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 бытового 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 A4, опубл. 25.12.2013).
К недостаткам известного устройства следует отнести его невысокие технологические возможности, обусловленные тем, что при высокотемпературной - свыше 600°C - 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 C1, опубл. 27.11.2015).
К недостаткам прототипа следует отнести низкую надежность устройства для переработки отходов, обусловленную тем, что при высокотемпературной - порядка 800°C - 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.
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 средством подачи отходов вдоль корпуса и с камерой подвода горячих газов к части корпуса со стороны выходной камеры, средство подачи отходов вдоль корпуса выполнено в виде толкателя с приводом его возвратно-поступательного перемещения между двумя крайними точками, расположенными по ходу технологической цепочки одна - перед бункером, а вторая - за бункером перед зоной подвода горячих газов, оптимально, если устройство для переработки отходов снабжено кожухом, охватывающим привод и герметично соединенным с корпусом.
Полезная модель поясняется изображением, где на Фиг. представлена схема заявленного устройства для переработки отходов.
Соответствующими позициями на изображениях обозначены:
1 - загрузочный бункер;
2 - выходная камера;
3 - толкатель;
4 - корпус;
5 - привод толкателя;
6 - камера подвода горячих газов;
7 - шток толкателя;
8 - направляющая;
9 - кожух.
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 толкатель 3, шток 7 которого соединен с приводом возвратно-поступательного перемещения толкателя 3 вдоль корпуса 4. Корпус 4 частично (как показано на Фиг. 1) установлен в камере 6 подвода горячих газов, позволяющей обеспечить температуру порядка 800°C на выходе перерабатываемых отходов из корпуса 4 в выходную камеру 2. При этом секционная, как это показано на Фиг., конструкция камеры 6 позволяет обеспечить достаточно плавный нагрев отходов с возрастанием температуры в направлении от бункера 1 к выходной камере 2. Средство подачи отходов вдоль корпуса 4 выполнено в виде толкателя 3 с приводом 5 его возвратно-поступательного перемещения, обеспечивающим через шток 7, проходящий через направляющую 8 перемещение толкателя между двумя крайними точками А и Б, расположенными по ходу технологической цепочки А - перед бункером 1, а Б - за бункером 1 перед зоной подвода горячих газов (перед камерой 6). В целях обеспечения наилучшей герметичности корпуса 4 (пиролизной камеры) целесообразно привод 5 (с направляющей 8 и штоком 7, полную герметичность между которыми обеспечить весьма сложно) разместить под кожухом 9, герметично установленным на корпусе 4.
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 5 толкателя 3, корпус 4 полностью заполняется отходами. Подача горячих газов камеры 6 при этом включена, нагревая отходы в корпусе 4. Как видно на Фиг., 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°C (контролируется датчиком температуры, на Фиг. не показан) на выходе из корпуса 4 в выходную камеру 2. Частота возвратно-поступательных циклов перемещений толкателя 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). В процессе работы толкатель 3 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. Крайние точки возвратно-поступательного перемещения толкателя определены, исходя из следующего:
- одна - перед бункером, из условия заполнения отходами пространства перед толкателем на текущем возвратно-поступательном цикле;
- вторая - за бункером, исходя из условия заполнения отходами пространства перед толкателем на следующем возвратно-поступательном цикле;
- вторая - перед зоной подвода горячих газов, исходя из условия гарантированного обеспечения работы толкателя в относительно «холодной» (не подогреваемой дополнительно) зоне корпуса.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача полезной модели - исключение негативных изменений геометрических и иных эксплуатационных параметров устройства - 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.