Пристрій для спалювання сипучих відходів у затисненому шарі

Реферат: Пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі містить джерело сипучих відходів, оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, встановлену на виході живильника і оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари і відпрацьованих на попередньому сушінні продуктів часткового спалювання підсушених відходів, проточний корпус, розділений на камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів і камеру окисного піролізу основної маси сухих відходів, засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в зовнішній топці, змішувач горючого аерозолю, що виходить з камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання аерозолю, і засіб видалення золи з донної частини корпусу. Камера попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів виконана як окремий теплоізольований короб. Проточний корпус, футерований усередині вогнетривким матеріалом, має два коаксіальні горизонтальні виступи, між якими розташовано камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів. В одному з горизонтальних виступів корпусу встановлено порожнистий штовхач, підключений до джерела повітря і на торці якого виконано жароміцну решітку, яка є розподільником повітря, що вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару. Другий горизонтальний виступ корпусу слугує камерою окисного піролізу основної маси сухих відходів, оснащений вертикальною нерухомою жароміцною решіткою-розсікачем і щонайменше одним соплом, підключеним до джерела нагрітого повітря. Засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю виконано на основі дифузора. Змішувач горючого аерозолю з повітрям виконано у вигляді щонайменше одного сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю. Засіб видалення золи з донної частини корпусу виконано як бункернакопичувач, що жорстко зв'язаний з корпусом під вихідним отвором камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів і оснащений засобами втримання й вивантаження золи. UA 108087 U (12) UA 108087 U UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для спалювання палива, зокрема для швидкісного високотемпературного спалювання в затиснутому шарі такого поновлюваного твердого палива, як сипучі побутові відходи, обпалі листя, тріска, тирса і деревна стружка, торф, лузга насіння олійних культур, шкаралупа горіхів тощо та їх довільних сумішей, і може бути використана як засіб очищення природного середовища від переважно техногенних забруднень і попутного одержання енергії на сміттєспалювальних заводах та як засіб щонайменше часткового самозабезпечення енергією підприємств по переробці рослинної сировини. Відомо, що відходи забруднені негорючими мінеральними домішками і мають вологість, яка може коливатися в широких межах, тому вони важко запалюються і погано горять, у зв'язку із чим їх нерідко спалюють з добавкою висококалорійного палива [SU 1079954, SU 1163088, SU 1198322]. Очевидно, що питома витрата додаткового палива тим більша, чим вище вологість і нижче теплотворна здатність сипучих відходів, які подають на спалювання. Ослаблення цього недоліку засновано на сушінні сирих відходів за рахунок їх власної теплотворної здатності і якомога повнішої утилізації залишку горючих компонентів. Для цього звичайно виконують наступні дії: масу сирих відходів поступово сушать, деяку частину підсушених відходів частково спалюють, використовуючи продукти згоряння для сушіння сирих відходів, що подають на спалювання, основну частину висушених відходів піролізують при дефіциті окислювача з одержанням аерозолю, що складається з горючих газів і дрібнодисперсних твердих горючих частинок, і допалюють такий аерозоль у топці, що може служити компонентом водогрійного або парового казана або іншого споживача тепла. Відомий пристрій для здійснення такого процесу, що містить: - симетричний у плані герметично закритий зверху зовнішній корпус, у бічній стінці якого внизу є щонайменше один отвір для подачі повітря; - симетричний у плані внутрішній корпус меншого поперечного перерізу, що коаксіально закріплений усередині зовнішнього корпусу з кільцеподібним зазором, оснащений угорі центральним завантажувальним патрубком для подачі сирих сипучих відходів, перфорований не менш ніж на половину висоти і у перфорованій частині служить повітророзподільником; - симетричну в плані камеру окисного піролізу, що коаксіально розташована з кільцеподібним зазором у внутрішньому корпусі під завантажувальним патрубком і обмежена змінним конусоподібним або пірамідальним розсікачем сипучих відходів, який складено щонайменше з трьох кільцеподібних елементів, установлених з осьовими зазорами; - складену жарову трубу для відводу горючого аерозолю до споживача, вхід в яку підключений до виходу з камери окисного піролізу і у пряму вихідну частину якої (як правило, коаксіально) уведено патрубок для нагнітання повітря для допалювання аерозолю; - відкритий знизу зольник, стінки якого служать днищем зовнішнього корпусу і нахилені до горизонталі під кутом, що перевищує кут природного укосу золи, яка надходить з кільцеподібного зазору між внутрішнім корпусом і камерою окисного піролізу [UA № 17013 U, F23D21/00, 2006]. Для запуску використовують порцію сухого запального палива типу дров або просоченого рідким пальним ганчір'я. У стаціонарному режимі паливом служать тільки побутове сміття і/або рослинні відходи, що безупинно подають через завантажувальний патрубок. При цьому продукти сушіння і неповного згоряння цих відходів заповнюють практично весь кільцеподібний зазор між стінками внутрішнього корпусу і камери окисного піролізу. Дійсно, перед входом у цей зазор вологі відходи нагріваються частиною газоподібних продуктів згоряння і втрачають надлишкову вологу, у верхній частині цього зазору підсушені відходи поступово ущільняються, частково згоряють у струменях повітря, що надходить крізь перфораційні отвори, і розпадаються на полідисперсну суміш твердих горючих частинок і мінеральних домішок, у нижній частині цього зазору грубодисперсні горючі частинки догоряють з пересипанням золи в зольник, а аерозоль з дрібнодисперсних горючих твердих частинок і горючого газу примусово всмоктується через зазори між кільцеподібними елементами камери окисного піролізу в жарову трубу для наступного допалювання. Водяна пара, що утворюється при сушінні, і продукти часткового згоряння, відпрацьовані на її утворення, проходять крізь весь пухкий шар вологих завантажувальних відходів і видаляються в атмосферу через центральний завантажувальний патрубок, а для збору і видалення золи у відвал можуть бути використані інвентарні піддони, що періодично змінювані. Однак при такій фільтрації утворюється тим більше конденсату, чим нижче температура і вище вихідна вологість завантажувальних відходів. Тому нерідко відходи злипаються і зависають на вході в кільцеподібний зазор між внутрішнім корпусом і розсікачем. Це змушує аварійно зупиняти пристрій на очищення і перезапуск. Зависання відходів і аварійна зупинка 1 UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 можливі також через випадкові затримки з видаленням золи. Очевидно, що витрата тепла на повторний випар конденсату і його втрати на перезапуск знижують тепловий ККД пристрою в цілому. Найближчим за технічною суттю до корисної моделі, що заявляється, є пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі [RU № 77665 U1, F23D21/00, F23D17/00, 2008]. Пристрій містить джерело сипучих відходів, оснащене на вході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, установлену на вході регульованого об'ємного живильника і оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари і відпрацьованих на її утворення продуктів часткового спалювання підсушених відходів: - проточний корпус, розділений на камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів і камеру окисного піролізу основної маси сухих відходів: - засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в довільній зовнішній топці: - змішувач горючого аерозолю, що виходить з камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для опалювання аерозолю; - засіб видалення золи з донної частини корпусу. Проточний корпус складається з двох симетричних у плані частин, а саме: герметично закритого зверху суцільного зовнішнього корпусу, що має плоске днище із центральним прорізом і щонайменше один отвір для подачі повітря в нижній частині бічної стінки, та внутрішнього корпусу меншого поперечного перерізу, що має вгорі центральний завантажувальний патрубок для подачі сипучих відходів, коаксіально закріплений у зовнішньому корпусі з кільцеподібним зазором щодо його бічної стінки і з осьовим зазором щодо його плоского днища та перфорований не менш ніж на половину своєї висоти. Обидва корпуси вгорі мають вигляд зверненого розтрубом униз зрізаного конуса або зрізаної піраміди, а в іншій частині - вигляд циліндра або призми. При цьому верхня частина внутрішнього корпусу служить камерою попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, верхня частина зовнішнього корпусу є теплоізоляційною оболонкою цієї камери, а перфорована частина внутрішнього корпусу служить повітророзподільником. Камера окисного піролізу обмежена конусоподібним або пірамідальним розсікачем підсушених сипучих відходів, зібраним зі змінних кільцеподібних елементів, встановлених один під іншим з осьовими зазорами. Цей розсікач коаксіально з кільцеподібним зазором розташовано у внутрішньому корпусі під завантажувальним патрубком. Засіб виводу продуктів окисного піролізу на допалювання має вигляд складеної жарової труби, що включає вертикальний конфузор, який сполучається з порожниною камери окисного піролізу і перекриває центральний проріз у плоскому днищі зовнішнього корпусу, та з'єднувальне коліно, що переходить у прямий патрубок для подачі горючого аерозолю в довільну зовнішню топку. Змішувач горючого аерозолю з повітрям, розташований під плоским днищем зовнішнього корпусу, охоплює щонайменше прямий патрубок жарової труби, підключений до засобу нагнітання повітря в напрямку виходу з прямого патрубка жарової труби і оснащений придатним засобом приєднання до згаданої зовнішньої топки. Засіб видалення золи з донної частини корпусу (а саме - із зазору між внутрішнім корпусом і камерою окисного піролізу) розміщено в осьовому зазорі між нижнім торцем внутрішнього корпусу і плоским днищем зовнішнього корпусу. У пристрої-прототипі, як і у попередньому аналогу, формуються і у стаціонарному режимі "автоматично" підтримуються три шари утилізації відходів, які плавно переходять один в інший, а саме: - верхній шар (між виходом із завантажувального патрубка і верхньою межею перфорованої частини внутрішнього корпусу), де вологі відходи нагріваються і втрачають надлишкову вологу, а суміш пари і відпрацьованих на її утворення продуктів часткового спалювання відходів видаляється в атмосферу через вестову трубу, проходячи повз сирі відходи в тракті їх подачі; - середній шар (між верхньою межею перфорованої частини внутрішнього корпусу і верхньою частиною розсікача), де підсушені відходи поступово ущільнюються, остаточно висихають, починають горіти в струменях повітря, що надходить через перфораційні отвори у внутрішньому корпусі (з виходом продуктів згоряння у верхній шар), і перетворюються в полідисперсну суміш твердих горючих частинок і мінеральних домішок, що розпушуються струменями повітря: 2 UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - нижній шар, який затиснуто між масою вищерозташованих підсушених відходів, що частково згоряють, і плоским днищем зовнішнього корпусу, і в перфораційні отвори якого у внутрішньому корпусі надходить повітря, що вдувається в зовнішній корпус. У цьому затиснутому нижньому шарі одночасно перебігають два процеси; - диспергування сухих відходів, що горять при дефіциті повітря з утворенням дрібнодисперсних горючих твердих частинок і горючих газів, які примусово всмоктуються через зазори між кільцеподібними елементами розсікача в камеру окисного піролізу, де остаточно формується горючий аерозоль; - утворення золи, що включає мінеральні домішки і спечені частинки відходів і що сама собою пересипається в донну частину корпуса для періодичного видалення. Цей пристрій забезпечує ефективне видалення водяної пари, продуктів згоряння і золи, відпрацьованих при попередньому сушінні, та практично виключає зависання відходів на вході в кільцеподібному зазорі між внутрішнім корпусом і розсікачем. Проте сипкість і, відповідно, швидкість вертикального переміщення підсушених відходів у зазорі між внутрішнім корпусом і розсікачем істотно залежить від їх хімічного і гранулометричного складу. Тому утилізовані відходи попередньо сортують, для кожної партії відходів шляхом послідовного спалювання декількох проб експериментально підбирають розсікач, придатний за поперечними розмірами, і тільки потім починають потокове спалювання відповідної партії. Крім того, формування горючого аерозолю тільки в режимі відсмоктування дрібнодисперсних твердих часток і газоподібних продуктів неповного спалювання відходів крізь зазори між кільцеподібними елементами розсікача може бути утруднено тимчасовим блокуванням цих зазорів грубодисперсними частинками відходів, схильних до спікання, що особливо помітно при спалюванні лома металізованих або армованих пластмас. Все це знижує продуктивність пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу шляхом вдосконалення вузлів та їх взаємного розташування створити пристрій, який би був придатний для настроювання на максимальні режими безпосередньо в процесі утилізації відходів і, тим самим, підвищив продуктивність їх спалювання незалежно від вихідного хімічного і гранулометричного складу і вологості. Поставлену задачу вирішують тим, що у пристрої для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, що містить джерело сипучих відходів, яке оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, установлену на виході регульованого об'ємного живильника і оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари і відпрацьованих на попередньому сушінні продуктів часткового спалювання підсушених відходів, проточний корпус, розділений на камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів і камеру окисного піролізу основної маси сухих відходів, засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в зовнішній топці, змішувач горючого аерозолю, що виходить з камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання аерозолю, і засіб видалення золи з донної частини корпусу, згідно з корисною моделлю, камера попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів виконана як окремий теплоізольований короб, контур поперечного перерізу якого конгруентний контуру вхідного отвору в камері часткового спалювання підсушених сипучих відходів, проточний корпус, футерований усередині вогнетривким матеріалом, має два коаксіальні горизонтальні виступи, між якими розташовано камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, в одному з горизонтальних виступів корпусу встановлено з можливістю зворотно-поступального переміщення порожнистий штовхач, який підключено до джерела повітря і на торці якого, зверненому в камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, виконано жароміцну решітку, яка є розподільником повітря, що вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару, другий горизонтальний виступ корпусу має круглий поперечний переріз, містить циліндричну і кінцеву конічну частини і слугує камерою окисного піролізу основної маси сухих відходів, при цьому циліндрична частина оснащена на вході вертикальною нерухомою жароміцною решіткоюрозсікачем і перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним соплом, підключеним до джерела нагрітого повітря і установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці виступу, засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю виконано на основі дифузора, вхідний розтруб якого з'єднано із середньою частиною стінки кінцевої канонічної частини камери окисного піролізу, змішувач горючого аерозолю з повітрям виконано у вигляді щонайменше одного сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю, тангенціально встановленого на виході дифузора, засіб видалення золи з донної частини корпусу виконано як бункернакопичувач, що жорстко зв'язаний з корпусом під вихідним отвором камери часткового 3 UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 спалювання підсушених сипучих відходів і оснащений засобами втримання й вивантаження золи. Дифузор засобу виводу продуктів окисного піролізу доповнено вихідним конфузором і циліндричною насадкою, яка має щонайменше два тангенціальні отвори, які розміщені на рівних кутових відстанях і в яких закріплені сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю. Жароміцна решітка-розсікач, встановлена на вході в камеру окисного піролізу, виконана з труб, зв'язаних вхідним і вихідним колекторами для подачі свіжого і відводу відпрацьованого холодоагенту, причому решітку-розсікач виконано з можливістю регулювання шляхом зміни відстані між решітками по ширині. Жароміцна решітка-розсікач виконана повітроохолоджувальною, а її вхідний і вихідний колектори підключені відповідно до щонайменше одного сопла для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу. В бічній стінці проточного корпусу, футерованого вогнетривким матеріалом, у зоні розташування камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів, виконано щонайменше один наскрізний отвір для уведення запального факела. Проточний корпус може бути футеровано вогнетривким бетоном. Джерело сипучих відходів має вигляд бункера, оснащеного щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком. Бункер-накопичувач золи оснащено поворотними колосниками і плунжерною системою видалення золи з поступовим водяним охолодженням. Пристрій встановлено на рамі з котками. У пристрої, що заявляється, робочий зазор, де розташовується затиснутий шар висушених відходів, можна регулювати по ходу процесу зворотно-поступальним переміщенням штовхача, що несе повітророзподільну притискну жароміцну решітку. Це забезпечує зручне початкове настроювання і поточне підстроювання товщини і висоти затиснутого шару залежно від хімічного й гранулометричного складу підсушених відходів. Відповідно істотно скорочується час запуску і виведення пристрою на стаціонарний режим і регулювання умов спалювання при змінах складу відходів і, таким чином, зростає продуктивність. Кожне сопло для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу змушує рівномірно затиснути повітря і в подальшому вивільнити його, що дає змогу досягти неперервного процесу збільшення швидкості. Це істотно інтенсифікує перемішування піролізованих твердих частинок з повітрям і сприяє їх перетворенню в горючі гази, навіть у процесах утилізації схильних до спікання відходів. Доповнення дифузора засобу виводу продуктів окисного піролізу вихідним конфузором і циліндричною насадкою, що має щонайменше два тангенціальні отвори, які розміщені на рівних кутових відстанях і в яких закріплені сопла для подачі повітря на допалювння аерозолю, сприяє стабілізації факела в зовнішній топці. Встановлення регульованої жароміцної решітки-розсікача на вході в камеру окисного піролізу, виконаної з труб, зв'язаних вхідним і вихідним колекторами для подачі свіжого й відпрацьованого холодоагенту, дозволяє виготовляти її із жароміцної сталі. Крім того, можливість регулювання відстані між трубами решітки дає змогу використовувати паливо, сипучі відходи різної фракції. Також, виконання жароміцної решітки-розсікача повітроохолоджуваною, а підключення її вхідного і вихідного колекторів відповідно до атмосфери і до щонайменше одного сопла для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу сприяє рекуперації тепла по ходу процесу. Виконання у бічній стінці проточного корпусу, футерованого вогнетривким матеріалом, у зоні розташування камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів щонайменше одного наскрізного отвору для уведення запального факела спрощує запуск пристрою. Виконання джерела сипучих відходів у вигляді бункера, оснащеного щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком, полегшує живлення пристрою утилізованими відходами. Установка пристрою на рамі з котками і домкратною системою дозволяє подавати пристрій на робочу позицію до входу в зовнішню топку і виводити його із цієї позиції для технічного обслуговування або ремонту. Футерування проточного корпусу вогнетривким бетоном без дисперсної жаростійкої арматури дозволяє істотно збільшити тривалість міжремонтного періоду. Установка поворотною (під кутом 90 градусів) труби і поперечної повітряної завіси дозволить обрізати факел горіння, а також за рахунок домішування холодного повітря знижувати температуру газової суміші на виході з труби для корисного використання даної газової суміші. Це сприяє максимальному допалюванню газової суміші + незгорілих частинок 4 UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 палива під час прольоту в факелі уздовж рукава і перетворенню факела горіння в газову суміш високої температури для того, щоб з'явилася можливість корисно використовувати тепло, не вдаючись до матеріалів надвисокої температурної стійкості. Корисна модель пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображено пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, загальний вигляд спереду; на фіг. 2 - пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, вигляд збоку із частковим розрізом корпусу вертикальною площиною симетрії нижче камери попереднього сушіння. Пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі містить: - джерело сипучих відходів, переважно виконане як бункер 1, оснащений щонайменше одним відкидним або щонайменше одним зсувним завантажувальним люком; - на рисунках двома люками, один з яких - люк 2 призначено для ручної закладки відходів, а другий люк 3 - для їх подачі придатним транспортом і не позначеним оглядовим вікном для візуального контролю рівня відходів; - регульований об'ємний живильник 4, установлений на виході бункера 1; - камеру 5 попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, виконану у вигляді теплоізольованого короба, установлену на виході живильника 4 і оснащену щонайменше однією вестовою трубою 6 для випуску в атмосферу водяної пари і підсушених відходів, відпрацьованих на попередньому сушінні продуктів часткового спалювання; - проточний корпус 7, що футерований усередині вогнетривким матеріалом і що має два коаксіальних горизонтальних виступи 8 і 9, між якими розташована камера 10 часткового спалювання підсушених сипучих відходів (при цьому контур вхідного отвору в камеру 10 конгруентний поперечного перерізу камери 5); - порожнистий штовхач 11, що розміщений у горизонтальному виступі 8 проточного корпусу 7, підключений до приводу зворотно-поступального переміщення, умовно позначеного зустрічними паралельними стрілками, і до джерела повітря (зокрема, безпосередньо до атмосфери, а переважно - до повітродувки), оснащений придатним регулятором витрати повітря (наприклад, у вигляді показаної на фіг. 2 поворотної заслінки 12, і несе на торці, зверненому в камеру 10, виготовлену з жароміцного матеріалу (наприклад, зі спеченого оксиду алюмінію) решітку 13, що у робочому положенні служить розподільником повітря, яке вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, притискачем для втримання цього шару; - камеру 14 окисного піролізу основної маси сухих відходів, яка розташована усередині другого горизонтального виступу 9 проточного корпусу 7, має круглий поперечний переріз, включає відносно довгу циліндричну частину і коротку кінцеву конічну частину і оснащена на виході - практично вертикальною нерухомою жароміцною решіткою-розсікачем 15, а перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним соплом 16, установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці і підключеним до джерела нагрітого повітря; - засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в довільній зовнішній топці, виконаний на основі дифузора, вхідний розтруб якого з'єднаний із середньою частиною стінки кінцевої конічної частини камери 14 окисного піролізу таким чином, що на стику цих деталей усередині камери 14 утворена кільцева кишеня; - змішувач горючого аерозолю, що виходить з камери окисного піролізу, з повітрям у вигляді щонайменше одного сопла 16, яке тангенціально встановлено на виході дифузорі служить для подачі переважно нагрітого повітря; - засіб видалення золи з донної частини корпусу у вигляді бункера-накопичувача 17, що жорстко зв'язаний з корпусом 7 під вихідним отвором камери 10 часткового спалювання підсушених сипучих відходів і оснащений зсувним люком 18 на виході. Бажано, щоб дифузор засобу виводу продуктів окисного піролізу був доповнений вихідним конфузором і циліндричною насадкою, що має щонайменше два тангенціальні отвори, які розміщені на рівних кутових відстанях і у яких закріплені сопла 19 для підмішування повітря до аерозолю перед його допалюванням у зовнішній топці. Жароміцна регульована решітка-розсікач 15 може бути виготовлена з труб, зв'язаних вхідним 20 і вихідним 21 колекторами для подачі свіжого і відводу відпрацьованого холодоагенту, яким зазвичай є атмосферне повітря, що подається після нагрівання в камеру 14 окисного піролізу через сопло (сопла) 16 і у потік горючого аерозолю через сопла 19. Для спрощення запуску пристрою доцільно, щоб у бічній стінці проточного корпусу 7, футерованого вогнетривким матеріалом, у зоні розташування камери 10 часткового спалювання підсушених сипучих відходів був виконаний щонайменше один наскрізний отвір 22 для уведення запального факела від придатного зовнішнього пальника. 5 UA 108087 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Також доцільно, щоб пристрій у цілому було встановлено на рамі 23 з котками. Також бажано, щоб проточний корпус 7 був футерований вогнетривким бетоном. Камера 5 попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів може бути оснащена вибуховим клапаном 24 для аварійного скидання тиску і не показаним придатним рівнеміром. Також пристрій може бути оснащений не показаними на кресленнях і не описаними вище: - придатними засобами подачі повітря (зокрема, високонапірними повітродувками або компресорами безперервної дії); - засобами рознімного з'єднання камери 14 окисного піролізу із зовнішньою топкою і термостійкими ущільненнями відповідних рознімань та автоматизованою системою управління (АСУ), що включає доступні на ринку датчики вологості відходів, тиску, температури й витрати повітря, рівнемір золи в бункері-накопичувачі 17, блок програмного керування із задавачами регульованих параметрів і придатні виконавчі механізми. Пристрій, що заявляється, працює в такий спосіб. Перед запуском пристрій на рамі 23 підкочують до зовнішньої топки і стикують з нею по циліндричній насадці 25 на виході з камери 14 окисного піролізу. Бункер 1 підключають до засобу подачі відходів (наприклад, до не показаного регульованого стрічкового або скребкового транспортера) і заповнюють його через один з люків 2 або 3. Поворотні колосники бункеранакопичувача 17 золи встановлюють у горизонтальне положення, і зсувний люк 18 щільно закривають. Короткочасним включенням регульованого об'ємного живильника 4 заповнюють відходами більшу частину об'єму камери 5 і камери 10 попереднього сушіння. Потім вогнетривку футерівку всього корпусу 7, решітку 13, решітку-розсікач 15 і поворотні колосники 26 прогрівають до температури, що достатня для підсушування відходів усередині камер 10 і 5, підпалювання підсушених відходів і запобігання самочинного загасання верхнього шару відходів у камері 10 після видалення запального факела. Тепло продуктів згоряння пускового палива підсушує відходи, завантажені в камери 10 і 5, і суміш цих відпрацьованих продуктів з водяною парою, що виділилася з відходів, через вестову трубу (або кілька таких труб) 6 з камери 5 видаляється в атмосферу. На цьому етапі повітря всмоктується в камеру 10 з атмосфери через наскрізний отвір 22 (або кілька таких отворів) і через порожнину штовхача 11 при відкритій поворотній заслінці 12 під тягою, створюваною запальним факелом (або декількома такими факелами). Коли залишкова вологість першої порції завантажених відходів досягне величини, при якій їхнє горіння в камері 10 стабілізується, і над поворотними колосниками 26 виникне шар сухих відходів, починають подавати повітря як холодоагент у решітку-розсікач 15 і як окислювач в сопла 16 і 19, включають у постійну роботу об'ємний живильник 4, відключають пускові пальники, а отвори 27 для уведення запальних факелів, як правило, закривають. Для настроювання на спалювання певних відходів поворотом заслінки 12 задають витрату повітря, достатню для ефективної продувки сформованого затиснутого шару сухих відходів, а переміщеннями штовхача 11 і регулюванням числа обертів живильника 4 встановлюють товщину і висоту затиснутого шару, які достатні для його динамічної стабільності. Після виходу на стаціонарний режим у верхній частині камери 10 підсушені сипучі відходи частково згоряють при дефіциті окислювача і у міру опускання диспергуються з утворенням грубодисперсних горючих твердих частинок і горючих газів та золи. Горючі частинки й гази примусово всмоктуються через регульовану решітку-розсікач 15 у камеру 14 окисного піролізу, де під дією закрученого надзвукового потоку нагрітого повітря, яке надходить через сопло (або сопла) 16, остаточно формується горючий аерозоль. При цьому великі тверді горючі частинки відкидаються до стінки камери 14 і потрапляють далі в кільцеву кишеню на стику конічної частини камери 14 і дифузора. У цій кишені вони остаточно подрібнюються й витісняються у вихідний канал, тобто в розтруб дифузора і далі у вихідний конфузор 28 й циліндричну насадку 25. Тут горючий аерозоль змішується, як правило, з нагрітим повітрям, що подається через тангенціально орієнтоване сопло (або сопла) 16, закручується і у вигляді факела надходить у не показану зовнішню топку на остаточне спалювання. Утворювана зола, яка включає мінеральні домішки і спечені частинки відходів, сама по собі пересипається в донну частину камери 10, звідки її періодично струшують у бункер-накопичувач 17 поворотами колосників 26 У міру заповнення цього бункера-накопичувача 17 золу остаточно видаляють із працюючого пристрою через люк 18. Запас відходів у бункері 1 періодично поповнюють за умови, щоб вхід у регульований об'ємний живильник 4 був завжди перекритий шаром відходів. Пристрій, що заявляється, можна серійно виготовляти з доступних конструкційних матеріалів і комплектуючих вузлів. 6 UA 108087 U 5 10 Він легко стикується з водогрійними або паровими котлами і може бути використаний переважно в системах опалення і/або гарячого водопостачання окремих житлових, громадських і виробничих будинків. Крім того, при спалюванні рослинних відходів генерований пристроєм горючий аерозоль може бути використаний для формування газоподібного теплоносія для сушарок таких сипучих матеріалів, як зерна злаків або насіння бобових культур тощо. Пристрій особливо ефективний при високотемпературному спалюванні побутового сміття, яке є одним з основних забруднювачів навколишнього природного середовища, оскільки в камері окисного піролізу відбувається глибока термодеструкція полімерів і харчових відходів, і внаслідок їх допалювання в зовнішній топці практично не виникають токсичні і/або смердючі викиди в атмосферу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1. Пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, що містить джерело сипучих відходів, яке оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів, встановлену на виході регульованого об'ємного живильника і оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари і відпрацьованих на попередньому сушінні продуктів часткового спалювання підсушених відходів, проточний корпус, розділений на камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів і камеру окисного піролізу основної маси сухих відходів, засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в зовнішній топці, змішувач горючого аерозолю, що виходить з камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання аерозолю, і засіб видалення золи з донної частини корпусу, який відрізняється тим, що камера попереднього сушіння завантажувальних сипучих відходів виконана як окремий теплоізольований короб, контур поперечного перерізу якого конгруентний контуру вхідного отвору в камері часткового спалювання підсушених сипучих відходів, проточний корпус, футерований усередині вогнетривким матеріалом, має два коаксіальні горизонтальні виступи, між якими розташовано камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, в одному з горизонтальних виступів корпусу встановлено з можливістю зворотно-поступального переміщення порожнистий штовхач, який підключено до джерела повітря і на торці якого, зверненому в камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, виконано жароміцну решітку, яка є розподільником повітря, що вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару, другий горизонтальний виступ корпусу має круглий поперечний переріз, містить циліндричну і кінцеву конічну частини і слугує камерою окисного піролізу основної маси сухих відходів, при цьому циліндрична частина оснащена на вході вертикальною нерухомою жароміцною решіткою-розсікачем і перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним соплом, підключеним до джерела нагрітого повітря і установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці виступу, засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю виконано на основі дифузора, вхідний розтруб якого з'єднано із середньою частиною стінки кінцевої конічної частини камери окисного піролізу, змішувач горючого аерозолю з повітрям виконано у вигляді щонайменше одного сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю, тангенціально встановленого на виході дифузора, засіб видалення золи з донної частини корпусу виконано як бункер-накопичувач, що жорстко зв'язаний з корпусом під вихідним отвором камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів і оснащений засобами втримання й вивантаження золи. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що дифузор засобу виводу продуктів окисного піролізу доповнено вихідним конфузором і циліндричною насадкою, що має щонайменше два тангенціальні отвори, які розміщені на рівних кутових відстанях і в яких закріплені сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що жароміцна решітка-розсікач, встановлена на вході в камеру окисного піролізу, виконана з труб, зв'язаних вхідним і вихідним колекторами для подачі свіжого і відводу відпрацьованого холодоагенту, причому решітку-розсікач виконано з можливістю регулювання шляхом зміни відстані між решітками по ширині. 4. Пристрій за п. 3, який відрізняється тим, що жароміцна решітка-розсікач виконана повітроохолоджувальною, а її вхідний і вихідний колектори підключені відповідно до щонайменше одного сопла для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу. 5. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в бічній стінці поточного корпусу, футерованого вогнетривким матеріалом, у зоні розташування камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів, виконано щонайменше один наскрізний отвір для уведення запального факела. 7 UA 108087 U 5 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що проточний корпус футеровано вогнетривким бетоном. 7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що джерело сипучих відходів має вигляд бункера, оснащеного щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком. 8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що бункер-накопичувач золи оснащено поворотними колосниками і плунжерною системою видалення золи з поступовим водяним охолодженням. 9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що його встановлено на рамі з котками. 8 UA 108087 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9