УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к оборудованию для экологически чистого термического уничтожения содержащих органические соединения твердых промышленных и бытовых отходов.
Известна установка для утилизации твердых отходов, содержащая термореактор, каталитический дожигатель, теплообменник, систему газоочистки, дымосос и дымовую трубу, термореактор содержит газораспределительное устройство, вертикальную циклонную топку, снабженную в верхней части горелкой и каналом подвода воздуха, камеру дожигания газообразных продуктов пиролиза и обогревательную камеру с размещенными в ней колосниковой решеткой, системой вывода зольного остатка и камерой термического разложения, снабженной средствами для загрузки отходов, выгрузки коксозольного остатка, перемешивающим устройством, каналом для вывода газообразных продуктов термического разложения, соединенным с верхней частью циклонной топки и обогревательным кожухом, выход из которого соединен с входом в газораспределительное устройство, нижняя часть внутреннего объема циклонной топки соединена общим каналом с обогревательной камерой и с нижней частью камеры дожига, верхняя часть которой соединена с входом в газораспределительное устройство, выход из которого соединен с каталитическим дожигателем [1].
В данной установке рабочий объем камеры термического разложения не регулируется и в процессе работы в нее загружают одинаковые порции отходов, независимо от их калорийности. Это приводит к значительным изменениям теплового режима работы установки и неэффективному использованию топлива. При утилизации высококалорийных отходов выделяется большое количество тепла и для предотвращения перегрева камеры в нее приходится интенсивно подавать охлаждающую жидкость, что увеличивает время цикла и снижает эффективность работы оборудования. При утилизации большой порции низкокалорийных отходов требуется большое время и значительный расход топлива на работу горелок. Эффективную работу установки можно обеспечить только при утилизации определенного типа отходов.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является установка утилизации твердых отходов содержащая термореактор, в котором размещена камера термического разложения, снабженная загрузочным устройством, люком выгрузки коксозольного остатка, и ворошителем, камера термического разложения помещена в обогревательную камеру, стенки которой покрыты теплоизолирующим материалом, в нижней части обогревательной камеры имеется колосниковая решетка для дожигания коксозольного остатка, а под камерой термического разложения размещена горелка разогрева, к торцу термореактора примыкает вертикальная циклонная топка с дожигателем, в верхней части которой имеется горелка для сжигания продуктов пиролиза, установка снабжена также газоходом-байпасом для защиты камеры термического разложения от перегрева, газораспределителем потока дымовых газов, каталитическим дожигателем органических соединений в дымовых газах, теплообменником с вентилятором, циклоном, скруббером для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятором-дымососом, обеспечивающим поступление в установку воздуха, необходимого для процесса горения парогазовой смеси, и отвод дымовых газов в трубу, пультом управления, площадкой обслуживания [2].
Недостатки у данной установки те же, что и у рассмотренного выше аналога.
Целью полезной модели является расширение технологических возможностей и повышение эффективности установки.
Указанная цель достигается тем, что рабочий объем камеры термического разложения может регулироваться в зависимости от калорийности утилизируемых твердых отходов.
Регулирование рабочего объема камеры термического разложения в зависимости от калорийности утилизируемых отходов позволяет обеспечить оптимальные условия процесса пиролиза при одновременном эффективном расходовании топлива. Это позволяет утилизировать на одной установке отходы разной калорийности, что расширяет технологические возможности оборудования и повышает эффективность его использования.
Сравнение заявленного устройства с прототипом показывает, что имеет место наличие новых деталей и функциональных связей между ними.
Новые детали: камера термического разложения отходов с регулируемым рабочим объемом.
Новые функциональные связи: рабочий объем камеры термического разложения регулируется в зависимости от калорийности утилизируемых отходов, что обеспечивает оптимальные условия процесса пиролиза при одновременном эффективном расходовании топлива.
Наличие новых элементов и функциональных связей позволяет расширить технологические возможности и повысить эффективность установки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана конструктивная схема установки утилизации твердых отходов, а на фиг. 2 - схема камеры термического разложения отходов с регулируемым рабочим объемом.
Установка (фиг. 1) содержит термореактор 1, камеру 2 термического разложения отходов, загрузочное устройство 3, люк 4 выгрузки коксозольного остатка, ворошитель 5, обогревательную камеру 6 с колосниковой решеткой для дожигания коксозольного остатка, топку циклонную 7, горелку 8 разогрева камеры термического разложения, горелку 9 для сжигания продуктов пиролиза, газораспределитель 10 потока дымовых газов, каталитический дожигатель 11, теплообменник 12 с вентилятором 19, циклон 13, скруббер 14 для жидкостной доочистки дымовых газов от твердых включений, вентилятор-дымосос 15, дымовую трубу 16, пульт управления 17, площадку обслуживания 18, люк 20 топки, бак 21 смазывающе-охлаждающей жидкости, насос 22, шибер 23 управления разрежением в камере термического разложения отходов, бак 24 для воды, клапан 25 подачи воды, шибер 26 воздушный, топливный бак 27, кран 28 подачи топлива, рычаг 29 открытия амбразуры горелки 8.
Камера 2 (фиг. 2) термического разложения отходов состоит из неподвижного корпуса и подвижной крышки, положение которой задается механизмом регулирования рабочего объема (на фиг. 2 не показан) в зависимости от калорийности утилизируемых отходов. Герметичность камеры 2 обеспечивают уплотнения подвижных соединений.
Установка утилизации твердых отходов работает следующим образом.
Для пуска установки необходимо с пульта управления 17 (фиг. 1) включить дымосос 15, вентилятор 19 теплообменника, насос 22 подачи смазывающе-охлаждающей жидкости и закрыть шибер 26.
В зависимости от калорийности утилизируемых отходов отрегулировать рабочий объем камеры 2 за счет перемещения ее крышки.
Открыть кран 28 подачи топлива, рычагом 29 открыть амбразуру и запустить в работу горелки 8 и 9. После разогрева дымовых газов в обогревательной камере 6 до температуры 650-700°C с помощью загрузочного устройства 3 загрузить в камеру 2 небольшую порцию горящих отходов для выжигания кислорода в камере.
Для работы установки с помощью загрузочного устройства 3 загрузить в камеру 2 порцию отходов. По мере нагревания отходов из них выделяется парогазовая смесь, которая поступает в топку 7, где горючие компоненты сгорают. Для предотвращения перегрева камеры 2 в нее с помощью клапана 25 подается вода из бака 24. В процессе утилизации отходы и коксозольные остатки в камере 2 периодически перемешиваются ворошителем 5.
При уменьшении температуры дымовых газов на выходе термореактора и одновременном снижении интенсивности факела до режима подсветки, цикл работы установки считается законченным. В зависимости от режима работы установки и состава отходов производится загрузка новой порции отходов и цикл повторяется. Выгрузка коксозольного остатка на колосниковую решетку обогревательной камеры 6 производится по мере необходимости в зависимости от состава отходов.
При работе с высококалорийными отходами (например, горючими пластиками, нефтесодержащими отходами и т.п.) рабочий объем камеры 2 и интервал времени между загрузками уменьшают, а при утилизации низкокалорийных отходов рабочий объем камеры 2 и время цикла увеличивают.
Изменение рабочего объема камеры термического разложения в зависимости от калорийности утилизируемых твердых отходов расширяет технологические возможности и повышает эффективность установки.
Источники информации, принятые во внимание
1. Патент РФ на полезную модель №42289. Кл. F23G 5/027, 22.07.2004.
2. ООО «ВП - Сервис». Установка утилизации твердых бытовых, промышленных и медицинских отходов ЭЧУТО-150.3. ТУ-4859-001-53776433-2013. Инструкция по эксплуатации. http://www.echutos.ru (прототип).