Циклонная печь для сжигания жидких отходов
Изобретение относится к огневому обезвреживанию жидких отходов и может быть использовано для сжигания шлама сточных вод, отходов, образующихся при работе судовых установок, отходов нефтяной, химической и других отраслей промышленности. Целью изобретения является повышение эффективности выгорания крупных фракций отходов. Циклонная печь для сжигания жидких отходов содержит цилиндрическую камеру сжигания 1, тангенциальную горелку 2, форсунку 3 для подачи отходов, установленный напротив форсунки отражательный щиток 4 и выходной газоход. Отражательный щиток 4 оснащен скребком 8, прижатым к его рабочей поверхности. Рабочая поверхность щитка выполнена плоской, скребок 8 закреплен на конце вала 7 и прижат пружиной 12 к рабочей поверхности щитка. Через шестерню 9, закрепленную на другом конце вала 7, и находящуюся с ней в зацеплении зубчатую рейку 10 скребок 8 приводится в движение от пневмоцилиндра 11, шток которого соединен с зубчатой рейкой 10. Пневмоцилиндр 11 работает в автоматическом режиме и управляется от реле времени через электромагнитный манипулятор и усилитель электрических сигналов. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (l9) (П! (50 5 23 G 7 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ AEHT СССР
1 (21) 4401381/23-33 (22) 01.04.88 ,(46) 23.01.90. Бюл. у. (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) Н.Б.Ульянов, С.В.Грудин и А.У.Бичурин (53) 628.54(088.8) (56) Патент США Ф 3500775, кл. 110-8R, 1970.
Авторское свидетельство СССР
Ф 781503, кл. F 23 G 7/04, 1980.
2 (54) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКИХ ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к огневому обезвреживанию жидких отходов и может быть использовано для сжигания шлама сточных вод, отходов, образук п(ихся при работе судовых установок, отходов нефтяной, химической и других отраслей промьпппенности. Целью изобретения является повышение эффективности выгорания крупных фракций отходов. Циклонная печь пля сжигания
1 -37361
» !
I:(i >,»(>3
;»» >
< 3.»
<й жи,(ких 03.?E()!(A(3 содержит пили«,(p}l»ескую камеру с ж(1?-(Ения 1, танге }! > (((а((ь)(ую горелку 2, (})орсу}!ку 3 дпя поп,}чи отходон, ус г((НО(>лен}(ь(й }(апроти}3 <1)орс унки отр аж}1 те?(ьнь(й !!(ит ок и и яь(х одной газс?к<7(1. ()тражатепьнь(й !>t((1.(- К 4 оспа!)Ген с }.! i с> бком 8, ))риж}?т((?(!, с рабочей и >it> р НГ)сти. Р?б<с ta 3 и рхHoc1 ь 1!(и Г К.3 !3 1110((}!è t(a TTJIoc K<7 Й, сКР >1 бок 8 3,3!EpP!IJ?»>}t на кош(е }33J?1 7 и
TIpH>((EI > 11;> . rt(>IIIE I! 1 к pa áo«PT>;)
И)Обpi .1 > !11?(3 <> Г 1<Ос ИТСЯ К rii>. (С ГИ ог }(с Г.?" » 3}>р ". (11}3; н)ея жи. „кi:) гх<)Д>он It !»й-,> I !Г>,;1< ?1>>)(>, !i>!! » > 1 >.! (ж>(Г..НИЯ (((П(»чс) E ГГ - Р}Ь(Х 130П, 01 :,",. Ь, \! j ра 3ую)>Е(()(-са при рао? ге судов} !х р<
Н<)ВОК, . ГЛ ll<>(3 НЕ(ррГЯНГ И, ?С}МИ; К,,: и др уГ их 0 rp а -. 1 "й T?p О? .ЬБТГЛ с н 1(о с 111 .
)(о)1} К t > (>i j) Е f!. (П(Я )! ЬПЯ P C > il >3! Г> )с. с нис 3(1>< >E K t T(}3}IAE TH }3}!(.APait}!)3;, n<„>;1<, Г .
<РР с(}?(Е>111 1:» 1 ) «
IIа (»)1(Г . 1 >1<>»3?< станлена li> i lit?11 °:а )1
ПЕЧЬ ji.i>i i C)! t,}tt)TH .ЖИДКИХ ? 1"h <»>ОН: 1(а
Ъ1П .. . i > -.(., >. Нс> <)}> «, Ф IГ, (!< > а,»!(, ><И>1 8 1:,,И,; "ri i !1
>, с,, iii (i>T (.Ьi, - >>i
?11 I< 1,Г ъ О>(,.<>3,, -p }(11 г i,. -3 IT}taJ1H!i ),i> "t рине сl ; E<) . >1< !) у 1 сжl(1 11}! . >1 . I,t. ir < !1
Диа?(Ь!}О)! Рс>-TKr) 2 K l, Ot >T
Нс ДЕНИ . 3>1)Х H жИДК<)Е T<)II>I>. <) «! 1 (>рорсу}!к ) .,, и >i!ci iil ж)1),,
ДО<3 !3 i 1 .! i, > ; j .::(1.: 3 }3}(»: .: - > . .. T T> ные I>t)! к 3 3, 3.<йре!< .»(ы ф )PC j«l.>K ) \,3 ><>1>О < i> i j>< ° >, r > ° »
1 ЕР 7« К)) 7 С<МЕ,?;.) имеет ..htK<7(!!О! с:3",Г лоп,). (ч- «й
С т Ж 11 Е?1} р(ОГ i i,"ii() >< -> Ч НОГ<Л E-н Г- ;3>I, i ij>A((у! (<-> Hbi>. i ii . <. 1 t. (i к У K a ?1(., »I i ж>1> (3 )3.1 Я ° (1сl, i г. i l(I i» вала 7 )яй е,; !31, к(Eni « : il;:t! P 0M K() !II!< — 11>Е >»> j> }>Я > >In - . Я (><,1 р(< Я i занеп.(е}(;I>«; . б >- и Г.,,- >! pE3iI:IP}i!3, i ":iñ) >i! T > и > (l}(i >i! »> iii t!Tt)> 3 (:, ребг (8,(од(" ?жи,(е T;, Р 0} б>,- i !> И (Iii>3> . >i I ti i>! ji.<, . > ri i <>i ГК.,> С l1! 1. », -И>}!! Ои 1.:" > <> ()t(T)ri>3 > T ь >. Iiirriii 1 и а Н И 11<1<- >3)? )! >l, 1, ;i >,,,.< (. (. > <с }i H h сбi) )ки !(йр >- «(fii 1 i(а ; «,> -,е(<,. .с tlE с ти !!(1(т ка . 1ер 0.3 (>(ес тер )(й? 3, чай. P(T> jl(. ННУи >3(1 /11? >ГО?1 кон(Ее (3;1;I а 7, и }IE)хо,}я!>;у}<>ся с неll 13 .)ацепг(ении «у(> 3;) гуй) рс ику 1<) скребок 8 3pH}3>?JTHrc >T 13 i!, <Иж . «не от ((не !>мо(еи>IH«;lp а 1 1, 11(1 ой к(?г< рого соединен с эубчатой p(,}кои 1<), i}!P(3? IAITHJIHIIJ?p 11 работает н . т()?(тичс ск ..>и реж(1?((и унравляет((От Pt. l< Г>РЕГ(Е}<1! ЧЕРС 3 с)ЛЕKòÐOÌàÃи)< г!}н:! Ианипуля ор,> усилитель электI t×E! C ):1;Õ C1TI }(:i,! ; . 1 3, ii, (>) — Г(}) „6 ИЛ . с .ем(3}(>1 на(>ра()ляюг(ая труба 1 i H d)J!a, Я, >,.:!31(t!».-и .»(! 1 >I гру(у 1 >3. Р?1>1«(>1, Л>» )IИ Г< Я О»JT1 ЯМИ 1 6 К Czj Kr}Hy I, «i,pc(!>Tet! > и ::.,> к;>мг" р»3 1 сжига8 к,<ж,н)м Отраж,! TE 1>,ном ()Ги гке ч ) i }3ppсTHp 18 );! < i I<\ }3hI?} >< I ÿ TTpoK(> il (ис 1 е каю(ц(ех и 3 <)>о,, >3< >: с г; уй. 1й" }3?}0(?(13}индр}.1 11 «и j(tu ><-j(}iI t< }!Не«м< Г HE теме 1 ? I(HKJToH }i o! t > . . H ((Р е « 3» г к(17 Г У ;:; l i ) «1 11 3 I P KT р>о>1 1(31 i 11!;>1 > };3 li>i!i 1., > p t-. t i- 21 Г)Г> е?3<«и >1 усил>}т еля ;)H *СК>(., < >3«t >(О«. !1;ЕНМ< Ц, .(ИНДР 1 > < - . l1». i>i i. » У}с» > О.i!A>.. Г> . <<О>> ) i ji()i рй>г(,(?(r>(?p; 1 i )й!1>:;ния;:роз т>i}il с и}> i \ >i i > i r i г <(>р> ) о i 31<>т - >!Г г » : 1 <1 « ; > 1<»3.!У:.,-.. ГО! ЛИНО О <-. > t. ) - й» (! ю f ",); " «11? у }, Г >1) ) О; 1 I с ) E ,t! ., iiJ1i1Ь j><<. i) K<)> Ей)1! Е(> с(ГУPН. (Е -(1, >! 1, > OPCi I;li}i тоl> !<11&, l IКР УЧнна(71 i..r ° ii 7 i)> yг OCH Кг<мнр}» И !1(, » lii .(3»JT l: r:, . . }»:. !i!>:! Ь. t > } >1 (i,; .Г >(>}О> " 1 rl 3O г >,l < i > A -!! r t i р >}> 1 . ()I (r; i i, ." «..) С ОР (7 » "° --i» .> Н >>t»,1«> > И, },3!, И < г., «:» .!, = -1> -)оj ь< "rf 7i7> ° < 3»(><»" »НК >Ч W,,}hIP>)h(., >С. 1<. ..Е>с? ir(I t, а rl йс <)Е)7<>! )цс) H< >р(с) т;";,>(р;i-,,-j,;t <» Гр,- .»})(>)7> - )рн(»ц ) !!uT i;:>,, Г :!I »:33 lа М .IЛИ С М(С Ь )11}а ° — -. Р}1 <»11! т;О )ДУ:;Ом. 1">ел! И» ч-.iE .ти:;>ь<}(.3:! >Оп;) lliJIHH». «ри движе}!ITi ): ii, ,.НЛ<:К,I<7! СЯ НО i>P: (31ГЕЛ}>НОС i !i" Е; Г> (П "!r>T . > I Г)",Т «} tE. ЧР(СТИ . < ) r3. }ic »1" РЛ Е ,с>т; с; И:) (,(- тt! t а} >ò О ра— > -E><» 3(<(тй 3 Ч . Ч>3 т> } РУПИЬГг;аСб,11 с..>>,: г>T}Û Г i ii i (> ii > <>P>1(Г it Р)(СОКО 5 15379 температурном потоке газов или на поде камеры 1 сжигания. Другая часть крупных частиц осаждается на щиток и выжигается на нем закрученным потоком .высокотемпературных продуктон сгорания топлива, набегающим на плоскую рабочую поверхность щитка со стороны факела. Сгоранию отходов на щитке способствует также их нагрев излучением 10 от факела и нагрев за счет теплоты от продуктов сгорания топлива, омывающих щиток с его тыпьной стороны, обращенной к футеровке 5 и переданной отходам через щиток теплопроводностью.15 По мере образования на рабочей поверхности щитка нароста из очаговых остатков сгорания отходов его очищают скребком 8. Для этого производят поворот нала 7, с которым скреплен 20 скребок 8, прижатьп пружиной 12 к рабочей поверхности отражательного щитка 4. Перемещаясь в соответствии с вращением вала 7 по поверхности щитка, скребок счищает с нее загрязнения. Очаговые остатки при этом подают на под камеры 1 сжигания, где полностью сгорают. Заранее отрегулировав жесткость пружины 12 с помоцью гайки 13, добиваются необходимого для 30 очистки усилия прижатия скребка к поверхности щитка. В промежутках между рабочими ходами поворотом вала 7 в любое крайнее положение скребок выводится из области осаждения на щиток частиц шпала и, тем самым, не загрязняется отходами. Щиток защицает трубу 14 с заключенным в ней валом 7 как, от осаждения частиц шлама, так и от теплового излучения от ядра горения 4р топлива. Привод скребка и очистка отражательного щитка производятся автомагически по определенно заданной, в зависимости от состава отходов и режимных параметров процесса сжигания, 45 программе. От реле 21 времени через усилитель электрических сигналов 22 подается электрическое питание на электромагнит стандартного четырехходового 5р электромагнитного манипулятора 20, который постоянно включает в пневмосистему 19 сжатого воздуха и соединен своей полостью А с поршневой полостью 23 пненмоцилиндра 11, а второй 55 полостью Б — со штоковой полостью 25. При обесточенном электромагните полость А манипулятора сообщается с магистралью сжатого воздуха, а полостью 61 6 Б — с атмосферой, соотнетственно, поршневая полость 23 находится под давлением сжатого воздуха, а штоковая полость 25 сообщается с атмосферой. Поэтому поршень 24 пневмоцилиндра 11 сдвинут нниз и находится в крайнем нижнем положении. При подаче электропитания на электромагнит манипулятора происходит переключение, в результате которого полость А манипулятора сообцается с атмосферой, а полость Б — с пневмосистемой 19 сжатого воздуха. Соответственно штоковая полость 25 находится под давлением, а поршненая полость 23 сообщается с атмосферей. Под действием силы, обусловленной разностью данлений, поршень 24 пневмоцилиндра 11 перемецается в направлении меньшего давления из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее. При этом зубчатая рейка 10, соединенная с поршнем 24 через шток, также перемещается. Находящаяся в зацеплении с зубчатой рейкой 10 шестерня 9, закрепленная на валу 7, поворачивается и врацает вал 7, который, н свою очередь, сообщает днижение закрепленному на нем скребку 8. В результате, при движении поршня 24 в пневмоцилиндре 11 из одного крайнего положения в другое скребок 8 также переводится из одного крайнего положения н другое, совершая при этом свой рабочий ход и очищая отражательный щиток 4. Установкой форсунки на стенке камеры, диаметрально противоположной отражательному щитку, обеспечена возможность максимального удлинения траектории движения крупных частиц отходов и, за счет этого, максимального подсушивания и сгорания частиц до встречи с отражательным щитком, что снижает вероятность налипания несгоревших частиц на отражательный щиток. Оснащение отражательного щитка скребком обеспечивает возможность периодической очистки рабочей поверхности щитка от образующей корки, т.е. постоянное поддержание наиболее благоприятных условий для быстрого сжигания налипающих на циток отходов. Выполнением рабочей поверхности щитка плоской, а также креплением скребка на валу. пропущенном через стенку камеры сжигания, и упругим 1537961 поджатием скребка к рабочей поверхности щитка достиг нута наиболее пр остая и надежная для условий высоких температур конструкция отражательного 5 щитка с очищающим устройством. Кроме того, благодаря плоской поверхности щитка увеличен угол атаки набегающего 1 на щиток вращающегося потока продуктов сгорания, что вызывает турбулизацию пограничного слоя у поверхности щитка, в результате чего интенсифицируется сжигание отходов на щитке. Размещением вала с тыпьной стороны щитка обеспечена наилучшая защита опор вала от воздействия горячих потоков газа, что способствует повышению надежности работы печи. 20 Наличие автоматического механизма поворота, соединенного со скребком, обеспечивает возможность автоматической (без участия оператора) очистки отражательного щитка от налипающих 25 отходов по оптимальной программе с учетом крупности частиц отходов, их состава и консистенции, температуры горячих газов и других параметров. Оптимальная программа работы механиз- 30 ма поворота может быть установлена опытным путем. Выполнением механизма поворота в виде взаимодействующих между собой пневмоцилиндра с зубчатой рейкой, шестерни, закрепленной на валу, электромагнитного манипулятора и управляющей сети командного устройства обеспечена возможность не только периодического поворота вала вместе со 40 скребком на заданный угол, но и возможность автоматической остановки скребка в положении, когда он находится вне зоны осаждения частиц. Это достигается тем, что пневмоцилиндр легко останавливается при крайних положениях штока. Использование изобретения позволяет повысить полноту и надежность процесса сжигания жидких отходов, содержащих крупнодисперсные твердые включения, повысив эффективность выгорания крупных фракций отходов. В устройстве обеспечены условия для полного сгорания крупных частиц жидких отходов в совокупности с созданием оптимальных условий для сжигания собственно жидкости. Несгоревшие крупные твердые частицы и капли отходов, достигшие стенки камеры сжигания, либо возвращаются для догорания в ядро горения после удара об отражательный щиток, либо улавливаются на щитке и выжигаются на нем до полного сгорания, либо после очистки щитка скребком падают на под камеры сжигания, где сгорают. Это позволяет уменьшить диаметр и рабочий объем камеры сжигания циклонной печи до размеров, соответствующих условиям оптимального сжигания основной массы распыпенной жидкости, при условии обеспечения высокой полноты сгорания и твердых частиц отхо1 дов, а тажке исключить осаждение частиц и капель отходов на футеровке камеры сжигания, н целом предохранить футеровку от разрушения. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Циклонная печь для сжигания жидких отходов, содержащая цилиндрическую камеру сжигания, тангенциальную горелку, форсунку для подачи отходов и выходной газоход, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности выгорания крупных фракций отходов, она снабжена плоским отражательным щитком, установленным напротив форсунки с зазором относительно футеровки и оснащенным скребком, причем скребок упруго поджат к рабочей поверхности щитка, закреплен на валу, пропущенном через стенку камеры сжигания с тыльной стороны щитка, и соединен с механизмом поворота. 2. Печь по и. i, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что механизм поворота выполнен в виде пневмоцилиндра, к штоку которого прикреплена зубчатая рейка, сцепленная с шестерней, закрепленной на валу, и электромагнитного манипулятора, подключенного к пневмосистеме печи, пневмоцилиндру и управляющей сети командного устройства. 1537961 537961 Фие Фие. б Составитель Т.Лепахина Редактор А.Г!андор Техред М.Ходанич Корректор М.йароши Заказ 159 Тираж 445 Иодпис ное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
