УСТРОЙСТВО ВЫГРУЗКИ РЕАКТОРА ШАХТНОГО ТИПА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ Российский патент 2003 года по МПК F23G5/24 F27B1/21 

Изобретение относится к области уничтожения отходов и может быть использовано при переработке бытовых и промышленных отходов, например нефтяного шлама, древесных и каменноугольных отходов и т.п., путем газификации горючих составляющих отходов для удаления твердого остатка горения и твердого негорючего материала, используемого для увеличения газопроницаемости перерабатываемых отходов.

Известно устройство для выгрузки сыпучих материалов, например котлов-утилизаторов металлургических печей, содержащее соединенный с реактором бункер с днищем и установленные под его днищем шнеки с приводом их вращения (см. авт. свид. СССР N 805014, кл. F 23 K 3/14, з. 07.07.77, oп. 15.02.81).

Днище выполнено из отдельных по числу шнеков поворотных лотков, шарнирно прикрепленных к бункеру и снабженных автономными механизмами возвратно-поступательного перемещения, а каждый шнек жестко скреплен с расположенным под ним лотком.

Твердый остаток собирается в бункере, откуда поступает в лотки со шнеками, которые пылеобразный материал перемещают к шлакоприемнику при обеспечении полной герметизации полости реактора, а для удаления крупных твердых остатков днище открывается и кусковой материал поступает в передвижные поддоны.

Недостатком этого устройства является то, что шнековое устройство обеспечивает герметичную выгрузку только пылеобразного сыпучего материала, а выгрузка крупнокускового материала осуществляется открыто, поэтому не исключено загрязнение окружающей атмосферы.

Кроме того, устройство не обеспечивает дозированной выгрузки из реактора и равномерной выгрузки инерта по сечению реактора, поскольку захват материала и его перемещение витками выполняется первым по ходу витком шнека.

В установках для переработки твердых отходов часто используется установленная между реактором и бункером для твердого остатка стационарно установленная колосниковая решетка, выполненная из множества вращающихся штифтов (пальцев), через которую зола попадает в бункер, а из него удаляется по шнековому транспортеру (пат. США N 4787321, кл. 110-258, з. 26.03.87, oп. 29.11.88; заявка ФРГ N 19528422, кл. F 23 G 5/24, з. 02.08.95, оп. 03.04.97; пат. США N 5027719, кл. 110-165, з. 28.02.90, oп. 02.07.91).

Вращающиеся штифты (пальцы) в этих устройствах предназначены для дробления кусковых материалов зольного остатка, чтобы исключить уплотнение (прессование) твердых отходов и спекание зольного остатка.

Однако при технологическом процессе утилизации с использованием гранулированного инертного материала в качестве среды, обеспечивающей газопроницаемость, например, для утилизации жидких отходов методом их газификации, такие колосниковые решетки не пригодны и даже могут быть вредны.

Из известных устройств выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее колосниковую плиту, поворотную вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно центра тяжести, и снабженную на нижней поверхности выступом, взаимодействующим с механизмом поворота, бункер для твердого остатка. (см. авт. свид. СССР N 846922, кл. F 23 Н 7/10, з. 06.02.79, oп. 15.07.81).

Выступы на нижней поверхности колосниковой плиты при ее горизонтальном положении входят в зацепление с фиксаторами, смонтированными у основания реактора.

Механизм поворота плиты выполнен в виде короба, установленного под плитой с возможностью продольного перемещения и взаимодействующего своей задней стенкой с выступами плиты в ее наклонном положении.

Для выгрузки реактора фиксатор тягой перемещается вверх, выходит из зацепления с плитой, и колосниковая плита поворачивается до упора в дно короба.

Недостаток известной конструкции устройства выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов заключается в том, что оно не приспособлено к непрерывной работе печного пространства реактора, так как выгрузка (поворот плиты и загрузка выдвижного короба) может быть осуществлена, когда объем зольного остатка не будет превышать объема короба.

Это обусловлено тем, что в случае большего объема зольного остатка, чем объем короба, излишки золы как при выдвижении короба и поворота колосниковой плиты в исходное положение, так и при разгрузке короба, будут попадать в подколосниковое пространство и препятствовать перемещению короба в исходное положение.

Кроме того, не обеспечивается герметичность подколосникового пространства от выноса в окружающую среду зольной пыли при выгрузке.

Задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, позволяющего осуществлять непрерывный процесс утилизации (переработки) различных видов промышленных отходов в реакторе с полной загрузкой его по высоте и порционной выдачей по мере накопления зольного остатка и отработанных инертных материалов без нарушения технологических режимов процессов горения, герметичности подколосникового пространства, и при этом исключаются выбросы зольной пыли и вредных примесей в окружающую среду.

Поставленная задача достигается тем, что устройство выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов, содержащее колосниковую плиту, поворотную вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно центра тяжести, и снабженную на нижней части поверхности выступами, взаимодействующими с механизмом ее поворота, и бункер для твердого остатка, согласно изобретению снабжено выдвижными колосниками, установленными над колосниковой плитой, механизмом вертикального перемещения колосниковой плиты, соединенным с основанием реактора и бункером для твердого остатка корпусом, при этом механизмы вертикального перемещения и поворота колосниковой плиты размещены в бункере, поворотная колосниковая плита шарнирно закреплена на механизме ее вертикального перемещения, а механизм поворота колосниковой плиты выполнен в виде поворотных рычагов, смонтированных на внутренней стенке корпуса и взаимодействующих с выступами на нижней поверхности колосниковой плиты. Механизм вертикального перемещения колосниковой плиты выполнен в виде перемещающейся по вертикальной направляющей каретки с головкой, один конец которой шарнирно связан с колосниковой плитой, а второй снабжен опорными роликами.

Такое конструктивное выполнение устройства выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов позволяет осуществлять экологически чистый процесс утилизации промышленных отходов благодаря исключению выбросов в окружающую среду продуктов горения зольного остатка, содержащих вредные вещества, за счет полной герметизации корпуса, связывающего основание реактора с бункером для твердого остатка. При этом осуществляется управляемый процесс переработки отходов в непрерывном режиме с полной загрузкой (по вертикали) внутренней полости реактора промышленными отходами и дозированной (порционной) выдачей зольного остатка с отработанным инертным материалом.

Для пояснения изобретения ниже приводится конкретный пример выполнения изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых
на фиг. 1 изображен общий вид устройства для выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов;
на фиг.2 - то же, разрез, где показана колосниковая плита в нижнем горизонтальном положении;
на фиг. 3 - то же, разрез, где показана колосниковая плита в положении выгрузки порции зольного остатка;
на фиг.4 показано устройство для выгрузки, разрез А-А на фиг.1;
на фиг.5 - то же, разрез В-В на фиг.3.

Устройство выгрузки реактора 1 шахтного типа для переработки отходов содержит поворотную колосниковую плиту 2, выдвижные колосники 3, установленные над колосниковой плитой 2, корпус 4, соединяющий основание реактора 1 с бункером 5, в котором смонтированы механизмы поворота и вертикального перемещения колосниковой плиты 2.

Механизм поворота колосниковой плиты 2 выполнен в виде двух поворотных рычагов-уступов 6, смонтированных на внутренней стенке бункера 5 и взаимодействующих с выступами 7, жестко закрепленными на колосниковой плите 2 и снабженными призматическим вырезом 8.

Механизм вертикального перемещения колосниковой плиты 2 выполнен в виде каретки 9, перемещающейся посредством рычагов 10 и 11 от привода 12 по вертикальной направляющей 13, установленной в бункере 5. Каретка 9 снабжена головкой 14, на одном конце которой эксцентрично центру тяжести установлена шарнирно на оси 15 колосниковая плита 2, а на другом конце - два опорных ролика 16.

Бункер 5 для твердого остатка снабжен съемной крышкой 17, к которой подсоединен герметичный корпус 18 с транспортером 19. В крышке 17 выполнен смотровой люк 20. Колосники 3 имеют привод 21 их качания и привод 22 их перемещения поперек реактора 1.

Устройство работает следующим образом.

В начале процесса переработки отходов в реакторе 1 шахтного типа колосниковая плита 2 занимает крайнее верхнее положение в плоскости выдвижных колосников 3. Колосники 3 находятся в нерабочем положении, т.е. вне печного пространства реактора 1. По мере накопления зольного остатка колосниковая плита 2 опускается посредством рычагов 10 и 11 от привода 12 до контакта призматических вырезов 8 выступов 7 на колосниковой плите 2 с поворотными рычагами 6, занимающими вертикальное положение.

При контакте вырезов 8 с рычагами 6 включаются приводы 21,22 колосников 3, которые вдвигаются (вкручиваются) в зольный остаток с инертным материалом и отделяют выгружаемую порцию зольного остатка от основной массы утилизируемого продукта, находящегося в реакторе.

При дальнейшем опускании каретки 9 под воздействием поворотных рычагов 6 на выступы 7 колосниковая плита 2 поворачивается и твердый остаток попадает в бункер 5, откуда удаляется шнековым транспортером 19.

После выгрузки порции твердого зольного остатка механизмом вертикального перемещения колосниковая плита 2 возвращается на уровень выдвижных колосников 3. Колосники 3 возвращаются в исходное положение. После накопления очередной порции зольного остатка процесс повторяется.

Предложенное устройство выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов по сравнению с известными позволяет исключить выбросы зольного остатка в окружающую среду и вести непрерывный процесс утилизации отходов при порционной выдаче зольного остатка и отработанных инертных материалов, что обеспечивает значительное повышение производительности реактора.

Изобретение относится к уничтожению бытовых и промышленных отходов, например нефтяного шлама, древесных и каменноугольных отходов и т.п. Устройство выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов содержит колосниковую плиту, поворотную вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно центра тяжести, и снабженную на нижней части поверхности выступами, взаимодействующими с механизмом ее поворота, выдвижные колосники, установленные над колосниковой плитой, корпус, соединенный с основанием реактора и бункером для твердого остатка, размещенные в бункере механизмы вертикального перемещения и поворота колосниковой плиты. Поворотная колосниковая плита шарнирно закреплена на механизме ее вертикального перемещения, выполненном в виде перемещающейся по вертикальной направляющей каретки с головкой, один конец которой шарнирно связан с колосниковой плитой, а другой снабжен опорными роликами, механизм поворота плиты выполнен в виде поворотных рычагов, смонтированных на внутренней стенке корпуса и взаимодействующих с выступами на нижней поверхности колосниковой плиты. Технический результат: исключение выбросов зольного остатка в окружающую среду при непрерывном процессе утилизации отходов с порционной выдачей зольного остатка и отработанных инертных материалов, обеспечение значительного повышения производительности реактора. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство выгрузки реактора шахтного типа для переработки отходов, содержащее колосниковую плиту, поворотную вокруг оси, расположенной эксцентрично относительно центра тяжести, и снабженную на нижней части поверхности выступами, взаимодействующими с механизмом ее поворота, бункер для твердого остатка, отличающееся тем, что оно снабжено выдвижными колосниками, установленными над колосниковой плитой, механизмом вертикального перемещения колосниковой плиты и соединенным с основанием реактора и бункером для твердого остатка корпусом, при этом механизмы вертикального перемещения и поворота колосниковой плиты размещены в бункере, поворотная колосниковая плита шарнирно закреплена на механизме ее вертикального перемещения, а механизм поворота плиты выполнен в виде поворотных рычагов, смонтированных на внутренней стенке бункера и взаимодействующих с выступами на нижней поверхности колосниковой плиты. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм вертикального перемещения колосниковой плиты выполнен в виде перемещающейся по вертикальной направляющей каретки с головкой, один конец которой шарнирно связан с колосниковой плитой, а другой снабжен опорными роликами.