САЭ С35 СО 4
/ кшпкнж Изобретение относитс к устройствам дл обезвреживани жидких технологических отходов огневым методом и может быть использовано в химической , нефтехимической, электротехнической промышленности и других отрас л х народного хоз йства, где образуютс горючие отходы и необходим широкий диапазон измерени нагрузки. Известны устройства барботажного типа дл бесфорсуночного сжигани жидких производственных отходов, содержащие ванну с барботажной решеткой и камеру сгорани с соплами вторичного воздуха, работающие по принципу распыливани веществ со свободной поверхности за счет продувани сло жидкости газовым потоком l . Недостатком указанных устройств вл етс невозможность глубокого регулировани производительности устройства, так как с изменением ско рости барботажа мен етс не только величина нагрузки, но и высота газо- жидкостного сло . В этом случае при повышенных нагрузках ухудшаетс полнота огневой обработки веществ за счет сокращени размеров сепарационной пред пламенной зоны (ухудшение распыливани отходов). При пониженных нагрузках уменьшение высоты газожидкостного сло может вызвать пережог решетки , что снижает надежность устройств Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому вл етс устройство дл сжигани жидких отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой и неподвижной кольцевой цилиндрической обечайкой, форкамерус подвод щим воздуховодом и соплами вторичного воздуха. Кольцева обечайка обеспечивает посто нство высоты газожидкостного сло в ванне в широком диапазоне изменени нагрузки независиМО от начальной (небарботируемой) высоты сло отходов и скорости барботажного агента 2 . Недостатком известного технического решени вл етс невозможность эффективного бесфорсуночного сжигани жидких отходов в услови х широко го диапазона изменени нагрузки (30200% ). Увеличение производительности горелочного устройства вьш1е 120-130% затруднительно из-за ограниченных ъоз можностей установленного вентил тора (по напору и расходу воздуха). Если же резерв по воздуху имеетс , товозможен срыв факела за счет повышенных скоростей вторичного воздуха при посто нном сечении сопел (более 40 м/с), что нарушает работоспособность устройства. Уменьшение производительности известного устройства ниже 70-80% невозможно из-за уменьшени скорости вторичного дуть до значений ниже 20 м/с, что ухудшает смесеобразование в предпламенной зоне и, как следствие, снижает полноту огневой обработки отхода (ухудшение надежности процесса обезвреживани ) . Цель изобретени - обеспечение полноты огневой обработки отходов и устойчивости процесса обезвреживани веществ при нагрузках, значительно отличающихс от номинальной, за счет изменени в зависимости от производительности устройства поперечного сечени кольцевого канала, через который вводитс в зону, горени вторичный воздух. Указанна цель достигаетс тем, что устройство дл сжигани жидких отходов, содержащее ванну с барботажной решеткой и кольцевой цилиндрической обечайкой, форкамеру и подвод щий короб вторичного воздуха, снабжено размещенной в ванне барботажа поплавковой емкостью, соединенной с нижней кромкой обечайки, при этом диаметр обечайки составл ет 1,11 ,2 диаметра форкамеры, и подвод щий короб вторичного воздуха соединен с ванной. Соединение цилиндрической обечайки с поплавковой емкостью позвол ет в зависимости от начального уровн тходов измен ть положение верхней границы газожидкостного сло по отошению к нижней кромке форкамеры, как следствие, в зависимости от роизводительности устройства изме ть сечение дл ввода вторичного оздуха в зону горени . Соединение одвод щего короба вторичного воздуа с ванной барботажа позвол ет отазатьс от специальных сопел вторичого воздуха и упростить конструкцию стройства. Диаметр форкамеры приниаетс меньше, чем диаметр обечайки л улучшени смесеобразовани в адслоевой зоне. На чертеже представлена конструки устройства. 31 Устройство содержит ванну барботажа 1, снабженную барботажной решеткой 2 и патрубком 3 и 4 соответственно дл подачи жидких отходов и барботаленого агента (первичного воздуха). Внутри ванны свободно расположена кольцева цилиндрическа обечайка 5, соединенна в нижней части с поплавковой емкостью 6. Устройство содержит подвод щий короб 7 дл подачи вторичного воздуха, который соединен с ванной барботажа 1. Над ванной барботажа 1 размещена форкамера 8 дл организации процесса обезвреживани отходов, нижн часть которой образует с цилиндрической обечайкой 5 кольцевой канал 9 дл ввода вторичного воздуха в форкамеру 8. Дл удалени продуктов сгорани из форкамеры 8служит амбразура 10 Устройство работает следующим образом . Жидкий горючий отход через патрубок 3 поступает в ванну барботажа 1 на поверхность распределительной барботажной решетки 2. Через патрубок 4 к барботажной решетке 2 подводитс газообразный барботажный агент (первичный воздух). Так как кольцева цилиндрическа обечайка 5 соединена с поплавковой емкостью 6, то при подаче жидких отходов в ванну 1 последние всплывают. При этом величина кольцевого канала 9 между верхней кромкой обечайки 5 и нижней гранью форкамеры 8 зависит от началь ной высоты отходов в ванне 1. В результате истечени первичного воздуха из отверстий барботажной решетки 2 внутри кольцевой цилиндрической обечайки 5 создаетс динамичный слой, высота которого зависит от начальной высоты сло отходов. Высота кольцевой обечайки 5 принимаетс таким образом, чтобы независимо от интенсивности барботажа при изменении скорости первичного воздуха в поперечном сечении обечайки в широком диапазоне (0,3-1.,6 м/с) имел место устойчивый перелив части отходов с поверхности гаэожидкостного сло через верхнюю кромку обечайки 5 в небарботируемый слой жидких отходов расположенных в ванне 1 по перифери поплавковой емкости 6. В результате прохождени барботаж ного агента через слой отходов повер ностные пузыри газожидкостного сло 4 разрушаютс и в надслоевую зону поступает отход в виде паров и капель. Вторичный воздух в количестве, необходимом по условию полноты обезвреживани веществ, через короб 7 подаетс в кольцевое пространство между стенкой ванны 1 и обечайкой 5. При этом уровень ввода вторичного воздуха располагаетс выше небарботируемого уровн отходов. Таким образом , вторичный воздух к фронту горени поступает через кольцевой канал 9 между верхней кромкой обечайки 5 (верхней границей двухфазнрго сло ) и нижней гранью форкамеры 8. Ширина кольцевого канала 9 зависит от величины производительности устройства и регулируетс за счет высоты начального (небарботируемого) сло отхода так, чтобы скорость истечени вторичного воздуха из кольцевого канала 9 составл ла 25-30 м/с по условию интенсивного смесеобразовани в предпламенной зоне и обеспечени высокой полноты сгорани веществ. Отход, вынесенный из сло барботажным агентом в виде капель и паров, в потоке вторичного воздуха подвергаетс огневому обезвреживанию в форкамере 8. Продукты сгорани из .форкамеры 8 удал ютс через амбразуру 10. Изменение производительности устройства в широком диапазоне регулировани нагрузки (30-200%) осуществл ют за счет изменени расхода первичного воздуха (изменени скорости барботажа в пределах 0,3-1,6 м/с). При повышенных нагрузках (150-200%) с увеличением расхода вторичного воздуха одновременно увеличивают ширину кольцевого канала 9 за счет уменьшени начальной высоты сло и соответствующего опускани плавающей кольцевой обечайки 5. При пониенной производительности устройства (30-60%) с уменьшением расхода втоичного воздуха одновременно уменьша- . т ширину кольцевого канала 9 путем овьш1еНи начальной высоты сло отодов в ванне 1 и соответствующего спьшивани кольцевой обечайки 5. аким образом, в зависимости от нагрузки с изменением расхода вторичного воздуха в широком,диапазоне дновременно осуществл етс регулиование поперечного сечени канала 9 л ввода вторичного воздуха в зону горени , что во всех режимах позвол ет поддерживать скорость вторичного дуть на оптимальном по условию горени уровне (25-30 м/с).
По условию эффективности работы с целью обеспечени полноты огневой обработки отхода и устойчивости процесса оптимальное отношение диаметра обечайки к диаметру.форкамеры .составл ет 1,1-1,2. При уменьшении этого отношени менее 1,1 и посто нном диаметре форкамеры обечайка значительно отстоит от стенки ванны барботажа , что дл регулировани скорости истечени вторичного воздуха из кольцевого канала требует значительного изменени начальной высоты сло отходов. Кроме того, по вл етс возможность неравномерного ввода вторичного воздуха из-за возможного смещени плавающей обечайки относительно своего центрального (осевого) положени . Недостатком также вл етс устранение эффекта поперечного воздействи потока вторичного воздуха на первичную топливо-воздушную смесь что ухудшает качество процесса обезвреживани из-за плохого смесеобразовани и снижает производительность устройства.
При увеличении отношени вьше- 1,2 в услови х посто нного диаметра форкамеры корпус обечайки приближаетс к стенке ванны барботажа, что ухудшает распределение вторичного воздуха вокруг обечайки и способствует неравномерности ввода вторичного воздуха в зону горени . Кроме того, вторичный воздух начинает поступать к фронту горени вблизи поверхности газожидкостного сло , чтоухудшает сепарационный эффект надслоевой зоны и приводит к выносу в зону горени относительно крупных капель отхода и соответствующий механический недожог (снижение надежности работы). Недостатком вл етс увеличение габаритов ванны и соответствующий рост капитальных затрат.
Конструкци устройства в сравнении с базовым обьектом (прототип) применительно к теплоиспользующей установке позвол ет обеспечить высокую полноту огневой обработки жидких горючих отходов при необходимой устойчивости процесса сжигани токсичных веществ и нагрузках, значительно отличающихс от номинальной.