Пристрій для спалювання сипучих відходів в затисненому шарі

Реферат: UA 81259 U UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується конструкції пристроїв для швидкісного високотемпературного спалювання в затиснутому шарі такого поновлюваного твердого палива, як сипучі побутові відходи, обпалі листя, тріска, тирса й деревна стружка, торф, лузга насіння олійних культур, шкаралупа горіхів тощо та їх довільних сумішей. Пристрої можуть бути використані як засоби очищення природного середовища від переважно техногенних забруднень і попутного одержання енергії на сміттєспалювальних заводах та як засоби щонайменше часткового самозабезпечення енергією підприємств по переробці рослинної сировини. На жаль, зазначені відходи зазвичай забруднені негорючими мінеральними домішками й мають вологість, що може коливатися в широких межах. Тому вони важко запалюються й погано горять, у зв'язку із чим їх нерідко спалюють із добавкою висококалорійного палива (див., наприклад: SU 1079954, SU 1163088, SU 1198322 і т.п.). Очевидно, що питома витрата додаткового палива тим більша, чим вище вологість і нижче теплотворна здатність подаваних на спалювання сипучих відходів. 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 подаваних на спалювання сирих відходів, 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. З UA №17013 U відомий пристрій для здійснення такого процесу, що має: - 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 корпуса з кільцеподібним зазором, оснащений угорі центральним завантажувальним патрубком для подачі сирих сипучих відходів, перфорований не менш ніж на половину висоти й у перфорованій частині служить повітророзподільником; - симетричну в плані камеру окисного піролізу, що коаксіально розташована з кільцеподібним зазором у внутрішньому корпусі під завантажувальним патрубком й обмежена змінним конусоподібним або пірамідальним розсікачем сипучих відходів, який складений щонайменше із трьох установлених з осьовими зазорами кільцеподібних елементів; - складену жарову трубу для відводу горючого аерозолю до споживача, вхід у яку підключений до виходу з камери окисного піролізу й у пряму вихідну частину якої (як правило, коаксіально) уведений патрубок для нагнітання повітря для допалювання аерозолю; - відкритий знизу зольник, стінки якого служать днищем зовнішнього корпуса й нахилені до горизонталі під кутом, що перевищує кут природного укосу золи, яка надходить із кільцеподібного зазору між внутрішнім корпусом і камерою окисного піролізу. Для запуску використовують порцію сухого запального палива типу дров або просоченого рідким пальним ганчір'я. У стаціонарному режимі паливом служать тільки побутове сміття й/або рослинні відходи, безупинно подавані через завантажувальний патрубок. При цьому продукти сушіння й неповного згоряння цих відходів заповнюють практично весь кільцеподібний зазор між стінками внутрішнього корпуса й камери окисного піролізу. Дійсно: перед входом у цей зазор вологі відходи нагріваються частиною газоподібних продуктів згоряння й втрачають надлишкову вологу, у верхній частині цього зазору підсушені відходи поступово ущільнюються, частково згоряють у струменях повітря, що надходить через перфораційні отвори, і розпадаються на полідисперсну суміш твердих горючих частинок і мінеральних домішок, у нижній частині цього зазору грубодисперсні горючі частинки догоряють із 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. Утворювана при сушінні водяна пара й відпрацьовані на її утворення продукти часткового згоряння проходять крізь весь пухкий шар вологих завантажуваних відходів і видаляються в атмосферу через центральний завантажувальний патрубок, а для збору й видалення золи у відвал можуть бути використані інвентарні періодично змінювані піддони. Однак при такій фільтрації утворюється тим більше конденсату, чим нижче температура й вище вихідна вологість завантажуваних відходів. Тому нерідко відходи злипаються й зависають на вході в кільцеподібний зазор між внутрішнім корпусом і розсікачем. Це змушує аварійно зупиняти пристрій на очищення й перезапуск. Зависання відходів й аварійна зупинка можливі 1 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 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. Більш ефективний й найближчий до пропонованого по технічній суті пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі відомий з RU №77665 U. Він має: джерело сипучих відходів, оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів, установлену на виході регульованого об'ємного живильника й оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари й 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 із камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання зазначеного аерозолю, і - засіб видалення золи з донної частини корпуса. Згаданий проточний корпус складається із двох симетричних у плані частин, а саме: герметично закритого зверху суцільного зовнішнього корпуса, що має плоске днище із центральним прорізом і щонайменше один отвір для подачі повітря в нижній частині бічної стінки, та внутрішнього корпуса 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 й з осьовим зазором щодо його плоского днища й 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 корпуса служить камерою попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів, верхня частина зовнішнього корпуса є теплоізоляційною оболонкою цієї камери, а перфорована частина внутрішнього корпуса служить повітророзподільником. Згадана камера окисного піролізу обмежена конусоподібним або пірамідальним розсікачем підсушених сипучих відходів, зібраним зі змінних кільцеподібних елементів, установлених один під іншим з осьовими зазорами. Цей розсікач коаксіально з кільцеподібним зазором розташований у внутрішньому корпусі під завантажувальним патрубком. Згаданий засіб виводу продуктів окисного піролізу на допалювання має вигляд складеної жарової труби, що включає вертикальний конфузор, що сполучається з порожниною камери окисного піролізу й перекриває центральний проріз у плоскому днищі зовнішнього корпуса, та з'єднувальне коліно, що переходить у прямий патрубок для подачі горючого аерозолю в довільну зовнішню топку. Згаданий змішувач горючого аерозолю з повітрям розташований під плоским днищем зовнішнього корпуса, охоплює щонайменше прямий патрубок жарової труби, підключений до засобу нагнітання повітря в напрямку виходу із прямого патрубка жарової труби й оснащений придатним засобом приєднання до згаданої зовнішньої топки. Згаданий засіб видалення золи з донної частини корпуса (а саме - із зазору між внутрішнім корпусом і камерою окисного піролізу) розміщено в осьовому зазорі між нижнім торцем внутрішнього корпуса й плоским днищем зовнішнього корпуса. В пристрої-прототипі, як й у зазначеному вище аналогу, формуються й у стаціонарному режимі «автоматично» підтримуються три шари утилізованих відходів, які плавно переходять один в інший, а саме: - верхній шар (між виходом із завантажувального патрубка й верхньою границею перфорованої частини внутрішнього корпуса), де вологі відходи нагріваються й втрачають надлишкову вологу й звідки суміш водяної пари й відпрацьованих на її утворення продуктів часткового спалювання підсушених відходів видаляється в атмосферу через вестову трубу, минаючи сирі відходи в тракті їх подачі; - середній шар (між верхньою границею перфорованої частини внутрішнього корпуса й 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 розпушувану струменями повітря полідисперсну суміш твердих горючих частинок і мінеральних домішок; і 2 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - нижній шар, який затиснутий між масою вище розташованих підсушуваних відходів, що частково згоряють, і плоским днищем зовнішнього корпуса й у який через перфораційні отвори у внутрішньому корпусі надходить повітря, що вдувається в зовнішній корпус. В 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, і - утворення золи, що включає мінеральні домішки й спечені частинки відходів і сама собою пересипається в донну частину корпуса для періодичного видалення. Цей пристрій забезпечує ефективне видалення водяної пари, відпрацьованих при попередньому сушінні продуктів згоряння й золи і практично виключає зависання відходів на вході в кільцеподібний зазор між внутрішнім корпусом і розсікачем. Однак сипкість й, відповідно, швидкість вертикального переміщення підсушених відходів у зазорі між внутрішнім корпусом і розсікачем істотно залежать від їх хімічного й гранулометричного складу. Тому утилізовані відходи попередньо сортують, для кожної партії відходів шляхом послідовного спалювання декількох проб експериментально підбирають придатний по поперечних розмірах розсікач і тільки потім починають потокове спалювання відповідної партії. Крім того, формування горючого аерозолю тільки в режимі відсмоктування дрібнодисперсних твердих частинок і газоподібних продуктів неповного спалювання відходів через зазори між кільцеподібними елементами розсікача може бути утруднено тимчасовим блокуванням цих зазорів грубодисперсними частинками схильних до спікання відходів, що особливо помітно при спалюванні лома металізованих або армованих пластмас. Все це знижує продуктивність пристрою. В основу корисної моделі покладена задача вдосконаленням зазначених вище вузлів й їх взаємного розташування створити пристрій, придатний для настроювання на оптимальні режими безпосередньо в процесі утилізації відходів й, тим самим, підвищити продуктивність їх спалювання незалежно від вихідного хімічного й гранулометричного складу й вологості. Ця задача вирішена тим, що в пристрої для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, що містить: - джерело сипучих відходів, що оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів, установлену на виході регульованого об'ємного живильника й оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари й 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 довільній зовнішній топці; - змішувач горючого аерозолю, що виходить із камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання зазначеного аерозолю, і засіб видалення золи з донної частини корпуса, відповідно до винахідницького задуму камера попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів виконана як окремий теплоізольований короб, контур поперечного перерізу якого конгруентний контуру вхідного отвору в камері часткового спалювання підсушених сипучих відходів; - проточний корпус має два коаксіальних горизонтальних виступи, між якими розташована камера часткового спалювання підсушених сипучих відходів, і футерований усередині вогнетривким матеріалом; - в одному із зазначених горизонтальних виступів корпуса встановлений з можливістю зворотно-поступального переміщення, підключений до джерела повітря порожнистий штовхач, що несе на торці, зверненому в камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, жароміцну решітку, яка - у робочому положенні - є розподільником повітря, що вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару; - другий зазначений горизонтальний виступ корпуса має круглий поперечний переріз, включає відносно довгу циліндричну частину й коротку кінцеву конічну частину й слугує камерою окисного піролізу основної маси сухих відходів, при цьому вказана циліндрична частина оснащена на вході - практично вертикальною нерухомою жароміцною решіткоюрозсікачем і перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним підключеним до джерела нагрітого повітря соплом, установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці виступу; 3 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - зазначений засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю виконано на основі дифузора, вхідний розтруб якого з'єднаний із середньою частиною стінки зазначеної кінцевої конічної частини камери окисного піролізу; - зазначений змішувач горючого аерозолю з повітрям виконаний у вигляді щонайменше одного сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю, тангенціально встановленого на виході зазначеного дифузора, а зазначений засіб видалення золи з донної частини корпуса виконано як бункер-накопичувач, що жорстко зв'язаний із зазначеним корпусом під вихідним отвором зазначеної камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів й оснащений придатними засобами втримання й вивантаження золи. У такому пристрої 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 й поточне підстроювання товщини й висоти затиснутого шару залежно від хімічного й гранулометричного складу підсушених відходів. Відповідно, істотно скорочується час запуску й виведення пристрою на стаціонарний режим і регулювання умов спалювання при змінах складу відходів і, відповідно, зростає продуктивність. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що кожне сопло для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу є соплом Лаваля. Це істотно інтенсифікує перемішування піролізованих твердих частинок з повітрям і сприяє їх перетворенню в горючі гази навіть у процесах утилізації схильних до спікання відходів. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що зазначений дифузор засобу виводу продуктів окисного піролізу доповнений вихідним конфузором і циліндричною насадкою, яка має щонайменше два розташовані на рівних кутових відстанях тангенціальні отвори, у яких закріплені сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю. Це сприяє стабілізації факела в зовнішній топці. Третя додаткова відмінність полягає в тому, що встановлена на вході в камеру окисного піролізу жароміцна решітка-розсікач виконана із труб, зв'язаних вхідним і вихідним колекторами для подачі свіжого й відводу відпрацьованого холодоагенту. Це дозволяє виготовляти зазначену решітку-розсікач із жароміцної сталі. Четверта, додаткова до третьої відмінність полягає в тому, що зазначена жароміцна решітка-розсікач виконана повітроохолоджуваною й її вхідний і вихідний колектори підключені відповідно до атмосфери й до щонайменше одного вищезазначеного сопла для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу. Це сприяє рекуперації тепла по ходу процесу. П'ята додаткова відмінність полягає в тому, що в бічній стінці футерованого вогнетривким матеріалом проточного корпуса в зоні розташування камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів виконаний щонайменше один наскрізний отвір для уведення запального факела. Це спрощує запуск пристрою. Шоста додаткова відмінність полягає в тому, що зазначене джерело сипучих відходів має вигляд бункера, оснащеного щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком. Це полегшує живлення пристрою утилізованими відходами. Сьома додаткова відмінність полягає в тому, що пристрій установлений на рамі з котками. Це дозволяє подавати пристрій на робочу позицію до входу в зовнішню топку й виводити його із цієї позиції для технічного обслуговування або ремонту. Восьма додаткова відмінність полягає в тому, що проточний корпус футерований вогнетривким бетоном з дисперсною жаростійкою арматурою. Це дозволяє істотно збільшити тривалість міжремонтного періоду. Дев'ята додаткова відмінність полягає в тому, що бункер-накопичувач золи оснащений поворотними колосниками на вході й поворотним або зсувним люком на виході. Такі засоби втримання й вивантаження золи практично виключають вихід продуктів згоряння пускового палива через бункер-накопичувач. Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції й роботи запропонованого пристрою з посиланнями на креслення, де зображені на: фіг. 1 - пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі (загальний вид спереду); фіг. 2 - те ж, що на фіг. 1 (вид збоку із частковим розрізом корпуса вертикальною площиною симетрії нижче камери попереднього сушіння). Пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі має (див. фігури 1 й 2): - джерело сипучих відходів, переважно виконане як бункер 1, оснащений щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком 2 (а звичайно двома люками 2а й 26, один з яких призначений для ручної закладки відходів, а другий - для їх подачі придатним 4 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 транспортером) і не позначеним особливо оглядовим вікном для візуального контролю рівня відходів; - регульований об'ємний живильник 3, установлений на виході бункера 1; - виконану у вигляді теплоізольованого короба камеру 4 попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів, установлену на виході зазначеного живильника 3 й оснащену щонайменше однією вестовою трубою 5 для випуску в атмосферу водяної пари й відпрацьованих на попередньому сушінні продуктів часткового спалювання підсушених відходів; - футерований усередині вогнетривким матеріалом проточний корпус 6, що має два коаксіальних горизонтальних виступи 7 й 8, між якими розташована камера 9 часткового спалювання підсушених сипучих відходів (при цьому контур вхідного отвору в цю камеру 9 конгруентний контуру поперечного перерізу зазначеної вище камери 4); - порожнистий штовхач 10, що розміщений у горизонтальному виступі 7 корпуса б, підключений до умовно позначеного зустрічними паралельними стрілками приводу зворотнопоступального переміщення й до джерела повітря (зокрема, безпосередньо до атмосфери, а переважно - до придатної не показаної особливо повітродувки), оснащений придатним регулятором витрати повітря (наприклад, у вигляді показаної фіг. 2 поворотної заслінки 11) і несе на торці, зверненому в камеру 9, виготовлену з жароміцного матеріалу (наприклад, зі спеченого оксиду алюмінію) решітку 12, що у робочому положенні служить розподільником повітря, яке вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару; - камеру 13 окисного піролізу основної маси сухих відходів, яка розташована усередині другого горизонтального виступу 8 корпуса б, має круглий поперечний переріз, включає не позначені особливо відносно довгу циліндричну частину 14 і коротку звужувану кінцеву конічну частину 15 й оснащена на вході - практично вертикальною нерухомою жароміцною решіткоюрозсікачем 16, а перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці й підключеним до джерела нагрітого повітря соплом 17, яке переважно є соплом Л аваля; - засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю на допалювання в довільній зовнішній топці, виконане на основі дифузора 18, вхідний розтруб якого з'єднаний із середньою частиною стінки кінцевої конічної частини 15 камери 13 окисного піролізу таким чином, що на стику цих деталей 15 й 18 усередині камери 13 утворена кільцева кишеня; - змішувач горючого аерозолю, що виходить із камери окисного піролізу, з повітрям у вигляді щонайменше одного сопла 19, яке тангенціально встановлено на виході дифузора 18 і служить для подачі переважно нагрітого повітря; і - засіб видалення золи з донної частини корпуса у вигляді бункера-накопичувача 20, що жорстко зв'язаний з корпусом 6 під вихідним отвором камери 9 часткового спалювання підсушених сипучих відходів й оснащений поворотними колосниками 21 на вході й поворотним або зсувним люком 22 на виході. Бажано, щоб дифузор 18 засобу виводу продуктів окисного піролізу був доповнений вихідним конфузором 23 і циліндричною насадкою 24, що має щонайменше два розташовані на рівних кутових відстанях тангенціальні отвори, у яких закріплені вищезгадані сопла 19 для підмішування повітря до аерозолю перед його допалюванням у зовнішній топці. Жароміцна решітка-розсікач 16 може бути виготовлена із труб, зв'язаних вхідним 25 і вихідним 26 колекторами для подачі свіжого й відводу відпрацьованого холодоагенту, яким зазвичай є атмосферне повітря, що подається після нагрівання в камеру 13 окисного піролізу через сопло (сопла) 17 й у потік горючого аерозолю через сопла 19. Для спрощення запуску пристрою доцільно, щоб у бічній стінці футерованого вогнетривким матеріалом проточного корпуса 6 у зоні розташування камери 9 часткового спалювання підсушених сипучих відходів був виконаний щонайменше один наскрізний отвір 27 для уведення запального факела від придатного зовнішнього пальника. Також доцільно, щоб пристрій у цілому було встановлено на рамі 28 з котками. І, нарешті, бажано, щоб проточний корпус 6 був футерований вогнетривким бетоном з дисперсною арматурою (зокрема, у вигляді голок з жаростійкої сталі діаметром близько 0,5 мм і довжиною в інтервалі від 15 до 20 мм). Фахівцю зрозуміло, що описані приклади конструкції пристрою не обмежують обсяг прав, обумовлений тільки першим пунктом доданої формули корисної моделі, і що в процесі реалізації винахідницького задуму можливі доповнення й/або уточнення з використанням звичайних інженерних пізнань. Так, очевидно, що камера 4 попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів може бути оснащена вибуховим клапаном 29 для аварійного скидання тиску й не показаним особливо 5 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 придатним рівнеміром. Також очевидно, що пристрій у цілому 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 13 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 20, блок програмного управління із задатчиками регульованих параметрів і придатні виконавчі механізми. Описаний пристрій працює в такий спосіб. Перед запуском пристрій на рамі 28 підкочують до зовнішньої топки й стикують із нею по циліндричній насадці 24 на виході з камери 13 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 2а або 26. Поворотні колосники 21 бункера-накопичувача 20 золи встановлюють у горизонтальне положення й люк 22 щільно закривають. Короткочасним включенням регульованого об'ємного живильника 3 заповнюють відходами більшу частину об'єму камери 4 й камери 9 попереднього сушіння. Потім вогнетривку футерівку всього корпуса 6, решітку 12, решітку-розсікач 16 і поворотні колосники 21 прогрівають до температури, що достатня для підсушування відходів усередині камер 9 й 4, підпалювання підсушених відходів і запобігання самочинного загасання верхнього шару відходів у камері 9 після видалення запального факела. Тепло продуктів згоряння пускового палива підсушує відходи, завантажені в камери 9 й 4, і суміш цих відпрацьованих продуктів з водяною парою, що виділилася з відходів, через вестову трубу (або кілька таких труб) 5 з камери 4 видаляється в атмосферу. На цьому етапі повітря всмоктується в камеру 9 з атмосфери через наскрізний отвір 27 (або кілька таких отворів) і через порожнину штовхача 10 при відкритій поворотній заслінці 11 під тягою, створюваною запальним факелом (або декількома такими факелами). Коли залишкова вологість першої порції завантажених відходів досягне величини, при якій їх горіння в камері 9 стабілізується й над поворотними колосниками 21 виникне шар сухих відходів, починають подавати повітря як холодоагент в решітку-розсікач 16 і як окислювач в сопла 17 й 19, включають у постійну роботу об'ємний живильник 3, відключають пускові пальники, а отвори 27 для уведення запальних факелів, як правило, закривають. Для настроювання на спалювання певних відходів поворотом заслінки 11 задають витрату повітря, достатню для ефективної продувки сформованого затиснутого шару сухих відходів, а переміщеннями штовхача 10 і регулюванням числа обертів живильника 3 установлюють товщину й висоту затиснутого шару, які достатні для його динамічної стабільності. Після виходу на стаціонарний режим у верхній частині камери 9 підсушені сипучі відходи частково згоряють при дефіциті окислювача й у міру опускання диспергуються з утворенням грубодисперсних горючих твердих частинок і горючих газів та золи. Горючі частинки й гази примусово всмоктуються через решітку-розсікач 16 у камеру 13 окисного піролізу, де під дією закрученого надзвукового потоку нагрітого повітря, яке надходить через сопло (або сопла) 17 Лаваля, остаточно формується горючий аерозоль. При цьому великі тверді горючі частинки відкидаються до стінки камери 13 і потрапляють далі в кільцеву кишеню на стику конічної частини 15 камери 13 і дифузора 18. У цій кишені вони остаточно подрібнюються й витісняються у вихідний канал, тобто в розтруб дифузора 18 і далі у вихідний конфузор 23 й циліндричну насадку 24. Тут горючий аерозоль змішується з, як правило, нагрітим повітрям, що подається через тангенціально орієнтоване сопло (або сопла) 19, закручується й у вигляді факела надходить у не показану зовнішню топку на остаточне спалювання. Утворювана зола, яка включає мінеральні домішки й спечені частинки відходів, сама по собі пересипається в донну частину камери 9, звідки її періодично струшують у бункер-накопичувач 20 поворотами колосників 21. У міру заповнення цього бункера-накопичувача 20 золу остаточно видаляють із працюючого пристрою через люк 22. Запас відходів у бункері 1 періодично поповнюють за умови, щоб вхід у регульований об'ємний живильник 3 був завжди перекритий шаром відходів. Запропонований пристрій можна серійно виготовляти з доступних конструкційних матеріалів і комплектуючих вузлів. Він легко стикується з водогрійними або паровими котлами й може бути використаний переважно в системах опалення й/або гарячого водопостачання окремих житлових, громадських і виробничих будинків. Крім того, при спалюванні рослинних відходів генерований 6 UA 81259 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 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 стало одним з основних забруднювачів навколишнього природного середовища, оскільки в камері окисного піролізу відбувається глибока термодеструкція полімерів та харчових відходів і внаслідок їх допалювання в зовнішній топці практично не виникають токсичні й/або смердючі викиди в атмосферу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для спалювання сипучих відходів у затиснутому шарі, що містить: джерело сипучих відходів, що оснащене на виході регульованим об'ємним живильником, камеру попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів, установлену на виході регульованого об'ємного живильника й оснащену щонайменше однією вестовою трубою для випуску в атмосферу водяної пари й 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 довільній зовнішній топці; змішувач горючого аерозолю, що виходить із камери окисного піролізу, з повітрям, необхідним для допалювання зазначеного аерозолю, і засіб видалення золи з донної частини корпуса, який відрізняється тим, що камера попереднього сушіння завантажуваних сипучих відходів виконана як окремий теплоізольований короб, контур поперечного перерізу якого конгруентний контуру вхідного отвору в камері часткового спалювання підсушених сипучих відходів; проточний корпус має два коаксіальних горизонтальних виступи, між якими розташована камера часткового спалювання підсушених сипучих відходів, і футерований усередині вогнетривким матеріалом; в одному із зазначених горизонтальних виступів корпуса встановлений з можливістю зворотнопоступального переміщення, підключений до джерела повітря порожнистий штовхач, що несе на торці, зверненому в камеру часткового спалювання підсушених сипучих відходів, жароміцну решітку, яка - у робочому положенні - є розподільником повітря, що вдувається в затиснутий шар утилізованих відходів, і притискачем для втримання цього шару; другий зазначений горизонтальний виступ корпуса має круглий поперечний переріз, включає відносно довгу циліндричну частину й коротку кінцеву конічну частину й слугує камерою окисного піролізу основної маси сухих відходів, при цьому вказана циліндрична частина оснащена на вході - практично вертикальною нерухомою жароміцною решіткою-розсікачем і перед кінцевою конічною частиною - щонайменше одним підключеним до джерела нагрітого повітря соплом, установленим у тангенціальному отворі в бічній стінці виступу; зазначений засіб виводу продуктів окисного піролізу у вигляді горючого аерозолю виконано на основі дифузора, вхідний розтруб якого з'єднаний із середньою частиною стінки зазначеної кінцевої конічної частини камери окисного піролізу; зазначений змішувач горючого аерозолю з повітрям виконаний у вигляді щонайменше одного сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю, тангенціально встановленого на виході зазначеного дифузора, а зазначений засіб видалення золи з донної частини корпуса виконано як бункер-накопичувач, що жорстко зв'язаний із зазначеним корпусом під вихідним отвором зазначеної камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів й оснащений придатними засобами втримання й вивантаження золи. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що кожне сопло для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу є соплом Лаваля. 3. Пристрій за п. 1 або за п. 2, який відрізняється тим, що зазначений дифузор засобу виводу продуктів окисного піролізу доповнений вихідним конфузором і циліндричною насадкою, яка має щонайменше два розташовані на рівних кутових відстанях тангенціальні отвори, у яких закріплені сопла для подачі повітря на допалювання аерозолю. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що встановлена на вході в камеру окисного піролізу жароміцна решітка-розсікач виконана із труб, зв'язаних вхідним і вихідним колекторами для подачі свіжого й відводу відпрацьованого холодоагенту. 5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що зазначена жароміцна решітка-розсікач виконана повітроохолоджуваною й її вхідний і вихідний колектори підключені відповідно до атмосфери й 7 UA 81259 U 5 10 до щонайменше одного вищезазначеного сопла для подачі нагрітого повітря в камеру окисного піролізу. 6. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в бічній стінці футерованого вогнетривким матеріалом проточного корпуса в зоні розташування камери часткового спалювання підсушених сипучих відходів виконаний щонайменше один наскрізний отвір для уведення запального факела. 7. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що зазначене джерело сипучих відходів має вигляд бункера, оснащеного щонайменше одним відкидним або зсувним завантажувальним люком. 8. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що він встановлений на рамі з котками. 9. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що проточний корпус футерований вогнетривким бетоном з дисперсною жаростійкою арматурою. 10. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що бункер-накопичувач золи оснащений поворотними колосниками на вході й поворотним або зсувним люком на виході. 8 UA 81259 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9