УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ОТХОДОВ В ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР

Полезная модель относится к сжиганию твердых бытовых и промышленных отходов и может быть использовано 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 G5/00, 1999г.).
Недостатком этой установки является то, что загрузочное окно топки всегда открыто, что нередко приводит к возгоранию отходов, находящихся в загрузочном бункере.
Кроме того, установка обладает ещё одним недостатком загрузочная воронка не имеет крышки, которая необходима для закрытия бункера при возгорании отходов в загрузочном бункере, а также при ремонтных работах, производящихся внутри бункера.
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.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является загрузочное устройство печи для переработки отходов, содержащее бункер с крышкой, желоб и шибер, снабженное заслонкой, установленной в нижней части бункера, и герметичной камерой, охватывающей части бункера с заслонкой и желоба с шибером, при этом желоб выполнен из двух секций верхней подвижной с возможностью смещения относительно нижней неподвижной секции, на которой в верхней её части установлен шибер. Подвижная секция желоба соединена с бункером шарнирно, а с шибером - тягой. Подвижная секция желоба может быть выполнена с возможностью вертикального перемещения. Герметичная камера соединена с системой газоотсоса, а шибер
снабжен теплоизоляцией. (Патент Российской Федерации №2153130, МПК: F 23 G 5/44, опубл. 2000г., бюлл. №20, прототип).
Недостатком прототипа является его громоздкость, сложность управления загрузкой, низкая надёжность при работе с радиоактивными элементами.
Плазмохимические реакторы известных конструкции загружаются материалами, подлежащими переработке в них, либо посредством пшековых конвейеров, либо с помощью грейферных кранов через приемные окна (бункеры), снабженные заслонками той или иной конструкции. При таком устройстве загрузочных механизмов не обеспечивается достаточно надежное уплотнение (герметизация) внутреннего пространства печи во время загрузки и не исключается сообщение внутреннего пространства печи с атмосферой во время приема свежих порций материала, который подается в реактор для переработки.
Применение плазмохимических реакторов для переработки радиоактивных отходов требует обеспечения надежной изоляции внутреннего пространства печи от окружающей среды с целью исключения попадания радиоактивных материалов в атмосферу.
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.
Данная полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом полезной модели является
постоянная герметизация внутреннего пространства печи, повышение надёжности при работе с радиоактивными отходами.
Технический результат достигается тем, что в устройстве загрузки отходов в плазменно-химическиий реактор, содержащий бункер, жёлоб, накопительные секции и шибер, желоб для подачи отходов выполнен в виде секционированного трубо-цепного конвейера, один край которого расположен над загрузочным бункером, приёмный бункер расположен под другим концом секционированного трубо-цепного конвейера, под нижней частью загрузочного бункера установлен вертикальный секционированный накопитель отходов, в начале которого расположен верхний уровнемер, затем не менее двух пластинчатых шиберов, а после нижнего шибера расположен загрузочный уровнемер. Трубчатоцепной конвейер уплотнён скользящими шайбами, а шибера оснащены приводами с концевыми выключателями и таймерами управления положением шиберов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором схематичнопредставленозагрузочноеустройство
плазмохимического реактора, где: 1 - секционированный трубноцепной конвейер, 2 - верхний уровнемер, 3 - первый пластинчатый шибер, 4 - нижний пластинчатый шибер, 5-нижний уровнемер, 6вход в горловину плазмохимического реактора, 7-вертикальный секционированный накопитель отходов, 8-приёмный бункер, 81загрузочный бункер, 9-скользящая уплотняющая шайба.
На правой стороне чертежа приведены качественные диаграммы цикличности работы загрузочного устройства и переработки отходов в плазмохимическом реакторе: -цикличность работы секционированного трубно-цепного конвейера,
2 цикличность работы верхнего уровнемера,
3 цикличность работы первого пластинчатого шибера,
4Ацикличность работы нижнего (последнего) пластинчатого шибера,
5 Ацикличность управляющих сигналов нижнего уровнемера.
Устройство работает следующим образом.
Трубно-цепной конвейер 1 обеспечивает подачу принимаемого для переработки материала в приёмный бункер 8
печи через частично уплотняемый скользящими шайбами 9 трубный
канал, что частично обеспечивает проникновение воздуха внутрь печи с материалом, который подается в неё для переработки через вход 6 в горловину плазмохимического реактора.
Конструкция системы загрузки предполагает наличие в верхней части вертикального секционированного накопителя отходов 7, по крайней мере, двух последовательно установленных шиберов 3 и 4, плоскостного типа со скользящей ножевой рабочей частью которые предотвращают попадание фрагментов перерабатывающего материала в зазор между стенками проходного сечения шибера и выдвижной ножевой створкой при его закрывании.
Управление открытием и закрытием шиберов 3,4 осуществляется автоматикой таким образом, что они действуют согласованно и последовательно. С этой целью используются два индикатора уровня, верхний уровнемер 2 установлен выше верхнего шибера 3, а нижний уровнемер 5 - ниже нижнего шибера 4 на уровне, который определяется заданным верхним пределом уровня перерабатываемого материала в печи. Верхний уровнемер 2 выдает сигнал, когда соответствующее количество свежего материала накоплено над закрытой створкой верхнего шибера 3 внутри
приемного бункера 8. Нижний загрузочный уровнемер 5 выдает сигнал, когда уровень находящегося внутри печи материала опустится ниже установленного предела (линии индикации). Кроме того, оба шибера 3,4 снабжены электроприводами, концевыми выключателями и таймерами так, что при поступлении сигнала на открытие верхнего шибера 3 привод открывает задвижку, выдерживает её в открытом положении в течение заданного времени и затем закрывает её. После того, как задвижка верхнего шибера 3 оказывается закрытой, автоматически включается привод нижнего шибера 4, который открывает его задвижку и тем самым обеспечивает проваливание ранее упавшего на него из верхнего шибера 3 материала внутрь шахтной печи. Одновременно индикатор верхнего уровня 2 подает сигнал на включение трубно-цепного конвейера 2, который начинает подачу очередной порции материала в приемный бункер 8 системы загрузки. Конвейер останавливается, когда установленное количество материала накапливается над задвижкой верхнего шибера 3 и перекрывает линию индикации верхнего уровнемера 2. Следующее открытие верхнего шибера 3 произойдет, когда уровень материала внутри шахтной печи 6 снизится до уровня ниже уровня индикации нижнего уровнемера 5.