МОБИЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СЖИГАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ
MOBILE PLANT FOR ORGANIC WASTE BURNING

Изобретение относится к установкам для сжигания и утилизации различных видов отходов (например, органических отходов) на местах их непосредственного нахождения или сбора. В частности, изобретение может быть использовано для термической переработки биоорганических отходов сельскохозяйственного производства; продуктов животного происхождения; рыбных изделий, а также медицинских отходов лечебно-профилактических учреждений.
Известны способ очистки газов от пыли и устройство циклона для его осуществления. Способ очистки газов от пыли включает тангенциальный ввод в циклон с верхним осевым выхлопным патрубком очищаемого газа, очистку газа от пыли за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз с разворотом очищенного потока вверх и сбор потока уловленной пыли в пылесборнике (патент РФ №2392059, бюл. №17 от 20.06.2010). Однако данное устройство предназначено только для отделения дисперсных частиц и не может использоваться для дожигания вредных компонентов в дымовых газах.
Известна установка для высокотемпературного уничтожения отходов, включающая в себя устройство загрузки, камеру сжигания отходов, камеру дожигания дымовых газов, циклон для очистки дымовых газов от пыли, дымовую трубу и систему автоматизированного управления (патент РФ №2352861, бюл. №11 от 20.04.2009). Однако камера дожигания дымовых газов и циклон для очистки дымовых газов от пыли выполнены раздельно, как самостоятельные аппараты, что приводит к увеличению массогабаритных характеристик установки и ее стоимости.
Известна установка для дожигания парогазовых выбросов, содержащая вертикальный цилиндрический футерованный корпус, с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенных к нему горелочного устройства, патрубка для подачи загрязненных газов и патрубка подачи воздуха, выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса (А.с. №1778447, бюл. №44 от 30.11.92). Однако данная установка не имеет системы охлаждения камеры сгорания, что приводит к необходимости наличия более толстого слоя футеровки и значительно утяжеляет установку из-за большой массы футеровки.
Известна мобильная установка для сжигания органических отходов, содержащая установленный на шасси грузового автомобиля контейнер с торцевой задней дверью и погрузо-разгрузочным механизмом, внутри которого размещены печь с закрывающимся окном для загрузки отходов, система подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, система энергоснабжения, система управления процессом горения, камера дожигания, устройство для очисти дымовых газов, соединенное с дымовой трубой и канал дымовых газов, соединяющий печь и камеру дожигания (патент РФ №2331020, бюл. №22 от 10.08.2008). Однако размещение только одной горелки в центральной части печи не позволяет быстро и равномерно обеспечить сжигание всех отходов в печи, а для очистки дымовых газов от пыли и твердых частиц после камеры дожигания требуется устанавливать дополнительное устройство (фильтр), что приводит к увеличению времени сжигания отходов, недостаточно высокой очистке дымовых газов от вредных компонентов и пыли, а также к увеличению массогабаритных характеристик мобильной установки в целом.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении скорости сжигания органических отходов, эффективности очистки дымовых газов от вредных компонентов за счет их дожигания при высоких температурах в турбулентном режиме горения и одновременной очистки дымовых газов от пыли за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз с разворотом очищенного потока вверх, а также уменьшении массогабаритных характеристик, увеличении надежности и долговременности безаварийной работы установки.
Для достижения данного технического результата мобильная установка для сжигания органических отходов, содержащая установленный на шасси грузового автомобиля контейнер с торцевой задней дверью и погрузо-разгрузочным механизмом, внутри которого размещены печь с закрывающимся окном для загрузки отходов, система подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, система энергоснабжения, система управления процессом горения, камера дожигания, связанная с дымовой трубой, канал дымовых газов, соединяющий печь и камеру дожигания, снабжена рубашкой воздушного охлаждения печи, охлаждаемой воздухом трубчатой решеткой в центральной части печи для размещения отходов, системой сжигания, состоящей из двух горелок, размещенных в торцевой и задней стенках печи ниже уровня трубчатой решетки, циклонной камерой дожигания с рубашкой воздушного охлаждения и центральной вставкой, тангенциально присоединенных к боковой верхней части циклонной камеры каналом дымовых газов от печи и горелкой, таким образом, что газы из канала дымовых газов проходят в циклонную камеру дожигания через факел горелки, системой охлаждения, состоящей из вентилятора и трубопроводов для подачи воздуха в трубчатую решетку печи, рубашку воздушного охлаждения печи и рубашку воздушного охлаждения циклонной камеры дожигания, при этом в верхней центральной части циклонная камера дожигания соединена с дымовой трубой, выходящей за пределы контейнера, а в нижней боковой части циклонной камеры расположен люк для удаления пыли и твердых частиц, при чем все агрегаты установлены на стойках и размещены в контейнерах таким образом, что между ними и стенками контейнера имеются технологические проходы для обслуживания данных агрегатов, а стенки контейнера имеют технологические отверстия для вентиляции контейнера и обеспечения необходимого количества атмосферного воздуха для подачи в трубчатую решетку и рубашки воздушного охлаждения печи и циклонной камеры дожигания.
Введение в состав мобильной установки для сжигания органических отходов рубашки воздушного охлаждения печи, трубчатой решетки в центральной части печи, системы сжигания, состоящей из двух горелок, размещенных в торцевой и задней стенках печи, расположенных ниже уровня трубчатой решетки, циклонной камеры дожигания с воздушной рубашкой охлаждения и центральной вставкой, канала дымовых газов и горелки, тангенциально присоединенных к верхней боковой части циклонной камеры дожигания, системы охлаждения, состоящей из вентилятора и трубопроводов для подачи воздуха в трубчатую решетку печи, рубашку воздушного охлаждения печи и рубашку воздушного охлаждения циклонной камеры дожигания, позволяет получить новое свойство, заключающееся в повышении скорости и эффективности сжигания органических отходов за счет применения одновременно двух горелок, эффективности очистки дымовых газов от вредных компонентов за счет их дожигания при высоких температурах в турбулентном режиме горения и одновременной очистки дымовых газов от пыли за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз с разворотом очищенного потока вверх в циклонной топке, а также в уменьшении массогабаритных характеристик и увеличении надежности и долговременной безаварийной работы установки за счет объединения камеры дожигания и устройства для очистки дымовых газов от пыли в одном устройстве циклонной камеры дожигания, воздушного охлаждения печи, циклонной камеры дожигания и трубчатой решетки, а также размещении всех агрегатов на стойках (специальных опорах).
На фиг.1 изображена мобильная установка для сжигания органических отходов.
Мобильная установка для сжигания органических отходов содержит установленный на шасси грузового автомобиля 1 контейнер 2 с автоматизированным погрузо-разгрузочным механизмом 3. Внутри контейнера 2 расположена печь для сжигания отходов 4 с рубашкой воздушного охлаждения 5 и трубчатой решеткой 6 для размещения на ней биологических отходов. На торцевой и задней стенках печи 4 установлены горелочные устройства, соответственно 7 и 8. Отдельно от печи 4 располагается циклонная камера дожигания 9, имеющая воздушную рубашку охлаждения 10 и центральную вставку 11. Печь 4 и камера дожигания 9 соединены между собой каналом 12 для отвода дымовых газов от печи 4. В месте присоединения канала 12 к камере дожигания 9 установлена горелка 13, при этом канал 12 и горелка 13 к циклонной камере дожигания 9 присоединены тангенциально. Воздух в рубашку охлаждения 5 печи 4, в трубки трубчатой решетки 6 и рубашку воздушного охлаждения 10 циклонной камеры дожигания 9 подается с помощью вентилятора 14 по системе трубопроводов 15, при этом воздушная рубашка 10 соединена с дымовой трубой 16. Между внутренней стенкой камеры дожигания 9 и центральной вставкой 11 имеется канал 17 для тангенциального движения дымовых газов. Атмосферный воздух в контейнер 2 поступает через технологическое отверстие 18. Все агрегаты в контейнере 2 установлены на стойках 19. Осевшая пыль и твердые частицы удаляются из цикловой камеры дожигания 9 через люк 20. Для загрузки отходов в печь 4 предусмотрено закрывающееся окно 21.
Мобильная установка для сжигания органических отходов работает следующим образом.
Мобильная установка для сжигания органических отходов предназначена для термической переработки отходов на месте их непосредственного нахождения или сбора, поэтому установка монтируется в контейнере 2 на шасси грузового автомобиля 1.
С помощью механизированного и автоматизированного погрузо-разгрузочного механизма 3, органические отходы подаются в печь 4 на трубчатую решетку 6, где за счет работы одновременно двух горелок 7 и 8 происходит быстрая термическая переработка (сжигание) отходов. Поскольку отходы размещены на охлаждаемой трубчатой решетке 6 выше уровня горелок 7 и 8, отходы сгорают быстрее и с меньшим количеством расходуемого топлива. Дымовые газы с пылью и вредными компонентами по каналу 12 поступают в циклонную камеру дожигания 9. Канал 12 и горелка 13 тангенциально присоединены к камере 9, поэтому дымовые газы, проходя через факел горелки 13 эффективно очищаются от вредных компонентов за счет их дожигания при высоких температурах в турбулентном режиме горения и одновременно очищаются от пыли за счет действия центробежных сил при поступательном движении вращающегося потока сверху вниз в канале 17, между внутренней стенкой камеру дожигания 9 и центральной вставкой 11 с последующим разворотом очищенного потока вверх по центральной вставке 11 и далее в дымовую трубу 16. Для уменьшения слоя теплоизоляции и увеличения продолжительности и надежности их работы, печь 4 и циклонная камера дожигания 9 снабжены рубашками воздушного охлаждения, соответственно 5 и 10. Для подачи воздуха в рубашки охлаждения 5 и 10, а также в трубчатую решетку 6 предусмотрена система охлаждения, состоящая из вентилятора 14 и системы трубопроводов 15. Воздух, пройдя по рубашке 10 циклонной камеру дожигания 9, поступает в дымовую трубу 16 и удаляется вместе с дымовыми газами. Воздух, пройдя по рубашке 5 печи 4 и трубчатой решетки 6, частично поступает в печь 4, остальной нагретый воздух удаляется из контейнера 2. Наличие рубашек воздушного охлаждения 5 и 10 позволяет уменьшить слой теплоизоляции (футеровки) циклонной камеры 9 и печи 4 и снизить вес установки в целом. Атмосферный воздух для вентиляции и охлаждения печи 4 и циклонной камеры 9 в контейнер 2 поступает через технологические отверстия 18. Все агрегаты в контейнере 2 установлены на стойках 19 таким образом, что между всеми агрегатами и боковыми стенками контейнера 2 имеются технологические проходы для обслуживания данных агрегатов. Это позволяет более эффективно осуществлять их охлаждение и обслуживание, повышая их надежность и долговечность работы. Осевшая пыль и твердые частицы удаляются из цикловой камеры дожигания 9 через люк 20. При открытой двери контейнера 2 отходы загружаются в печь 4 через окно 21 с помощью погрузо-разгрузочного механизма 3. Во время сжигания отходов окно 21 закрывают.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Патент РФ №2392059, бюл. №17 от 20.06.2010.
2. Патент РФ №2352861, бюл. №11 от 20.04.2009.
3. А.с. №1778447, бюл. №44 от 30.11.1992.
4. Патент РФ №2331020, бюл. №22 от 10.08.2008 - прототип.