УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПАССАЖИРСКИХ ПЕРЕВОЗОК Российский патент 2004 года по МПК F23G5/00 F23G7/00 

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для переработки отходов и может быть использовано при переработке бытовых отходов, возникающих при перевозке авиапассажиров, а также при перевозке пассажиров на железнодорожном и водном транспорте.

Известна установка (См., например, полезную модель №12458, МПК F 23 В 1/34, 1999), включающая бункер с сопряженной камерой сгорания, сформированной наклоненной наружной стенкой и центральным коническим воздухораспределителем, формообразующие стенки камеры сгорания выполнены перфорированными и укреплены вниз с кольцевым зазором между собой. К стенкам камеры сгорания подается окисляющий воздух через дисковый решетчатый воздухораспределитель, смонтированный в цилиндре частично по высоте, охватывающем у основания камеру сгорания. Воздух, предварительно нагретый в рекуперативном теплообменнике типа труба в трубе, сформированном патрубками подачи воздуха и отвода газообразных продуктов горения, подается во вторую камеру сжигания через патрубки подачи с помощью вытяжного вентилятора, смонтированного на патрубке подачи воздуха. Несгоревшие остатки попадают бункер через кольцевой зазор основания камеры сгорания.

Недостатками такого устройства являются низкая производительность, низкие технологичность изготовления, надежность и высокие материалоемкость, трудоемкость и себестоимость транспортировки и монтажа составляющих элементов.

Данные недостатки обусловлены конструктивными особенностями основания и конструктивной формой составляющих элементов коробчатых блоков.

Известен также инсинератор (См. Патент РФ №2087803, М.кл. F 23 G 5/00, опубл. 20.08.97), содержащий вертикально расположенную топочную камеру из теплоизоляционного материала с люком в верхней части для загрузки мусора и по крайней мере одну форсунку, причем внутри топочной камеры установлена камера сжигания, выполненная из жаропрочного теплопроводного материала, с открытой поверхностью в ее верхней части для загрузки мусора и выхода газообразных продуктов сгорания, при этом форсунка установлена над камерой сжигания, а в нижней части камеры сжигания размещен закрываемый люк для выгрузки золы.

Недостатками такого устройства являются низкие эксплуатационные и функциональные возможности, низкие производительность, надежность и долговечность, техника безопасности, низкая экологическая защищенность окружающей среды.

Данные недостатки обусловлены конструктивными особенностями устройства, а именно открытой поверхностью верхней части камеры сжигания и выходом газообразных продуктов сгорания без дополнительной очистки, а также применением форсунок, установленных над камерой сжигания.

Известна также принятая за прототип судовая печь для сжигания отходов (См. Авт. св. СССР №1315737, М.кл. F 23 G 5/00, опубл. 07.06.87), содержащая корпус, камеру сгорания, разделенную на отдельные камеры, выполненные съемными, с выдвижной решеткой с прикрепленными к ней газовыми коллекторами и шурующим механизмом, загрузочное устройство, зольник, воздуходувку, дожигательную камеру, контейнер с подвижным по высоте палубным комингсом, в который заключена печь, бункер-накопитель, воздухоподводящие и газоотводящие каналы, и выбросной газоход, обогреваемые камеры со шнековыми конвейерами.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эксплуатационных и функциональных возможностей, повышение эффективности и скорости сжигания, повышение производительности, техники безопасности, повышение экологической защищенности окружающей среды, надежности и долговечности установки, повышение надежности системы газоочистки, обеспечение безопасности производства.

Поставленный технический результат достигается тем, что известная установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок, содержащая две заключенных в одну рубашку камеры сгорания, блок управления, систему подачи воздуха, систему отвода газообразных продуктов горения, закрываемый люк для выгрузки золы, согласно изобретению выполнена мобильной, общая рубашка является рубашкой охлаждения, каждая камера сгорания выполнена в виде вертикального реактора, имеющего загрузочный люк с крышкой и разгрузочный люк в нижней части, оснащенного электродами, патрубками подачи воздуха, сообщенными с системой подачи воздуха, состоящей из компрессора и ресивера, патрубками отвода газообразных продуктов горения, сообщенными с нейтрализаторами и вытяжным вентилятором, являющимся одновременно дымососом, блок управления выполнен в виде блок-бокса, на внешней стороне которого размещен пульт управления, а внутри - блок питания переменного напряжения с силовым трансформатором, шкаф управления и система подачи воздуха, кроме того, она установлена на транспортных салазках или на колесах, а реактор дополнительно содержит систему блоков с противовесом, связанным с крышкой люка, при этом система отвода газообразных продуктов горения каждой камеры снабжена шиберной заслонкой, а каждая камера сгорания оснащена дросселем подсоса, отличием является также то, что она может содержать более двух камер сгорания.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от аналогов и прототипа выполнение установки для термической переработки отходов пассажирских перевозок мобильной в виде размещенных на транспортных салазках блок-бокса и двух заключенных в одну общую рубашку охлаждения камер сгорания, повышает ее эксплуатационные и функциональные возможности, поскольку дает возможность использовать все агрегаты в комплексе не разъединенные по частям, что исключает дополнительный монтаж-демонтаж при передислокации установки. Попеременная переработка отходов то в одной, то в другой камере сгорания повышает производительность установки в целом, поскольку позволяет в процессе работы одной камеры сгорания подготовить к работе другую камеру сгорания, при этом отвод излишков тепла от камер сгорания общей для обеих камер сгорания водяной рубашкой охлаждения позволяет снизить материалоемкость и одновременно себестоимость установки, обеспечить надежность и долговечность камеры, поскольку в данном случае исключается за счет большого объема рубашки охлаждения перегрев камер сгорания и самой рубашки охлаждения. Выполнение каждой камеры сгорания в виде реактора с загрузочным люком, оснащенного электродами, системой подачи воздуха с форсунками, через которые осуществляется подача воздуха в реактор под давлением, и системой отвода газообразных продуктов горения, позволяет эффективно и быстро произвести загрузку отходов и термически их переработать, причем такая переработка надежна и безопасна для обслуживающего персонала, не связана с риском выброса дымового газа или разрыва камеры сгорания от перегрева, что обеспечивает безопасность производства и повышает технику безопасности, при этом легкость открытия загрузочного люка, обеспеченная за счет применения противовесов, связанных при помощи гибкой тяги с крышкой загрузочного люка через систему блоков, установленных на стойке, также повышает технику безопасности и снижает трудоемкость работ, увеличивая эксплуатационные возможности установки. Полноту переработки по всему объему камеры сгорания обеспечивают установленные по ее периметру патрубки подачи воздуха из ресивера, куда нагнетание воздуха производится компрессором. Оборудование установки устройством безнаддувной подачи воздуха в реактор и создание в последнем разряжения дымососом, когда подсос воздуха в реактор осуществляется регулированием объема подачи воздуха в камеру сгорания при помощи дроссельной заслонки, значительно снижает энергозатраты переработки отходов пассажирских перевозок и увеличивает скорость протекания реакции горения. Размещение в закрытом блок-боксе трансформаторов, компрессора, пусковой и защитной аппаратуры, шкафа управления и электрических коммуникаций обеспечивает надежность и долговечность установки, поскольку работа установки происходит на открытом воздухе при любых погодных явлениях, и защита энергетической аппаратуры от атмосферных осадков и вандализма также повышает ее эксплуатационные и функциональные возможности и одновременно обеспечивает не только ее надежность, долговечность и технику безопасности, но и несанкционированный доступ в блок-бокс и запуск установки. Установка двух нейтрализаторов в системе отвода газообразных продуктов горения, выполненной в виде патрубков отвода газообразных продуктов горения, связанных с нейтрализаторами и с вытяжным вентилятором, являющимся одновременно дымососом, позволит максимально освободиться от вредных газовых выбросов в атмосферу, что повышает экологическую защищенность окружающей среды.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения “Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок” не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения “Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок” не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат нового свойства объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения “Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок”, может быть многократно использована в производстве подобных конструкций основания с получением технического результата, заключающегося в полном улучшении эксплуатационных качеств и повышения надежности, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию “промышленная применимость”.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где

на фиг.1 изображен общий вид установки для термической переработки отходов пассажирских перевозок;

на фиг.2 изображена установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок (вид по стрелке “А”);

на фиг.3 изображена установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок, вид в плане.

Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок состоит из блока управления, выполненного в виде блок-бокса 1, и заключенных в общую рубашку охлаждения 2 двух вертикально установленных камер сгорания 3 и 4. Каждая камера сгорания выполнена в виде реактора. Каждая из камер сгорания 3, 4 в верхней части содержит загрузочный люк 5 для загрузки отходов пассажирских перевозок, оснащенный крышкой 6, снабженной механической блокировкой в виде болтов 7. В нижней части камеры сгорания расположен разгрузочный люк 8. Каждый реактор содержит также систему блоков 9, установленных на стойке 10. Через систему блоков 9 переброшена тяга 11 с противовесом 12, связанным с крышкой 6 загрузочного люка через упомянутую гибкую тягу 11. Каждый реактор оснащен электродами 13, установленными попарно, оснащенными устройством 14 подачи электродов. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок оснащена системой подачи воздуха и системой отвода газообразных продуктов горения. Блок управления содержит пульт управления 15 с комплектом датчиков пусковой и защитной аппаратуры, закрепленный на внешней стороне одной из стен блок-бокса. Внутри блок-бокса расположены шкаф управления 16, блок питания переменного напряжения с силовым трансформатором 17 и система подачи воздуха, состоящая из компрессора 18, который связан с патрубками подачи воздуха 19 через ресивер 20, закрепленный с внешней стороны блок-бокса. Система подачи воздуха, состоящая из компрессора 18, ресивера 20 и патрубков подачи воздуха 19, предназначена для подачи воздуха в необходимом объеме и при определенном давлении в зону реакции горения. В систему воздухоподачи также входят контрольно-измерительные приборы (на схеме не показаны), регулирующие подачу воздуха, предусматривающие измерение и регулирование давления воздуха, изменение скорости реакций. Система отвода газообразных продуктов горения из камер сгорания 3 и 4 выполнена соответственно в виде патрубков 21, 22 отвода газообразных продуктов горения, связанных с нейтрализатором 23, который посредством патрубка 24 связан со вторым нейтрализатором 25, а также патрубка 26 отвода газообразных продуктов горения из нейтрализатора 25, связанного с электрическим центробежным вентилятором принудительной вытяжки 27, который одновременно является дымососом. Подсос воздуха в реактор осуществляется за счет создания в нем разряжения вентилятором принудительной вытяжки 27, являющимся одновременно дымососом, с помощью дроссельной заслонки 28. Движение газов осуществляется снизу вверх при открытой шиберной заслонке 29. Каждый из нейтрализаторов 23 и 25 выполнен в виде полого цилиндра, заполненного химическим реагентом, в качестве которого используется металлическая стружка, и предназначен для очистки газовых выбросов, образующихся в результате реакций, протекающих в камере сгорания реактора, от вредных примесей. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок установлена на транспортные салазки 30.

Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок работает следующим образом.

Отходы пассажирских перевозок, например авиаперевозок, загружают через загрузочный люк 5 в вертикально установленную камеру сгорания 3, выполненную в виде реактора. Люк закрывают крышкой 6 и производят ее блокировку с помощью болтовых соединений 7. Легкость открытия загрузочного люка обеспечивается за счет применения противовесов 12, связанных при помощи гибкой тяги 11 с крышкой загрузочного люка 5 через систему блоков 9, установленных на стойке 10. Переработка отходов происходит в попеременно работающих камерах сгорания (реакторах) 3 и 4, для отвода излишков тепла от них применена общая для обеих камер сгорания водяная рубашка охлаждения 2. Процесс горения отходов пассажирских перевозок происходит за счет электрической дуги переменного тока, которая возникает между двумя графитовыми электродами 13, подключенными к выводам понижающего трансформатора 17 блока питания. Регулировку зазора между электродами, т.е. силы тока дуги для обеспечения необходимого температурного режима внутри камеры, осуществляют вручную винтовым устройством подачи электродов 14. Длительность включения дугового разряда от 30 секунд до 5 минут в зависимости от состояния утилизируемых отходов 28. После выхода установки на рабочий режим возможно отключение подачи воздуха компрессором. В процессе утилизации поток дымовых газов движется снизу вверх и через шиберную заслонку 29 и дымоотводящие патрубки 21 попадает в последовательно установленные нейтрализаторы 23 и 25, связанные между собой патрубком 24, где осуществляется его очистка, и через патрубок 26 попадают в дымосос. Далее дымосос направляет очищенные газы в дымовую трубу. Шиберные заслонки 29 предназначены для отсечения недействующего реактора от канала отвода дымовых газов. После завершения работы установки производится разгрузка золистых остатков через разгрузочный люк 8. Для приведения в действие и управление работой блока питания, компрессора, дымососа, насоса рубашки охлаждения (на чертеже не показан) предназначены шкаф управления электрооборудованием 15. Блок-бокс 1 предназначен для размещения трансформаторов, компрессора, пусковой и защитной аппаратуры, шкафа управления и электрических коммуникаций и установлен вместе с камерами сгорания 3 и 4 на транспортных салазках (полозьях) 30, что обеспечивает мобильность всей установки.

Заявляемое изобретение “Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок” имеет высокие эксплуатационные и функциональные возможности, повышает эффективность, производительность и технику безопасности, повышает экологическую защищенность окружающей среды, надежно и долговечно, повышает надежность системы газоочистки, обеспечивает безопасность производства при термической переработке отходов пассажирских перевозок.

Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок относится к устройствам для переработки отходов и может быть использована при переработке бытовых отходов, возникающих при перевозке пассажиров на любом транспорте. Технический результат: повышение эксплуатационных и функциональных возможностей, эффективности и скорости сжигания, производительности, надежности системы газоочистки, обеспечение безопасности производства. Установка состоит из блока управления, выполненного в виде блок-бокса, и заключенных в общую рубашку охлаждения двух вертикально установленных камер сгорания, выполненных в виде реактора, оснащенного электродами, установленными попарно, и устройством подачи электродов. Установка оснащена системой подачи воздуха и системой отвода газообразных продуктов горения. Блок управления содержит пульт управления, шкаф управления, блок питания переменного напряжения с силовым трансформатором и систему подачи воздуха, состоящую из компрессора, который связан с патрубками подачи воздуха через ресивер. Система отвода газообразных продуктов горения из камер сгорания сообщена с нейтрализаторами, заполненными химическим реагентом, и с электрическим центробежным вентилятором принудительной вытяжки, который одновременно является дымососом. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок установлена на транспортные салазки. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок, содержащая две заключенных в одну рубашку камеры сгорания, блок управления, систему подачи воздуха, систему отвода газообразных продуктов горения, закрываемый люк для выгрузки золы, отличающаяся тем, что она выполнена мобильной, общая рубашка является рубашкой охлаждения, каждая камера сгорания выполнена в виде вертикального реактора, имеющего загрузочный люк с крышкой и разгрузочный люк в нижней части, оснащенного электродами, патрубками подачи воздуха, сообщенными с системой подачи воздуха, состоящей из компрессора и ресивера, патрубками отвода газообразных продуктов горения, сообщенными с нейтрализаторами и вытяжным вентилятором, являющимся одновременно дымососом, блок управления выполнен в виде блок-бокса, на внешней стороне которого размещен пульт управления, а внутри - блок питания переменного напряжения с силовым трансформатором, шкаф управления и система подачи воздуха.2. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что она установлена на транспортных салазках.3. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что она установлена на колесах.4. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что реактор дополнительно содержит систему блоков с противовесом, связанным с крышкой люка.5. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что система отвода газообразных продуктов горения каждой камеры снабжена шиберной заслонкой.6. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что каждая камера сгорания оснащена дросселем подсоса.7. Установка для термической переработки отходов пассажирских перевозок по п.1, отличающаяся тем, что она содержит более двух камер сгорания.