Мобильная установка для утилизации горючих отходов методом сжигания
Полезная модель относится к области обезвреживания промышленных и бытовых горючих отходов методом сжигания и представляет собой мобильную установку для сжигания горючих отходов, в т.ч. и нефтесодержащих. Мобильная установка для утилизации горючих отходов методом сжигания содержит монтажную тележку, съемную камеру сжигания, крышку с нагнетательной камерой, узел искрорассеивания, искроудерживающую решетку, блок вентиляторов с воздуховодом. Она оснащена съемным узлом охлаждения отходящих газов выполненным в виде цилиндрической камеры с тангенциальным воздухоподводящим патрубком, установленным под углом к горизонтальной плоскости, с наклоном вверх. Нагнетательная камера выполнена в виде цилиндрической обечайки с тангенциальным воздуховыводящим патрубком. Блок вентиляторов содержит два вентилятора с двумя выходными патрубками с регулирующими заслонками. Один из патрубков соединен с узлом отходящих газов, а второй -с нагнетательной камерой. Вентиляторы оснащены регулятором скорости. Камера сжигания выполнена со съемным дном для удаления остатков продуктов горения. Установка оснащена съемным блоком утилизации тепла отходящих газов и съемной подставкой под камеру сжигания. Крышка с нагнетательной камерой в зоне сопряжения с фланцем камеры сжигания имеет коническую поверхность. Диаметры газоотводящих отверстий нагнетательной камеры выбираются из следующего соотношения:
Д 3>Д2>Д1 где
Д1 - диаметр верхнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания;
Д2 - диаметр узла искрорассеивания;
Д3 - диаметр нижнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания
Заявляемая полезная модель относится к области обезвреживания промышленных и бытовых горючих отходов методом сжигания и представляет собой установку для сжигания горючих отходов, в том числе нефтесодержащих таких, как замасленная ветошь и опилки, отработанные масляные и воздушные фильтры, бумажные и древесные отходы, нефтенасышенные сорбенты и другие горючие материалы.
Наиболее эффективная сфера применения установки при ликвидации локальных разливов нефтепродуктов.
Известны установки для сжигания отходов фирмы Elastec (США) типа Smart Ash, a так же инсинератор по патенту №2087803 кл. F 23 G 5/00, заявленному 03.08.95 г., опубликованный в Б.И. №23 20.08.97 г. За протопит заявляемой полезной модели может быть принята установка для сжигания органических отходов типа «Форсаж-1» отечественной фирмы 000 «Экосервис-Нефтегаз» (приложение 1).
Установка «Форсаж-1» состоит из следующих основных узлов:
-транспортная тележка;
-первичная камера сгорания в виде стандартной стальной бочки;
-блок из 2-х электроприводных вентиляторов;
-съемная крышка с узлом ввода воздуха и вторичной камерой сгорания;
-воздуховод в виде металлорукава.
Основным элементом установки является съемная крышка, включающая в свой состав узел ввода воздуха, вторичную камеру сгорания и трубу отходящих газов с сетчатым полотном.
Эта установка работает следующим образом.
В первичную камеру сверху загружаются горючие бытовые отходы. Производят их поджиг с применением легковоспламеняющегося материала (как вариант бумага) и накрывают бочку крышкой, после чего включают первичный вентилятор и после начала
горения отходов включают второй вентилятор для обеспечения форсированного режима сжигания.
Отходящие газы удаляются через съемную крышку, оснащенную сетчатым полотном, горение, материалов осуществляется сверху вниз. При сжигании отходов бочку снимают с тележки. Остатки процесса горения удаляют переворотом бочки, сняв предварительно крышку. В процессе сжигания периодически производят перемешивание отходов через смотровое окно в крышке специальным стержнем для перемешивания.
Указанные установки обладают рядом существенных недостатков, из которых главными являются следующие:
1) недостаточное охлаждение отходящих газов, приводящее к повышенному содержанию NOx;
2) отсутствие контроля за параметрами сжигания (температура отходящих газов позволяет косвенно контролировать их экологичность);
3) неудобство удаления продуктов горения;
4) ограниченные возможности регулирования эффективности горения многообразных видов отходов;
5) нахождение блока вентиляторов в зоне высокой температуры;
6) недостаточная герметичность соединения камеры сжигания со съемной крышкой.
В основу заявляемой полезной модели поставлена задача устранения указанных недостатков. Кроме того, представляется целесообразным предусмотреть в предлагаемом решении утилизацию тепла отходящих газов. Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что установка оснащена установленным над нагнетательной камерой съемным узлом охлаждения отходящих газов и датчиком температуры. При этом узел охлаждения выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальным воздухоподводящим патрубком. Последний установлен под углом к горизонтальной плоскости с наклоном верх. В нижней части нагнетательной камеры выполнена горизонтальная перегородка с отверстием для отходящих газов, на которой сверху закреплен съемный узел искрорассеивания в виде горизонтальной круглой перегородки, а в верхней части узла охлаждения установлена съемная искроудерживающая решетка. Нагнетательная камера выполнена в верхней части в виде цилиндрической обечайки с тангенциальным воздухоподводящим патрубком, а в нижней части в виде усеченного конуса верхней частью, направленной в сторону камеры сжигания, причем воздухоподводящий патрубок установлен под углом к горизонтальной плоскости с наклоном вниз. Блок вентиляторов выполнен в виде двух вентиляторов, объединенных общим нагнетательным коллектором, оснащенным двумя выходными
патрубками с регулирующими заслонками, причем один из патрубков соединен с узлом охлаждения отходящих газов, а другой -с нагнетательной камерой. Оба вентилятора оснащены регуляторами скорости. Как вариант блок может быть выполнен из 3-х вентиляторов, при этом два обеспечивают подачу воздуха в нагнетательную камеру.
Установка оснащена автономным электрогенератором и переносным прожектором для освещения места работы.
Для создания лучших условий работы блока вентиляторов предусмотрена съемная подставка под камеру сжигания для ее отдельной установки на землю.
Съемный узел искрорассеивания выполнен в виде горизонтальной перегородки. Камера сжигания выполнена со съемным дном для удаления остатков продуктов горения.
Для утилизации тепла отходящих газов в установке предусмотрен специальный съемный блок устанавливаемый над нагнетательной камерой до узла охлаждения. Возможность осуществления заявляемой полезной модели доказывается успешной отечественной и зарубежной практикой применения установок для утилизации горючих отходов методом сжигания.
Технические признаки, являющиеся отличительными для заявляемой полезной модели, могут быть реализованы с помощью средств, используемых в различных областях техники. Они необходимы и достаточны для решения поставленной выше задачи - создание мобильной установки для утилизации горючих отходов методом сжигания, лишенной указанных выше недостатков, присущих известным установкам такого рода.
В дальнейшем заявляемая полезная модель поясняется примером ее выполнения, схематически изображенном на прилагаемых чертежах, на которых:
Фиг.1 - мобильная установка для утилизации горючих отходов методом сжигания в соответствии с заявляемой полезной моделью;
Фиг.2 - сечения по линиям I-I и II-II установки, изображенной на фиг.1 (сечения условно наложены друг на друга);
Фиг.3 - схема съемного блока утилизации тепла отходящих газов;
Фиг.4 - вариант крышки с нагнетательной камерой.
Мобильная установка для утилизации горючих отходов методом сжигания содержит монтажную тележку 1 (фиг.1), съемную камеру сжигания 2 в виде бочки, крышку 3 с нагнетательной камерой 4 (закрепляемую на камере сжигания с помощью быстроразборного соединения), узел искрорассеивания 5, блок вентиляторов 6 с воздуховодами.
Установка оснащена установленным над нагнетательной камерой съемным узлом 7 охлаждения отходящих газов потоком воздуха В 2 и датчиком температуры 8. Узел охлаждения выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальным
воздухоподводящим патрубком 9, установленным под углом к горизонтальной плоскости с наклоном вверх. В нижней части узла охлаждения 7 выполнена горизонтальная перегородка 10 с отверстием для отходящих газов, а в верхней части узла охлаждения установлена съемная искроудерживающая решетка 11.
Нагнетательная камера 4 выполнена в верхней части в виде цилиндрической обечайки с тангенциальным воздухоподводящим патрубком 12, а в нижней части - в виде усеченного конуса с углом в сторону камеры сжигания 2. При этом воздухоподводящий патрубок 12 установлен под углом к горизонтальной плоскости с наклоном вниз.
Блок вентиляторов 6 выполнен в виде двух вентиляторов 13 и 14, объединенных общим коллектором, оснащенным двумя выходными патрубками 15 и 16 с регулирующими заслонками 17, 18. При этом патрубок 15 соединен с узлом охлаждения 7 отходящих газов, а патрубок 16 - с нагнетательной камерой 4. Вентиляторы 13 и 14 оснащены регуляторами скорости известного типа.
Установка оснащена автономным электрогенератором 19 и переносным прожектором (не показан). Камера сжигания 2 выполнена со съемным дном 20 для удаления остатков продуктов горения.
Работа установки осуществляется следующим образом.
Перед началом работы съемную камеру сжигания 2 снимают с тележки, открывают крышку и загружают в камеру сжигания отходы. Сверху закладывают легковоспламеняющийся материал, крышку закрывают и известным типом запального устройства производят поджигание легковоспламеняющегося материала. После локального воспламенения отходов включают вентилятор 14 с максимально прикрытой регулирующей заслонкой 18 и после начала горения включают второй вентилятор 13, осуществляя контроль температуры (датчик 8) и качества дыма.
При подаче воздуха в тангенциальный воздуховод (патрубок) 12 (фиг.1, 2) нагнетательной камеры, учитывая наклон патрубка вниз раскрученный нисходящий поток воздуха B 1 (фиг.2) движется по переферии нагнетательной камеры вниз и достигая кромки отверстия в крышке продолжает раскручиваться по спирали в камере сжигания, достигая поверхности отходов, и обеспечивая процесс горения. При этом в центральной части нагнетательной камеры создается разрежение, в связи с чем отходящие газы удаляются из камеры сжигания 2, двигаясь по центральной части камеры нагнетания, огибая искрорассеиватель. Выходя в камеру охлаждения 7, отходящие газы (Ог) попадают в новую зону разрежения, создаваемую восходящим закрученным потоком воздуха B2 за счет его тангенциального ввода в патрубок 9 и смешиваясь с этим потоком охлаждаются и уходят в дымоход.
Учитывая большую вероятность различных видов и составов отходов в одной закладке, возможно дополнительное регулирование подачи воздуха заслонками 17 и 18. По окончании процесса горения вентиляторами ускоряется процесс остывания блока. За счет открытия съемного дна остатки продуктов горения удаляются из камеры сжигания.
Для утилизации тепла отходящих газов установка оснащена (см. фиг.3) съемным блоком 21, в виде теплообменника «вода -отходящие газы», что позволяет получить горячую воду крайне необходимую на объектах ликвидации последствий разлива нефтепродуктов. Подача воды в теплообменник осуществляется насосом 22, для обвязки теплообменника с насосом и потребителем используется быстроразборный трубопровод 23.
Как вариант (не показан) теплообменник может быть выполнен в виде емкости, в которую вставляется съемная камера сжигания, а пространство между ними заливается водой и осуществляется ее циркуляция насосом.
С целью исключения теплового излучения от камеры сгорания на блок вентиляторов установка оснащена съемной подставкой 24 для установки камеры сжигания на землю.
Учитывая, что в практике в качестве камеры сжигания используют бочки объемом 200 л со съемным верхним дном, с целью лучшей герметизации соединения «крышка - верхний фланец бочки» без дополнительных уплотнений, съемная крышка, в зоне сопряжения с верхним ободом бочки (внутренним диаметром фланца камеры сгорания), имеет коническую поверхность 25, что также позволяет компенсировать возможные отклонения внутреннего диаметра бочки от номинального, и не нарушить при этом герметичность. Кроме того, коническая поверхность крышки позволяет произвести герметичное соединение с камерой сгорания даже при некоторой потере верхним фланцем бочки геометрии круга.
Диаметры газоотводящих отверстий нагнетательной камеры выбираются из следующего соотношения:
Д3>Д 2>Д1, где
Д 1 - диаметр верхнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания;
Д2 - диаметр узла искрорассеивания;
Д3 - диаметр нижнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания.
1. Мобильная установка для утилизации горючих отходов методом сжигания, состоящая из монтажной тележки, съемной камеры сжигания, крышки с нагнетательной камерой, узлом искрорассеивания и искроудерживающей решеткой, блока вентиляторов с воздуховодом, отличающаяся тем, что она оснащена установленным над нагнетательной камерой съемным узлом охлаждения отходящих газов потоком воздуха и датчиком температуры, при этом узел охлаждения выполнен в виде цилиндрической камеры с тангенциальным воздухоподводящим патрубком, установленным под углом к горизонтальной плоскости с наклоном вверх, а в верхней части узла охлаждения установлена съемная искроудерживающая решетка.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательная камера выполнена в верхней части в виде цилиндрической обечайки с тангенциальным воздухоподводящим патрубком, а в нижней части в виде усеченного конуса, с углом в сторону камеры сжигания, причем воздухоподводящий патрубок установлен под углом к горизонтальной плоскости с наклоном вниз.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок вентиляторов выполнен в виде двух вентиляторов, объединенных общим нагнетательным коллектором, оснащенным двумя выходными патрубками с регулирующими заслонками, причем один из патрубков соединен с узлом охлаждения отходящих газов, а второй с нагнетательной камерой.
4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что вентиляторы оснащены регуляторами скорости.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена автономным электрогенератором и переносным прожектором.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что камера сжигания выполнена со съемным дном для удаления остатков продуктов горения.
7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена съемным блоком утилизации тепла отходящих газов, установленным над нагнетательной камерой или на съемной камере сжигания.
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что блок утилизации тепла отходящих газов выполнен в виде теплообменника, а также оснащен циркуляционным водяным насосом и быстроразборным трубопроводом для соединения насоса с емкостью воды, с теплообменником и потребителем.
9. Установка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена съемной подставкой под камеру сжигания для ее установки на землю.
10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что крышка с нагнетательной камерой в зоне сопряжения с внутренним диаметром фланца камеры сжигания имеет коническую поверхность.
11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что диаметры газоотводящих отверстий нагнетательной камеры выбираются из следующего соотношения:
Д3>Д2>Д 1
где Д1 - диаметр верхнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания;
Д 2 - диаметр узла искрорассеивания;
Д 3 - диаметр нижнего газоотводящего отверстия камеры нагнетания.
