ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕДЛЕНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО ПОТЕПЛЕНИЯ, ТАКЖЕ ИЗВЕСТНОЕ КАК СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВЫБРОСОВ Российский патент 2013 года по МПК B01D47/06 

Область техники

Изобретение, раскрытое в данном описании, относится к устройству для замедления глобального потепления, предназначенному для применения с горелками, устанавливаемыми в кочегарных ямах, и с надземными горелками в нефтяной промышленности, а также совместно с установками для сжигания отходов или с открытым огнем и в других областях применительно к выделению мелких загрязняющих частиц.

Изобретение было разработано с целью замедлить изменение мирового климата, вызванное глобальным потеплением, которое обусловлено выбросами в атмосферу загрязняющих газов. Изобретение способствует уменьшению кислотных дождей, снижению температуры выбросов, а также шумов, обусловленных давлением топлива в горелках. Изобретение обеспечивает также образование пара, служащего источником тепловой и кинетической энергий во многих применениях, и концентрирование твердых частиц и накапливание их, в виде осадка, для различных применений.

Уровень техники

Глобальное потепление вызывает серьезную озабоченность вследствие его потенциального влияния на здоровье людей, экономику и окружающую среду. Глобальное потепление ассоциируется с определенными процессами, такими как уменьшение количества снега в некоторых регионах, подъем уровня моря и недавние изменения климата. Эти факторы могут влиять на человеческую активность и на экосистемы. Некоторые виды животных могут оказаться вынужденными эмигрировать, чтобы избежать исчезновения вследствие изменения климатических условий. Глобальное потепление может привести к подъему уровня моря из-за увеличения объема воды в результате ее нагрева. Таяние шельфовых и горных ледников также вносит свой вклад в увеличение количества жидкой воды в морях. Климат всегда был подвержен изменениям. Однако в прошлом столетии возникла проблема, обусловленная аномальным ускорением климатических изменений в степени, оказывающей серьезное влияние на жизнь на Земле. В поисках причин такого ускорения ученые обнаружили наличие прямой связи между изменением климата (глобальным потеплением) и ростом выбросов в атмосферу парниковых газов, производимых, в основном, развитыми странами.

Сегодня глобальное потепление и его непосредственное влияние на изменения климата вызывают тревогу во всем мире, особенно среди ученых, которые направляют значительную часть своих усилий на исследование и освоение методов контроля этих изменений. По заявлениям ученых, данное явление представляет угрозу для человечества. Многие ученые согласны с тем, что повышение концентрации парниковых газов в атмосфере приводит к изменениям мирового климата. Они согласны также с тем, что интенсивность выбросов парниковых газов увеличивается, начиная с эпохи промышленной революции. В этой связи следует упомянуть, что все отрасли промышленности выбрасывают в атмосферу моноксид углерода, оксиды серы и многие другие загрязняющие вещества, которые ухудшают качество воздуха. Горящие на открытом воздухе горизонтальные факелы с выводом в кочегарные ямы и вертикальные факелы, используемые мировой нефтедобывающей промышленностью, вероятно, являются наиболее значительно загрязняющими устройствами по следующей причине.

Каждая факельная горелка производит не только загрязняющие частицы, но также тепло при температурах от 1200°C до 1800°C. Это постоянное и значительное тепловыделение в атмосферу приводит к появлению воздушных потоков, в результате чего могут возникать штормы, дожди, торнадо, снеговые бури, циклоны и тепловые волны, влияющие, вследствие "эффекта домино", на планету в целом и на ее экосистемы.

С другой стороны, содержание парниковых газов в атмосфере быстро увеличивается в связи со сжиганием все больших количеств ископаемых топлив и уничтожением лесов и степей, которые могли бы поглощать диоксид углерода и поддерживать температурное равновесие. В связи с этим мировое научное сообщество предупреждает, что, если промышленное развитие, численность населения и энергопотребление, основанное на ископаемых топливах, будут увеличиваться существующими темпами, к 2050 году концентрация диоксида углерода удвоится по сравнению с уровнем, существовавшим до начала промышленной революции.

Это может привести к тяжелым последствиям для жизни на планете, причем может быть достигнуто состояние, делающее жизнь невозможной из-за недостатка кислорода или из-за плохого качества воздуха. Это состояние ощутит каждый живой дышащий организм. Возможно, на Земле нет регионов, которые не будут затронуты этой чрезвычайно серьезной проблемой.

Устройство для замедления глобального потепления, именуемое также системой очистки выбросов, являющееся объектом настоящего изобретения, разработано с целью ослабления данной мировой проблемы. Система по изобретению ослабляет некоторые нежелательные эффекты, вызываемые глобальным потеплением, поскольку обеспечивает получение чистой энергии при ее использовании в секторах, в которых имеют место выбросы загрязняющих твердых частиц в результате горения. Данная система эффективна и обладает целым рядом преимуществ. Следует отметить, что в настоящее время не существует оборудования, столь же полезного для жизни и здоровья на планете. Применение устройства для замедления глобального потепления (системы очистки выбросов) в какой-то мере предотвратит ущерб для Земли и ее экосистем (включая человечество), обусловленный вышеупомянутым "эффектом домино".

Проведенный поиск не выявил аналогичных устройств. Однако имеется ряд патентов, которые можно рассматривать как характеризующие уровень техники, хотя решения, раскрытые в этих патентах, фокусируются на устранении загрязняющих твердых частиц в автомобилях и двигателях внутреннего сгорания и в некоторых случаях предлагаются в качестве дополнения к выхлопной системе, а также катализаторов и фильтров. Только в некоторых из перечисленных далее документов упоминаются промышленные дымы.

Усовершенствование фильтра/клапана для устранения токсичных дымов в двигателях внутреннего сгорания. Патентная заявка США №0198984.

Усовершенствование устройства для защиты окружающей среды от загрязнения для двигателей внутреннего сгорания на газовом или дизельном топливе. Патентная заявка №0002768.

Катализаторное устройство для очистки выхлопных газов в дизельных двигателях. Патентная заявка №9200029.

Универсальное фильтровое устройство для загрязняющих элементов, присутствующих в выбросах двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидких углеводородных топливах. Патентная заявка №9304723.

Способ уменьшения выбросов в выхлопных газах двигателя с циклом Отто. Патентная заявка №9500835.

Миникаскадная каталитическая система. Патентная заявка №9606087.

Выхлопная система для веществ, образующихся в процессах внутреннего сгорания. Патентная заявка №9201291.

Электролитический блок для устранения загрязнений. Патентная заявка №9305751.

Известны также другие устройства для уменьшения загрязнений. Так, в патенте США №3668841, опубликованном 13.06.1972, описана камера для защиты окружающей среды, содержащая конструкцию, поддерживающую полое горизонтальное коническое тело, снабженное соплами для ввода в него предварительно профильтрованной воды при цикличном возврате воды к системе сбора порошка. В данном патенте не рассматриваются комбинация двух конических конструкций и использование сит или дополнительного подающего средства для предотвращения противодавления и, что еще более важно, не описывается система извлечения тепла, использующая газы горения для преобразования этого тепла в энергию, пригодную для повторного использования.

В патенте США №1652956, опубликованном 13.12.1927, рассматриваются вертикальные конические выбросы. Устройство очистки снабжено соплами для рассеивания воды и стенками-сетками, используемыми в некоторых вариантах. Данное решение использует только вертикальные конструкции и не рассматривает отбор тепла, учитывая только обработку газов. Не используется также отбор и повторное использование газов горения.

Патент США №3353335, опубликованный 21.11.1967, относится к системе обработки выхлопных газов на выходе камер сгорания, в которой вход горизонтальной очистной установки подсоединяется к выходу камеры сгорания. Система снабжена также водяными соплами, средствами вентиляции для перемещения воздуха, фильтром и накопительным резервуаром, а также холодильником для воды перед ее повторным использованием. В данном патенте не рассматривается отбор и повторное использование тепла газов горения.

В документе GB 1386861 описан мокрый газоочиститель, содержащий горизонтальный сепаратор, спринклер-ороситель, систему рециркуляции с накопительным резервуаром и две сепараторные стенки из газопроницаемого материала, действующие в качестве сит. Данное решение не предусматривает отбор и повторное использование тепла, выделяющегося при горении.

Хотя все рассмотренные изобретения направлены на очистку газов горения с помощью различных систем, они имеют существенные отличия от настоящего изобретения. Так, известные изобретения не предлагают скомбинировать различные устройства таким образом, как это предусмотрено настоящим изобретением, и не решают проблемы газоочистки.

Раскрытие изобретения

Первой задачей, решаемой Изобретением, является создание стационарного или переносного устройства, предназначенного для захвата и сбора твердых загрязняющих частиц, для предотвращения загрязнения чистого воздуха, а также для предотвращения выпуска в атмосферу пламени, дымов и излучаемого тепла, с замедлением тем самым глобального потепления.

Вторая задача состоит в подавлении запахов, возникающих при горении, и уменьшении кислотных дождей.

Еще одна задача заключается в создании оборудования, позволяющего использовать тепловую энергию в форме энергии пара, преобразуемой в кинетическую энергию. Тем самым снижается температура выбросов, а также шум, генерируемый повышенным давлением в горелках.

Для решения этих задач предлагается система очистки выбросов, образованная двумя коническими секциями, именно, вертикальным конусом и горизонтальным конусом, причем вертикальный конус содержит основание; цилиндрическую раму, поддерживающую приподнятый танк; сферу зажигания; приподнятый танк, установленный на цилиндрическую раму внутри вертикального конуса, кольцевой спринклер трубчатого типа, расположенный в верхней части вертикального конуса, а вертикальный конус снабжен наружным охлаждающим змеевиком; при этом вертикальный конус соединен посредством углового патрубка с горизонтальным конусом вблизи самого широкого сечения горизонтального конуса, в котором находится крышка, через которую, посредством вытяжных вентиляторов, работающих в режиме нагнетания, подается воздух; подсистемой сит, установленных в различных сечениях горизонтального конуса; и спринклерами, расположенными по длине горизонтального конуса. Система характеризуется тем, что указанный приподнятый танк установлен для сбора тепла в вертикальной конической секции и представляет собой танк с высоким давлением, причем приподнятый танк заполняется водой, а собранное тепло используется для образования пара, преобразуемого в работу, а также тем, что вертикальный конус снабжен теплорассеивающими дисками, закрепленными в горизонтальном положении на наружной поверхности вертикального конуса и служащими в качестве опор для змеевика, предназначенного для понижения температуры газов горения, а самая узкая часть горизонтального конуса находится в более низком положении, чем его основная часть, причем из указанной самой узкой части выведены трубопровод для отвода собранной воды и, по существу, вертикальная дымовая труба для выведения газов горения.

В одном варианте осуществления система может содержать накопительный резервуар для захваченных частиц, в котором вода отделяется от частиц.

Еще в одном варианте горизонтальный конус может иметь вторую, резервную дымовую трубу, которая расположена у широкого конца указанной секции и активируется вручную в экстренной ситуации.

В другом варианте изобретения горизонтальный конус может быть снабжен спринклерной подсистемой и кольцевым спринклером трубчатого типа, установленным в узкой части указанного конуса перед дымовой трубой для выведения газов горения.

В другом варианте изобретения снаружи горизонтального конуса может быть установлен наружный громоотвод.

Еще в одном варианте система может содержать распределительную подсистему, которая состоит из гидропневматического бака, обеспечивающего подачу воды из накопительного резервуара к спринклерам системы очистки газа в обеих секциях, и соединительной сети для распределения воды, причем в сети поддерживается, с помощью погружного насоса, повышенное давление.

Еще в одном варианте система может дополнительно содержать теплопередающий цилиндр с ребрами, использующий тепло пара, образующегося в приподнятом танке.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 в перспективном изображении показано несущее основание 1 вертикального конуса 23. Основание выполнено квадратным в плане; можно видеть, что его центральная часть свободна от каких-либо конструкций.

На фиг.2 в перспективном изображении показана круглая шайба 2, в стенке которой выполнено отверстие 3, к которому подведена дренажная трубка 4.

На фиг.3 в перспективном изображении показан кольцевой элемент 5, служащий для прикрепления вертикального конуса 23 к несущему основанию 1 и снабженный четырьмя отверстиями, согласованными с четырьмя базовыми точками 7, и буртиком или фланцем 6 для фиксации вертикального конуса 23.

На фиг.4 в перспективном изображении показана опорная рама 8 для установки приподнятого танка, имеющая цилиндрическую форму. Можно видеть, что центральная часть этой рамы свободна от каких-либо элементов.

На фиг.5 в перспективном изображении показана сфера 9 зажигания, образованная наружной оболочкой, в центре которой находится минеральный уголь или вулканическая горная порода.

На фиг.6 в перспективном изображении показан приподнятый танк 10, вырабатывающий тепловую энергию. Танк имеет выпуклое дно и конический профиль с горловиной 11, имеющей внутреннюю и наружную резьбу. К данному танку прикреплена выходная дренажная труба 12 для его технического обслуживания, снабженная выпускным клапаном 13.

На фиг.7 в перспективном изображении показано запорное устройство 14 для плотного закрывания приподнятого танка. В состав этого устройства входят подсистема заполнения, содержащая трубу 19 с запорным клапаном 18 и измерителем 17 объема воды, запирающий элемент 15, крышка 16 и пароотвод, состоящий из трубы 20 с клапаном 22 и манометром 21.

На фиг.8 в перспективном изображении показан вертикальный конус 23 с трубчатым спринклером 24 с внешним входом.

На фиг.9 в перспективном изображении показаны теплорассеивающие диски 25 различных диаметров с концентричными зонами вакуума.

На фиг.10 в перспективном изображении показан охлаждающий змеевик 26.

На фиг.11 в перспективном изображении показан распределитель 27 потока, состоящий из комплекта коннекторов.

На фиг.12 в перспективном изображении показана длинная лестница 28 с откидным кольцом 29.

На фиг.13 в перспективном изображении показана короткая лестница 28 с откидным кольцом 29.

На фиг.14 в перспективном изображении показан горизонтальный конус 37 с круглым спринклером 35, резервной дымовой трубой 31, снабженной крышкой и открывающим механизмом 33, постоянно действующей дымовой трубой 36 с системой фильтрации, спринкперной подсистемой 30, вырезом 34 для ввода вертикального конуса 23 и громоотводом 32.

На фиг.15 в перспективном изображении показана подсистема 38 сит с ситами 39 различных диаметров.

На фиг.16-А, 16-В в перспективном изображении показаны угловой патрубок 41 без отверстий и угловой патрубок 40 с отверстиями соответственно.

На фиг.17 в перспективном изображении показан полукруглый фиксатор 42, снабженный крепежными отверстиями 43.

На фиг.18 представлены различные виды сбоку, сверху и снизу крышки 44 для плотного запирания горизонтального конуса, снабженной подводящими трубами 66, ручкой и фиксатором.

На фиг.19 в перспективном изображении показан угловой патрубок 45 для спринклеров 30.

На фиг.20 в перспективном изображении показано сито 46.

На фиг.21 в перспективном изображении показан фильтр 47.

На фиг.22 в перспективном изображении показана опора 48 вытяжного воздушного вентилятора.

На фиг.23 в перспективном изображении показан вытяжной воздушный вентилятор 49.

На фиг.24 в перспективном изображении показана подсистема 50 шкивов.

На фиг.25 в перспективном изображении показан накопительный резервуар 51 для захваченных частиц, снабженный крышкой 52, кабельным выводом (не изображен), шлангами 53 насосной подсистемы, коннектором 54 выходной трубы, идущей от горизонтального конуса, окном 55, металлической решеткой 56, заглушкой 57 для технического обслуживания, контрольной пробкой 59 уровня и выходом 58 для соединения накопительного резервуара с гидропневматическим баком.

На фиг.26 в перспективном изображении показан погружной насос 60 с гидравлическим выходом 61.

На фиг.27 в перспективном изображении показан гидропневматический бак 62 с воздушным компрессором.

На фиг.28 в перспективном изображении показан Y-коннектор 63 с запорными клапанами 64 в обеих его ветвях.

На фиг.29 в перспективном изображении показан теплособирающий цилиндр 65 с интегрированным в него ребристым теплопередающим цилиндром.

На фиг.30 в перспективном изображении представлена система в сборе.

На фиг.31 представлено еще одно перспективное изображение системы в сборе; показаны некоторые дополнительные детали.

На фиг.32 система по изобретению представлена в перспективном изображении и в продольном разрезе.

Осуществление изобретения

Как показано на прилагаемых чертежах, устройство для замедления глобального потепления (именуемое также системой очистки выбросов) образовано двумя коническими секциями, т.е. вертикальным и горизонтальным конусами 23, 37, установленными на стационарное металлическое основание 1, предназначенное для наружного применения. Это основание может перекрывать или охватывать трубу факельной установки или дымовую трубу, газы горения которой желательно очистить.

Сборка системы производится в следующем порядке.

Несущее основание 1 вертикального конуса, показанное на фиг.1, устанавливают в заданное положение таким образом, чтобы зона горения, дымовая труба или горелка (не изображена) оказалась полностью внутри основания. Затем на несущее основание 1 вертикального конуса накладывают круглую шайбу 2, показанную на фиг.2. На эту шайбу 2 устанавливают кольцевой элемент 5 (см. фиг.3), который крепится винтами к несущему основанию 1. Затем внутрь несущего основания 1, концентрично горелке, устанавливают опорную раму 8 для приподнятого танка, показанную на фиг.4. Далее на эту раму помещают сферу 9 зажигания, показанную на фиг.5. Приподнятый танк 10, показанный на фиг.6, также помещают на эту опорную раму. Затем устанавливают запорное устройство 14 приподнятого танка, показанное на фиг.7. После этого на круглую шайбу 2 устанавливают вертикальный конус 23, показанный на фиг.8, и крепят его винтами к кольцевому элементу 5 таким образом, что данный конус перекрывает приподнятый танк 10 и опорную раму 8 для этого танка и опирается на несущее основание 1. Затем на вертикальный конус 23 устанавливают теплорассеивающие диски 25, показанные на фиг.9, а на эти диски устанавливают охлаждающий змеевик 26, показанный на фиг.10, который перекрывает вертикальный конус 23, показанный на фиг.8. Этот охлаждающий змеевик 26 соединен своим нижним концом с одной из линий распределителя 27 потока, показанного на фиг.11, а своим верхним концом - со спринклером 30, показанным на фиг.14.

После этого к несущему основанию 1 вертикального конуса посредством подковообразных зажимов (не изображены) прикрепляют показанные на фиг.12 и 13 длинную и короткую лестницы 28 с откидными кольцами 29, и эти лестницы фиксируются на уровне земли. Горизонтальный конус 37, показанный на фиг.14, вводят в откидные кольца 29 лестниц. Подсистема 38 сит, показанная на фиг.15, помещается внутрь горизонтального конуса 37. Вертикальный конус 23, показанный на фиг.8, вводится внутрь горизонтального конуса 37 через вырез 34, показанный на фиг.14. Угловой патрубок 40 типа показанного на фиг.16-В вводится внутрь выходного отверстия вертикального конуса 23 так, что он обращен к узкой части горизонтального конуса 37, после чего этот патрубок крепится винтами. Другой угловой патрубок 41, показанный на фиг.16-А, выводится наружу из самой узкой части горизонтального конуса 37. К этому угловому патрубку прикреплена вертикальная выпускная труба для отвода жидкости в накопительный резервуар 51. Погружные насосы опираются на решетку 56 (см. фиг.25). Полукруглый фиксатор 42, показанный на фиг.17, помещают на широкий конец горизонтального конуса 37 и закрепляют внутри этого конуса 37 четырьмя винтами. После этого закрывают горизонтальный конус крышкой 44, показанной на фиг.18.

На лестницы 28, поддерживающие горизонтальный конус 37, устанавливают опоры 48 для вытяжных вентиляторов воздуха типа показанной на фиг.22, а на эти опоры помещают вытяжные вентиляторы 49 воздуха, аналогичные представленным на фиг.23. При этом вытяжной вентилятор, введенный в широкую часть горизонтального конуса 37, развернут в обратном направлении, так что он действует в режиме нагнетания (как импеллер). Другой вытяжной вентилятор устанавливается на землю также в обращенном положении, чтобы он мог работать как запасной импеллер. Оба импеллера подсоединены к крышке 44 горизонтального конуса. В своей самой узкой части горизонтальный конус 37 соединен посредством трубы с угловым патрубком 41. Дымовая труба (т.е. выход для очищенных газов) снабжена (снабжен) подсистемой сит 46 и фильтром 47, подобными показанным на фиг.21 и 22. Для обеспечения возможности смены фильтров снаружи дымовой трубы 36 установлена подсистема 50 шкивов, подобная показанной на фиг.24. Труба, введенная в угловой патрубок 41, установленный в самой узкой части конуса, подведена к накопительному резервуару 51 для твердых частиц через коннектор 54, выполненный в крышке накопительного резервуара, показанной на фиг.25. Устройство снабжено также дополнительным (т.е. используемым в некоторых вариантах устройства) вытяжным вентилятором, установленным на лестнице, поддерживающей узкую часть горизонтального конуса 37, и служащим, чтобы предотвращать закупоривание горизонтального конуса 37 (в случае его насыщения), направляя частицы в накопительный резервуар 51 для захваченных твердых частиц. В этом случае вытяжной вентилятор будет связан, посредством гибкой трубки, идущей от выхода конуса, с коннектором 54 накопительного резервуара.

Данный резервуар 51 имеет систему погружных насосов 60, аналогичных показанному на фиг.26. Погружные насосы, находящиеся внутри накопительного резервуара для захваченных частиц, опираются на решетку 56 (см. фиг.25). Гидравлический выход 61 каждого из этих погружных насосов присоединен к Y-коннектору 63 (показанному на фиг.28) посредством шланга 53 в составе накопительного резервуара 51. При этом каждый Y-коннектор 63 присоединен к спринклерной сети 30 горизонтального конуса и к кольцевому спринклеру трубчатого типа трубками, снабженными зажимами. Гидропневматический бак 62 на фиг.27 подсоединен к распределителю 27 потока (см. фиг.11), который связан с накопительным резервуаром 51 через выходы 58 (см. фиг.25). В составе распределителя 27 потока имеется одна линия, которая также подведена к соединительной сети из Y-коннекторов 63, образуя единственную линию, питающую все спринклеры 30 горизонтального конуса 37, а также линии самого распределителя 27 потока. Одна из линий подведена к охлаждающему змеевику 26 по фиг.10. Теплособирающий цилиндр 65 с интегрированным в него цилиндром (показанным на фиг.29) установлен в горизонтальном положении в нижней части вертикального конуса 23 по фиг.8, прикреплен к любой стороне несущего основания 1 данного конуса и присоединен к одному из концов воздушного компрессора. Данный цилиндр получает пар от приподнятого танка для использования в различных процессах. Распределитель 27 потока (см. фиг.11) присоединен также к линии, идущей к спринклеру 24 (см. фиг.8) для поддержания вертикального конуса 23 в требуемом состоянии.

Система по изобретению, показанная в собранном виде на фиг.30, функционирует следующим образом.

Чтобы предотвратить выбросы дыма и твердых частиц, вертикальный конус охватывает и направляет их в горизонтальный конус 37, где они проходят через подсистему сит 39. При этом посредством спринклеров 30, распыляющих воду, и импеллеров 49 создается искусственная турбулентность. В результате твердые частицы вынуждены двигаться к накопительному резервуару 51, тогда как вода подается к спринклерам в циклическом режиме. Тепло, выделяемое пламенем, используется для нагрева приподнятого танка 10, находящегося внутри вертикального конуса 23, установленного на опорной раме 8; как следствие, температура газов горения понижается. Приподнятый танк, заполненный водой на 65% от его полной вместимости, генерирует пар, который может весьма эффективно применяться для различных целей. Одновременно через змеевик 26, который находится снаружи вертикального конуса 23, проходит вода, подаваемая из гидропневматического бака 62, который, в свою очередь, связан с накопительным резервуаром 51 для твердых частиц. Змеевик 26 поддерживается теплорассеивающими дисками 25. При этом искусственная турбулентность, создаваемая внутри горизонтального конуса, понижает температуру выбросов. Спринклеры 30 обеспечивают смазку сит 39, задерживающих твердые частицы. Вертикальный конус 23 и горизонтальный конус 37 способствуют снижению шума, создаваемого газами, истекающими из сопла горелки (не изображена) благодаря циркуляции шума от широкой части каждого конуса к узкой его части.

Горение внутри сферы 9 зажигания поддерживается из соображений безопасности, на случай случайного отключения горелки. Круглая шайба 2 с дренажной трубкой 4, находящаяся на основании вертикального конуса, используется для сбора конденсата в процессе технического обслуживания. Кольцевой элемент, обеспечивающий вывод из внутреннего объема вертикального конуса 23, используется при проведении обслуживания системы и для очистки вертикального конуса 23. Полукруглый фиксатор 42 действует как элемент безопасности, предотвращая утечки из горизонтального конуса. Гидропневматический бак 62 с распределителем потока обеспечивает многократное использование воздуха и воды с их цикличной подачей во все соответствующие подсистемы. Теплособирающий цилиндр 65 с интегрированными в него разделительными ребрами может использоваться для осуществления функции сбора выделяемого пламенем тепла для преобразования его в пар, который может быть преобразован в энергию посредством воздушного компрессора. Приподнятый танк 10, плотно закрытый крышкой, служит для получения пара, находящегося под высоким давлением, который может использоваться в качестве источника кинетической энергии, приводящей в действие турбины или двигатели и производящей электричество. Альтернативно, он может использоваться в дистилляционном процессе для получения дистиллированной воды или даже подаваться в деионизатор для получения деионизированной дистиллированной воды.

Как уже упоминалось, устройство для замедления глобального потепления (именуемое также системой очистки выбросов) представляет собой переносное оборудование, которое может быть установлено на наружные горелки, а также на дымовые трубы, используемые в любой отрасли промышленности. Его назначение состоит в очистке газообразных выбросов и преобразовании тепловой энергии в полезную кинетическую энергию.

Устройство устанавливается своим основанием 1 поверх наружной горелки или на промышленную дымовую трубу таким образом, что пламя горелки или дымовой трубы оказывается локализованным в центральной части устройства. В устройстве имеется сфера 9 зажигания, в которой из соображений безопасности поддерживается непрерывное горение. Газы горения поднимаются по вертикальному конусу 23, проходя снаружи приподнятого танка 10, в герметичном объеме которого находится вода. Данный танк представляет собой подсистему генерирования пара с использованием тепла газов горения и прямой теплопередачи от горелки (в случае ее использования). Танк имеет бутылочный профиль, будучи наиболее широким у своего дна и наиболее узким у верхней кромки. Для обеспечения улучшенного распределения тепла по окружности танка он снабжен выпуклым дном. У своего дна он связан с трубой 12, снабженной на одном своем конце выпускным клапаном 13, позволяющей опустошать приподнятый танк для проведения его технического обслуживания. Верхняя часть горловины танка снабжена наружной резьбой для приема запорного устройства, имеющего внутреннюю резьбу, что позволяет обеспечить герметичное закрывание танка. Запорное устройство содержит подсистему заполнения, образованную трубой 19 с запорным клапаном 18 и измерителем 17 объема воды, запирающим элементом 15, крышку 16 и пароотвод, состоящий из трубы 20 с клапаном 22 и манометром 21. Пар, выходящий через пароотвод, используется в электрогенераторе или направляется в теплообменник на основе теплособирающего цилиндра 65. Газы горения охлаждаются внутри вертикального конуса 23 как за счет прямого контакта с приподнятым танком 10, так и посредством расположенного снаружи охлаждающего змеевика 26. Этот змеевик поддерживается теплорассеивающими дисками и связан своим концом со спринклерами горизонтального конуса 37. Кроме того, газы горения проходят внутри вертикального конуса через кольцевой спринклер.

На верхнем конце вертикального конуса 23 имеется угловой патрубок 40, через который газы горения поступают во вторую секцию системы по изобретению, а именно в узкий конец горизонтального конуса 37. Данный патрубок 40, подведенный к вырезу 34 в горизонтальном конусе 37, не только питает этот конус, подавая газы горения к его узкому концу, но и обеспечивает падение давления в этих газах, поскольку имеет место быстрое расширение газов горения при входе в горизонтальный конус 37. Свободное расширение этих газов приводит к падению их внутреннего давления. Затем они направляются в узкую часть конуса посредством вытяжных вентиляторов 49, включенных в режиме нагнетания, или воздуходувками, присоединенными к крышке 44. В результаты газы вынуждены двигаться к узкому концу конуса, где производится их очистка и охлаждение посредством спринклеров 30, закрепленных по длине горизонтального конуса 37, сит 39 и кольцевого спринклера 35, обеспечивающего осаждение твердых частиц в поток воды, который под действием силы тяжести течет к узкому концу, соответствующему самой низкой части горизонтального конуса 37. На этом конце имеется угловой патрубок 41, присоединенный к трубопроводу, который транспортирует жидкость и частицы в накопительный резервуар 51. У узкого конца горизонтального конуса, за кольцевым спринклером, находится дымовая (вытяжная) труба 36 для выведения очищенных газов. В ней имеются сито, фильтр и, в некоторых вариантах, вытяжной вентилятор, который всасывает несобранные твердые частицы, чтобы подать их в накопительный резервуар 51 по шлангу 53.

Кроме того, в качестве меры безопасности горизонтальный конус снабжен резервной дымовой (вытяжной) трубой 31, которая активируется в экстренной ситуации, при возрастании давления внутри конуса. Эта дымовая труба может управляться вручную с помощью открывающего механизма 33.

Система имеет сеть распределения жидкости, которая питает охлаждающий змеевик 26 и спринклерную секцию от гидропневматического бака. В дополнение, погружной насос 60 подает воду в другую спринклерную секцию. И насос, и бак получают воду из накопительного резервуара 51. Это обеспечивает замкнутый цикл циркуляции воды и предотвращает нежелательный расход воды.

Устройство для замедления глобального потепления (система очистки выбросов) обеспечивает ряд преимуществ.

Первое из них состоит в том, что понижается температура выбросов и уменьшается тепловыделение от пламени.

Вторым преимуществом устройства является ослабление интенсивности звука, производимого процессом горения.

Третье преимущество устройства заключается в том, что оно удерживает тепло, генерируемое пламенем, и преобразует его в кинетическую энергию, пригодную для различных применений, например для приведения в действие машин, генераторов энергии, сушилок и дегидраторов.

Четвертое преимущество состоит в устранении запахов, характерных для выбросов.

Пятым преимуществом устройства является то, что оно обеспечивает возможность промышленного использования захваченных частиц, поскольку происходит накапливание жидкости и твердого осадка, которые можно использовать, например, в производстве тонеров и чернил, а также в строительной промышленности для изготовления кирпичей и битумных эмульсий и в других применениях, где требуются концентрированные частицы.

Шестое преимущество устройства состоит в простоте его сборки.

Седьмое преимущество состоит в том, что устройству можно придать различные размеры с учетом потребностей конкретной отрасли промышленности.

Восьмым преимуществом является то, что оно в собранном виде может транспортироваться по воздуху, т.е. оно пригодно для установки в любом месте.

Девятое преимущество устройства заключается в способности захватывать и накапливать твердые загрязняющие частицы, предотвращая тем самым загрязнение окружающего воздуха, предотвращать выведение в атмосферу пламен и тепла, выделяемого при сжигании горючих веществ в факелах, замедлять глобальное потепление, подавлять запахи при горении и аудиозагрязнение окружающей среды, предотвращать кислотные дожди, обеспечивать возможность использования тепловой энергии в форме пара и кинетической энергии и снижать температуру при горении.

С учетом изложенного можно отметить также, что упомянутые способности захвата твердых частиц и генерирования пара для различных целей не были достигнуты никаким другим аналогичным аппаратом, обеспечивающим также устранение чрезмерного выделения тепла в окружающее пространство и преобразование загрязнений в чистую энергию, например в виде пара, используемого для производства электроэнергии.

Описанные варианты изобретения могут быть подвергнуты специалистами многочисленным изменениям, которые не должны рассматриваться как отклонения от идеи изобретения, т.е. все модификации изобретения, которые были бы очевидны для специалистов, должны быть признаны не выходящими за границы объема изобретения.

Изобретение относится к устройству для замедления глобального потепления. Система очистки выбросов, образованная двумя коническими секциями, вертикальной секцией (23) и горизонтальной секцией, причем вертикальная коническая секция (23) содержит основание (1); цилиндрическую раму (8), поддерживающую приподнятый танк; горелку, установленную в центре цилиндрической поддерживающей рамы; сферу зажигания (9), приподнятый танк (10), установленный на цилиндрическую раму (8) внутри вертикального конуса (23), кольцевой спринклер (24) трубчатого типа, расположенный в верхней части вертикального конуса (23), и распределительную подсистему, а вертикальный конус снабжен наружным охлаждающим змеевиком (26); при этом вертикальный конус соединен посредством углового патрубка с горизонтальным конусом вблизи самого широкого сечения горизонтального конуса, в котором находится крышка, через которую посредством вытяжных вентиляторов (49), работающих в режиме нагнетания, подается воздух; подсистемой сит, установленных в различных сечениях горизонтального конуса (37); и спринклерами (30), расположенными по длине горизонтального конуса (37), при этом система характеризуется тем, что указанный приподнятый танк установлен для сбора тепла в вертикальной конической секции и танк с высоким давлением, причем поднятый танк заполняется водой, собранное тепло используется для образования пара, предобразуемого в работу, а также что вертикальный конус снабжен теплорассеивающими дисками, закрепленными в горизонтальном положении на наружной поверхности вертикального конуса (23) и служащими в качестве опор для змеевика, предназначенного для понижения температуры газов горения, а самая узкая часть горизонтального конуса находится в более низком положении, чем ее основная часть, причем из указанной самой узкой части выведены трубопровод для отвода собранной воды и, по существу, вертикальная дымовая труба для выведения газов горения. Обеспечивается использование тепловой энергии с преобразованием ее в пар и в кинетическую энергию для различных применений. 6 з.п. ф-лы, 32 ил.

1. Система очистки выбросов, образованная двумя коническими секциями, а именно вертикальным конусом (23) и горизонтальным конусом (37), причем вертикальный конус (23) содержит основание (1); цилиндрическую раму (8), поддерживающую приподнятый танк (10); сферу зажигания (9); приподнятый танк (10), установленный на цилиндрическую раму (8) внутри вертикального конуса (23), кольцевой спринклер (24) трубчатого типа, расположенный в верхней части вертикального конуса (23), а вертикальный конус (23) снабжен наружным охлаждающим змеевиком (26), при этом вертикальный конус соединен посредством углового патрубка с горизонтальным конусом вблизи самого широкого сечения горизонтального конуса, в котором находится крышка, через которую посредством вытяжных вентиляторов (49), работающих в режиме нагнетания, подается воздух; подсистемой сит, установленных в различных сечениях горизонтального конуса (37); и спринклерами (30), расположенными по длине горизонтального конуса (37), при этом система характеризуется тем, что указанный приподнятый танк установлен для сбора тепла в вертикальной конической секции и представляет собой танк с высоким давлением, причем приподнятый танк заполняется водой, а собранное тепло используется для образования пара, преобразуемого в работу, а также тем, что вертикальный конус снабжен теплорассеивающими дисками, закрепленными в горизонтальном положении на наружной поверхности вертикального конуса (23) и служащими в качестве опор для змеевика, предназначенного для понижения температуры газов горения, а самая узкая часть горизонтального конуса находится в более низком положении, чем его основная часть, причем из указанной самой узкой части выведены трубопровод для отвода собранной воды и, по существу, вертикальная дымовая труба для выведения газов горения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит накопительный резервуар для захваченных частиц, в котором вода отделяется от частиц.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальный конус имеет вторую резервную дымовую трубу, которая расположена у широкого конца указанной секции и активируется вручную в экстренной ситуации.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальный конус снабжен спринклерной подсистемой и кольцевым спринклером трубчатого типа, установленным в узкой части указанного конуса перед дымовой трубой для выведения газов горения.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что снаружи горизонтального конуса установлен наружный громоотвод.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит распределительную подсистему, которая состоит из гидропневматического бака, обеспечивающего подачу воды из накопительного резервуара к спринклерам системы очистки газа в обеих секциях, и соединительной сети для распределения воды, причем в сети поддерживается с помощью погружного насоса повышенное давление.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит теплопередающий цилиндр с ребрами, использующий тепло пара, образующегося в приподнятом танке.