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. Устройство содержит горизонтальную цилиндрическую печь с двумя тангенциальными патрубками для ввода газов окисления, для подвода газа к которым устройство снабжено инжекторами. Печь разделена решетчатой перегородкой на камеру дожига газов окисления и камеру охлаждения дымовых газов. В центральной части входного торца печи установлены газомазутные форсунки для сжигания топлива. Камера охлаждения снабжена двумя тангенциальными вводами для подсоса атмосферного воздуха. Соотношение длины камеры дожига к ее диаметру составляет 1,2-1,6. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение производительности устройства для обезвреживания газов окисления с одновременным снижением затрат на подогрев 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.

1. Устройство для обезвреживания окисленных газов, содержащее цилиндрическую печь, снабженную, по меньшей мере, одним тангенциальным вводом газов окисления, отличающееся тем, что 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.

2. Устройство для обезвреживания окисленных газов по п.1, отличающееся тем, что соотношение длины к диаметру камеры дожига составляет 1,2-1,6.