Пристрій для переробки відходів

1. Пристрій для переробки відходів, складовою частиною яких є органічні речовини, містить в собі приміщений у нагрівачі корпус реактора з кришкою, патрубками відводу газів, які відходять, і підводу газифікатору і розташовану під ним топку, який відрізняється тим, що корпус реактора виконаний розтрубним, із нахиленим убік топки днищем, і додатково постачений перфорованою пере 36675 Задачею винаходу є підвищення надійності роботи пристрою і ефективності переробки відходів. Зазначена задача досягається тим, що в пристрої для переробки відходів, складовою частиною яких є органічні речовини, котрий містить в собі топку з розвантажувальним механізмом, приміщений у нагрівачі корпус реактора з кришкою, патрубки підводу газифікатору і відводу газів, які відходять, реактор виконаний розтрубним, із нахиленим убік топки днищем (під кутом 105-150° до вертикальної топки), і додатково постачений перфорованою перегородкою у верхній частині. Є канал підводу газифікатору в топку на даху реактора і пилозбиральної камери з каналом відводу димових газів із топки під похилим днищем, а кришка реактору виконана у виді шторного затвору. Крім того, на бічних стінках реактору, із боку розтрубу, розташовані додаткові камери піролізу, а до шторного затвору примикає завантажувальний механізм ліфтового типу з бункеромживильником і штовхачем зворотно-поступальної дії, що примикає до шторного затвору і змонтованим з корпусом реактора по одній осі. Порівняльний аналіз показує, що пристрій для переробки відходів, які містять органічні речовини, відрізняється від прототипу взаємним розташуванням конструктивних частин (топки і реактора), конструкцією кришки на завантажувальному отворі, наявністю додаткового вузла - бункераживильника зі штовхачем для завантаження сировини і підвищеної надійності роботи і коефіцієнтом корисної дії. Таким чином, даний пристрій для переробки відходів відповідає критерію винаходу "новина". Порівняння даного рішення не тільки з прототипом, але і з іншими технічними рішеннями в області переробки і утилізації побутових і промислових відходів не дозволило виявити в них ознаки, подібні до ознак нового пристрою, що дозволяє зробити висновок про відповідність цього технічного рішення критерію "істотні відмінності". На фіг. 1 схематично зображений пристрій для переробки відходів, поздовжній переріз; на фіг. 2 переріз по І-І на фіг. 1, на фіг. 3 - переріз по ІІ-ІІ на фіг. 1, на фіг. 4 - загальний вид завантажувального механізму. Пристрій для переробки відходів містить розтрубний корпус реактора 1 з похилим днищем 2. У верхній частині реактора 1 розташована перфорована перегородка 3, яка утворить під склепінням (дахом) реактору камеру 4 для піролізного газу і добору його через вихідний патрубок 5. Завантажувальна камера 6 реактору 1 розташована нижче перфорованої перегородки 3 і закривається шторним затвором 7, що переміщується вертикально. У нижній частині реактору 1 до розвантажувального вікна 8 примикає топка 9 з колосниковим подом 10. Доступ до колосників здійснюється через теплоізоляційні двері 11. Під колосниками 10 розташований бункер 12 для збору шлаку і його розвантаження за допомогою шнека 13. Там же, у стінках бункеру прорізані фурми 14, сполучені з колектором 15 підводу підігрітого повітря. Повітря підігрівається у каналі 17, розташованому на даху 16 і торцевій стінці реактору 1. Під днищем 2 розташований димовий канал 18 і пилозбиральна камера 19, що примикає до топки 9 і з'єднує її з димовим каналом зигзагоподібним проходом, утвореним фігурними елементами 20. Відвід диму з каналу 18 проводиться через патрубок 21. У гарячій зоні реактору 1 на його бічних стінках змонтовані камери піролізу 22 з завантажувальним люком 23, розвантажувальним люком 24 для коксової фракції і патрубком 25 для відводу піролізного газу. Корпус реактору 1, камера піролізу 22, топка 9 і пило-збиральна камера 19 приміщені у теплоізолювальний нагрівач 26. По осі з корпусом реактора 1 змонтований завантажувальний механізм ліфтового типу 27. Цей механізм примикає до завантажувальної камери 6 і містить зварну металеву опору з вертикальними стійками 28, між якими переміщається бункерживильник 29 за допомогою приводу і канатноблочної системи (останні на фіг. 4 не показані). Бункер-живильник 29 не має торців і примикає одним кінцем до вертикальної стінки 30. Поверху стійок розташована опорна площадка 31 і гідроциліндр 32 з штовхачем 33. Пристрій для переробки відходів, які містять органічні речовини, працює таким чином. Спочатку здійснюють розігрів і пуск реактору. Для цього в топку 9 через двері 11 на колосники 10 завантажують дрова і вугілля. Окремі дрова обпирають на край вікна 8 торцевої стінки реактору і встановлюють їх з розбігом 3-5 см між ними у похилому положенні до пило-збиральної камери. У корпус реактору 1 подають тверді відходи за допомогою завантажувального механізму 27. Процес завантаження відбувається так. Бункер-живильник 29 знаходиться в нижньому положенні і його заповнюють відходами до верху бортів. Включають привід і бункер-живильник піднімають у верхнє положення до опорної площадки 31. При досягненні споду шторного затвору 7 бункер продовжує прямування і піднімає його. При контакті бункера з опорною площадкою 31 спрацьовують кінцеві вимикачі, привід виключається, а бункер-живильник 29 фіксується на опорній площадці 31 автоматичними замками (на кресленні не показані), включають привод гідроциліндра 32, штовхач 33 переміщається убік реактора 1 і видавлює відходи з закритого бункера-живильника 29 у завантажувальну камеру 6 і корпус реактору 1. Змінюють напрямок прямування штовхача 33 на зворотній. При виході штовхача з зони шторного затвору 7 бункер-живильник звільняється від фіксації автоматичними замками, включається привід і бункер 29 опускається разом з шторним затвором 7 до споду завантажувальної камери. Далі бункер 29 опускається в нижнє положення і наповнюється відходами. Цикли завантаження повторюють до заповнення реактору 1. Камери піролізу 22 завантажують через люки 23 за допомогою бункерів роздавальників, що переміщуються, наприклад, тельфером. Після завантаження реактору 1 і камер 22 включають димосос (на кресленні не показані), сполучені через сепаратори (на кресленні не показані) з вихідними патрубками 5, 21, 25 і підпалюють паливо в топці 9. Закривають двері 11 топки 9. У реакторі 1 і топці 9 створюється розрідження, що забезпечує притоку повітря на горіння. Повітря 2 36675 надходить із каналу підігріву 17 через колектор 15 і фурми 14 під колосниковий штахет 10. Частина димових газів із топки 9 проходить між фігурними елементами 20, потрапляє в димовий канал 18 і нагріває днище 2 реактору 1. Інший потік димових газів надходить у реактор 1 через вікно 8 і нагріває відходи. Починається горіння відходів у топці на дров'яному штахе ті. Дрова згодом згорають і звільняють прохід для відходів, що згорають разом з залишками палива на колосниках 10. Реактор прогрівається і у ньому утворяться зона сушіння біля завантажувальної камери 6, зона піролізу на похилому днищі 2, зона первинного горіння газифікації над топкою і пило-збиральної камерою і зона згорання коксового залишку і шлакоутворення в топці 9. Далі реактор працює без додавання палива. Просування відходів через робочі зони реактору відбувається циклічно при завантаженні черговий порції відходів у завантажувальну камеру 6 штовхачем 33. Під дією сили ваги вони сповзають по похилому днищу 2 і опускаються зверху донизу із зони первинного горіння і газифікації в топку 9 для повного згорання. Гарячі гази з зони горіння і газифікації проходять крізь товщу відходів у зону піролізу і сушіння і віддають тепло більш холодній речовині відходів. Відбуваються термохімічні реакції з виділенням піролізного газу, який частково віддає своє тепло відходам у зоні сушіння. Піролізний газ через отвори у перегородці 3 надходить у камеру 4 і через патрубок 5 відсмоктується димососом у трубопровід подачі його споживачу. Температура шарів відходів на днище 2 ви ще, чим шарів у перегородки 3. За дії температурного градієнту здійснюється тепловий потік убік камери 4. Цей потік інтенсифікує виділення піролізного газу і швидкість його переміщення в камеру 4. Таким чином, у реакторі 1 здійснюється безупинний технологічний процес переробки відходів. Димові гази від згоряння відходів у топці 9 потрапляють в основному у пило-збиральну камеру 19 через зигзагоподібний прохід між фігурними елементами 20. Тверді частки при повороті на 180° навколо фігурних елементів утрачають швидкість і випадають частково у жужільний бункер і частково у пило-збиральну камеру 19. Очи щені димові гази проходять по каналу 18 і віддають тепло днищу 2 і повітрю у нагрівачі 26. Димові гази з каналу 18 через патрубок 21 і димосос надходять у циклон (на кресленні не показаний) для очищення від мікрочастинок. Після циклону дим викидається в навколишнє повітря. Бічні стінки реактору 1 і камер піролізу 22 також нагрівають повітря у нагрівачі 26. Теплоізольовані стінки нагрівачу 26 забезпечують зберігання тепла і стабільність температурного режиму у реакторі 1 і піролізних камерах 22. Технологічний процес у камерах піролізу 22 здійснюється в періодичному режимі. Після завантаження люки 23 закривають. Тепло до оброблюваного матеріалу надходить із реактору 1 через його бічні стінки. Матеріал нагрівається і починається процес піролізу без доступу повітря. Газовий конденсат, що виділився, приділяється через патрубок 25. Розрідження у камерах, утворюване димососом, інтенсифікує процес піролізу. Наприкінці процесу виділення газу зменшується, а розрідження у камерах 22 зростає, при досягненні кінцевого значення вакууму спрацьовує датчик тиску і димосос відключається. Відчиняють люки 24 і 23 і вивантажують коксовий залишок у вагонетку гасіння коксу (на кресленні не показана). Вагонетку відкочують із зони реактору, закривають кришку і залишають її на складській площадці. Закривають люк 24, у камеру 22 завантажують відходи, закривають люк 23. Оброблюваний матеріал у камері 22 нагрівається і знову повторюється процес піролізу. Розвантаження шлаку з топки 9 і пилу з пилозбиральної камери 19 провадяться періодично, наприклад, за допомогою шнеків. У цілому пристрій для переробки відходів працює як багатофункціональний тепловий апарат безперервно-періодичної дії. Застосування запропонованого пристрою для переробки відходів, складовою частиною яких є органічні речовини, порівняно з відомими дозволяє: підвищити надійність роботи устроїв і ефективність переробки відходів; зменшити у 3-10 разів висоту пристрою; механізувати і автоматизувати завантаження відходів у реактор; підвищити тепловий ККД пристрою; забезпечити екологічну чистоту те хнології; зменшити споживання енергії в технологічному процесі переробки відходів; більш якісно здійснювати процес піролізу і зменшити витрату повітря на горіння і газифікацію; одержувати якісний енергоносій (піролізний газ і кокс) як товарну продукцію; виключити зону плавлення і отримання розплавленого шлаку, а відтак відпадає потреба в технологічній воді і зменшуються витрати на переробку жужільної твердої фази. Джерела інформації 1. Патент США № 4191114, публ. 1980 // Изобретения в СССР и за рубежом. - 1980. - № 11. Вып. 91. 2. Патент США № 4321877, публ. 1982 // Изобретения в СССР и за рубежом. - 1982. - № 12. Вып. 95. 3. Патент США № 4262611, публ. 1981 // Изобретения в СССР и за рубежом. - 1982. - № 1. Вып. 95. 4. Патент Российской Федерации № 1825933, Мкл.5 F23G5/00, Б.И. № 25, 1993 (прототип). 3 36675 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4