Устройство для термического обезвреживания отходов

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Северянин Виталий Степанович Горбачева Мария Григорьевна Черников Игорь Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для термического обезвреживания отходов, содержащее корпус, механизм загрузки материала в виде бункера, лопасти в корпусе в виде параллельных поверхностей с зазором между ними, соединенные с электродвигателями, воздушный короб, золошлаковый отвод и камеру дожигания на корпусе, отличающееся тем, что на торце корпуса установлена камера пульсирующего горения, введенная в корпус через патрубок люка с зазором.(56) 1. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. - . Стройиздат, 1990. - С. 54, рис. 6. 2. Патент РБ 4400, МПК 23 5/00, 2002 (прототип). Устройство для термического обезвреживания отходов относится к промышленной и коммунальной теплотехнике и может быть использовано для выжигания органической части отходов при их утилизации (замазученный песок, грязные опилки, шламы, отходы угледобычи, замасленные детали, органические отбросы и т.п.). Известны печи для сжигания отходов (например, осадков сточных вод) 1 (аналог). Они состоят из корпуса, пода, по которому скользят скребки, перемещающие обрабатываемый материал. При необходимости в печь подается газообразное топливо. Недостатки аналога - недостаточная скорость процесса обезвреживания из-за плохого контакта материала с горячими газами и окислителем, поэтому приходится этот процесс выполнять многоступенчатым. Известно устройство 2 (прототип), в котором огневой процесс окисления органики интенсифицирован благодаря применению вертикального кругового ворошения материала. Оно состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого смонтированы лопасти в виде параллельных поверхностей с зазором между ними, механизма для загрузки материала в виде бункера и шнека с электроприводом и камеры дожигания. Недостаток прототипа - невозможность обработки материалов с малым содержанием горючих элементов,когда собственное тепловыделение недостаточно. Задача настоящей полезной модели - создание высокотемпературных условий интенсифицированного пульсациями огневого обезвреживания. Технический результат при этом надежное термическое обезвреживание любых отходов, содержащих горючие элементы, путем воздействия на обрабатываемый материал горячим нестационарным потоком газов. Это достигается тем, что устройство для термического обезвреживания отходов, содержащее корпус с лопастями в виде параллельных поверхностей с зазором между ними,соединенными с электродвигателем, бункер, воздушный короб, золошлаковый отвод, камеру дожигания, добавочно оснащено камерой пульсирующего горения, установленной в патрубке на люке торца корпуса. На фигуре показана аксонометрическая схема устройства для термического обезвреживания отходов. Обозначения 1 - корпус, 2 - лопасть, 3 - электродвигатель, 4 - бункер, 5 воздушный короб, 6 - золошлаковый отвод, 7 - камера дожигания, 8 - люк, 9 - патрубок, 10 камера пульсирующего горения, 11 - теплообменник, 12 - труба. Устройство для термического обезвреживания отходов состоит из горизонтально расположенного цилиндрического корпуса 1 из жаропрочного материала, в котором смонтированы на общей оси лопасти 2 трапециевидной формы из двойных плоскостей с зазором,ось лопастей 2 с заднего торца корпуса 1 выходит наружу и соединена с редуктором электродвигателя 3. Над корпусом 1 установлен бункер 4, имеющий снизу прямоугольное отверстие. На заднем торце корпуса 1 имеется воздушный короб 5, с ним связаны зазоры в лопастях 2, как в прототипе. У переднего торца корпуса 1, снизу, расположен золошлаковый отвод 6. Над корпусом 1 вертикально расположена камера дожигания 7, снизу через прямоугольное отверстие связанная с бункером 4. На переднем торце корпуса 1 имеется люк 8, в центре которого, по оси корпуса 1, прикреплен патрубок 9. В патрубок 9 вставлена камера пульсирующего горения 10. Она представляет собой резонансную трубу, введенную в патрубок 9 с зазором вовнутрь корпуса 1,но не соприкасается с лопастями 2. В передней части резонансной трубы камеры пульсирующего горения 10 имеется конусное уширение с воздушной трубой, топливной форсункой (или газовой горелкой) и запальной электросвечой. 20302005.09.30 Над камерой дожигания 7 смонтирован теплообменник 10 из трубных змеевиков и коллекторов, выше которого - труба 12 для удаления продуктов сгорания. Работает устройство для термического обезвреживания отходов следующим образом. В корпус 1 на лопасти 2, вращающиеся при помощи электродвигателя 3, подается из бункера 4 обрабатываемый материал, при этом в корпусе 1 предварительно разжигается легковоспламеняющееся топливо. Продукты сгорания поднимаются в камеру дожигания 7. Воздух в корпус 1 засасывается через воздушный короб 8 и зазоры в лопастях 2. Постепенно горючие в обрабатываемом материале зажигаются, процесс стабилизируется благодаря постоянному поджиганию при круговом ворошении лопастями 2. Как известно, отходы - это низкокачественное топливо, и для его лучшего горения необходимо повышение температуры и контакта с кислородом воздуха. Поэтому со стороны люка 8 через зазор между патрубком 9 и камерой пульсирующего горения 10 поступает добавочное количество воздуха, включается камера пульсирующего горения 10 (включается электросвеча, подается топливо форсункой или горелкой). Благодаря этому в корпус 1 между лопастями 2 внедряется пульсирующий факел, это интенсифицирует процесс обезвреживания. Выделяющееся тепло утилизируется теплообменником 11 (нагревается вода, например), чистые газообразные продукты сгорания удаляются через трубу 12, а обезвреженный твердый остаток - через золошлаковый отвод 6. Технико-экономический эффект заключается в реализации возможности термического обезвреживания низкореакционных отходов с минимальными экологическими последствиями. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3