Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів

Реферат: Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів містить споряджений топковою камерою корпус із знімною кришкою і газоходом, при цьому у днищі корпусу виконаний отвір, а на зовнішній стінці корпуса змонтований водонагрівач. Корпус споряджений додатково нижньою знімною кришкою та встановленою на зовнішній стінці корпуса камерою для сушіння відходів, а усередині корпусу змонтовано подавач повітря, виконаний у вигляді пакета охоплених пружиною стиску телескопічних трубок, розташованих еквідистантно по колу та з зазором одна відносно одної. Над пакетом трубок розміщено вільно встановлений з зазором до внутрішніх стінок корпуса відбиваючий диск, а під диском кінематично зв'язаний з ним утрамбовувач відходів. UA 98821 U (12) UA 98821 U UA 98821 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі теплоенергетики, зокрема до технологій одержання тепла шляхом піролізу твердих побутових та/або промислових відходів чи відходів з переробки сільськогосподарської продукції (лушпиння зернових, соломи та інш.). Відомий пристрій утилізації твердих побутових відходів для виробництва деревного вугілля за патентом Російської Федерації № 2147711, МПК: F23G 5/00, пріоритет від 30.09.1998, що включає робочу камеру, трубу відводу газів, завантажувальний люк, люк відбору попелу і колосникову решітку, яка виконана у вигляді похилих стінок, розташованих всередині робочої камери під кутом 30-120° одна до одної. Торці похилих стінок утворюють з черенем жолоб. Черінь може бути виконаний похилим, що дозволяє переміщувати завантажений у робочий об'єм матеріал, що утилізується, від завантажувального люка до попільника для вивантаження попільного залишку. В отворах похилих стінок встановлені засоби подачі повітря в робочу камеру у вигляді сопел. Для підтримки в робочій камері пристрою заданої температури, вона обладнана пальниками. Відходи завантажують у робочу камеру і вмикають пальники. Переміщуючись по колосниковій решітці, матеріал потрапляє у жолоб і під дією повітря, що подається за допомогою сопел, і полум'я від пальників згоряє. У міру згорання матеріал, що утилізується, провалюється між стінками колосникової решітки і осідає на черінь. Виконання колосникової решітки у вигляді похилих стінок, нижні торці яких утворюють з черенем жолоб, дозволяє значно збільшити поверхню теплової дії пальників і повітря на матеріал, що утилізується. Відомий пристрій дозволяє збільшити поверхню теплової дії пальників і повітря на матеріал, що утилізується, однак при цьому відходи знищуються повністю, без подальшого використання, а продукти згорання забруднюють навколишнє середовище. Відомий також пристрій для спалювання паливної суміші твердих матеріалів і конденсуючих речовин, (патент RU 2182685 7 F23B 1/12, опубл. 20.05.2002 р.) що включає корпус з рекуперативним теплообмінником, бункер завантаження, камеру горіння, сформовану у вільному об'ємі корпусу і утворену зовнішньою стінкою з набору кілець з частковим перекриттям і зазорами для підведення повітря і відведення продуктів горіння з убуваючими догори діаметрами. Внутрішня стінка утворена набором дискових пластин різного діаметра, змонтованих із зазорами між собою і периферійним кільцевим зазором в основі. Недоліком даного пристрою є складність конструкції, велика кількість внутрішньокамерних конструктивних елементів, що збільшує вірогідність утворення залипання, і порушення режиму і якості згорання палива. Найбільш близьким за технічною суттю за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є пристрій для одержання тепла при піролізі промислових та побутових відходів, що містить розміщені одне над одним топкову камеру із плоскою кришкою, в якій виконані отвори, споряджені конфорками, димохід у верхній частині топкової камери, водонагрівач, при цьому кришка топкової камери й конфорки виконані відповідно кільцевою і знімними, крім того, в центральній частині дна виконаний отвір, всередині топкової камери, у верхній її частині, виконані три водяні сорочки, центральна водяна сорочка виконана в центрі топкової камери, середня водяна сорочка між центральною й зовнішньою водяними сорочками, а зовнішня водяна сорочка виконана у верхній частині топкової камери на зовнішній стінці топкової камери [Див. патент України № 87551 F23G 5/027 F24H 1/00, 2009 р.]. Суттєвим недоліком такого пристрою є його конструктивна складність та через завантаження відходів невизначеного ступеня вологості уповільнений процес піролізу, а також підвищені втрати тепла. Задача, на вирішення якої спрямована корисна модель, що заявляється, є підвищення ККД тепловіддачі, зменшення матеріалоємності шляхом зміни конструкції пристрою. Поставлена задача вирішується таким чином. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів, що містить споряджений топковою камерою корпус із знімною кришкою і газоходом, при цьому у днищі корпусу виконаний отвір, а на зовнішній стінці корпуса змонтований водонагрівач, згідно з корисною моделлю, що заявляється, корпус споряджений додатково нижньою знімною кришкою та встановленою на зовнішній стінці корпуса камерою для сушіння відходів, а усередині корпусу змонтовано подавач повітря, виконаний у вигляді пакета охоплених пружиною стиску телескопічних трубок, розташованих еквідистантно по колу та з зазором одна відносно одної, при цьому над пакетом трубок розміщено вільно встановлений з зазором до внутрішніх стінок корпуса відбивний диск, а під диском кінематично зв'язаний з ним утрамбовувач відходів. Крім того утрамбовувач відходів виконаний у вигляді спорядженого осьовим отвором розрахункової ваги диска з шипами на нижній його стороні, а камера для сушіння відходів виконана перфорованою із спорядженим отворами для подачі теплового агента кільцевим колектором, розміщеним у її днищі. 1 UA 98821 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Суть корисної моделі пояснюють креслення. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів схематично представлений на кресленнях, що додаються. На фіг. 1 подано його вигляд спереду, на фіг. 2 - переріз по А-А, а на фіг. 3 - механізм для трамбовки відходів. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів містить корпус 1 з топковою камерою 2 та знімною, споряджену ущільнювачем-кришкою 3 і газоходом 4, вихідний отвір якого з'єднаний із спорядженим фільтрами скрубером 5. В нижній частині корпусу 1 встановлена знімна споряджена ущільнювачем кришка 6, у якій виконаний призначений для примусової подачі (наприклад, вентилятором, що на кресленні не показаний) повітря отвір, споряджений заслінкою 7, а ззовні кришки 6 прикріплені опори 8 з роликами 9 для забезпечення можливості пересування пристрою з метою зручності користування та монтажудемонтажу в разі потреби. До зовнішніх стінок корпусу 1 під'єднана впритул ємність 10 для води з патрубками для її подачі та відведення, а також перфорована ємність 11 для попереднього підсушування відходів, що підлягають піролізній переробці у топковій камері 2. Отвори перфорації споряджені захисними пелюстками 12 для запобігання висипанню дрібних відходів та для відведення зайвої вологи у вигляді пари. На днищі перфорованої ємності 11 змонтований кільцевий колектор 13 (фіг. 2) для подачі очищеного піролізного газу (теплового агенту) трубопроводом 14 від скрубера 5. Всередині топкової камери 2, в центральній її частині, розміщено подавач повітря, що утворений пакетом еквідистантно із зазором одна до одної по колу трубок 15, які охоплені тримачем, виконаним у формі пружини стиску 16 з обичайками на кінцях цієї пружини. Над пакетом трубок 15 вільно встановлений відбиваючий диск 17 та зв'язаний кінематично з ним утрамбовувач 18 відходів. Утрамбовувач 18 відходів виконаний у вигляді важкого диска з осьовим отвором, діаметр якого дорівнює діаметру пружини стиску 16, а на нижній стороні утрамбовувача виконані шипи 19. Враховуючи вагу утрамбовувача 18 його монтаж-демонтаж у топковій камері 2 здійснено за допомогою знімного важільного механізму 20 (фіг.3), яким додатково споряджена конструкція пристрою. У складі важільного механізму 20 передбачена наявність обичайки 21, до якої, з можливістю коливань навколо опорних вузлів, встановлені двоплечі важелі 22. Одні кінці важелів 22 є вільними, а другі (внутрішні) споряджені вертикальними штирями 23 з фіксаторами 24 довжини штирів 23. Нижні кінці штирів 23 споряджені гачками 25 для скріплення з диском утрамбовувача 18. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів працює таким чином. При відкритій заслінці 7 у отвір нижньої кришки 6 подають повітря усередину корпусу 1 пристрою. Попередньо знімають верхню кришку 3 та заповнюють топкову камеру 2 відходами, призначеними для спалювання. Відходи утрамбовують пошарово важким диском 18, який під'єднують штирями 23 до важелів 22, зсовуючи поступово фіксатори 24 у міру заповнення відходами топкової камери 2. Після закінчення процесу утрамбовування важкий механізм 6 демонтують, відходи підпалюють, встановлюють відбиваючий знак 17 та регулюють заслінкою 7 кількість повітря, яке надходить у подавач повітря по трубах 15 та у проміжок між ними. Закривають верхню кришку 3, крізь отвір, у який газохід 4 та скрубер 5 починає надходити піролізний газ. У скрубері 5 сітчастими фільтрами очищують газ від шкідливих речовин та дрібних решток (попелу). Гарячий газ трубопроводом 14 спрямовують у перфоровану ємність 11, у якій розміщені вологі відходи. Завдяки подачі крізь колектор 13 сушильного агента до відходів, останні підсушують для подальшого їх завантаження у топкову камеру 2 пристрою. Теплом, яке виділяється при піролізі палива, нагрівають воду у кільцеподібній ємності 10 для отримання гарячої води. Подавач повітря всередині топкової камери 2 розподіляє повітря на первинне й вторинне, при цьому вторинне повітря (між трубками 15) розподіляється від центру до периферії, чим сприяє процесу піролізу усієї маси відходів, а первинне повітря (всередині трубок 15) сприяє утворенню піролізного газу, який догоряє у топковій камері 2 та відводиться газоходом 4 з-під відбивного диска 17 завдяки наявності зазору між внутрішньою стінкою топкової камери 2 та периферією диска 17. У міру здійснення процесу піролізу у топковій камері 2 шар відходів спільно з дисками 17, 18 та трубками 15 і пружиною 16 опускаються донизу, процес піролізу закінчується. По закінченні процесу піролізу кришку 6 відкривають, попіл виважують, а процес спалення відновлюють (повторюють) щоразу в однаковій послідовності. 2 UA 98821 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів, що містить споряджений топковою камерою корпус із знімною кришкою і газоходом, при цьому у днищі корпусу виконаний отвір, а на зовнішній стінці корпуса змонтований водонагрівач, який відрізняється тим, що корпус споряджений додатково нижньою знімною кришкою та встановленою на зовнішній стінці корпуса камерою для сушіння відходів, а усередині корпусу змонтовано подавач повітря, виконаний у вигляді пакета охоплених пружиною стиску телескопічних трубок, розташованих еквідистантно по колу та з зазором одна відносно одної, при цьому над пакетом трубок розміщено вільно встановлений з зазором до внутрішніх стінок корпуса відбиваючий диск, а під диском кінематично зв'язаний з ним утрамбовувач відходів. 2. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів за п. 1, який відрізняється тим, що утрамбовувач відходів виконаний у вигляді спорядженого осьовим отвором розрахункової ваги диска з шипами на нижній його стороні. 3. Пристрій для одержання тепла при піролізі твердих побутових та/або промислових відходів за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що камера для сушіння відходів виконана перфорованою із спорядженими отворами для подачі теплового агента кільцевим колектором, розміщеним у її днищі. 3 UA 98821 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 4