УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ГАЗОВ ОКИСЛЕНИЯ

Полезная модель относится к области высокотемпературного обезвреживания газов окисления, в частности, газов окисления производства битумов, азотсодержащих газов в печах цилиндрического типа.
Известна установка для сжигания газовых выбросов, включающая камеру сгорания с размещенным в ней горелочным устройством, корпус, в котором установлен с зазорами трубчатый теплообменник с расположенными в шахматном порядке трубами, щелевой теплообменник, патрубки ввода газовых выбросов и удаления очищенных газов, сообщенные соответственно с трубным и межтрубным пространствами теплообменников, рассекатель факела, установленный в камере сгорания над горелочным устройством (Патент РФ №2184909, Кл. F 23 G 7/06, опубл. 10.03.02).
Недостаток данной установки заключается в сложности теплообменных устройств, изготовленных из легированных сталей, которые имеют короткий срок службы при эксплуатации при высоких температурах. Кроме того, использование рассекателей и теплообменников с шахматным расположением труб не дают возможность эффективного смешения топлива с газами.
Наиболее близким к заявляемому объекту является устройство для сжигания дымовых газов, содержащее цилиндрический корпус, снабженный тангенциальным вводом дымовых газов, выполненным в виде смесителя эжекторного типа, по оси которого установлен плазмотрон, эжектирующий дымовые газы плазменной струей воздуха-окислителя, конусное днище с устройством для сбора золы, крышку с трубой для вывода продуктов сгорания (Патент РФ №2230989, Кл. F 23 G 7/06, опубл. 27.07.03).
Недостаток этого устройства заключается в том, что оно пригодно лишь для дожига небольших объемов газа и неприемлемо для больших объемов дожига газов, например, для дожига газов окисления битумной установки. Кроме того, на подогрев газа перегретым воздухом-окислителем посредством плазмотрона до плазменного состояния расходуется значительное количество электроэнергии.
Полезная модель направлена на повышение производительности устройства для обезвреживания газов окисления с одновременным снижением затрат на подогрев газов окисления.
Это достигается тем, что в устройстве для обезвреживания окисленных газов, содержащем цилиндрическую печь, снабженную, по меньшей мере, одним тангенциальным вводом газов окисления, согласно изобретению печь выполнена горизонтальной и снабжена, по меньшей мере, одним инжектором для подачи газа, соединенным с тангенциальным вводом, а также газомазутными форсунками, установленными в центральной части торца печи, при этом в печи установлена решетчатая перегородка, разделяющая ее на камеру дожига и камеру охлаждения, которая снабжена двумя тангенциальными вводами для подсоса атмосферного воздуха.
На чертеже изображено предлагаемое устройство для обезвреживания окисленных газов.
Устройство содержит горизонтальную цилиндрическую печь 1 с двумя тангенциальными патрубками 2 для ввода газов окисления вблизи торца. Для подвода газа к тангенциальным патрубкам 2 устройство снабжено инжекторами 3. Печь 1 разделена решетчатой перегородкой 4 на камеру 5 дожига газов окисления и камеру 6 охлаждения дымовых газов. В центральной части входного торца печи установлены газомазутные форсунки 7 для сжигания топлива. Камера 6 охлаждения снабжена двумя тангенциальными вводами 8 для подсоса атмосферного воздуха. Устройство снабжено дымоходом и дымовой трубой (не показаны).
Для обеспечения глубины обезвреживания газов окисления в пределах 95% соотношение длины камеры дожига к ее диаметру составляет 1,2-1,6. Если указанное соотношение превысит 1,6, то глубина обезвреживания снизится из-за недостаточного прогрева газов в конце камеры, если это соотношение будет ниже 1,2 - наблюдается проскок газов за решетчатую перегородку.
Устройство работает следующим образом.
Газы окисления, например, с битумной установки, подают в камеру 5 дожига печи 1 при помощи инжекторов 3 по тангенциальным патрубкам 2. Для поддержания температуры в камере 5 дожига газов окисления подают топливо посредством газомазутных форсунок 7. При этом дымовые газы форсунок 7 интенсивно смешиваются с газами окисления и радиантное тепло факела форсунки разогревает перемешанную массу газов и решетчатую перегородку 4. Размещение форсунок по центру торца печи и тангенциальных патрубков вблизи торца печи обеспечивает равномерное перемешивание и нагрев газов по всей длине печи. Обезвреженные (дымовые) газы проходят через раскаленную решетчатую перегородку 4 в камеру 6 охлаждения, где охлаждаются за счет подсоса атмосферного воздуха через тангенциальные вводы 8. Охлажденные газы по дымоходу и дымовой трубе выбрасываются в атмосферу.
Использование предлагаемого устройства позволит по сравнению с прототипом повысить производительность устройства за счет обеспечения конструкцией устройства одновременного смешения и подогрева газов окисления с продуктами сгорания топлива в камере дожига и за счет интенсификации нагрева и окисления газов радиантным излучением факела форсунки. В прототипе же в небольшом замкнутом пространстве эжектора невозможно смешение большого количества газов с перегретым воздухом.
Кроме того, предлагаемое устройство обеспечит сокращение затрат на подогрев газов окисления, так как подогрев происходит непосредственно теплом сжигания топлива. Т.е. исключается стадии получения пара,
электроэнергии и затрат на их производство, как это имеет место в устройстве по прототипу.
Следует отметить, что предлагаемая конструкция устройства позволит обеспечить охлаждение газов на выходе из устройства и снизить тем самым тепловое воздействие на атмосферу, в то время как в устройстве по прототипу выходящие дымовые газы, имеющие высокую температуру, оказывают вредное экологическое воздействие на атмосферу.