, содержащего электрический двигатель 15 и редуктор 16. Винтовой конвейер 13 соединен с оснащенной электродами 17 и системой подачи воздуха 18 пиролизной камерой 2. Система подачи воздуха 18 включает в себя: компрессорные установки 19, воздушный ресивер 20, патрубки 3 подачи воздуха в пиролизную камеру и патрубки 4 подачи воздуха в патрубок 5 сгорания и отвода газообразных продуктов горения, форсунки и краны управления воздухоподачей (на схеме не показаны). Система подачи воздуха 18 предназначается для подачи воздуха в необходимом объеме и при определенном давлении в зону реакции. В систему воздухоподачи также входят контрольно-измерительные приборы (на схеме не показаны), регулирующие подачу воздуха, предусматривающие: измерение и регулирование давления воздуха, изменение скорости реакций. Пиролизная камера 2 связана с инжектором 12, который соединен с патрубком 5 сгорания и отвода газообразных продуктов горения, связанным с циклоном 9 при этом второй циклон 10 связан с нейтрализатором 11, связанным в свою очередь патрубком отвода газообразных продуктов горения 8, содержащим электрический центробежный вентилятор принудительной вытяжки 21, являющимся дымососом. Нейтрализатор выполнен в виде полого цилиндра, заполненного химическим реагентом, в качестве которого используется закись железа, и предназначен для очистки газовых выбросов, образующихся в результате реакций, протекающих в

пиролизной камере 2, от вредных примесей. Циклоны 9 и 10 выполнены в виде вертикально установленных цилиндрических камер, имеющих конусное сужение 22 в нижних частях. В верхних цилиндрических частях циклоны 9 и 10 связаны между собой, соответственно, патрубками 6 и 7 отвода газообразных продуктов горения, а в нижних частях - посредством разгрузочного устройства 23, которое выполнено в виде оснащенного осевым вентилятором разгрузки 24 закрытого наклонного желоба 25, связанного с циклонами 6 и 7 посредством вертикального 26 и 27 патрубков, соответственно. В состав установки для термической переработки нефтешламов входит помещение вспомогательных агрегатов на схеме не показано), предназначенное для размещения трансформаторов, блока питания, пусковой и защитной аппаратуры, щита управления и электрических коммуникаций. Электрооборудование установки предназначено для приведения в действие и управления работой блока питания, системы воздухоподачи, а также электрического центробежного вентилятора принудительной вытяжки, осевого вентилятора разгрузки, а также вентилятора охлаждения блока питания (не показаны), и включает в себя помимо них комплект датчиков пусковой и защитной аппаратуры, пульт управления объединенных электрическими коммуникациями в единую систему.

Устройство работает следующим образом.

Для создания необходимого объема нефтешлама с целью обеспечения непрерывной подачи его на переработку из загрузочного бункера 1, V 2,5м3 в пиролизную камеру 2, осуществляется его непрерывная подача с определенной скоростью при помощи винтового конвейера 13 (шнека), привод 14 которого осуществляется от электрического двигателя 15 через редуктор 16 и цепную передачу (на схеме не показана). Подаваемый конвейером шлам поступает в U-образную пиролизную камеру 2, где он подхватывается воздушным потоком, создаваемый системой подачи воздуха 18, включающей в себя: компрессорные установки 19, воздушный ресивер

20, патрубки 3 и 4 подачи воздуха. Таким образом, создается воздушно шламовая смесь, которая движется по пиролизной камере 2. На пути движения нефтешлама внутри пиролизной камеры 2 установлены две пары электродов 17. При этом между электродами каждой пары возникают электрические дуги, при помощи, которых осуществляется поддержание необходимого температурного режима по всему объему пиролизной камеры 2. Регулировка зазора между электродами, т.е силы тока дуги, а следовательно и температуры внутри камеры производится вручную при помощи винтового привода или автоматически. В результате прохождения воздушно - нефтешламовой смеси через высокотемпературные зоны вокруг дуговых разрядов происходит частичное сжигание нефтешлама, что обеспечивает поддержание определенной температуры необходимой для газификации остальной части шлама по всему объему пиролизной камеры. При попадании в первую высокотемпературную зону происходит разогрев нефтешламо-воздушной смеси, частичное ее сжигание, что обеспечивает повышение температурного режима в зоне реакции и первоначальная газификация (пиролиз) углеводородной составляющей шлама. В результате дальнейшего движения воздушно - нефтешламовая смесь попадает во вторую высокотемпературную зону, где происходит дальнейшая газификация шлама, в результате чего образуется горючий газ. Продукты горения и пиролиза в смеси с минеральной частью нефтешлама проходя через инжектор «вдуваются патрубок 6 сгорания и отвода газообразных продуктов или, можно сказать, патрубок «дожига и отвода газообразных продуктов, куда дополнительно подается под давлением воздух. Здесь происходит сжигание образующегося в результате пиролиза горючего газа и остатков органической части. Продукты горения вместе минеральной составляющей с поступают через патрубок 6 отвода газообразных продуктов горения в первый циклон 9, где происходит их разделение на минеральный остаток - песок, который через нижнюю конусную часть 22 циклона 9 ссыпается в закрытый наклонный желоб 25, где подхватывается воздушным

потоком, создаваемым осевым вентилятором разгрузки 24, и выносится в закрытые транспортные контейнеры или тележки, и на дымовые газы которые в смеси с небольшим количеством минерального остатка попадают через патрубок 7 отвода газообразных продуктов горения во второй циклон 10. Здесь происходит окончательная очистка дымового выброса от минеральной составляющей, которая также поступает в отвал через наклонный разгрузочный желоб 25. Дымовые газы за счет разряжения создаваемого вентилятором вытяжки поступают в нейтрализатор, в котором используется в качестве наполнителя металлическая стружка, в нейтрализаторе происходит их очистка от вредных примесей, а затем очищенный дымовой газ выводится в атмосферу.

Предложенная полезная модель «Установка для термической переработки нефтешламов позволит снизить трудоемкость ее транспортировки и монтажа, себестоимость, в том числе процесса термической переработки нефтешламов, снизить ее материалоемкость, повысить технологичность изготовления, надежность и долговечность, обеспечить безопасность и безотходность производства.

$jQO№%W

Claims (8)

1. Установка для термической переработки нефтешламов, содержащая загрузочный бункер, патрубки подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, вытяжной вентилятор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пиролизную камеру, по меньшей мере, два связанных между собой циклона, инжектор и связанный с загрузочным бункером, оснащенный приводом конвейер, соединенный с упомянутой выше, оснащенной электродами и системой подачи воздуха пиролизной камерой, связанной с инжектором, соединенным патрубком отвода газообразных продуктов горения с одним из циклонов, при этом второй циклон связан с патрубком отвода газообразных продуктов, содержащим вытяжной вентилятор, являющийся дымососом, упомянутые циклоны выполнены в виде вертикально установленных цилиндрических камер, имеющих конусное сужение в нижних частях, причем в верхних цилиндрических частях циклоны связаны между собой патрубками отвода газообразных продуктов горения, а нижних частях - посредством разгрузочного устройства, оснащенного вентилятором.

2. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что пиролизная камера выполнена в виде U-образной трубы.

3. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что конвейер выполнен винтовым.

4. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что система подачи воздуха в пиролизную камеру выполнена в виде связанного с компрессорами ресивера, который соединен с помощью патрубков подачи воздуха с пиролизной камерой.

5. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит выполненный в виде полого цилиндра, заполненного наполнителем, нейтрализатор, который установлен в патрубке отвода газообразных продуктов, содержащем вытяжной вентилятор, являющийся дымососом.

6. Установка для термической переработки нефтешламов по любому из п.1 или 5, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя используется металлическая стружка.

7. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что разгрузочное устройство выполнено в виде оснащенного вентилятором закрытого наклонного желоба, связанного с циклонами посредством патрубков.

8. Установка для термической переработки нефтешламов по п.1, отличающаяся тем, что корпуса составных частей установки, а именно патрубки подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, пиролизная камера, циклоны, инжектор и конвейер, разгрузочное устройство, выполнены в виде полых цилиндров, связанных между собой посредством фланцевых соединений.