УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ПИРОЛИЗНЫХ ГАЗОВ ИЗ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКОГО РЕАКТОРА

Полезная модель относится к сжиганию твердых бытовых и промышленных отходов и может быть использовано в установках для термической переработки отходов.
Известно загрузочное устройство, состоящее из загрузочного бункера с воронкой, питателя с гидроцилиндром и шибера, перекрывающего загрузочное окно топки печи. Шибер имеет механизм подъёма в виде гидравлических цилиндров, соединенных с шибером при помощи траверсы. Загрузка отходов в этом устройстве производится питателем через окно топки после подъёма шибера. (Патент СШМ № 4534302, кл. 110-346, 1985г.).
Недостатком конструкции узла загрузки этой печи является то, что подъём шибера производится с некоторым опережением по времени относительно начала загрузки отходов в печь.
Известно загрузочное устройство, включающее загрузочный бункер, питатель и крышку. (Патент Российской Федерации №2082917, МПК: F 23 G 5/44, опубл. 1997г, опубл. бюлл.№18).
Однако в процессе загрузки отходов из бункера в загрузочное окно печи печные газы и пыль проникают в бункер, а затем в атмосферу цеха, что отрицательно влияет на экологию окружающей среды.
Размещение шибера непосредственно в загрузочном окне печи, его открывание в сторону печного пространства снижает надежность работы устройства из-за того, что шибер и сопряженные
с ним поверхности находятся под воздействием высоких температур печных газов.
Близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство отвода пиролизных газов из плазмохимического реактора, содержащее корпус печи, свод, загрузочное устройство с окнами для загрузки отходов и флюсов, патрубок для отвода газов, укрепленный на своде печи. (Патент Российской Федерации № 2085807, МПК: F 23 G 7/00, 1997, прототип).
Плазмохимические реакторы известных конструкций не обеспечивают достаточно надежное уплотнение (герметизация) внутреннего пространства печи во время загрузки и не исключают сообщение внутреннего пространства печи с атмосферой во время приема свежих порций материала, который подается в реактор для переработки. Не утилизируют пиролизных газов, которые могут быть использованы в качестве энергоносителя (топлива).
Применительно к плазмохимическим реакторам высокой производительности совершенно необходимо обеспечить постоянную герметизацию внутреннего пространства печи, включая периоды загрузки печи свежими порциями перерабатывающего материала, что происходит часто при работе реактора и обеспечить полную утилизацию образующегося пиролизного газа.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является упрощение системы загрузки плазмохимического реактора, постоянная герметизация внутреннего пространства печи, повышенный выход пиролизных газов для дальнейшей его утилизации.
Технический результат достигается тем, что в устройстве отвода пиролизных газов из плазмохимического реактора, содержащем корпус печи, свод, загрузочное устройство с окнами, для загрузки отходов, патрубок для отвода газов, загрузочное устройство в виде трубы расположенной в потолочной части печи с углублением нижнего обреза трубы в печи с образованием свободного пространства между сводом, трубой и внутренними стенками печи, а патрубок для отвода газов расположен в этом пространстве выше нижнего обреза трубы.
Загрузочное устройство содержит последовательность пластинчатых шиберов с электроприводами, концевыми выключателями и таймерами.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематично представлено устройство отвода пиролизных газов из плазмохимического реактора, где: 1 - секционированное загрузочное устройство, выполненное в виде трубы, 2, 3, 4 пластинчатые шибера, 4 - нижний пластинчатый шибер, 5-корпус печи плазмохимического реактора, 6-свод печи плазмохимического реактора, 7- патрубок для отвода газов.
Устройство работает следующим образом.
Загрузочное секционированное устройство 1, содержит последовательно установленные шиберы 2, 3 и 4, плоскостного типа со скользящей ножевой рабочей частью которые предотвращают попадание фрагментов перерабатываемого материала в зазор между стенками проходного сечения шибера и выдвижной ножевой створкой при его закрывании.
Управление открытием и закрытием шиберов 2,3,4 осуществляется автоматикой таким образом, что они действуют согласованно и последовательно. С этой целью используются два
teCcl/olf№Vиндикатора уровня, верхний уровнемер установлен выше верхнего шибера 2, а нижний уровнемер установлен ниже нижнего шибера 4 на уровне, который определяется заданным верхним пределом уровня перерабатываемого материала в печи. Верхний уровнемер (уровнемеры на чертеже не показаны) выдает сигнал, когда соответствующее количество свежего материала накоплено над закрытой створкой верхнего шибера 2. Нижний загрузочный уровнемер выдает сигнал, когда уровень находящегося внутри печи материала опустится ниже установленного предела (линии индикации). Кроме того, шибера 2, 3, 4 снабжены электроприводами, концевыми выключателями и таймерами так, что при поступлении сигнала на открытие верхнего шибера 2 привод открывает задвижку, выдерживает её в открытом положении в течение заданного времени и затем закрывает её. После закрытия задвижки верхнего шибера 2, автоматически включается привод нижнего шибера 4, который открывает его задвижку и обеспечивает проваливание ранее упавшего на него из предыдущего шибера 3 материала внутрь шахтной печи. Одновременно индикатор верхнего уровня подает сигнал на включение конвейера, который начинает подачу очередной порции материала в приемный бункер загрузочного устройства 1. Конвейер останавливается, когда установленное количество материала накапливается над задвижкой верхнего шибера 2 и перекрывает линию индикации верхнего уровнемера. Следующее открытие верхнего шибера 2 произойдет, когда уровень материала внутри шахтной печи снизится ниже уровня индикации нижнего уровнемера 5.
Пиролизный газ образуется в шахтной печи плазмохимического реактора, преимущественно в его срединной части, где температурные условия и газовая среда способствуют
газификации органических продуктов. Образующийся пиролизный газ поднимается наверх навстречу продвигающейся вниз массе перерабатываемого материала и выводится из печи в верхней ее части через патрубок для отвода газа 7. Этот патрубок расположен между внутренними стенками печи 5, наружными стенами загрузочной секционированной трубы 1 и сводом печи 6.
Для свободного выхода газа через патрубок для отвода газов 7 его входное отверстие должно постоянно оставаться свободным от загружаемого материала. Для выполнения этого требования в потолочной части печи (свода 6) устанавливается загрузочная труба 1 с таким расчетом, чтобы между ней и внутренними стенками печи 5 оставалось свободное пространство. Загрузка перерабатываемого материала осуществляется через згу трубу 1, поэтому верхний уровень материала в печи не может оказываться выше уровня нижнего обреза загрузочной трубы 1. При этом уровень материала в самой загрузочной трубе будет всегда выше её нижнего обреза. Так что столб материала в трубе выше её нижнего обреза будет создавать определенное сопротивление потоку газа, тем более что в своей верхней части загрузочная труба перекрывается уплотняющими шиберами 2,3,4, которые открываются последовательно (обеспечивая режим шлюзования) и только на время подачи материала в печь.
При такой конструкции верхней части печи для поднимающегося пиролизного газа остается один путь - в свободное пространство между сводом 6 загрузочной трубы 1, внутренними стенками печи 5 и далее в патрубок 7 для дальнейшей утилизации пиролизного газа как топлива.