Мобільна установка для спалювання високоенергетичних матеріалів

Корисна модель відноситься до установок для утилізації боєприпасів методом спалювання високоенергетичних матеріалів, що містяться в них, і може бути використана для знищення боєприпасів, наприклад, патронів, висадників; а також відходів виробництва й переробки порохів, вибухови х речовин, твердих ракетних палив і виробів, які їх містять. Відомі мобільні установки для спалювання високоенергетичних матеріалів, які використовуються для знищення боєприпасів методом спалювання на базах зберігання, арсеналах та інших промислових площадках [1, 2]. Кожна з установок складається із бронепечі та системи очистки від шкідливих викидів. Бронепіч - пристрій, у якому забезпечується нагрівання боєприпасів до температури запалювання високоенергетичних матеріалів, що в них містяться. Нагрівання відбувається за рахунок тепла, що утворюється при згорянні палива в пальниковому пристрої печі. Незгорілі залишки (гільзи, кулі, корпуси капсульних втулок тощо) вивантажуються із бронепічі й надходять на переробку. Газоподібні продукти згоряння високоенергетичних матеріалів змішуються в бронепічі із продуктами згоряння палива й надходять у систему очистки від шкідливих викидів, де відбувається їхнє охолодження й очистка від пилових часток та інших домішок. Система очистки продуктів згоряння від шкідливих викидів містить у собі: теплообмінник; пристрій для очистки від великих часток (наприклад, циклон), пристрій для очистки від пилових часток (газові фільтри). З відомих мобільних установок для спалювання високоенергетичних матеріалів найбільш близькою за технічною суттю є установка с періодичним режимом роботи, що складається з компонентів, які транспортуються окремо один від одного: тигельної бронепечі, касет для фіксації виробів, що утилізуються, і системи очистки від шкідливих викидів [3]. Вироби, що утилізуються, фіксуються в касеті, яка встановлена у бронепечі. Газоподібні й пилоподібні продукти згоряння, які утворюються при роботі бронепечі, надходять з неї у систему очистки від шкідливих викидів, після чого викидаються в атмосферу. Недоліки відомої установки полягають у наступному: низька продуктивність внаслідок періодичного режиму роботи, що вимагає зупинок на допоміжні операції завантаження виробів у бронепіч і вивантаження з неї незгорілих залишків; обмежена кількість виробів, що переробляються за один цикл; витрати часу на монтаж виробів у касети й демонтажу з касет незгорілих залишків; необхідність операцій збирання й розбирання установки при переході на іншу промислову площадку; велика витрата палива за рахунок втрат тепла з відкритого тигля бронепечі під час допоміжних операцій завантаження виробів і вивантаження незгорілих залишків, відносно високої температури робочої зони бронепечі. Система очистки від шкідливих викидів установки не містить в собі апаратів для очистки від токсичних газів. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення продуктивності мобільної установки для спалювання високоенергетичних матеріалів за рахунок використання обладнання з безперервним режимом роботи; зниження розходу палива й поліпшення очистки викидів від токсичних газів. Задача вирішується тим, що мобільна установка для спалювання високоенергетичних матеріалів містить у собі бронепіч, яка має обертовий барабан та яка разом із системою очистки від шкідливих викидів і пристроєм подачі виробів, що утилізуються, змонтована на ходовій частині транспортного засобу, що входить до складу установки. Система очистки від шкідливих викидів містить один або декілька апаратів для очистки від токсичних газів; одну або декілька ємностей для абсорбенту; один або декілька насосів, які встановлені між ємностями для абсорбенту та апаратами для очистки від токсичних газів. На кресленні наведено схему мобільної установки для спалювання високоенергетичних матеріалів. Установка містить в собі бронепіч, систему очистки від шкідливих викидів і пристрій подачі виробів, що утилізуються, які змонтовані на ходовій частині транспортного засобу. Бронепіч складається з обертового барабана 1, розташованого під деяким кутом до горизонту; пальникового пристрою 2, розташованого в торці барабана; вузлів завантаження виробів 3 і вивантаження незгорілих залишків 4, що примикають до барабана з обох торців. До вузлу вивантаження незгорілих залишків 4 приєднана система очистки від шкідливих викидів, яка складається із з’єднаних послідовно: пристрою 5 для видалення крупного пилу, наприклад, циклона; теплообмінника 6; пристрою для видалення дрібного пилу, наприклад, газового фільтра 7; пристрою 8 для видалення мікроскопічного пилу, наприклад, електрофільтра; вентилятора 9; пристрою 10 для видалення токсичних газів, наприклад, абсорбера, який з’єднаний з насосом 11 та ємністю для абсорбенту 12. Пристрій подачі виробів, що утилізуються, 13 являє собою транспортер, наприклад, стрічковий, встановлений біля вузла завантаження виробів. Бронепіч, система очистки від шкідливих викидів і пристрій подачі виробів, що утилізуються, змонтовано на ходовій частині транспортного засобу 14. Установка працює в такий спосіб. Вироби, що утилізуються, за допомогою пристрою подачі 14 подаються у вузол завантаження 3 бронепечі, з якого вони надходять в обертовий барабан 1. У пальниковий пристрій 2 подається паливо й повітря. При обертанні барабана і внаслідок його нахилу, вироби переміщаються до його протилежного кінця, стикаючись із нагрітими продуктами згоряння палива. Під дією високої температури відбувається запалювання і згоряння високоенергетичних матеріалів, що містяться у виробах. Незгорілі залишки залишають бронепіч через вузол вивантаження 4. Газоподібні продукти згоряння високоенергетичних матеріалів, що містять пил і токсичні гази, змішуються із продуктами згоряння палива й за допомогою вентилятора 9 проходять скрізь систему очистки від шкідливих викидів. В останній газова суміш проходить через циклон 5, у якому з неї віддаляються великі пилові частки й теплообмінник 6, де вона охолоджується водою або іншим холодоагентом. Потім з неї послідовно видаляються дрібні й мікроскопічні пилові частки в газовому фільтрі 7 і електрофільтрі 8. Після цього газова суміш проходить через абсорбер 10, де її залишають токсичні гази, розчиняючись у рідині, що циркулює за допомогою насоса 11 через абсорбер 10 і ємність для абсорбенту 12. Охолоджена та очищена від пилу і токсичних газів суміш продуктів спалювання палива і високоенергетичних матеріалів викидається в атмосферу. Мобільна установка для спалювання високоенергетичних матеріалів має наступні розрахункові технічні дані: Продуктивність: високоенергетичні матеріали 10-20кг/год (тротиловий еквівалент) патрони калібру 7,62мм 900010000шт/год витрата мазуту в пальниковому пристрої в стаціонарному режимі 0,3кг/год витрата енергоресурсів на привод механізмів: електроенергії 2,5-3кВттод або дизельного палива 0,6-0,8кг/год температура робочої зони 300-400°С параметри барабана бронепічі: довжина 3,5м зовнішній діаметр 0,81м внутрішній діаметр 0,75м маса 2100кг частота обертання 0,3c-1 транспортний засіб КрАЗ-6443 Корисна модель може бути використана для знищення методом спалювання твердих промислових і побутових відходів безпосередньо на полігонах відходів. Дана установка має наступні переваги в порівнянні із прототипом. При безперервному режимі роботи завантаження виробів у бронепіч і вивантаження з її незгорілих залишків відбувається безупинно й одночасно із процесом спалювання високоенергетичних матеріалів, відсутні зупинки на допоміжні операції завантаження виробів і вивантаження незгорілих залишків. За рахунок цього значно підвищується продуктивність установки й знижується витрата палива. Для завантаження виробів у бронепіч і вивантаження з неї незгорілих залишків не потрібні касети або інші фіксуючі пристосування, що підвищує продуктивність установки за рахунок відсутності операцій фіксації у них виробів, що утилізуються, і добування з них незгорілих залишків. Особливості протікання технологічного процесу в обертовій бронепечі дозволяють знизити температуру робочої зони таким чином зменшити витрату палива. Установка змонтована на ходовій частині транспортного засобу, тому вона не має потреби в збиранні й розбиранні при переході з однієї промислової площадки на іншу, що істотно підвищує її продуктивність. Таблиця 1 Порівняльні характеристики пропонованого технічного рішення й прототипу Параметр Режим роботи Прототип Періодичний, тривалість робочого циклу, 1-60хв Продуктивність, кг/год 0,002-0,1 тротилового еквівалента Паливо Солярове масло Витрата палива, кг/год Температура нагріву робочої зони, °С Спосіб подачі у піч виробів, що утилізуються Сумарна потужність споживаної електроенергії, кВт Спосіб транспортування 4-6 400-600 Вироби попередньо фіксуються в касетах, які встановлюються в піч 8,5 Залізничним або автомобільним транспортом у Пропоноване рішення Безперервний Переваги пропонованого рішення Підвищення продуктивності й зменшення втрат тепла за рахунок відсутності періодів завантаження й вивантаження виробів Підвищення продуктивності за 10-20 рахунок збільшення кількості виробів, що переробляються Мазут Зниження витрат за рахунок використання більш дешевого палива Зниження витрати палива за 0,3 рахунок більш ефективного використання тепла горіння Можливість здешевлення конструкції печі; зниження витрат 300-400 за рахунок зменшення втрат тепла в навколишнє середовище Вироби подаються в піч Підвищення продуктивності за навалом за допомогою рахунок відсутності проміжних транспортера будь-якої операцій фіксації виробів у конструкції касетах 2,4-3 Зниження споживаної електричної потужності У складі транспортного Підвищення продуктивності за засобу в зібраному стані рахунок відсутності операцій збирання установки на розібраному стані промисловій площадці Величини розрахункових технологічних параметрів пропонованої установки в порівнянні з параметрами прототипу наведені в таблиці 1. Пропонована установка вигідно відрізняється від указаного прототипу, тому що підвищення продуктивності й зниження споживання енергоресурсів можуть бути досягнуті так само й за рахунок того, що привод обертання барабана бронепечі, вентилятора й насоса може здійснюватися від силового агрегату транспортного засобу, що входить до складу установки, а тепло продуктів згоряння, яке утилізується в теплообміннику, може бути використане для технологічних або побутових потреб. Це зробить установку незалежною від енергоресурсів промислової площадки й підвищить техніко-економічну ефективність її використання. Джерела інформації: 1. Снегирёв П.И. Создание комплекса оборудования для утилизации взрывателей, взрывательных устройств и других элементов боеприпасов /П.И. Снегирёв, В.Н. Старченко, К.И. Семышев, Б.В. Зефиров. - Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сборник докладов. - М.: ЦНИИНТИКПК, 1995, - С.68-71. 2. Джангирян В.Г. Классификация пиротехнических изделий и способы их утилизации /В.Г. Джангирян, В.П. Чулков, Н.М. Вареных. - Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сборник докладов. - М.: ЦНИИНТИКПК, 1995, - С.238-240. 3. Снегирёв П.И. Состояние работ по утилизации взрывательных устройств /П.И. Снегирёв, В.Н. Старченко, Б.В. Зе фиров. - Комплексная утилизация обычных видов боеприпасов: Сборник докладов. - М.: Издательский дом «Оружие и технологии», 2003, - С.52-57.