Циклонная печь для огневого обезвреживания отходов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (11) 6 16489

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) М. Кл. (22) Заявлено 02.07.76 (21) 23804-16/29-33 с присоединением заявки №

F 23 С1 7/04 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 25.07.78,Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания1Ч0773 (53) УДК 628. . 54 (088. 8) А. С. Черенков, А. М. Пигусов, А. В. Кондрашов, В. П. Фадеев, А, П. Шурыгин, И. A. Лепахин, Н. А. Черненко, М. Н. Бернадинер и А. Ф. Карашук (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ОГНЕВОГО

ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ

Изобретение относится к устройствам для термической обработки отходов и может быть использовано в тех отраслях хозяйства, в результате деятельности которых образуются жидкие горючие и негорючие отходы; подлежащие уничтожению.

Известны циклонные печи для огневого обезвреживания различных отходов, содержащие цилиндрические камеры сгорания с охлаждаемой водой или воздухом рубашкой, снабженной патрубком подвода охлаждающего агента, горелки для сжигания горючего материала, устройства ввода обезвреживаемого отхода, сопла подачи воздуха и отверстие для отвода дымовых газов (1).

Недостатком известных печей является низкая степень обезвреживания при одновременном сжигании жидких горючих и негорючих отходов из-за недостаточной степени организации процесса совместного сжигания, связанной с конструкцией печи, и невозможности использования известных печей без существенных изменений.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является циклонная печь, содержащая цилиндрическую камеру сгорания с охлаждаемой воздухом рубашкой, снабженной пат2 рубком подвода охлаждающего воздуха, устройства для подачи горючего материала и ввода обезвреживаемого отхода, сопла подачи воздуха, соединенные с полостью охлаждаемой рубашки, и отверстие для отвода дымовых газов (2) . Недостатком известной печи является невозможность получения высокой степени обезвреживания жидких горючих и негорючих отходов из-за возможного коксообразования в зоне устройств для сжигания горючего материала при подаче в них жидких горючих отходов. Кроме того, организация воздушного охлаждения сложна и требует значительных энергозатрат.

Цель изобретения — повышение степени обезвреживания при совместном сжигании жидких горючих и негорючих отходов.

Для этого патрубок подвода охлаждающего воздуха выполнен в виде улиткообразного канала, охватывающего отверстия для отвода дымовых газов, воздухоохлаждаемая рубашка в зоне размещения сопел подачи воздуха в камеру сгорания выполнена в виде выступающей наружу кольцевой полости, а устройства для подачи горючего материала установлены концентрично внутри

2 сопел, выполненных в виде сопла Вентури и установленных тангенциально к окружности, диаметр которой равен 0,7-0,9 внутреннего диаметра камеры сгорания.

Обеспечение равномерного распределения воздуха по всему объему рубашки за счет улпткообразного канала позволяет уменьшить неравномерность прогрева воздуха в рубашке и тем самым организовать устойчивую температуру факела, что и повышает степень обезвреживания горючего жидкого отхода.

Выполнение рубашки в зоне размещения сопел для подачи нагретого воздуха в камеру сгорания в виде выступающей наружу кольцевой полости обеспечивает равномерный подвод прогретого воздуха к каждой из горелок для подачи горючего жидкого отхода, что .также обеспечивает устойчивую температуру факела и повышает степень обезвреживания горючего отхода.

Установка устройств для подачи горючего отхода концентрично внутри сопел для подачи воздуха в камеру сгорания повышает интенсивность перемешивания нагретого воздуха с горючим отходом, позволяет добиться требуемой тонины измельчения ка ель жидкого горючего отхода и повышения степени обезвреживания этого отхода.

Размещение устройств для подачи горючего отхода тангенциально к окружности, кон центричной камере сгорания, диаметр которой равен 0,7 — 0,9 внутреннего диаметра камеры сгорания, позволяет исключить коксообразование в зоне указанных устройств при сохранении вихревого потока в камере сгорания, что также улучшает степень обезвреживания горючего отхода за счет рациональной организации горения вихревого факела в печи.

Выполнение сопел подачи воздуха в виде сопла Вентури повышает степень обезвреживания горючего отхода за счет интенсивного и равномерного перемешивания горючего отхода с нагретым воздухом при минимальных затратах энергии на дутье.

На фиг. 1 показана циклонная печь, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез à — Г на фиг. l.

Циклонная печь для огневого обезвреживания отходов включает цилиндрическую камеру 1 сгорания, окруженную охлаждаемой воздухом рубашкой 2. В камере ct.орания расположены радиально относительно ее цилиндрической поверхности устройства 3 для ввода обезвреживаемого жидкого негорючего отхода и тангенциально — устройства 4 для подачи горючего отхода. При этом устройства для подачи горючего отхода расположены внутри сопел 5 для подачи воздуха в камеру 1 сгорания, выполненных в виде сопла Вентури.

Рубашка 2 в зоне сопел 5 для подачи воздуха в камеру 1 сгорания выполнена в форме выступающей наружу кольцевой полости 6, расположенной в зоне размещения сопел 5 подачи воздуха.

В верхней части печи в центральной части камеры 1 сгорания расположено отверстие 7 для отвода дымовых газов с выходной частью в виде квадрата 8. Отверстие 7 окружено снаружи патрубком 9 для подачи воздуха, выполненным в виде улиткообразного канала 10. При этом улиткообразный канал 10 патрубка 9 для подачи воздуха, и меющий максимальное сечение на входе, суживается по ходу движения воздуха и через 360 в этом же сечении переходит в канал, равный поперечному сечению рубашки 2.

В нижней части камеры 1 сгорания расположены устройства 4 для подачи горючего отхода, установленные внутри суживающейся под углом примерно 15 части 11 несколько недоходя до цилиндрической части 12. Сопла подачи воздуха заканчиваются расширяющейся примерно под углом 70 частью 13. На выходе из камеры 1 сгорания (фиг. 5) выполнено отверстие 7 для отвода дымовых газов в виде двухступенчатого раскручивающего приспособления, первая ступень которого по ходу движения газов снизу — вверх снабжена прямоугольной перегородкой 14 с отверстиями 15, а вторая ступень в отверстием квадратной формы 8 (см. фиг. 2).

Циклонная печь работает следующим образом.

Горючий отход подают в расположенные в нижней части камеры 1 сгорания устройства 4. Одновременно в патрубок 9 подают воздух, который, пройдя улиткообразный канал 10 через рубашку 2 и ее кольцевую полость 6, попадает в сопла 5 подачи воздуха. Улиткообразный канал 10 патрубка 9 обеспечивает равномерное распределение воздуха по рубашке 2 камеры сгорания, что обеспечивает равномерное охлаждение кирпичной футеровки печи. Равномерный выход нагретого воздуха из рубашки 2 в кольцевой выступ 6 (коллектор) обеспечивает равномерное распределение воздуха по соплам 5.

Равномерная подача горючего жидкого отхода в устройства 4 с одновременной равномерной подачей воздуха в сопла 5 обеспечивает устойчивый факел горения. По достижению устойчивого горения горючего жидкого отхода в устройства для ввода отхода подают негорючий отход для обезвреживания. Дымовые газы, содержащие парогазовую смесь продуктов сгорания и .обезвреживания отходов, закрученные продуктами сгорания, вначале попадают в отверстия 15 прямоугольной перегородки 14, а затем в выходное отверстие квадратного сечения (квадрат 8) с последующим удалением через дымовую трубу в атмосферу.

Применение двухступенчатого сжигания жидких отходов (горючего и негорючего) позволяет сократить протяженность зоны гореФормула изобретения

Я-А г 7

b- b

616489

5 ния и приблизить пояс (уровень) устройств 3 для ввода негорючего жидкого отхода к устройству 4, что сокращает габариты циклонной печи в целом.

Применение сопел подачи воздуха в виде сопла Вентури с многосопловым вводом в них жидких горючих отходов обеспечивает тонкий распыл жидкости при сниженных напорах дутьевого воздуха и равномерное смешивание распыленной жидкости с потоком дутьевого воздуха, что интенсифицирует процесс сгорания жидких горючих отходов.

Подогрев воздуха до 80 — 100 С в рубашке улучшает условия сжигания горючего жидкого отхода и тем самым интенсифицирует их сжигание.

1. Циклонная печь для огневого обезвреживания отходов, содержащая цилиндрическую камеру сгорания с воздухоохлаж- 20 даемой рубашкой, снабженной патрубком подвода охлаждающего воздуха, устройства для подачи горючего материала и ввода обезвреживаемого отхода, сопла подачи воздуха в камеру сгорания, соединенные с по25 лостью воздухоохлаждаемои рубашки, и отверстие для отвода дымовых газов, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени обезвреживания при совместном сжигании жидких горючих и негорючих отходов, патрубок подвода охлаждающего воздуха выполнен в виде улиткообразного канала, охватывающего отверстие для отвода дымовых газов, воздухоохлаждаемая рубашка в зоне размещения сопел подачи воздуха в камеру сгорания выполнена в виде выступающей наружу кольцевой полости, а устройства для подачи горючего материала установлены концентрично внутри сопел.

2. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что сопла подачи воздуха в камеру сгорания установлены тангенциально к окружности, диаметр которой равен 0,7-0,9 внутреннего диаметра камеры сгорания.

3. Печь по п. 1, отличающаяся тем, что сопла подачи воздуха в камеру сгорания выполнены в виде сопла Вентури.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Термические методы обезвреживания отходов, под редакцией Богушевской К. К., Беспаметкова Г. П., Л., «Химия», 1975.

2. Классификация промышленных сточных вод применительно к огневому обезвреживанию и принципиальные схемы установок, НИИТЭХИМ, М., 1972, с. 26.

61б4В9 в-в фиг. т г-г

Риа.5

Составитель Л. Мацук

Техред О. Луговая Корректор А. Лакида

Тираж 741 Подписное

Редактор А. Морозова

Заказ 4048 37

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4