Устройство для утилизации ртутных ламп

Полезная модель относится к утилизации отработанных ртутных ламп и предназначена для применения в небольших городах, поселках, в малодоступных районах и на предприятиях, где затраты на доставку отработанных ламп к местам централизованной переработки составляет значительную долю или превышают затраты на их обезвреживание.

Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на повышение эффективности и надежности работы устройства и достигается тем, что устройство для утилизации ртутных ламп содержит вакуумированную камеру с электронагревателем, охлаждаемую ловушку установленную перед форвакуумным насосом, лазер, а на выходе лазерного излучения расположена фокусирующая линза с возможностью вращения в своей плоскости, установленная эксцентрично во внутренней обойме подшипника, наружная обойма которого жестко установлена на подвижной подставке, при этом на боковой поверхности камеры выполнено оптическое окно, диаметр которого равен разности внутреннего диаметра вакуумированной камеры и диаметра ртутной лампы.

Ил.2

Полезная модель относится к утилизации отработанных ртутных ламп и предназначена для применения в небольших городах, поселках, в малодоступных районах и на предприятиях, где затраты на доставку отработанных ламп к местам централизованной переработки составляют значительную долю или превышают затраты на их обезвреживание.

Известно устройство для термической демеркуризации загрязненных ртутью материалов, выбранное в качестве прототипа (патент РФ 1838440, МПК C22B 43/00, 1991) содержащее камеру с нагревателем, низкотемпературную ловушку, вакуумный насос, вакуумные магистрали с вентилями и датчиками давления, байпасную вакуумную магистраль с вентилем регулировки потока газа, расположенной между камерой и низкотемпературной ловушкой, причем вентиль выполнен с приводом, соединенным с датчиком давления, расположенным на корпусе низкотемпературной ловушки.

Недостатками прототипа является то, что в камере находится большое количество подвижных деталей и, как следствие, органические соединения, что приводит к невозможности создания высокой степени вакуума при достижении высокой температуры разогрева камеры, что приводит к недостаточной демеркуризации. Известное устройство громоздко по конструкции и сложно в эксплуатации и имеет высокую потребляемую мощность.

Технический результат предлагаемой полезной модели направлен на повышение эффективности и надежности работы устройства, за счет включения в устройство лазера.

Технический результат достигается тем, что устройство для утилизации ртутных ламп содержит вакуумированную камеру с электронагревателем, охлаждаемую ловушку установленную перед форвакуумным насосом, лазер, а на выходе лазерного излучения расположена фокусирующая линза с возможностью вращения в своей плоскости, установленная эксцентрично во внутренней обойме подшипника, наружная обойма которого жестко установлена на подвижной подставке, при этом на боковой поверхности камеры выполнено оптическое окно, диаметр которого равен разности внутреннего диаметра вакуумированной камеры и диаметра ртутной лампы.

Предлагаемое устройство для утилизации ртутных ламп поясняется чертежами. На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - оптическая схема входа лазерного пучка в камеру.

Вакуумное оборудование, электронагреватель, устройство разгрузки безопасного лома дезактивированных ламп являются типовыми и на структурной схеме не показаны, Устройство содержит полую металлическую цилиндрическую вакуумированную камеру 1 (далее камера), которая заполнена ртутными лампами 2, подлежащими разрушению с последующей откачкой на вакуумном посту, снабженному охлаждаемой ловушкой, установленной перед форвакуумным насосом. Ртутные лампы 2 расположены напротив оптического окна 3, предназначенного для ввода лазерного излучения. Лазерное излучение на выходе лазера 5 фокусируется фокусирующей линзой 4 на ртутных лампах 2. Фокусирующая линза 4 выполнена с возможностью вращения в своей плоскости и установлена эксцентрично во внутренней обойме подшипника 8, наружная обойма которого жестко закреплена на подвижной подставке 7.

Для полного разрушения всех ртутных ламп 2 фокусирующая Линза 4 выбирается таким образом, что при ее вращении фокус лазерного излучения описывает замкнутую кривую, близкую к окружности, диаметром в пределах оптического окна 3. Такое условие к фокусирующей линзе 4, а также возможность перемещения подставки 7 в направлении вакуумированной камеры 1 на расстояние, равное диаметру камеры 1, позволяет разрушать все ртутные лампы 2. Оптимальное расположение линзы 4 и оптического окна 3 показано на фиг.2. При этом диаметр оптического окна 3 равен разности внутреннего диаметра камеры D и диаметра ртутной лампы d. Это условие необходимо для охвата лазерным излучением крайних (верхних и нижних) ртутных ламп 2.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно производят настройку аппаратуры. Для этого включается лазер 5. Пучок 6 лазерного излучения фокусируется посредством фокусирующей линзы 4, в центре входного оптического окна 3. Лазер 5 выключают. Включают вакуумный пост, производится откачка камеры 1, предварительно заполненной ртутными лампами 2, предназначенными для утилизации. В ловушку наливают жидкий азот. Фокусирующей линзе 4 придают вращательное движение. Включают электронагреватель камеры 1. Включают лазер 5 и пучок 6 лазерного излучения воздействует на ртутные лампы 2. При воздействии мощного лазерного излучения на стекло ртутных ламп 2 происходит его быстрое плавление и их разрушение. Для гарантированного разрушения ртутных ламп подставка 7 с фокусирующей линзой 4 перемещается к камере 1 на расстояние внутреннего диаметра D вакуумированной камеры 1. Эффективность разрушения ртутных ламп резко возрастает в случае многократного вращения фокусирующей линзы 4 с помощью электродвигателя.

Лазер 5 и электронагреватель камеры 1 отключается, после охлаждения вскрывается камера 1 и обеспечивается выемка обезвреженных деталей ламп и стеклянного лома.

Применение предлагаемого технического решения позволяет повысить эффективность и надежность работы устройства за счет использования для разрушения ртутных ламп сфокусированного лазерного излучения высокой концентрации мощности в момент взаимодействия со стеклянной оболочкой ртутных ламп. В результате утилизации ртутных ламп в предлагаемом устройстве образуются минерализованные отходы, являющиеся практически безопасными. При этом утилизированный стеклянный лом можно использовать в качестве засыпки при строительных и дорожных работах.

Устройство для утилизации ртутных ламп, содержащее вакуумированную камеру с электронагревателем, охлаждаемую ловушку, установленную перед форвакуумным насосом, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено лазером, а на выходе лазерного излучения расположена фокусирующая линза с возможностью вращения в своей плоскости, установленная эксцентрично во внутренней обойме подшипника, наружная обойма которого жестко установлена на подвижной подставке, при этом на боковой поверхности вакуумированной камеры выполнено оптическое окно, диаметр которого равен разности внутреннего диаметра упомянутой камеры и диаметра утилизируемой ртутной лампы.