УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОТХОДОВ

Техническое решение относится к устройствам для сжигания бытовых и промышленных отходов и может найти применение в частности в коммунальном хозяйстве.
Широко известны устройства для сжигания бытовых и промышленных отходов. Например, известно устройство по патенту РФ на полезную модель №77398, МПК F23G 5/00, содержащее загрузочное устройство, камеру сжигания с многоступенчатым наклонным подом и имеющую ряды сквозных отверстий, в которых размещены шуровочные трубы, имеющие возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль их оси. Однако это устройство не обеспечивает полного сгорания отходов, а также летучих газов. Кроме того устройство сложно по своему конструктивному исполнению.
Известно устройство для сжигания отходов по патенту РФ №108125, F23G 5/00, содержащее камеру сгорания, в нижней части которой имеется запальное устройство и патрубок для ввода топлива, в средней части - патрубок для ввода отходов, а в верхней части - выхлопной патрубок с водяной форсункой, сообщающейся с трактом отвода дымовых отходов. Однако это устройство сложное в изготовлении и требует расхода топлива для розжига и поддержание горения отходов, что неэкономично.
Известно устройство для сжигания всех видов бытовых и промышленных отходов (патент РФ №52625, F23G 5/00), содержащее рабочую камеру с конусообразным подом, футерованным жаростойким материалом со сквозными отверстиями, колосниковую решетку и расположенную под ней камеру дожигания, окружной канал подачи воздуха и канал отвода продуктов сгорания. При этом окружной канал подачи воздуха состоит из автономных окружных каналов подачи воздуха, расположенных по высоте пода. При этом устройство выполнено в виде двух корпусов, соединенных между собой окружным поясом.
Однако это устройство сложное в изготовлении. Кроме того на конусной поверхности рабочей камеры могут зависать несгораемые (запекшиеся) продукты, зашлаковывая камеру.
Техническим результатом заявляемого решения является упрощение конструкции с одновременным повышением степени сгорания отходов. Кроме того заявляемое техническое решение позволит расширить ассортимент средств для сжигания бытовых и промышленных отходов, которые могут быть использованы по выбору потребителя в зависимости от структуры, вида и количества отходов.
Дополнительным техническим результатом заявляемого технического решения является повышение культуры обслуживания устройства для сжигания бытовых и промышленных отходов за счет использования современных систем управления и автоматизации процессов.
Технический результат достигнут за счет того, что в устройстве для сжигания бытовых и промышленных отходов, содержащем камеру сгорания, футерованную жаростойким материалом, устройство для загрузки бытовых отходов, устройство для выгрузки из камеры сгорания остатков горения отходов, трубопровод подачи воздуха от управляемого электродвигателем источника подачи воздуха, каналы подачи воздуха в камеру сгорания, связанные с трубопроводом, канал отвода продуктов сгорания, запальное устройство, камера сгорания выполнена в виде вертикального цилиндра, соединенного с днищем по радиусной поверхности, канал отвода продуктов сгорания образован за счет сужения верхней части камеры с образованием конусной трубы, стенки которой футерованы жаростойким материалом, трубопровод подачи воздуха размещен в стенках конусной трубы, каналы для подвода воздуха расположены в центральной части камеры под углом к радиусу плоскости горизонтального сечения камеры и с возможностью изменения этого угла в горизонтальном и вертикальном направлениях, а трубопровод снабжен клапаном для подачи в него горючего газа непосредственно перед входом трубопровода в камеру сгорания.
При этом устройство для загрузки бытовых отходов в камеру сгорания, выполнено в виде бункера со шнеком, устройство для выгрузки остатков горения отходов выполнено в виде шиберной заслонки, расположенной под отверстием, выполненным в днище камеры, и шнека.
Дополнительный технический результат достигнут за счет того, что устройство для сжигания бытовых и промышленных отходов снабжено командным аппаратом, а каналы для подвода воздуха, устройство для загрузки бытовых отходов в камеру сгорания и устройство для выгрузки остатков горения бытовых отходов снабжены электромеханическими приводами и контроллерами, камера сгорания снабжена температурным и емкостным датчиками, а электродвигатель снабжен частотным преобразователем, связанным с упомянутыми датчиками и с клапаном для подачи горючего газа, при этом упомянутые контроллеры и частотный преобразователь связаны с командным аппаратом.
На прилагаемых чертежах представлены: на фиг.1 - общий вид устройства для сжигания бытовых и промышленных отходов; на фиг.2 - общий вид устройства - вид сверху (без конусной трубы), на фиг.3 - схема расположения каналов подачи воздуха в камеру сгорания (вид по сечению А-А фиг.1); на фиг.4 - схема управления устройством.
Устройство для сжигания бытовых и промышленных отходов содержит камеру сгорания 1 (фиг.1 и 2), выполненную в виде вертикального цилиндра 2 с днищем 3, соединенных между собой радиусной поверхностью 4.
Верхняя часть камеры 1 сужена, образуя конусную трубу 5, внутренняя часть которой является каналом 6 для отвода продуктов сгорания. Камера 1 сгорания и стенки конусной трубы 5 футерованы жаропрочным материалом (на чертеже материал не показан). В стенках конусной трубы 5 по спирали размещен трубопровод 7 подачи воздуха от источника 8 подачи воздуха с электродвигателем 9.
В центральной части камеры 1 установлены каналы 10, 10', 10" для подвода воздуха, связанные с трубопроводом 7, и расположенные под углом (α) к радиусу горизонтальной плоскости сечения камеры 1 (фиг.3).
Устройство 11 для загрузки бытовых отходов в камеру 1 сгорания, содержит в частности бункер 12 со шнеком 13, расположенным с возможностью подачи отходов в центральную часть камеры 1 над плоскостью расположения каналов 10, 10', 10".
Устройство 14 для выгрузки остатков горения отходов, содержит шиберную заслонку 15, расположенную под отверстием 16 днища 3 камеры сгорания, и шнек 17.
Каналы 10, 10', 10" для подвода воздуха снабжены электромеханическим приводом 18, обеспечивающим возможность изменения угла наклона каналов в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и контроллером 19. Устройство 11 для загрузки бытовых отходов в камеру сгорания снабжено электромеханическим проводом 20 и контроллером 21. Устройство 14 для выгрузки остатков горения бытовых отходов снабжено электромеханическим приводом 22 и контроллером 23.
Электродвигатель 9 снабжен частотным преобразователем 24, предназначенным для регулирования потока воздуха от источника 8 подачи воздуха.
Камера сгорания 1 снабжена температурным 25 и емкостным 26 датчиками.
Кроме того трубопровод 7 подачи воздуха дополнительно снабжен клапаном 27 подачи горючего газа (например пропана), расположенным непосредственно перед входом трубопровода 7 в камеру сгорания 1.
Для управления устройством для сжигания бытовых и промышленных отходов служит командный аппарат 28 (фиг.3), с которым через контроллеры 19, 21 и 23 связаны электромеханические приводы 18, 20, 22 устройств изменения угла наклона каналов 10, 10', 10", устройства для загрузки 11 бытовых отходов, устройства выгрузки 14 остатков горения отходов. С командным аппаратом 28 посредством частотного преобразователя 24 связаны температурный 25 и емкостный 26 датчики, а также кран 27 подачи горючего газа.
Работа устройства для сжигания бытовых и промышленных отходов осуществляется следующим образом.
После загрузки бункера 12 отходами по информации от командоаппарата 28 через контроллер 21 включается электромеханический привод 20, приводя в действие устройство загрузки 11 со шнеком 13, который подает отходы в камеру 1 сгорания.
Одновременно по команде командоаппарата 28 посредством частотного преобразователя 24 осуществляется подача воздуха от источника 8 подачи воздуха электродвигателем 9 по трубопроводу 7 к каналам 10, 10', 10", и далее в камеру 1 сгорания.
При этом для розжига от запального устройства (на чертежах не показано) в первоначальный момент в трубопровод 7 посредством крана 27 осуществляется подача горючего газа, который перемешивается с воздухом в камере 1. После розжига необходимость в подаче газа отпадает.
Продукты сгорания, проходя через канал 6 нагревают конусную трубу 5 и трубопровод 7, нагревая при этом поступающий от источника воздух. Нагретый воздух, поступающий в камеру сгорания 1, повышает эффективность горения.
По информации емкостного 26 и температурного 25 датчиков, поступающей в командоаппарат 28, последний посредством контроллера 19 приводит в действие электромеханический привод 18, обеспечивающий поворот каналов 10, 10', 10" в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также посредством частотного преобразователя 22 регулирует поток воздуха от источника 8. По информации емкостного датчика 26 после полного сгорания отходов командный аппарат 28 через контроллер 23 дает информацию электромеханическому приводу 22 на открытие шиберной заслонки 15 и включение шнека 17 выгрузки остатков горения отходов через отверстие 16 в днище 3. После выгрузки остатков горения командный аппарат 28 дает информацию на закрытие шиберной заслонки 15 и выключение шнека 17. Затем командный аппарат 28 дает команду на включение устройства 11 загрузки отходов, включая посредством контроллера 21 и электромеханического привода 20 шнек 13 подачи отходов из бункера 12. Далее цикл повторяется.
Выполнение камеры сгорания в виде вертикального цилиндра с плавно переходящими друг в друга поверхностями обеспечивает возможность создания направленного по кругу потока пламени, концентрируя его ближе к центру, сохраняя при этом вид плазменно-огненного циклона, направленного по меньшему кругу вверх. Подача в камеру подогреваемого воздуха, а также возможность регулирования угла наклона каналов подачи воздуха, повышает эффективность горения.
Снабжение устройства командным аппаратом, имеющим возможность связи посредством контроллеров с электромеханическими приводами управления загрузкой отходов и выгрузкой остатков горения отходов, а также наличие системы датчиков состояния камеры сгорания обеспечивает возможность автоматизировать процесс сжигания бытовых и промышленных отходов, повышая культуру обслуживания устройств для сжигания бытовых и промышленных отходов..
Конструкция устройства проста в изготовлении, поскольку корпус камеры сгорания не содержит сложных конструктивных элементов и может быть выполнен в городских и сельских условиях. Механизмы подачи отходов и выгрузки остатков сгорания могут быть изготовлены из широко известных узлов (бункер, шнек, шибер). Электромеханические приводы, используемые в заявляемом устройстве, а также контроллеры и командоаппарат могут быть использованы из широко известных и выпускаемых разными предприятиями, в частности программируемые реле серии «Альфа» фирмы SMC, программируемы реле «Mitsubishi», «Hitachi» и другие.