УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ОТХОДОВ В ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР

Полезная модель относится к сжиганию твердых бытовых и промышленных отходов и может быть использована в установках для термической переработки отходов.
Известна установка сжигания отходов, содержащая топку с камерой дожигания и загрузочное устройство, состоящее из загрузочной воронки, загрузочного бункера и питания с гидроцилиндром. Загрузка отходов в такой установке производится питателем через открытое окно топки, при движении питателя вперед. Авторское свидетельство СССР №577354, МПК: F 23 G 5/00, 1999 г.
Недостатком этой установки открытое загрузочное окно топки, что приводит к возгоранию отходов, находящихся в загрузочном бункере.
Известно загрузочное устройство, состоящее из загрузочного бункера с воронкой, питателя с гидроцилиндром и шибера, перекрывающего загрузочное окно топки печи. Загрузка отходов в этом устройстве производится питателем через окно топки после подъема шибера. (Патент СШМ №4534302, кл. 110-346, 1985 г.).
Недостатком конструкции узла загрузки этой печи является то, что подъем 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. 1997 г.
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 в загрузочном окне печи, его открывание в сторону печного пространства снижает надежность работы устройства т.к. шибер и сопряженные с ним поверхности находятся под воздействием высоких температур.
Известно устройство загрузки отходов в плазмохимический реактор, содержащее бункер, с накопителем отходов, в начале накопителя отходов расположен верхний уровнемер, затем не менее двух пластинчатых шиберов, а после нижнего шибера расположен загрузочный уровнемер. Свидетельство на полезную модель №27679, Россия, Бюл №4, 2003 г. Прототип.
Недостатком прототипа является стационарное расположение уровнемеров, приводящее к простою всей системы при их замене или профилактики.
Задачей полезной модели является разработка устройства загрузки отходов плазмохимического реактора для бесперебойной работы системы в целом.
Применение плазмохимических реакторов для переработки радиоактивных отходов требует обеспечения изоляции внутреннего пространства печи от окружающей среды для исключения попадания радиоактивных материалов в атмосферу. Необходимо обеспечить постоянную герметизацию внутреннего пространства печи, включая периоды загрузки печи и профилактически-ремонтные перестановки оборудования.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа. Техническим результатом изобретения является обеспечение бесперебойной работы устройства, постоянная
герметизация внутреннего пространства печи, повышение надежности при работе с радиоактивными отходами.
Технический результат достигается тем, что в устройстве загрузки отходов в плазменно-химическиий реактор, содержащем бункер с накопителем отходов, в начале накопителя отходов расположен верхний уровнемер, затем не менее двух пластинчатых шиберов, а после нижнего шибера расположен загрузочный уровнемер, каждый индикатор уровня загрузки выполнен на основе микроволнового радара, посредством волновода, размещен в футеровке печи в виде съемного блока, содержащего обойму и волновод, пространство между которыми заполнено жаропрочным материалом, электронный блок управления, рупорную антенну, закрытую диэлектрической накладкой.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 схематично представлен фрагмент поперечного разреза загрузочного устройства плазмохимического реактора, где:
1 - наружный металлический корпус обшивки шахтной печи, 2 - жароустойчивая футеровка, 3 - загрузочный бункер, 4 - рупорная излучающая и передающая антенна, 5 - окно бункера, 6 и 7 - накладки из диэлектрического материала, прозрачного для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения, 9 - металлический волновод, 10 - обойма съемного блока, 11 - жаростойкий материал, 12 - канал в футеровке печи. На фиг.2 представлен в уменьшенном виде поперечный разрез печи.
Конструкция системы загрузки в печь предполагает наличие в верхней части вертикального накопителя отходов и последовательно установленных шиберов. Управление открытием и закрытием шиберов осуществляется автоматикой, для чего используют
индикаторы уровня, верхние индикаторы установлены выше верхнего шибера, а нижние индикаторы - ниже нижнего шибера на уровне, который задан верхним пределом толщины перерабатываемого материала в печи. Индикаторы уровня выдают сигналы, когда количество свежего материала накоплено над закрытой створкой верхнего шибера внутри приемного бункера. Нижние загрузочные индикаторы уровня выдают сигнал, когда уровень находящегося внутри печи материала опустится ниже установленного предела (линии индикации).
Шахтная печь плазмохимического реактора представляет собой вертикальную колонну, имеющую наружный металлический корпус 1 обшивки шахтной печи, с внутренней стороны которого расположена жароустойчивая футеровка 2. Внутри печи в ее верхней части установлен металлический загрузочный бункер 3. Материал, предназначенный для переработки в печи, подается в неб через этот бункер 3. Конструкция печи и загрузочных механизмов обеспечивают поддержание в некоторых пределах заданного уровня (толщины) перерабатываемого материала между шиберами. Загрузочные механизмы управляются автоматикой, реагирующей на сигналы, получаемые от индикаторов уровня, реагирующие на присутствие материала на линии их чувствительности.
В реакторе используются индикаторы уровня микроволнового типа. Излучающая и приемная антенны 4 этих индикаторов расположены на поверхности загрузочного бункера 3 против окон 5, прикрываемых накладками 6 и 7 из диэлектрического материала, прозрачного для сверхвысокочастотного электромагнитного излучения. Рабочие температуры внутри печи высоки. Поэтому электронные блоки 8 индикаторов уровня размещены вне металлического корпуса 1 шахтной печи. Связь с антеннами 4
обеспечена посредством металлических волноводов 9. Для периодического обслуживания, контроль и ремонт (замена) внутренних рабочих частей индикаторов уровня, конструкция установочного узла позволяет извлечение (установку) этих частей без разборки футеровки и других компонентов печи.
Конструкция узла установки индикаторов уровня выполнена в виде металлической обоймы 10 с диаметром большем, чем диаметр конических (рупорных) антенн 4. Внутри этой обоймы 10 по ее оси размещен волновод 9 (из металлической трубы меньшего диаметра), а пространство между внутренней поверхностью внешней обоймы 10 и волноводом 9 заполнено жаростойким материалом 11.
Внутри керамической футеровки и во внешнем металлическом кожухе печи 1 выполнены каналы 12 для установки уровнемеров. Обойма 10 в собранном виде вставляется внутрь печи через каналы 12 до упора в керамические накладки 6 и 7 и окон 5 загрузочного бункера 3. Компоновка обоймы 10 позволяет заменять индикаторы уровня без остановки реактора. Поскольку на период времени, необходимого для замены уровнемера, монтажные каналы 12 могут закрываться заглушкой соответствующего диаметра, предотвращая тем самым неконтролируемый выход пиролизных газов из печи.
Применен жаростойкий материал, обладающий незначительной плотностью. Все стыки по внешней поверхности узла, включая выход антенны, провариваются плотным швом, исключая, проникновение газа внутрь узла или через него - наружу.