Мобильная установка для сжигания органических отходов на полигонах по приему твердых бытовых отходов в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в чс
Полезная модель предназначена для термического обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования или сбора, либо с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге. В частности может быть использована для термической переработки биоорганических отходов: сельскохозяйственного производства; продуктов животноводства, птицеводства и рыбхозов, некоторых видов медицинских отходов лечебно-профилактических учреждений, а также в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС. Технический результат - повышение производительности термического обезвреживания и утилизации органических отходов как на местах их непосредственного нахождения или сбора, так и с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге. Это достигается за счет того, что в мобильной установке для сжигания органических отходов, состоящей из корпуса печи пиролизного типа, модуля для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, содержащая систему утилизации отходящих газов, дополнительно имеется шасси транспортного средства с кабиной управления, подрессоренной относительно шасси системой амортизации кабины, на котором расположена платформа с системой виброизоляции относительно шасси транспортного средства, при этом вращение печи может быть обеспечено, например, посредством зубчатой или цепной передачи, вращение которой задается от вала, крутящего колесо, на котором она закреплена, при этом вал вращается от привода электрического или дизельного двигателя, а в центре торцевой поверхности корпуса предусмотрено посадочное место для установки горелки, а наружный патрубок горелки соединен посредством вращающегося разъемного соединения по оси симметрии стакана с трубопроводом подачи в горелку топливной смеси.
Полезная модель предназначена для термического обезвреживания и утилизации органических отходов на местах их непосредственного образования или сбора, либо с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге. В частности может быть использована для термической переработки биоорганических отходов: сельскохозяйственного производства; продуктов животноводства, птицеводства и рыбхозов, некоторых видов медицинских отходов лечебно-профилактических учреждений, а также в пунктах временного размещения населения, пострадавшего в ЧС.
В настоящее время возникает необходимость в утилизации указанных отходов в полевых условиях, на полигонах для их сбора, в местах их временного скопления и в удаленных медицинских учреждениях, с целью обеспечения экологической безопасности окружающей среды и населения. Например, для обеззараживания местности в случае падежа скота от эпидемии, куда мобильная печь может быть транспортирована. В противном случае, трупы животных приходится или закапывать в могильники, что запрещено или сжигать в стационарных установках куда трупы должны доставляться специальным транспортом. Это требует значительных финансовых затрат и большего времени для обезвреживания местности и увеличивает риск распространения инфекции. Аналогичные проблемы возникают при необходимости обезвреживания медицинских отходов.
Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является установка по патенту RU 
2198024, состоящая из корпуса печи пиролизного типа, модуля для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, содержащая систему утилизации отходящих газов.
Недостатком известного устройства является невозможность использования в полевых условиях, сложность процесса и потребность привозить отходы к месту переработки. Опыт применения стационарных печей для утилизации органических отходов путем их сжигания, выявил и те их недостатки, которые ограничивают срок их эксплуатационной надежности. Применение стационарных печей в сельской местности нецелесообразно по причине их нерентабельности. Поскольку требование надежности является одним из основных, рассмотрим недостаток, устранение которого, необходимо выполнить в первую очередь. К главному недостатку следует отнести разрушение футеровки печи в следствии неравномерного распределения отходов, в камере сжигания, а, следовательно, и тепловой мощности в сочетании с агрессивной средой, создаваемой при сжигании отходов. Восстановление футеровки связано с большими затратами средств и времени. Обычно затраты по замене футеровки составляют примерно половину стоимости печи. Кроме того процесс разрушения футеровки в мобильной печи ускоряется из-за наличия вибраций во время движения.
Технический результат - повышение производительности термического обезвреживания и утилизации органических отходов как на местах их непосредственного нахождения или сбора, так и с непосредственным выездом оттуда и утилизацией отходов в дороге.
Это достигается за счет того, что в мобильной установке для сжигания органических отходов, состоящей из корпуса печи пиролизного типа, модуля для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи, содержащая систему утилизации отходящих газов, дополнительно имеется шасси транспортного средства с кабиной управления, подрессоренной относительно шасси системой амортизации кабины, на котором расположена платформа с системой виброизоляции относительно шасси транспортного средства, при этом вращение печи может быть обеспечено, например, посредством зубчатой или цепной передачи, вращение которой задается от вала, крутящего колесо, на котором она закреплена, при этом вал вращается от привода электрического или дизельного двигателя, а в центре торцевой поверхности корпуса предусмотрено посадочное место для установки горелки, а наружный патрубок горелки соединен посредством вращающегося разъемного соединения по оси симметрии стакана с трубопроводом подачи в горелку топливной смеси.
На фиг. 1 представлен общий вид установки, на фиг. 2 - поперечный разрез А-А печи, на фиг. 3 - схема топливной горелки.
Мобильная установка для сжигания органических отходов (фиг. 1 и 2) на полигонах по приему твердых бытовых отходов (ТБО) состоит из следующих основных узлов: шасси транспортного средства 14 с кабиной управления 17, подрессоренной относительно шасси 14 системой амортизации кабины 18, на котором расположена платформа 16 с системой виброизоляции 15 относительно шасси 14 транспортного средства. Для снижения передачи тепла от корпуса печи размер диаметра передаточного звена вращения может быть увеличен за счет припайки спиц 11 или увеличения диаметра самого колеса 10. Вращение печи может быть обеспечено, например, посредством зубчатой или цепной передачи 7, вращение которой задается от вала 3, крутящего колесо 12, на котором она закреплена. Вал 3 либо вращается от привода электрического или дизельного двигателя, либо вращение ему передается от вала двигателя автомобиля, например, аналогично принципу передачи вращения бетоносмесителя в бетономешалке. В центре торцевой поверхности корпуса 1 предусмотрено посадочное место для установки горелки 4 (фиг. 3), а наружный патрубок горелки 8 соединен посредством вращающегося разъемного соединения 5 по оси симметрии стакана с трубопроводом 9 подачи в горелку 4 топливной смеси.
Конструкция печи представляет собой металлическую стаканоподобную емкость, являющаяся корпусом 1 печи, которая также может содержать откидную крышку для загрузки отходов. Внутренняя поверхность выполнена из жаропрочной стали стойкой к агрессивной среде, имеющей на внутренней поверхности винтовые выступы 13 (по типу шнека). Они позволяют при вращении печи обеспечить равномерность нагрева свода и примыкающих к нему торцевых поверхностей печи, а также перемешивать отходы в камере сгорания для ускорения процесса сжигания отходов. Внешняя поверхность печи изготовлена из теплоизоляционных материалов. Форма корпуса печи может быть, например, цилиндрической или в форме другого тела вращения, например, в форме бетоносмесителя бетономешалки. Корпус 1 имеет вращающиеся соединения с опорными частями 2, закрепленными на передвижной платформе или на шасси автомобиля. Это может быть реализовано, например, посредством выполнения опорных частей 2 в виде цилиндрических тубусов, внутри которых корпус 1 печи вращается на роликовых опорах.
Горелка 4 топливной смеси (фиг. 3) состоит из корпуса, состоящего из двух соосных, связанных между собой, цилиндрических втулок: втулки 23 большего диаметра и втулки 22 меньшего диаметра. Внутри втулки 22 меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек 19, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее. Внешняя поверхность шнека 19 представляет собой винтовую канавку с правой (или левой) нарезкой. При этом между внутренней поверхностью втулки 22 меньшего диаметра и внешней поверхностью шнека 19 образована винтовая внешняя полость 21 шнека 19.
Внутри шнека 19 выполнено отверстие 20 с левой (или правой) винтовой нарезкой.
При этом направление винтовой нарезки отверстия 20, выполненного внутри шнека 19, может быть противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.
Во втулке 23 большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер 25, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку 24. Внутри штуцера 25 соосно выполнено цилиндрическое отверстие 26, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор 27, который соединен с цилиндрической камерой 28, образованной внутренней поверхностью втулки 22 меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека 19.
Мобильная установка для сжигания органических отходов работает следующим образом.
В центре на противоположной торцевой поверхности стакана корпуса 1, являющейся откидной крышкой печи, выполнено отверстие для жесткого закрепления в нем патрубка трубы 6 для отвода продуктов сгорания. Загрузка печи отходами может осуществляться при открывании крышки печи, для чего патрубок трубы отсоединяется от неподвижного трубопровода 6. После загрузки печи крышка на корпусе плотно и герметично закрывается и патрубок трубы с помощью вращающегося соединения соединяется с отводящим трубопроводом. По трубопроводу 6 продукты сгорания поступают, либо на очистной фильтр с выводом в атмосферу, либо перед этим в камеру дожигания (на чертеже не показана). Горелка 4 топливной смеси работает следующим образом.
Топливо подается по цилиндрическому отверстию 26 штуцера 25 в диффузор 27, а из него в камеру 28, из которой под давлением поступает одновременно по двум направлениям: во-первых в винтовую внешнюю полость шнека 19, образуя внешний вращающийся поток жидкости, и во-вторых - в отверстие 20 с винтовой нарезкой, образуя внутренний вращающийся поток жидкости.
На выходе из горелки встречаются два вращающихся потока жидкости, причем один поток, например внутренний, совершает вращение в сторону, противоположную внешнему потоку, идущему по шнеку 19, либо может совершать попутное (одинаковое) вращение, если направление винтовых канавок совпадает. При взаимодействии вращающихся потоков на выходе из форсунки происходит дополнительное дробление капель жидкости за счет их соударения в попутных или противоположно вращающихся потоках жидкости (внешнего и внутреннего). При этом суммарный мелкодисперсный вращающийся поток на выходе может иметь направление вращения, которое определяется гидравлическим сопротивлением соответственно внешней или внутренней винтовых полостей и канавок шнека 19, а может быть стационарным, в случае противоположного направления вращения потоков, и равенства их приведенных массовых скоростей.
Шнек 19 горелки может быть выполнен из твердых материалов: карбида вольфрама, рубина, сапфира. При среднем давлении подаваемой через цилиндрическое отверстие 26 жидкости под давлением 6
9 МПа обеспечивается распыление от 400 до 1000 кг/ч жидкости.
Сжигание отходов в печи осуществляется при ее вращении, что позволяет в случае чрезвычайных эпидемиологических ситуациях или при радиоактивном заражении местности быстро вывезти опасные для здоровья человека органические отходы с места происшествия, утилизируя их по дороге непосредственно на автомобиле или передвижной платформе, например, железнодорожного вагона. Поскольку устройство исключает использование футеровки в печи и за счет вращения печи происходит равномерное распределение тепловой мощности по ее внутренней поверхности, исключаются скачки теплового напряжения в материале корпуса печи, что повышает срок ее эксплуатационной службы и практически исключает потребность в ремонте в виду того, что внутри печи отсутствуют какие-либо узлы, кроме корпуса, которые подвергаются воздействию температурной агрессивной среды.
Мобильная установка для сжигания органических отходов, состоящая из корпуса печи пиролизного типа, модуля для подачи воздуха и энергоносителя в камеру сгорания печи и содержащая систему утилизации отходящих газов, причем установка состоит из следующих основных узлов: шасси транспортного средства с кабиной управления, подрессоренной относительно шасси системой амортизации кабины, на котором расположена платформа с системой виброизоляции относительно шасси транспортного средства, при этом вращение печи может быть обеспечено, например, посредством зубчатой или цепной передачи, вращение которой задается от вала, крутящего колесо, на котором она закреплена, при этом вал вращается от привода электрического или дизельного двигателя, а в центре торцевой поверхности корпуса предусмотрено посадочное место для установки горелки, а наружный патрубок горелки соединен посредством вращающегося разъемного соединения по оси симметрии стакана с трубопроводом подачи в горелку топливной смеси, конструкция печи представляет собой металлическую стаканоподобную емкость, являющуюся корпусом печи, которая также может содержать откидную крышку для загрузки отходов, а внутренняя поверхность выполнена из жаропрочной стали стойкой к агрессивной среде, имеющей на внутренней поверхности винтовые выступы, отличающаяся тем, что горелка топливной смеси содержит корпус, в который запрессован шнек, и штуцер для подвода жидкости, а корпус состоит из двух соосных, связанных между собой цилиндрических втулок: втулки большего диаметра и втулки меньшего диаметра, при этом внутри втулки меньшего диаметра, соосно ей, расположен шнек, жестко связанный с ее внутренней поверхностью, например запрессованный в нее, причем внешняя поверхность шнека представляет собой винтовую канавку, а внутри шнека выполнено отверстие с винтовой нарезкой, а во втулке большего диаметра, соосно ей, расположен штуцер, жестко закрепленный в ней, например посредством резьбового соединения, через герметизирующую прокладку, при этом внутри штуцера соосно выполнено цилиндрическое отверстие, переходящее в осесимметрично расположенный диффузор, который соединен с цилиндрической камерой, образованной внутренней поверхностью втулки меньшего диаметра, и торцевой поверхностью шнека, а направление винтовой нарезки отверстия, выполненного внутри шнека, противоположно направлению внешней винтовой канавки шнека.
