SU887884A1 - Установка дл обезвреживани отходов - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике установок для обезвреживания промышленных отходов, использующих в качестве топлива вторичные ресурсы.

Известна установка для термического обезвреживания жидких промышленных отходов ³ с использованием в качестве топлива жидких горючих отходов, неподлежащих регенерации. Установка содержит резервуар, в котором закреплена металлическая цилиндрическая труба, имеющая камеру сгорания и нефутерованную ¹⁰ часть - теплообменник, а также отвод отходящих газов [ 11. Однако в этой установке нельзя использовать в качестве топлива твердые горючие отходы для снижения затрат других видов топлива, в том числе жидких горючих 1S отходов.

Твердые отходы требуют их измельчения и сжигания в отдельных установках или же накапливаются и вывозятся на свалки.

Цель изобретения — повышение экономичес- ® кой эффективности при термическом обезвреживании жидких промышленных отходов за счет использования в качестве топлива изношенных резиновых покрышек без их предварительного измельчения.

Цель достигается тем, что в установке для обезвреживания отходов, содержащей резервуар для жидких отходов, в котором размещена металлическая труба, имеющая футерованную камеру сгорания с устройствами для подачи топлива, воздуха и паров отходов, нефутерованная часть (теплообменник) и патрубок для отвода отходящих газов, камера сгорания снабжена направляющим и загрузочным устройствами, причем загрузочное устройство установлено в ней за устройствами для подачи топлива и воздуха, а камера сгорания выполнена с диаметром, равным 2—3 диаметра покрышки и длиной, равной 3-5 диаметра покрышки. Загрузочное устройство выполнено в виде вертикальной шахты прямоугольного сечения и снабжено крышкой с противовесом, выполненной с возможностью поворота внутрь шахты. Направляющее устройство выполнено в виде лотка с перилами, примыкающего к крышке загрузочного устройства, и установлено под углом 5-10°к горизонтали.

кирпича с

Выполнение камеры сгорания с диаметром, равным 2-3 диаметра покрышки, обеспечивает устойчивое горение и безопасность работы. Уменьшение диаметра камеры сгорания резко повышает сопротивление газовому потоку, ведет к ухудшению аэродинамического режима, так как в этом случае покрышка перекрывает большую площадь живого сечения камеры сгорания.

Для разогрева покрышек и их догорания, т. е. для организации режима незатухающего горения и обеспечения полного сгорания покрышек необходимо в· камере сгорания поддерживать температуру не ниже 800— 85О°С. Увеличение диаметра камеры сгорания более 3 диаметров покрышки ведет к такому увеличению объема камеры сгорания, что происходит снижение температуры в камере при том же расходе топлива. А это, в свою очередь, увеличивает время горения покрышки и, следовательно, снижает производительность установки. Кроме того, увеличение диаметра камеры сгорания более 3 диаметров покрышки ведет к увеличению общих габаритов всей установки, расходованию материалов и средств, т. е. экономически невыгодно и неоправдано.

Камера сгорания установки термического обезвреживания промотходов представляет собой футерованную часть металлической трубы. Футеровка выполнена из огнеупорного целью предотвращения прогорания металлической трубы в зоне высоких температур порядка 1100-1200°С. В конце камеры сгорания расположен ввод принудительной подачи паров из резервуара для прокалки и обезвреживания содержащихся в них токсичных органических примесей. Температрура паров в резервуаре •~100°С. В конце камеры сгорания при смешении паров с отходящими газами температура последних падает до 900—95О°С.

Исходя из практики работы длина камеры сгорания должна быть в пределах 3—5 диаметров покрышки. Уменьшение длины камеры сгорания приводит к такому приближению ввода паров к месту горения покрышки, когда охлаждающее воздействие паров ведет к замедлению горения покрышки и даже к затуханию. Увеличение длины камеры сгорания более 5 диаметров покрышки приводит к уменьшению утилизации тепла от сгорания жидких горючих отходов и резиновых покрышек при той же общей длине металлической трубы, так как теплопроводность футеровки значительно меньше теплопроводности стальной стенки.

Направляющее устройство расположено под углом 5—10° к горизонтали для обеспечения равномерного скатывания покрышки на крышку люка. Уменьшение угла наклона лотка . меньше 5 ⁰ нецелесообразно, так как под действием сил трения покрышка может задержать30

3$

887884 4 ся на лотке. Увеличение угла наклона более 10° связано с увеличением высоты подъема покрышки на верхнюю (начальную) часть лотка, а следовательно, с возрастанием физических (или иных) усилий по подъему покрышки на лоток при неизменной удаленности места погрузки покрышки от загрузочного люка. Верхняя часть лотка удалена от загрузочного люка на расстояние, обусловленное безопасными условиями работы по погрузке покрышки, примерно на 3-4 м.

На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит металлическую трубу 1, имеющую футерованную камеру 2 сгорания с устройствами 3 и 4 для подачи топлива и воздуха соответственно, за которыми размещено загрузочное устройство 5 с крышкой 6. Крышка имеет шарнирное соединение 7 и противовес 8. Остальная часть металлической трубы 1 выполнена нефутерованной и является теплообменником, в конце которого имеется патрубок 9 для отвода отходящих газов. Металлическая труба размещена в резервуаре 10 на опорах 11 таким образом, что не касается стенок резервуара. Резервуар закрыт крышкой 12, в которой выполнен паросборник 13, пары отходов из которого по трубопроводу 14 вентилятором 15 подаются в камеру сгорания.

Резервуар заполняется негорючими жидкими отходами по трубопроводу 16. Уровень отходов поддерживается постоянным. Для конроля за процессом горения в металлической трубе установлены контрольно-измерительные приборы 17.

Направляющее устройство выполнено в виде лотка 18 с перилами 19 и установлено под углом к горизонтали для свободного скатывания покрышки 20 к загрузочному устройству.

Установка работает следующим образом. В резервуар 10 через трубопровод 16 подаются жидкие негорючие отходы так, что они полностью со всех сторон, омывают металлическую трубу 1, расположенную на нескольких опо рах 11, уложенных на дно резервуара. Чтобы негорючие отходы не могли слиться в камеру, загрузочное устройство 5 герметично состыковано с металлической трубой 1. Зеркало жидких промышленных Отходов постоянно поддерживается выше верхней точки металлической трубы 1. Устройством 4 подается в камеру 2 воздух, а устройством 3 навстречу воздушному потоку подаются жидкие горючие отходы, неподлежащие регенерации, что повышает эффективность распыления жидких горючих отходов, которые используются в качестве топлива. Происходит их поджигание и интенсивное сгорание. Температура в камере сгорания доводится до 8ОО-85О°С и фиксируется приборами. *

887884 6

При разогреве камеры сгорания до 800— .

850°С количество подаваемого воздуха увеличивается и составляет около 12000 нм³/ч.

Одновременно с увеличением подачи воздуха на лоток 18 подается покрышка 20, кото- S рая скатывается, удерживаемая перилами 19 лотка, на крышку 6 загрузочного устройства. Под действием веса покрышки крышка 6 открывается внутрь, и покрышка падает в камеру сгорания.

Как только покрышка 20 соскользнет с крышки 6, последняя под действием противовеса 8 закрывается. В то время, когда крышка 6 открыта, идет охлаждение камеры сгорания. Для уменьшения потерь тепла из камеры сгорания загрузочное устройство в сечении должно иметь как можно меньшую площадь. Для этой цели оно в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, большая сторона которого немного больше диаметра покрышки, М а меньшая сторона немного больше ширины покрышки.

Режим незатухающего горения и эффективность процессов разогрева, горения и догорания, покрышек обеспечиваются постоянной подачей И жидких горючих отходов в камеру сгорания и выбранными размерами камеры сгорания.

Когда температура в камере сгорания понизится до 800—85О°С, что соответствует моменту догорания покрышки, в камеру сгорания зо подается следующая покрышка и процессы разогрева, горения и догорания покрышек повторяются.

Воздух в камере сгорания расходуется на сгорание жидких горючих отходов и материала покрышки (резины). При температуре 1100— 1200°C происходит полное сгорание покрышки и жидкого топлива (горючих отходов). Отходящие газы из камеры сгорания проходят нефутерованную часть металлической трубы и выводятся в атмосферу.

За счет передачи тепла от раскаленных отходящих газов через нефутерованную металлическую стенку трубы жидкие негорючие отходы в резервуаре начинают испаряться. Пары из резер^ вуара собираются специальным вентилятором 15 и направляются по трубопроводу i4 в камеру сгорания установки для обезвреживания органических примесей, т. е. сжигания их до соединений, безвредных для окружающей среды. Для увеличения утилизации тепла от отходящих газов большая часть металлической трубы 1 нефутерована. Этим достигается полная утилизация тепла отходящих газов и температура их на выходе из выхлопной трубы не превышает 200°C. Осадок, образующийся на дне ^И резервуара и в трубе, механически удаляется во время профилактических осмотров.

В настоящее время в городах, крупных автохозяйствах, аэропортах и т. п. сгаплива-: ется большое количество отработанных резиновых покрышек. Они бесконтрольно вывозятся на свалки, отработанные карьеры и т. п., что приводит к загрязнению окружающей среды.

Конструкция установки дает возможность экономить обычное топливо, заменив его сжиганием неутилизируемых вторичных ресурсов горючих отходов, использовать выделяющееся тепло для термического обезвреживания жидких промышленных отходов (при оптимальных режимах термического обезвреживания жидких промышленных отходов экономия жидкого топлива составляет не менее 50%) и исключить накопление и вывоз на свалки отработанных резиновых покрышек.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к технике установок дл  обезвреживани  промышленных отходов, ис пользующих в качестве топлива вторичные ресу сы. Известна установка дл  термического обезвреживани  жидких промышленных отходов с использованием в качестве топлива жидких горючих отходов, неподлежащих регенерадии. Установка содержит резервуар, в котором закреплена металлическа  цилиндрическа  труба, имеюща  камеру сгорани  и нефутерованную часть - теплообменник, а также отвод отход щих газов 1 . Однако в этой установке нель з  использовать в качестве топлива твердые горючие отходы дл  снижени  затрат других видов топлива, в том числе жидких горючих отходов. Твердые отходы требуют их измельчени  и сжигани  в отдельных установках или же накапливаютс  и вывоз тс  на cвaлkи. Цель изобретени  -- повыщение экономичес кой зффективности при термическом обезвреживании жидких промышленных отходов за сч использовани  в качестве топлива изношенных резиновых покрыщек без их предварительного измельчени . Цель достигаетс  тем, что в установке дл  обезвреживани  отходов, содержащей резервуар дл  жидких отходов, в котором размещена металлическа  труба, имеюща  футерованную камеру сгорани  с устройствами дл  подачи топлива, воздуха и паров отходов, нефутерованиа  часть (теплообменник) и патрубок дл  отвода отход щих газов, камера сгорани  снабжена направл ющим и загрузочным устройствами , причем загрузочное устройство установлено в ней за устройствами дл  подачи топлива и воздуха, а камера сгорани  выполнена с диаметром , равным 2-3 диаметра покрыщки и длииой, равной 3-5 диаметра покрыщки. Загрузочное устройство выполнено в виде вертикальной щахты пр моугольного сечени  и снабжено крыщкой с противовесом, выполненной с возможностью поворота внутрь шахты. Направл ющее устройство выполнено в виде лотка с перилами , примыкающего к крышке загрузочного устройства, и установлено под углом горизонтали. Выполнение камеры сгораний с диаметром, равным 2-3 диаметра покрышки, обеспечивает устойчивое горение и безопасность работы. Уменьшение диаметра камеры сгорани  резко повышает сопротивление газовому потоку, ведет к ухудшению аэродинамического режима, так как в этом случае покрышка перекрывает больглую площадь живого сечени  камеры сгорани . Дл  разогрева покрышек и их догорани , т. е. дл  организации режима незатухающего горени  и обеспечени  полного сгорани  покрышек необходимо В камере сгорани  поддерживать температуру не ниже 800- . Увеличение диаметра камеры сгорани  более 3 диаметров покрышки ведет к такому увеличению объема камеры сгорани , что происходит сниже ние температуры в камере при том же расходе топлива. А это, в свою очередь, увеличивает Брем  горени  покрышки и, следовательно, снижает производительность установки. Кроме того, увел1 ение диаметра камеры сгорани  более 3 диаметров покрышки ведет к увеличению общ1-к габаритов всей установки, расходованию .материалов и средств, т. е. экономически невыгодно и неоправдано. Камера сгорани  установки термического обезвреживани  промотходов представл ет собой футерованную часть металлической трубы. Футеровка выполнена из огнеупорного кирпича с целью предотвращени  прогорани  металлическо трубы в зоне высоких температур пор дка ПОО-1200°С. В конце камеры сгорани  расположен ввод принудительной подачи паров из резервуара дл  прокалки и обезвреживани  содержащихс  в них токсичных органических примесей. Температрура паров в резервуаре 100°С. В конце камеры сгорани  при смешении паров с отход щими газами температура последних падает до 900-950°С. Исход  из практики работы камеры сгорани  должна быть в пределах 3-5 диаметров покрышки. Уменьшение длины камеры сгорани  приводит к такЪму приближению вво да паров к месту горени  покрышки, когда охлаждающее воздействие паров ведет к замедлению горени  покрышки и даже к затуханию. Увеличение длины камеры сгорани  более 5 диаметров покрышки приводит к уменьшению утилизации тепла от сгорани  жидких горючих отходов и резиновых покрышек при той же общей дл1ше металлической трубы, так как теплопроводность футеровки значительно меньш теплопроводности стальной стенки. Направл ющее устройство расположено под углом 5-10 к горизонтали дл  обеспечени  равномерного скатывани  покрышки на крышку люка. Уменьшение угла наклона лотка . меньше 5 ° нецелесообразно, так как под действием сил трени  покрышка может задержать с  на лотке. Увеличение угла наклона 6ohee 10° св зано с увеличением высоты подъема покрышки на верхнюю (начальную) часть лотка, а следовательно, с возрастанием физических (или иных) усилий по подъему покрышки на лоток при неизменной удаленности места погрузки покрышки от загрузочного люка. Верхн   часть лотка удалена от загрузочного люка на рассто ние, обусловленное безопасными услови ми работы по погрузке покрышки, примерно на 3-4 м. На фиг. 1 изображен общий вид установки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I. Установка содержит металлическую трубу 1, имеющую футерованную камеру 2 сгорани  с устройствами 3 и 4 дл  подачи топлива и воздуха соответственно, за которыми размещено загрузочное устройство 5 с крышкой 6. Крышка имеет шарнирное соединение 7 и противовес 8. Остальна  часть металлической трубы 1 выполнена нефутерованной и  вл етс  теплообменником , в конце которого имеетс  патрубок 9. дл  отвода отход щих газов. Металлическа  труба размещена в резервуаре Ш на опорах И таким образом, что не касаетс  стенок резервуара . Резервуар закрыт крышкой 12, в которой выполнен паросборник 13, пары отходов из которого по трубопроводу 14 вентил тором 15 подаютс  в камеру сгорани . Резервуар заполн етс  негорючими жидкими отходами по трубопроводу 16. Уровень отходов поддерживаетс  посто нным. Дл  конрол  за процессом горени  в металлической трубе установлены контрольно-измерительные приборы 17. Направл ющее устройство выполнено в виде лотка 18 с перилами 19 и установлено под углом к горизонтали дл  свободного скатывани  покрышки 20 к загрузочному устройству. Установка работает следующим образом. В резервуар 10 через трубопровод 16 подаютс  жидкие негорючие отходы так, что они полностью со всех сторон, омывают металлическую трубу I, расположенную на нескольких опо pax II, уложенных на дно резервуара. Чтобы негорючие отходы не могли слитьс  в камеру, загрузочное устройство 5 герметично состыковано с металлической трубой 1. Зеркало жидких промышленных Отходов посто нно поддерживаетс  выше верхней точки металлической трубы 1. Устройством 4 подаетс  в камеру 2 воздух, а устройством 3 навстречу воздушному потоку подаютс  жидкие горючие отходы, неподлежащие регенерации, что повышает эффективность распылени  жидких горючих отходов, которые используютс  в качестве топлива. Происходит их поджигание и интенсивное сгорание. Температура в камере сгорани  доводитс  до 800-850°С и фиксируетс  приборами. При разогреве камеры сгорани  до 800- 850°С количество подаваемого воздуха увеличиваетс  и составл ет около 12000 . Одновременно с увеличением подачи воздуха на лоток 18 подаетс  покрышка 20, кото ра  скатываетс , удерживаема  перилами 19 лотка, на крышку 6 загрузочного устройства. Под действием веса покрышки крышка 6 открываетс  внутрь, и покрышка падает в камеру сгорани . Как только покрышка 20 соскользнет с крышки 6, последн   под действием противовеса 8 закрываетс . В то врем , когда крышка 6 открыта, идет охлаждение камеры сгорани . Дл  уменьшени  потерь тепла из камеры сгорани  загрузочное устройство в сечении должно иметь как можно меньшую плошадь. Дл  зтой цели оно в поперечном сечении имее форму пр моугольника, больша  сторона кото рого немного больше диаметра покрышки, а меньша  сторона немного больше ширины покрышки. Режим незатухаюшего горени  и эффективность процессов разогрева, горени  и догорани покрышек обеспечршаютс  посто нной подачей жидких горючих отходов в камеру сгорани  и выбранными размерами камеры сгорани . Когда температура в камере сгорани  пони зитс  до 800-SSO C, что соответствует моменту догорани  покрышки, в камеру сгорани  подаетс  следующа  покрышка и процессы разогрева, горени  и догорани  покрышек повтор ютс . Воздух в камере сгорани  расходуетс  на сгорание жидких горючих отходов и материала покрышки (резины). При температуре 1100 1200°С происходит полное сгорание покрышки и жидкого топлива (горючих отходов). Отход  шие газы из камеры сгорани  проход т нефут рованную часть металлической трубы и вывод т- Q с  в атмосферу. За счет передачи тепла от раскаленных отход щих газов через нефутерованную металлическую стенку трубы жидкие негорючие отходы в резервуаре начинают испар тьс . Пары из рез вуара собираютс  специальным вентил тором 15 и направл ютс  по трубопроводу 14 в кам ру сгорани  установки дл  обезвреживани  органических примесей, т. е. сжигани  их до соединений, безвредных дл  окружающей среды Дл  увеличени  утилизации тепла от отход щих газов больша  часть металлической трубы 1 нефутерована. Этим достигаетс  полна  утилизаци  тепла отход щих газов и температура их на выходе из выхлопной трубы не превышает . Осадок, образующийс  на дне резервуара и в трубе, механически удал етс  во врем  профилактических осмотров. 4 В насто щее врем  в городах, крупных автохоз йствах, аэропортах и т. п. гкапливаетс  большое количество отработанных резиновых покрьш1ек. Они бесконтрольно вывоз тст на свалки, отработанные карьеры и т. п., что приводит к загр знению окружающей среды. Конструкци  установки дает возможность экономить обычное топливо, заменив его сжиганием неутилизируемых вторичных ресурсов горючих отходов, использовать выдел ющеес  тепло дл  термического обезвреживани  жидких промьшшенных отходов (при оптимальных режимах термического обезвреживани  жидких промышленных отходов экономи  жидкого топлива составл ет не менее 50%) и исключить накопление и вывоз на свалки отработанных резиновых покрышек. Формула изобретени  I. Установка дл  обезвреживани  отходов, содержаща  резервуар дл  жидких отходов, в котором размещена металлическа  труба, имеюща  футерованную камеру сгорани  с устройствами дл  подачи топлива, воздуха и паров отходов, нефутерованную часть и патрубок дш отвода отход щих газов, отличающа с  тем, что, с целью повышени  экономичес кой эффективности при термическом обезвреживании жидких отходов за счет использовани  в качестве топлива изношенных резиновых покрышек без их предварительного измельчени , камера сгорани  снабжена направл ющим и загрузочным устройствами, причем загрузочное устройство установлено за устройствами дл  подачи топлива и воздуха, а камера сгорани  выполнена с диаметром, равным 2-3 диаметра покрьшжи, и длиной, равной 3-5 диаметра покрышки
2. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а  с   тем, что, загрузочное устройство выполнено в виде вертикальной шахты пр моугольного сечени  и снабжено крышкой с противовесом, выполненной с возможностью поворота внутрь
3. 3. Установка по п. I, о т л и ч а ю щ а  с   тем, что направл ющее устройство выполнено в виде лотка с перилами, примыкающего к крышке загрузочного устройства, и устансжлено под уголом 5-10 к горизонтали. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Информаци  Опыт очистки стоков и выбросов промышленных и жильгх комплексов и охрана окружающей среды, ред. Хосид Е. Д., 1977.

    м оМ

   JWSdWff