Установка для обеззараживания биологических отбросов жидким аммиаком Советский патент 1992 года по МПК A01C3/02 

Фиг Z

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для обеззараживания биологических отбросов жидким аммиаком, и может быть использовано для обеззараживания различных сельскохозяйственных материалов, соломы, сена.

Целью изобретения является повышение эффективности обеззараживания при одновременном сокращении его продолжительности, а также предтвращение загрязнения окружающей среды.

На фиг. 1 изображена установка для обеззараживания биологических отбросов жидким аммиаком, общий вид; на фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, узел крепления форсунки на трубопроводе.

Установка для обеззараживания биологических отбросов жидким аммиаком содержит напорный трубопровод 1 для транспортирования биологических отбросов, связанное с ним приспособление для внесения жидкого аммиака, емкость 2 для хранения аммиака, оборудованную дозатором 3, контрольной 4 и запорной 5 арматурой, а также технологическими трубопроводами 6.

Установка снабжена обогревателем 7, установленным с возможностью охвата участка трубопровода 1 и выполненным в виде набора трубчатых элементов 8, расположен- ных по форме поверхности цилиндра со скошенным основанием.

Приспособление для внесения жидкого аммиака выполнено в виде набора форсунок 9, размещенных в одном из трубчатых элементов 8 скошенного основания цилиндра. Выпускные отверстия форсунок 9 расположены внутри трубопровода 1 на переменном расстоянии от его внутренней поверхности. Выпускные отверстия форсунок 9 верхнего участка трубчатого элемента 8 скошенного основания расположены от внутренней поверхности трубопровода 1 на расстоянии, превышающем расстояния размещения выпускных отверстий форсунок 9 от нижних участков упомянутого трубчатого элемента 8.

На входном участке напорного трубопровода 1 размещен поршневой насос 10с приемным бункером 11. Для подачи обрабатываемой массы в трубопровод служит поршень 12.

Входной участок напорного трубопровода 1 оборудован обогревателем 7, выполненным в виде набора трубчатых элементов 8. Концы элементов 8 соединены в замкнутый коллектор 13 таким образом, что между наружной стенкой трубопровода 1 и коллектором 13 образуется обогреваемая полость, Замкнутый коллектор 13 располагается по отношению к продольной оси трубопровода 1 под углом и снабжен форсунками 9 для подачи аммиака, установленными симметрично по линии сопряжения замкнутого коллектора 13 с напорным трубопроводом 1. Форсунки 9 закреплены в бобышках 14 и состоят из

0 установленного в корпусе 15 подпружиненного пружиной 16 золотника 17,снабженного уплотнительным кольцом 18. Для регулирования порога срабатывания форсунки 9 служит накидная гайка 19 с контр5 гайкой 20, а для соединения фосунок 9 с технологическими трубопроводами 6 служит штуцер 21. Форсунки 9 с технологическими трубопроводами 6 со встроенными в них распределителем 22 и дозатором J

0 связаны с вентилем 23 емкости 2 для аммиака.

Работает предложенная установка следующим образом. Перед началом технологического процесса обеззараживания с

5 помощью дозатора 23 устанавливают требуемую дозу аммиака из расчсета 0,5-1 % от массы осадка и включает обогреватель 7 для подогрева обрабатываемого материала и полости.

0 Затем включают в работу поршневой насос 10, при этом предварительно обезвоженная масса поступает в приемный бункер 11 и далее поршень 12, совершая возвратно-поступательное движение, под действи5 ем гидроцилиндра (не показан), нагнетает его в трубопровод 1. По мере продвижения обрабатываемого материала на входное участке трубопровода 1 происходит постепенный его подогрев за счет теплопередача

Q от обогревателя 7 к наружной стенке трубопровода 1. Как только обрабатываемый материал достигнет места установки форсунок 9, открывается вентиль 24 на емкости 1 и аммиак под действием собственных парое

5 через дозатор 23, распределитель 22, технологические трубопроводы 6 подается в фор сунки 9, за счет которых происходит егс распыление в полости напорного трубопро вода 1.

Эффективность обеззараживания зави сит как от температуры обрабатываемое массы, так и от проникающей способность аммиака по всему объему обрабатываемого материала, в свою очередь, зависящей о величины давления паров аммиака в тру бопроводе 1. Поэтому для усиления эффек та обеззараживания при прохожденш аммиака через фррсунки 9 за счет обогрев, корпусов бобыщек 14 внутри полости и теп лопередачи пре/исходит повышение давле

0

ния паров аммиака в момент впрыска его в полость трубопровода 1. А увеличение давления паров аммиака, в свою очередь, повышает проникающую способность аммиака по всему объему обрабатываемой массы, что повышает также равномерность распределения химреагента внутри обрабатываемого материала. Необходимо отметить, что использование синэнергического эффекта при одновременном подогреве обрабатыва- емого материала на входном участке напорного трубопровода 1 и увеличении давления впрыска паров аммиака, создаваемого за счет увеличения температуры аммиака посредством теплообменника, ведет к усиле- нию эффективности обеззараживания обрабатываемого материала при одновременном сокращении срока обработки.

Иньектирование аммиака в обрабатываемый материал осуществляется одновре- менно на трех уровнях; в нижнюю, среднюю и верхнюю часть слоя, в точки, равноудаленные друг от друга по линии сопряжения замкнутого коллектора 13 с напорным трубопроводом 1. Согласно теории движе- ния материалов внутри трубопровода, в зависимости от влажности, плотности и других физико-химических свойств материала, происходит различное заполнение внутреннего сечения трубопровода, поэто- му необходимо и различное заглубление выходных отверстий форсунок 9. Поскольку нижняя часть сечения всегда, под действием гравитационных сил, заполнена материалом, выпускное отверстие нижней форсунки 9 расположено на одном уровне с образующей внутренней стенкой трубопровода 1. Такое расположение не создает дополнительного сопротивления движению материала и позволяет равномерно диф- фундировать аммиаку по всему объему нижнего слоя обрабатываемого материала. Поскольку самая верхняя часть сечения трубопровода не заполнена материалом и образует ограниченное воздушное пространство между зеркалом материала и внутренней поверхностью стенки напорного трубопровода 1, необходимо заглубление выходного отверстия верхней форсунки 9 на расстояние, составляющее не менее 3/4 ве- личины диаметра от противоположной стенки трубопровода 1, т.к. это обеспечивает инъектирование аммиака внутрь верхнего слоя обрабатываемого материала и сокращает потери аммиака за счет снижения улетучивания его в воздушное пространство, т.е. обеспечивает внесение заданной дозы химреагента и равномерное распространение аммиака по всему объему верхнего слоя обрабатываемого материала.

0 5

0 5 о g л

5

Обработка средней части слоя материала осуществляется за счет боковых форсунок 9, выходные отверстия которых расположены на расстоянии, равном средней величине заглубления верхней и нижней форсунок 9, что позволяет равномерно обработать среднюю часть слоя материала. Необходимо отметить, что величина заглубления выпускных отверстий форсунок 9 может быть отрегулирована за счет соответствующего вертикального перемещения по резьбе в бобышках 14.

Расположение форсунок 9 по длине напорного трубопровода 1 симметрично поли- нии сопряжения замкнутого коллектора 13 обусловлено тем, что инъектирование аммиака происходит не в одном поперечном сечении трубопровода 1, а в нескольких равноудаленных друг от друга сечениях. Такое инъектирование аммиака не позволяет резко повысить давление аммиака в одном сечении трубопровода 1 и не создает дополнительного сопротивления движению обра- батываемого материала. Кроме вышеуказанного, введение аммиака в нескольких сечениях трубопровода 1 расширяет зону контакта химреагента с обрабатываемым материалом, что повышает равномерность распределения аммиака, т.е. повышает эффективность обеззараживания. Введение аммиака в одном сечении привело бы к взаимному наложению потоков аммиака, что уменьшило бы зону контакта химреагента с обрабатываемым материалом и увеличило неравномерность распределения.

Необходимо отметить, что инъектирование аммиака в обрабатываемый материал происходит после того, как в системе создается избыточное давление, регулируемое степенью сжатия пружины 16.

Формула изобретения

1. Установка для обеззараживания биологических отбросов жидким аммиаком, содержащая напорный трубопровод для транспортирования биологических отбросов, связанные с ним приспособление для внесения жидкого аммиака и емкость для хранения аммиака, оборудованная дозатором, контрольной и запорной арматурой, а также технологическими трубопроводами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса обеззараживания при сокращении его продол-1 жительности , а также предотвращения загрязнения окружающей среды, она снабжена обогревателем, установленным с возможностью охвата участка трубопровода и выполненным в виде набора трубчатых элементов, расположенных по форме поверхности цилиндра со скошенным основанием, а приспособление для внесения жидкого аммиака выполнено в виде набора форсунок, размещенных в одном из трубчатых элементов скошенного основания цилиндра, при этом выпускные отверстия форсунок расположены внутри трубопровода и на переменном расстоянии от его внутренней поверхности.&) ,5

2. Установка по п. 1,отличающая- с я тем, что выпускные отверстия форсунок верхнего участка трубчатого элемента скошенного основания расположены от внутренней поверхности трубопровода на расстоянии, превышающем расстояния размещения выпускных отверстий форсунок от нижних участков упомянутого трубопровода.

Сущность изобретения: приспособление для внесения жидкого аммиака выполнено в виде набора форсунок 9, которые размещены в трубчатом элементе 8 обогревателя 7. Выпускные отверстия форсунок 9 расположены внутри трубопровода 1 на переменном расстоянии от его внутренней поверхности. Трубчатые элементы 8 расположены по форме поверхности цилиндра со скошенным основанием. При заглублении выходного отверстия церхней форсунки 9 обеспечивает инъектирование аммиака внутрь верхнего слоя материала, сокращает потери аммиака и способствует равномерному распространению его по всему объему, Величина заглубления отверстий форсунок регулируется. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со