RU82028U1

RU82028U1 - DRUM ROTATING FURNACE FOR WASTE BURNING

Info

Publication number: RU82028U1
Application number: RU2008142238/22U
Authority: RU
Inventors: Михаил Михайлович Востриков; Дмитрий Исаакович Кофман; Александр Давыдович Чарнецкий
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Торговый дом "Турмалин"
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2008-10-15
Publication date: 2009-04-10

Abstract

1. Барабанная вращающаяся печь для сжигания отходов, содержащая установленный с возможностью вращения вокруг продольной оси цилиндрический корпус, покрытый изнутри огнеупорной футеровкой и имеющий загрузочное устройство для подачи сжигаемых отходов и разгрузочное устройство для удаления золы и шлака, а также снабжен лопатками, выполненными из стального термостойкого материала и размещенными по внутренней поверхности корпуса, при этом лопатки выполнены полыми и имеют входной канал, подсоединенный к системе нагнетания воздуха, и выходной канал для отвода воздуха, и установлены таким образом, что закрытая часть лопаток выступает над поверхностью футеровки, а входной и выходной каналы располагаются на внешней стороне корпуса. ! 2. Печь по п.1, в которой, по крайней мере, часть лопаток в части, выступающей над поверхностью футеровки, имеет одно или несколько отверстий, выполненных с возможностью выхода части проходящего через лопатки воздуха во внутренний объем печи. ! 3. Печь по п.1, в которой система нагнетания воздуха выполнена в виде установленных на корпусе печи кольцевых подводящих трубопроводов, включенных в общую подводящую магистраль, подсоединенную к нагнетателю, в качестве которого, например, может быть использован центробежный вентилятор, приводимый в действие мотором, подключенным к системе электропитания с помощью скользящих токосъемных контактов.1. A rotary rotary kiln for burning waste, comprising a cylindrical body mounted rotatably around a longitudinal axis, internally coated with a refractory lining and having a loading device for supplying combustible waste and an unloading device for removing ash and slag, and is also equipped with blades made of heat-resistant steel material and placed on the inner surface of the housing, while the blades are made hollow and have an inlet channel connected to the air discharge system, and an outlet channel for air exhaust, and are installed in such a way that the closed part of the blades protrudes above the surface of the lining, and the inlet and outlet channels are located on the outside of the casing. ! 2. The furnace according to claim 1, in which at least part of the blades in the part protruding above the surface of the lining has one or more openings configured to allow part of the air passing through the blades to enter the internal volume of the furnace. ! 3. The furnace according to claim 1, in which the air injection system is made in the form of annular supply pipes mounted on the furnace body, included in a common supply line connected to a supercharger, for example, a centrifugal fan driven by a motor can be used connected to the power supply system using sliding current collector contacts.

Description

Полезная модель относится к области сжигания отходов, в частности к конструкциям мусоросжигательных печей с использованием вращающихся барабанов и может быть использована для утилизации бытовых, промышленных отходов, и в том числе инфицированных медицинских отходов.The utility model relates to the field of waste incineration, in particular to the design of incinerators using rotary drums and can be used for the disposal of household, industrial waste, including infected medical waste.

Наиболее распространенным способом уничтожения твердых и пастообразных отходов является их сжигание, для чего используют печи различных конструкций. В том числе для этой цели используют барабанные (вращающиеся) печи. Барабанная печь имеет цилиндрический, как правило, стальной корпус, изнутри покрытый огнеупорной футеровкой, и устанавливается с небольшим наклоном в направлении перемещения сжигаемых отходов, которые подаются в печь через загрузочное устройство, через которое в печь также подается топливо и воздух. Вначале загруженные в печь отходы подсушиваются, а затем по мере прохождения вдоль печи сгорают и в виде шлака и золы попадают в разгрузочное устройство. Барабан имеет опоясывающий зубчатый венец, кинематически связанный с приводом, благодаря чему в процессе работы печи барабан вращается со скоростью примерно 0,8-2 оборота в минуту, что способствует перемешиванию отходов и их перемещению вдоль барабана. Одними из основных технических задач, которые приходится решать при создании таких барабанных печей, являются обеспечение интенсивного перемешивания отходов, способствующее более полному и быстрому сгоранию загружаемого в печь материала, и отвод тепла, поскольку сжигание отходов происходит при температуре порядка 1000°С и более, из-за чего при работе печи происходит интенсивное нагревание ее внутренней поверхности, разрушающее футеровку и существенно снижающее время эксплуатации печи,The most common way to destroy solid and paste-like waste is to incinerate it, for which they use furnaces of various designs. Including for this purpose use drum (rotary) furnaces. The drum furnace has a cylindrical, as a rule, steel body, internally coated with a refractory lining, and is installed with a slight slope in the direction of movement of the combusted waste, which is fed into the furnace through a loading device, through which fuel and air are also supplied to the furnace. First, the waste loaded into the furnace is dried, and then, as it passes along the furnace, it is burned and, in the form of slag and ash, is transferred to the unloading device. The drum has a girdle ring kinematically connected to the drive, due to which, during the operation of the furnace, the drum rotates at a speed of about 0.8-2 revolutions per minute, which contributes to the mixing of the waste and its movement along the drum. One of the main technical problems that have to be solved when creating such drum furnaces is to ensure intensive mixing of the waste, which contributes to a more complete and faster combustion of the material loaded into the furnace, and heat removal, since the waste is burned at a temperature of the order of 1000 ° C or more, - why during the operation of the furnace there is intensive heating of its inner surface, which destroys the lining and significantly reduces the operating time of the furnace,

Из а.с. SU 1291791 известна вращающая печь для сжигания отходов, содержащая вращающийся цилиндрический корпус, покрытый изнутри огнеупорной футеровкой и имеющий загрузочное устройство для подачи сжигаемых отходов и разгрузочное устройство для удаления золы и шлака. Футеровка со стороны загрузочного устройства выполнена в виде металлических концентрических обечаек, окруженных кольцевой полостью, в которую подают воздух для охлаждения этой части From A.S. SU 1291791 known rotary furnace for burning waste, containing a rotating cylindrical body, coated inside with a refractory lining and having a loading device for supplying combustible waste and a discharge device for removing ash and slag. The lining on the side of the loading device is made in the form of concentric metal shells surrounded by an annular cavity into which air is supplied to cool this part

печи. Однако в данной конструкции не обеспечивается отвод тепла от той части печи, которая футерована огнеупорным кирпичом.ovens. However, this design does not provide heat removal from the part of the furnace that is lined with refractory bricks.

Из заявки JP 54-41275 известна вращающая печь для сжигания отходов, содержащая вращающийся цилиндрический корпус, покрытый изнутри огнеупорной футеровкой и имеющий загрузочное устройство для подачи сжигаемых отходов и разгрузочное устройство для удаления золы и шлака. Отвод тепла осуществляется с поверхности печи, для чего вокруг корпуса выполнены разбитые на секции продольные полости с отверстием вблизи продольной перегородки, разделяющей полости, по направлению вращения печи. При этом нижняя часть корпуса погружена в резервуар с водой, которая по мере вращения корпуса вначале затекает в полости, нагревается от внешней поверхности и затем сливается обратно в резервуар, в котором охлаждается. Данная конструкция обеспечивает хороший теплоотвод с поверхности печи, однако внутренняя поверхность - футеровка печи остается подверженной высокотемпературному воздействию сгораемого топлива и отходов.JP 54-41275 discloses a rotary waste incinerator, comprising a rotatable cylindrical body internally coated with a refractory lining and having a loading device for supplying combustible waste and an unloading device for removing ash and slag. Heat is removed from the surface of the furnace; for this purpose, longitudinal cavities divided into sections are made around the housing with an opening near the longitudinal partition separating the cavities in the direction of rotation of the furnace. In this case, the lower part of the casing is immersed in a reservoir of water, which, as the casing rotates, first flows into the cavity, heats up from the outer surface, and then merges back into the reservoir in which it is cooled. This design provides good heat dissipation from the furnace surface, however, the inner surface - the lining of the furnace remains exposed to high temperature effects of combustible fuel and waste.

Из патента SU 222283 известна печь для сжигания мусора, содержащая вращающийся цилиндрический корпус, покрытый изнутри огнеупорной футеровкой, и имеющий загрузочное устройство для подачи сжигаемых отходов и разгрузочное устройство для удаления золы и шлака. Футеровка печи имеет равномерно расположенные по окружности и выступающие внутрь печи кирпичи, образующие продольные ребра, в которых выполнены каналы для подвода в печь воздуха. Ребра при вращении печи обеспечивают перемешивание сжигаемых отходов, а подаваемый воздух интенсифицирует процесс горения. Кроме того, подводимый от свода печи воздух обеспечивает отвод тепла от свода как наиболее нагретой части печи, что снижает неравномерность нагрева и увеличивает срок эксплуатации печи. Однако, поскольку в данной печи происходит только перераспределение тепла, отвод избыточного тепла остается актуальной задачей. Патент SU 222283 может быть принят за прототип.From the patent SU 222283, a waste incinerator is known, comprising a rotating cylindrical body, internally coated with a refractory lining, and having a loading device for supplying combustible waste and an unloading device for removing ash and slag. The lining of the furnace has bricks uniformly spaced around the circumference and protruding into the furnace, forming longitudinal ribs in which channels are made for supplying air to the furnace. The fins during the rotation of the furnace provide mixing of the combusted waste, and the supplied air intensifies the combustion process. In addition, air supplied from the roof of the furnace provides heat removal from the roof as the most heated part of the furnace, which reduces the unevenness of heating and increases the life of the furnace. However, since only heat redistribution occurs in this furnace, the removal of excess heat remains an urgent task. Patent SU 222283 can be taken as a prototype.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции барабанной печи для сжигания отходов, обеспечивающей одновременно интенсивное перемешивание сжигаемых отходов и эффективный отвод тепла от внутреннего объема печи, увеличивающий срок ее эксплуатации без ремонта по замене футеровки.The task to which the claimed utility model is directed is to create a design of a drum furnace for burning waste, providing both intensive mixing of the burned waste and efficient removal of heat from the internal volume of the furnace, increasing its life without repair for lining replacement.

Заявляемая барабанная печь для сжигания отходов содержит установленный с возможностью вращения вокруг продольной оси цилиндрический корпус, покрытый The inventive drum furnace for burning waste contains mounted with the possibility of rotation around the longitudinal axis of the cylindrical body, coated

изнутри огнеупорной футеровкой, и имеющий загрузочное устройство для подачи сжигаемых отходов и разгрузочное устройство для удаления золы и шлака. Также корпус снабжен лопатками, выполненными из стального термостойкого материала и размещенными по внутренней поверхности корпуса. При этом лопатки выполнены полыми и имеют входной канал, подсоединенный к системе нагнетания воздуха, и выходной канал для отвода воздуха, и установлены таким образом, что закрытая часть лопаток выступает над поверхностью футеровки, а входной и выходной каналы располагаются на внешней стороне корпуса.inside with a refractory lining, and having a loading device for supplying combustible waste and an unloading device for removing ash and slag. The case is also equipped with blades made of heat-resistant steel material and placed on the inner surface of the case. The blades are hollow and have an inlet channel connected to the air injection system and an outlet channel for venting air, and are installed so that the closed part of the blades protrudes above the surface of the lining, and the inlet and outlet channels are located on the outside of the casing.

Благодаря описанной конструкции во время работы печи при ее вращении сжигаемые отходы подхватываются размещенными по внутренней поверхности корпуса лопатками, чем обеспечивается перемешивание отходов и интенсифицируется процесс их сгорания. Одновременно с этим через эти лопатки, соприкасающиеся с горящим материалом, обеспечивается отвод избыточной тепловой энергии от внутреннего объема печи. При этом за счет выполнения лопаток полыми. и пропускания по ним воздуха от системы нагнетания воздуха, обеспечивается их охлаждение, что приводит в результате к повышению их надежности и увеличению срока службы.Due to the described construction, during operation of the furnace during its rotation, the combusted waste is picked up by the blades placed on the inner surface of the casing, which ensures the mixing of the waste and intensifies the process of its combustion. At the same time, through these blades in contact with the burning material, excess heat is removed from the internal volume of the furnace. Moreover, due to the execution of the blades hollow. and passing air through them from the air injection system, their cooling is ensured, which leads to an increase in their reliability and an increase in the service life.

Дополнительно, по крайней мере, часть лопаток в части, выступающей над поверхностью футеровки, может иметь одно или несколько отверстий, выполненных с возможностью выхода части проходящего через лопатки воздуха во внутренний объем печи. Тем самым можно обеспечить подачу дополнительного окислителя, интенсифицирующего процесс сгорания отходов.Additionally, at least part of the blades in the part protruding above the surface of the lining may have one or more holes configured to allow part of the air passing through the blades to enter the internal volume of the furnace. Thus, it is possible to supply an additional oxidizing agent, intensifying the waste combustion process.

Система нагнетания воздуха может быть выполнена в виде установленных на корпусе печи кольцевых подводящих трубопроводов, включенных в общую подводящую магистраль, подсоединенную к нагнетателю, в качестве которого, например, может быть использован центробежный вентилятор, приводимый в действие мотором, подключенным к системе электропитания с помощью скользящих токосъемных контактов. Установка системы нагнетания воздуха и особенно вентилятора непосредственно на корпусе печи, позволяет выполнить печь автономной.The air injection system can be made in the form of ring supply pipelines mounted on the furnace body, included in a common supply line connected to a supercharger, for example, a centrifugal fan driven by a motor connected to a power supply system using sliding current collector contacts. The installation of an air injection system, and especially a fan, directly on the furnace body allows the furnace to be autonomous.

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.The inventive utility model is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 схематично представлена заявляемая печь, вид сбоку, с системой воздушного охлаждения лопаток.Figure 1 schematically shows the inventive furnace, side view, with an air cooling system for the blades.

На фиг.2 показан вид сверху печи, представленной на фиг.1.Figure 2 shows a top view of the furnace shown in figure 1.

На фиг.3 показано сечение по А-А печи, представленной на фиг.1 и 2.Figure 3 shows a section along aa of the furnace shown in figures 1 and 2.

На фиг.4 показано сечение по Б-Б печи, представленной на фиг, 1 и 2.Figure 4 shows a section along BB of the furnace shown in Figs. 1 and 2.

На фиг.5 показана лопатка, используемая в системе воздушного охлаждения, установленная в печи; лопатка показана в сечении по В-В, указанном на фиг, 2. На фиг.6 показана лопатка отдельно в сечении по Г-Г, указанном на фиг, 5. Барабанная печь 1 для сжигания отходов (см. Фиг.1-4) имеет вытянутый цилиндрический корпус 2 со стальной наружной оболочкой 3 и с внутренней футеровкой 4, выполненной кирпичом. С одного торца печь 1 имеет загрузочное устройство 5 для подачи в печь сжигаемых отходов, а с другого торца - разгрузочное устройство 6 для выгрузки золы и шлака, остающихся после сгорания отходов. Печь 1 устанавливается с небольшим наклоном в направлении перемещения сжигаемых отходов, которые подаются через загрузочное устройство 1, через которое в печь также подается топливо и воздух в качестве окислителя для поддержания процесса горения. Корпус 2 печи 1 имеет опоясывающий зубчатый венец 7, кинематически связанный с электроприводом (не показан) и обеспечивающий вращение корпуса печи вокруг продольной оси 8.Figure 5 shows the blade used in the air cooling system installed in the furnace; the blade is shown in cross-section along BB shown in FIG. 2. FIG. 6 shows the blade separately in cross-section along GG indicated in FIG. 5. Drum furnace 1 for waste incineration (see FIGS. 1-4) has an elongated cylindrical body 2 with a steel outer shell 3 and with an inner lining 4 made of brick. From one end, the furnace 1 has a loading device 5 for feeding combustible waste to the furnace, and from the other end, a discharge device 6 for unloading the ash and slag remaining after the combustion of waste. The furnace 1 is installed with a slight slope in the direction of movement of the combusted waste, which is fed through the charging device 1, through which fuel and air are also supplied to the furnace as an oxidizing agent to maintain the combustion process. The housing 2 of the furnace 1 has a girdle gear 7, kinematically connected with an electric drive (not shown) and providing rotation of the furnace body around the longitudinal axis 8.

В корпусе 2 установлено множество лопаток 9, выполненных из стали. Лопатки 9 (см. фиг.5 и фиг.6) выполнены в виде полого корпуса 10, разделенного перегородкой 11 на две сообщающиеся полости 12 и 13, имеющие подводящий 14 и отводящий 15 штуцеры соответственно, образующие входной канал для подсоединения к системе нагнетания воздуха и выходной канал для отвода воздуха. Лопатки 9 установлены таким образом, что закрытая часть лопаток выступает над поверхностью футеровки 4, а штуцеры 14 и 15 расположены на внешней стороне оболочки 3 корпуса 2. Лопатки 9 через штуцеры 14 подсоединены к системе нагнетания воздуха, состоящей из кольцевых подводящих трубопроводов 16, включенных в общую подводящую магистраль 17, подсоединенную к нагнетателю, в качестве которого, например, может быть использован центробежный вентилятор 18, приводимый в действие мотором 19 и подключенный к системе электропитания с помощью скользящих токосъемных контактов 20. Штуцер 15 остается открытым.In the housing 2 there are many blades 9 made of steel. The blades 9 (see Fig. 5 and Fig. 6) are made in the form of a hollow body 10, divided by a partition 11 into two communicating cavities 12 and 13, having a supply 14 and a discharge 15 fittings, respectively, forming an inlet channel for connection to an air discharge system and outlet channel for air exhaust. The blades 9 are installed in such a way that the closed part of the blades protrudes above the surface of the lining 4, and the fittings 14 and 15 are located on the outer side of the shell 3 of the housing 2. The blades 9 through the fittings 14 are connected to an air discharge system consisting of annular supply pipelines 16 included in a common supply line 17 connected to a supercharger, for example, a centrifugal fan 18 driven by a motor 19 and connected to a power supply system using sliding currents can be used removable contacts 20. The fitting 15 remains open.

Печь работает следующим образом. Отходы через загрузочное устройство 5 подаются в печь, в которую дополнительно с помощью распыливающих форсунок (не показаны) подается топливо, а также подается воздух как окислитель для поддержания горения. За счет установки печи с небольшим наклоном в сторону разгрузочного устройства 6 и вращения корпуса 2 отходы, перемешиваясь, The furnace operates as follows. Waste through the loading device 5 is fed into the furnace, which is additionally supplied with fuel nozzles (not shown), and air is also supplied as an oxidizing agent to maintain combustion. Due to the installation of the furnace with a slight slope towards the discharge device 6 and rotation of the housing 2, the waste, mixing,

перемещаются от загрузочного устройства 5 к разгрузочному устройству 6. По мере перемещения отходы вначале высушиваются, а затем сгорают. Остаточные продукты горения - зола и шлак удаляются из разгрузочного устройства 6. При сгорании отходов температура в печи достигает порядка 1000°С и более.They move from the loading device 5 to the unloading device 6. As they move, the waste is first dried and then burned. Residual combustion products - ash and slag are removed from the unloading device 6. When the waste is burned, the temperature in the furnace reaches about 1000 ° C or more.

Во время работы печи лопатки 9, распределенные по поверхности футеровки 4, способствуют лучшему перемешиванию отходов и соответственно интенсифицируют процесс их горения. Также с помощью лопаток 9 обеспечивается отвод избыточного тепла от внутреннего пространства печи. Нагнетаемый вентилятором 18 воздух, проходя лопатки 9, нагревается от стенок корпуса 10 лопаток 9, соприкасающихся с горящими отходами, забирая часть тепловой энергии, и выпускается через отводящие штуцеры 15 в атмосферу. Перегородка 11, разделяющая полый корпус 10 лопатки 9 на две сообщающиеся полости 12 и 13, способствует более эффективному теплообмену за счет создания направленного воздушного потока 20, омывающего изнутри стенки корпуса 10 лопатки 9.During operation of the furnace, the blades 9, distributed over the surface of the lining 4, contribute to better mixing of the waste and, accordingly, intensify the process of burning it. Also, with the help of the blades 9, excess heat is removed from the interior of the furnace. The air pumped by the fan 18, passing through the blades 9, is heated from the walls of the casing 10 of the blades 9 in contact with burning waste, taking part of the thermal energy, and is released through the exhaust nozzles 15 into the atmosphere. The partition 11, dividing the hollow body 10 of the blade 9 into two communicating cavities 12 and 13, contributes to a more efficient heat transfer by creating a directed air flow 20, washing the inside of the wall of the housing 10 of the blade 9.

Дополнительно, по крайней мере, часть лопаток 9 может иметь одно или несколько отверстий 21, выполненных с возможностью выхода части проходящего через лопатки воздуха во внутренний объем печи. Поступающий в печь из отверстий 21 воздух 22 обеспечивает подачу дополнительного окислителя, интенсифицирующего процесс сгорания отходов.Additionally, at least part of the blades 9 may have one or more openings 21 configured to allow part of the air passing through the blades to exit into the internal volume of the furnace. The air 22 entering the furnace from the openings 21 provides an additional oxidizing agent to intensify the waste combustion process.

Таким образом, при работе заявляемой барабанной печи, снабженной лопатками и системой их воздушного охлаждения, выполненными описанным образом, обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в том, что одновременно обеспечивается интенсивное перемешивание сжигаемых отходов и эффективный отвод тепла от внутреннего объема печи, увеличивающий срок ее эксплуатации без ремонта по замене футеровки.Thus, when the inventive drum furnace equipped with blades and their air cooling system, made as described, ensures the achievement of the technical result, which consists in the fact that at the same time intensive mixing of the burned waste and efficient removal of heat from the internal volume of the furnace, increasing its life without repair to replace the lining.

Claims

1. A rotary rotary kiln for burning waste, comprising a cylindrical body mounted rotatably around a longitudinal axis, internally coated with a refractory lining and having a loading device for supplying combustible waste and an unloading device for removing ash and slag, and is also equipped with blades made of heat-resistant steel material and placed on the inner surface of the housing, while the blades are made hollow and have an inlet channel connected to the air discharge system, and an outlet channel for air exhaust, and are installed in such a way that the closed part of the blades protrudes above the surface of the lining, and the inlet and outlet channels are located on the outside of the casing.

2. The furnace according to claim 1, in which at least part of the blades in the part protruding above the surface of the lining has one or more openings configured to allow part of the air passing through the blades to enter the internal volume of the furnace.

3. The furnace according to claim 1, in which the air injection system is made in the form of annular supply pipes mounted on the furnace body, included in a common supply line connected to a supercharger, for example, a centrifugal fan driven by a motor can be used connected to the power supply system using sliding current collector contacts.