УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ В ПУЛЬСИРУЮЩЕМ ПОТОКЕ

Устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке
Полезная модель относится к топочной технике, в частности к устройствам пульсирующего горения, предназначенным для термического обезвреживания твердых отходов.
Известно устройство для сжигания кускового твёрдого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту с двумя параллельно расположенными горизонтальными колосниковыми решётками и размешенным между ними слоем топлива, над верхней решёткой установлена труба, сечение которой меньше сечения шахты не более чем в 4 раза (А.С. № 909417, МКИ F23 В 1/36, F 23 С11 /04,28.02.82г.)
Недостатком указанного устройства является ограничение соотношения сечений шахты и трубы, которое не должно превышать 4. По этой причине нельзя увеличить площадь колосника, напрямую связанную с производительностью устройства.
Конструкция двухрешётчатого колосника при сжигании твёрдых отходов разных размеров не самым лучшим образом влияет на перемещение отходов в зону горения.
Известно также устройство для сжигания твердого топлива, содержащее вертикальную цилиндрическую шахту с горизонтальной колосниковой решёткой и расположенную над последней поверхностью нагрева, причем колосниковая решётка расположена на расстоянии 1/4 высоты шахты от её основания, а поверхность нагрева на расстоянии 1/4 от верхнего торца шахты для возбуждения акустических колебаний по принципу эффекта Рийке (А.С. № 688769, МКИ F 23 В 1/Э6, F 23 В 5/04, 30.09.79г).
Недостатком указанного устройства является ограниченность его применения из-за невозможности сжигания в топке твёрдых отходов без их предварительной подготовки (измельчение, прессованное гранулирование и т.д.)
Наиболее близким, принятым за прототип, является устройство для сжигания топлива в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, примыкающую к ней резонансную трубу и топливовоздухопроводы (А.С. № 237324, МКИ F 23 d 11/34,12.11 69 г.).
Известное устройство в основном предназначено для сжигания пылевидных твердых теплив и не приспособлено для сжигания твердых кусковых отходов. При загрузке камеры воспламенения твердыми отходами нарушается пульсационный режим горения, сопровождающийся сильным задымлением и химическим недожёгом.
Предложено устройство для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке, содержащее камеру воспламенения, резонансную
МКИ б F 23 D 1/36
трубу и топливовоздуховоды, отличающееся тем, что в камере воспламенения размещен решетчатый колосник, а в резонансную трубу на расстоянии 1/4 от ее верхнего торца вмонтирована поверхность нагрева.
Устройство включает также воздуховод в виде патрубка, выполненный перемещающийся по оси резонансной трубы, причем его площадь сечения меньше площади сечения резонансной трубы в 1,5-2 раза.
Преложенное устройство (см.фиг.1) позволяет эффективно сжигать твердые отходы в пульсирующем потоке. Объем камеры воспламенения 1 способствует размещению в ней достаточно большого количества твердых отходов, причем к их размерам и формам не предъявляются существенных требований.
Пульсации газовоздушного потока, возникающие в резонансной трубе 2, не сильно зависят от процессов, происходящих в камере воспламенения 1. Для генерации пульсаций в трубе 2 достаточным условием является поступление в нее нагретых газообразных продуктов термического разложения. В резонансной трубе 2 акустические пульсации возбуждаются по принципу Рисса, основанного на прохождении продуктов сгорания через поверхность нагрева (радиатора), размещенной в ней на расстоянии 14 от ее верхнего среза.
Вторичный воздух в камеру воспламенения подается по патрубку 12. Эффективное место подачи воздуха обеспечивается путем перемещения патрубка та оси резонансной трубы 2. На фиг.1 приведен общин вид предлагаемой установки для сжигания твердых отходов в пульсирующем потоке.
Устройство состоит из камеры воспламенения 1, резонансной трубы 2, трубчатого теплообменника 3 с патрубком 4, радиатора 5. Камера воспламенения 1 выполнена в виде цилиндра, к нижней части которой приварено конусообразное днище с круглыми отверстиями 6. Кроме того, днище включает в себя колосник 7 с отверстием по середине, газовую горелку 8, шибер 9. Газовая горелка 8 представляет собою трубчатое кольцо с отверстиями. С боку на камере воспламенения имеется дверце 10. Резонансная труба 2 и трубчатый теплообменник 3 прикреплены к камере воспламенения 1. В верхней половине резонансной трубы на удалении 1/4 L от ее верхнего среза, где L - общая длина резонансной трубы, вмонтирован радиатор 5. Выходной патрубок радиатора 5 и теплообменник 3 соединены между собой трубой 11. В центре камеры воспламенения по оси резонансной трубы размещен патрубок 12. Патрубок имеет возможность перемещаться по своей оси.
Устройство работает следующим образом.Через дверцу 10 колосник 7 загружается твердым топливом. В газовую горелку 8 подается природный газ. Поджег газообразной смеси осуществляется фитилем через одной из отверстий 6. Вторичный воздух, необходимый для дожигания горючих элементов, содержащихся в продуктах разложения,
подводится по патрубку 12. Выбор наиболее эффективного места ввода вторичного воздуха обеспечивается перемещением патрубка вдаль своей оси. После воспламенения твердого топлива подача газа в горелку прекращается. Естественной тягой горячие продукты сгорания поступают в резонансную трубу 2, проходят сквозь радиатор 5 и выбрасываются в атмосферу. Холодная вода через входной патрубок поступает в полость радиатора 5 и по трубе 11 подается в трубчатый теплообменник 3, откуда направляется к потребителю. Через некоторое время в резонансной трубе 2 устанавливается автоколебательный процесс. В результате периодических возмущений горячих газов в резонансной трубе 2 активно дожигаются остаточные, горючие элементы. Колебания столба газа, кроме того, интенсифицируют теплоотдачу от продуктов сгорания к стенке.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет эффективно сжигать твердые отходы в пульсирующем режиме без их предварительной механической обработки (измельчения, прессования и т.д.) с низким содержанием канцерогенных веществ в продуктах сгорания.
Уполномоченное лицо  ГИ.Павлов 5.02.2000г.