УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к переработке отходов и может быть использована для утилизации бытовых, сельскохозяйственных и промышленных углерод-водородсодержащих отходов с получением в процессе переработки синтез-газа.
Известно устройство для переработки бытовою мусора и/или отходов органических материалов, содержащее реактор, снабженный приемной емкостью, выполненной в виде герметичных внешнего цилиндра и внутреннего цилиндра, в котором содержится шнек с переменным шагом, имеющий стальной полый вал, соединенный с приводом, причем полый вал выполнен с входным и выходным патрубками ввода/вывода горячих газов (теплоносителя), между внешним и внутренним цилиндрами расположена спиралевидная направляющая, на внешнем цилиндре установлена группа патрубков ввода горячих газов (теплоносителя) и патрубок отвода горячих газов (теплоносителя), узел выгрузки твердого продукта, выполненным в виде газоплотных шиберов, а приемная емкость снабжена шнеком с приводом (Инновационный патент Республики Казахстан №28008 А4, опубл. 25.12.2013).
К недостаткам известного устройства следует отнести его невысокие технологические возможности, обусловленные тем, что при высокотемпературной - свыше 600°С - обработке отходов жесткость металлического шнека (особенно - с полым валом) существенно снизится, следствием чего явится изменение геометрических и иных эксплуатационных параметров вплоть до полной потери работоспособности.
Наиболее близким к заявленному - прототипом - является устройство для переработки отходов, содержащее объединенные в технологическую цепочку загрузочный бункер, пиролизную и выходную камеры, причем пиролизная камера выполнена в виде корпуса с размещенным в нем на опорах вращения металлическим шнеком с регулируемым приводом и с камерой подвода горячих газов к части корпуса со стороны выходной камеры (Патент РФ №2569667 С1, опубл. 27.11.2015).
К недостаткам прототипа следует отнести низкую надежность устройства для переработки отходов, обусловленную тем, что при высокотемпературной - порядка 800°С - переработке отходов в сочетании с высокими оборотами шнека (чем выше обороты, тем выше производительность) жесткость металлического шнека существенно снизится, следствием чего может явиться изменение геометрических и иных эксплуатационных параметров вплоть до полной потери работоспособности.
Задача полезной модели - исключение негативных изменений геометрических и иных эксплуатационных параметров устройства путем размещения шнека вне зоны нагрева.
Технический результат - повышение надежности устройства для переработки отходов.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для переработки отходов, содержащем объединенные в технологическую цепочку загрузочный бункер, пиролизную и выходную камеры, причем пиролизная камера выполнена в виде корпуса с размещенным в нем на опорах вращения металлическим шнеком с регулируемым приводом и с камерой подвода горячих газов к части корпуса со стороны выходной камеры, а одна из опор вращения расположена со стороны привода, шнек выполнен длиной, не превышающей длину корпуса вне зоны подвода горячих газов, а корпус снабжен внутренними стойками вне зоны подвода горячих газов, на которых размещена вторая опора вращения.
Полезная модель поясняется изображениями, где
- на Фиг. 1 представлена схема заявленного устройства для переработки отходов;
- на Фиг. 2 представлено сечение А-А на Фиг. 1.
Соответствующими позициями на изображениях обозначены:
1 - загрузочный бункер;
2 - выходная камера;
3 - шнек;
4 - корпус;
5 - привод вращения шнека;
6 - камера подвода горячих газов;
7 - вал шнека;
8 - опоры вращения;
9 - стойки.
Полезная модель основана на следующем.
Как и в прототипе, технологическая цепочка сформирована последовательно установленными загрузочным бункером 1, корпусом 4, выполняющим функцию пиролизной камеры, и выходной камерой 2. В корпусе 4 размещен металлический шнек 3, вал 7 (составная часть шнека) которого размещен в опорах вращения 8 и соединен с регулируемым приводом вращения 5 шнека 3. Корпус 4 частично (как показано на Фиг. 1) установлен в камере 6 подвода горячих газов, позволяющей обеспечить температуру порядка 800°С на выходе перерабатываемых отходов из корпуса 4 в выходную камеру 2. Дополнительно в устройство введены стойки 9 (на Фиг. 2 изображены две стойки, но их количество может быть практически любым), на которых размещена опора вращения 8 вала 7 шнека 3. Другая опора вращения 8 вала 7 шнека 3, как и в прототипе, расположена со стороны привода 5.
Физическая суть предложенной конструкции сводится к тому, что шнек 3 в предложенном «укороченном» исполнении находится в относительно холодной зоне корпуса 4 и, совместно с опорами вращения 8, не подвержен воздействию высоких температур.
Устройство для переработки отходов работает аналогично прототипу, режимы переработки могут варьироваться, один из возможных вариантов приведен ниже. Измельченные отходы на первом этапе из бункера 1 поступают в корпус 4, при включенном приводе вращения 5 шнека 3 корпус 4 полностью заполняется отходами, которые в процессе перемещения вдоль корпуса 4 практически беспрепятственно обтекают стойки 9. По заполнении корпуса 4 отходами привод вращения 5 отключают и включают подачу горячих газов камеры 6, нагревая отходы в корпусе 4. Как видно на Фиг. 1, горячие газы на корпус 4 подаются в направлении от выходной камеры 2 к бункеру 1, что обеспечивает постепенный нагрев в обратном направлении с достижением рабочей температуры порядка 800°С (контролируется датчиком температуры, на Фиг. 1, 2 не показан) на выходе из корпуса 4 в выходную камеру 2. По достижении рабочей температуры включается привод вращения 5 шнека 3, осуществляющего далее подачу отходов внутри корпуса 4 в непрерывном режиме. Скорость вращения шнека 3 при этом согласуется с обеспечением стабильной рабочей температуры на выходе из корпуса 4 в выходную камеру 2. Под действием температуры в корпусе 4 происходит разложение отходов на газ и шлак, которые поступают в выходную камеру 2 для дальнейшей переработки (дальнейшая переработка не является предметом заявленной полезной модели и, соответственно, не описывается). Во время включения и работы камеры 6 шнек 3, равно как и опоры вращения 8, находится в относительно «холодной» зоне корпуса 4, что в свою очередь обеспечивает исключение негативных изменений геометрических и иных эксплуатационных параметров устройства, способствуя надежной работе последнего.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - исключение негативных изменений геометрических и иных эксплуатационных параметров устройства путем размещения шнека вне зоны нагрева - решена, а заявленный технический результат - повышение надежности устройства для переработки отходов - достигнут.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к переработке отходов и может быть использована для утилизации бытовых, сельскохозяйственных и промышленных углерод-водородсодержащих отходов с получением в процессе переработки синтез-газа;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.