БЕЗДЫМНАЯ УСТАНОВКА ЗАМКНУТОГО ЦИКЛА

Полезная модель относится к сжиганию твердых бытовых и промышленных отходов в замкнутом цикле.
Известна энерготехнологическая установка для термической переработки твердых отходов, содержащая пиролитическую печь, газогенератор, газоочистное устройство, газотурбинную установку, паровой котел-утилизатор, паротурбинную установку, работающую совместно с котлом-утилизатором и газотурбинной установкой в едином термодинамическом парогазовом цикле преобразования теплоты в механическую энергию на валах соответствующих паровой и газовой турбин, линии подвода природного газа к пиролитической печи, газогенератору и камере сгорания, в газовом тракте котла-утилизатора установлен воздухонагреватель, а камера сгорания газотурбинной установки и газогенератор снабжены устройствами подачи в них горячего воздуха (см. описание изобретения РФ №2137981, МПК F23G5/00, публикация от 20.09.1999 г.). Недостатком известной установки является недостаточная производительность.
Известна бездымная установка для сжигания твердых бытовых отходов, содержащая печь с колосниковой решеткой, систему сжигания отходов, систему золошлакоудаления, систему дожигания отходящих газов, систему утилизации тепловой энергии, систему очистки отходящих газов и систему генерации электрической энергии, при этом система утилизации тепловой энергии выполнена в виде параллельно подключенных проточных однокорпусных двухканальных газовоздушных теплообменных аппаратов с переключателем потоков отходящих газов и с переключателем воздушных потоков от компрессора и газовой турбины, которая соединена с генератором электрической энергии, выход газовой турбины с печью (см. описание изобретения РФ №2515442 МПК F23G 5/00, публикация от 10.05.2014 г.). Недостатком известной бездымной установки является недостаточная производительность. Наиболее близкого аналога не обнаружено.
Задачей заявляемой полезной модели является снижение загрязнения воздуха и повышение производительности установки. Сущность полезной модели заключается в следующем. Бездымная установка замкнутого цикла содержащая три печи с колосниковыми решетками связанные с приемниками тепла и с преобразователями воды в пар, выходы которых через собственные приемники тепла соединены с первой паровой турбиной, выход которой подключен к ресиверу через парокомпрессор, вторую паровую турбину высокого давления выход в которой связан с выходом ресивера, а выходы связаны с двумя электрогенераторами и паровой цистерной с терморешеткой. Выход из паровой цистерны соединен с входами центрального водяного круга и с входом паромагнитного движетеля, входы и выходы центрального водяного круга соединены соответственно с преобразователями воды в пар, паромагнитный движетель кинематически подключен к шкиву первой паровой турбины и к самой первой паровой турбине, шкив первой паровой турбины кинематически связаны с двумя электродвигателями, паромагнитный движетель посредством полого вала связан с первой паровой турбиной, выход центрального водяного круга подключен к аварийной трубе для удаления газов.
Полезная модель поясняется чертежом на фиг. 1, на котором изображена блок-схема бездымной установки замкнутого цикла.
Установка содержит следующие узлы:
1, 2, 3 - печи 1, 2, 3 сжигания
4, 5, 6 - приемники 4, 5, 6 тепла
7, 8, 9 - преобразователи воды 7, 8, 9 в пар
10 - первая паровая турбина
11 - парокомпрессор
12 - ресивер
13 - вторая паровая турбина
14, 15 - два электрогенератора
16, 17 - два электродвигателя
18 - шкив паровой турбины 10
19 - паромагнитный движетель
20 - паровая цистерна с терморешеткой
21 - центральный водяной круг
22 - устройство подачи воздуха в три печи
23 - герметичная емкость для сбора газов
24 - труба для удаления газов аварийная
Установка работает следующим образом.
В три печи 1, 2, 3 сжигания по системе воздуховодов подается воздух под колосниковые решетки. Сверху над колосниками, находятся вращаются полые двери карусельного типа, через которые идет подача воздуха, сдвигающие твердые бытовые отходы на колосники печей. Огонь-тепло проходит через трубы 4, 5, 6 в виде гофр, вертикально вниз, нагревая их. Гофротрубы сверху сделаны в виде горна, обеспечивая герметичность. Огонь, превращаясь в дым, опускается под действием разряжения в пароводяные диффузоры 7, 8, 9 преобразователи воды в пар. Пар поднимается вверх под действием разряжения, создаваемого первой паровой турбиной 10 и парокомпрессором 11. Пар проходит между гофротрубами и мембранными трубами. Мембранные трубы чуть не доходят до обратной стороны горнов гофротруб. В верхней части мембранных труб находятся отверстия. Пар поступает на верхние лопатки турбины 10 и вращаясь опускается на обратные лопатки турбины 10 центробежно направляется на стенки турбинной камеры. Пар, под действием разряжения, поднимается вверх, в верхнюю часть турбинной камеры, затем вниз, в теплоаккумулятор и далее через паровые каналы в парокомпрессор 11. В парокомпрессоре 11, пар сжимается и закачивается в трубы высокого давления далее в ресивер 12. Сжатый пар поступает вверх ресивера 12 на вторую паровую турбину 13. Вал турбины 13 соединен штангами с двумя электрогенераторами 14, 15. А отработанный пар поступает в пароцистерну 20 и далее в центральный водяной круг 21 и в паромагнитный движетель 19 пар поступает в полый вал через щели щлицов в обратные лопатки турбины 10 в турбинную камеру. У центрального водяного круга 21 внизу находятся устройства собирающие и удаляющие сажу. Газы удаляются в аварийную трубу 24 через клапан. Тепло-энергия практически не теряется, ибо находится в замкнутом пространстве. Все зависит от временного поступления тепла, не обязательно высокой температуры.
Электродвигатели 16, 17 вращающие шкив 18 питаются от сети, при разогреве установки переключаются на электрогенераторы 14 или 15. Вся система установки засыпается песком до нулевой отметки, кроме шкива 18 паровой турбины и аварийной трубы для удаления газов 24. Песок забирает а затем отражает тепло. Песок при ремонтно-профилактических работах ссыпается. Аварийная труба 24 соединена со всеми критическими точками (клапанами и аварийными задвижками). Ресивер 12 соединен с трубой, идущей в паромагнитный движетель 19 и с аварийной трубой 24 специальным аварийным устройством.
Технический результат: снижение загрязнения воздуха, повышение производительности установки.