початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2133409

ПІЧ для спалювання ДЕРЕВНИХ ВІДХОДІВ

Ім'я винахідника: Свинарьов Борис Михайлович
Ім'я патентовласника: Свинарьов Борис Михайлович
Адреса для листування: 194044, Санкт-Петербург, ул.Смолячкова 13, корп.2, Свинарьовим Борису Михайловичу
Дата початку дії патенту: 1995.06.21

Піч для спалювання деревних відходів містить завантажувальний бункер, теплообмінний пристрій, димосос, вертикальну шахту з перфорованої нижньою частиною, забезпечену одним або декількома перфорованими склянками і пристроєм для запобігання сводообразовании. Склянки розташовані вертикально і спираються відкритою частиною на колосникові грати Камера допалювання виконана кільцеподібного поперечного перерізу, обмежена всередині стінкою вертикальної шахти, зовні - підігрівником вторинного повітря, виконаним у вигляді двох вертикальних колекторів з горизонтальними кільцями труб між ними. Один з колекторів забезпечений соплами для подачі нагрітого вторинного повітря в камеру спалювання. Технічний результат: підвищення ефективності роботи печі.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до пристроїв для спалювання різних деревних відходів, таких, як тирса, кора, дрова, що утворюються в великих кількостях на підприємствах, пов'язаних з переробкою деревини в лісозаготівельної, деревообробної, целюлозно-паперової та інших галузях промисловості і може бути використана в цих галузях, як складова частина установок для вироблення тепла (теплогенераторів).

На підприємствах зазначених вище галузей постійно накопичуються в великих кількостях деревні відходи, що не користуються попитом і різко порушують екологічний баланс в районах їх поховання.

Рішення проблеми спалювання деревних відходів дозволить не тільки істотно поліпшити екологічну обстановку, але і отримати дешеву теплову енергію.

В даний час відомо досить велика кількість печей для спалювання різних видів відходів, в тому числі вологих низькокалорійних, якими є деревні відходи (Богушевская К.К., Термічні методи знешкодження відходів, Л., Хімія, 1975, 150 с, Арзамасова З.А . Санітарна очистка міст, М., Стройиздат, 1966, 220 с.).

Основною характеристикою будь-печі, як теплогенератора, є питома з'їм тепла з 1 м ² поду печі (теплове напруга) q _уд (Ккал / м ^2).

Основними елементами печей для спалювання відходів є: завантажувальний бункер з пристроєм для запобігання сводообразовании, решітка, камера допалювання, підігрівач вторинного повітря, теплообмінник для вироблення тепла шляхом нагрівання теплоносія відходять з печі димовими газами, димосос і вентилятор.

Відома топка для спалювання деревних відходів (Авторське свідоцтво 1296789, кл. F 23 G 7/00, 1987), в якій деревні відходи попередньо пресуються, що значно ускладнює конструкцію і знижує надійність її роботи.

Відома топка для спалювання твердих побутових відходів (Авторське свідоцтво 1756741, кл. F 23 G 5/00, 1992), в якій є бункер з лійкою, завантажувач палива, валковая решітка з міжвалкового ущільнювачами, системи подачі повітря до валянням, шлаковигружателі.

Недоліками цієї печі є громіздкість, складність в управлінні і ненадійність через можливість забивання повітряних отворів в валках.

В установці для піролізу відходів (Авторське свідоцтво 877236, кл. F 23 G 5/027, 05.11.87), що включає вертикальну шахту з бункером, камери згоряння і допалювання з розташованим в останній підігрівником вторинного повітря або піролізних газів, теплообмінник і димосос, істотним недоліком є ​​зниження інтенсивності процесу підсушування відходів у вертикальній шахті через відносно невисоких температур стінок шахти, розташованих поза зоною горіння або дожигания газів. Крім того, підігрівач вторинного повітря, виконаний змієвидного типу, вимагає для свого розміщення збільшення обсягів установки.

Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованої є піч (RU патент 2015450, кл. F 23 B 1/38, 30.06.94) для спалювання деревних відходів. Вона складається з опускний шахти, камери згоряння з колосникових гратами і камери допалювання.

У цій печі відходи з шахти потрапляють на колосникові грати, крізь яку продувається первинне повітря, що проходить крізь шар відходів, підсушує і запалює їх. Незгорілі частки допалюються на допоміжній дожігательной решітці шляхом пропуску крізь неї нагрітого вторинного повітря, а незгорілі газоподібні продукти допалюються в камері допалювання. Після цього димові гази проходять через газовипускное вікно і далі викидаються в атмосферу.

Дана піч має наступні недоліки. Процес підсушування відходів в шахті є малоефективним через те, що стінки її мають низьку температуру (на частини периметра шахти стінки її взагалі мають температуру, приміщення, де знаходиться піч). Тому основний обсяг сушіння відбувається на колосникових гратах, що зменшує робочий об'єм камери згоряння і відповідно, знімання. Товщина шару відходів на колосникових решітці сильно обмежена можливостями втрати напору первинного повітря, подоланні димососом, зменшується кількість первинного повітря, що продувається крізь шар відходів і відповідно, знижується процес інтенсивності горіння і знімання. Крім того, розташування камери допалювання окремо від шахти призводить до збільшення габаритів печі.

Таким чином, малоефективний процес сушіння відходів в шахті, обмеження товщини шару відходів, конструктивні рішення по розміщенню камери допалювання призводять до зниження кількості спалюваних деревних відходів, збільшення габаритів печі і як наслідок, до зменшення теплової потужності (теплос'ема) печі і зниження ефективності її роботи в цілому .

Мета пропонованого винаходу - підвищення ефективності роботи печі, т. Е. Збільшення теплос'ема і зменшення габаритів.

Поставлена ​​мета досягається тим, що піч містить завантажувальний бункер, теплообмінний пристрій і димосос, шахта виконана вертикальної з перфорованої нижньою частиною, забезпеченою одним або декількома перфорованими склянками, розташованими вертикально і спираються відкритою частиною на колосникові грати, і з пристроєм для запобігання сводообразовании, а камера дожигания виконана кільцеподібного поперечного перерізу, обмеженою всередині стінкою вертикальної шахти, а на периферії - підігрівником вторинного повітря, виконаним у вигляді двох вертикальних колекторів з горизонтальними кільцями труб між ними, причому один з колекторів забезпечений соплами для подачі нагрітого повітря в камеру спалювання.

На фіг. 1 (а, б) зображена пропонована піч для спалювання деревних відходів, поздовжній і поперечний розріз. Піч містить завантажувальний бункер 1; вертикальну шахту 2 з пристроєм 3 для запобігання сводообразовании - деревних відходів. Внизу вертикальна шахта закрита гратами 4, на яку спирається відкритою частиною перфорований стакан 5 (вісь склянки розташована вертикально). Нижня частина вертикальної шахти 2 забезпечена перфорацією. Простір між перфорованими стінками склянки 5 і шахти 2 утворює камеру згоряння. Зовні нижньої перфорованої частини шахти 2 розташована порожнина кільцеподібного поперечного перерізу, що представляє собою камеру допалювання 6, обмежену всередині перфорованої стінки шахти 2, а по периферії - підігрівником вторинного повітря, виконаним у вигляді двох вертикальних колекторів 7 і 8 з горизонтальними кільцями труб 9 між ними. Один з колекторів 8 забезпечений соплами 10, розташованими таким чином, що їх осі спрямовані всередину камери допалювання 6, т. Е. В зазор між стінками вертикальної шахти і іншого колектора. Зовні камера 6 закрита теплоізоляцією 11, а всередині має перегородку 12. Крім того, піч має теплообмінник 13 для нагріву теплоносія, димосос 14 і розпалювальний пальник 15.

Піч працює наступним чином. Деревні відходи після завантаження в бункер 1 надходять у вертикальну шахту 2 і заповнюють її всю до колосникових грат 4. Чи включається пристрій 3, що запобігає сводообразовании в шахті. Після включення димососа 14 в камері допалювання 6 створюється розрідження і первинне повітря через колосникові грати 4 і перфорацію склянки 5 починає фільтруватися крізь шар деревних відходів, що знаходяться між стінками склянки і вертикальної шахти. В період запуску печі включається пальник 15, що дає початкове тепло. Деревні відходи, що знаходяться в нижній частині (перфорованої) шахти 2, тобто в камері згоряння, починають підсихати і горіти. Пальник 15 після початку процесу горіння відключають, включають джерело вторинного повітря (наприклад, вентилятор), який подають в колектор 2.

При сталому режимі сушка відходів починається в зоні, розташованій вище камери згоряння, тобто вище склянки 5, а в самій камері згоряння процес горіння поєднується з піролізом деревини, тобто з виділенням горючих газоподібних продуктів, які крізь перфорацію шахти 2 надходять в камеру допалювання 6, де змішуються з гарячим вторинним повітрям, що поступає в неї з сопел 10 колектора 8 і догорають, підтримуючи температуру в камері 6, а отже, і нижній частині стінки шахти 2 в межах 900-1000 ^{o C.} Утворені в результаті в камері 6 димові гази через теплообмінник 13 і димосос 14 викидаються в атмосферу або йдуть на очистку. В теплообмінника 13 димові гази віддають тепло теплоносія, яким може бути повітря або вода, що подаються в нього нагнітачами. Зола, що залишається після згоряння деревних відходів, провалюється крізь колосникові грати і віддаляється.

Наявність перфорованого склянки 5 і перфорації стінки нижньої частини шахти 2 дозволяє створити практично будь-який необхідний обсяг камери згоряння, т. Е. Простору, де здійснюється фільтрація первинного повітря крізь шар деревних відходів. Для цього необхідно варіювати лише висотою перфорованого склянки 5 і, відповідно, висотою перфорації в нижній частині стінки шахти 2 або кількістю склянок 5. Схематично вплив наявності склянки 5 на розміри утворюється камери згоряння представлено на фіг. 2.

Таким чином, пропоноване конструктивне рішення дозволяє здійснювати процес спалювання відходів тільки у вертикальній шахті, на відміну від прототипу по пат. 2015450 і установки по а.с. 877236, де відходи після шахти розсипаються тонким шаром на колосникових решітці. Це істотно скорочує габарити печі і підвищує продуктивність її, тобто питома знімання q _уд.

Завдяки кільцеподібної формі поперечного перерізу камери допалювання 6 стінки нижньої частини шахти 2 по всьому периметру, на відміну від прототипу знаходяться в зоні інтенсивного нагріву (900-1000 ^{o C).} Це сприяє швидкій сушці відходів, що надходять в нижню частину вертикальної шахти 2. Кільцеподібна форма камери допалювання 6 і наявність у одного з колекторів сопел 10, що дозволяють вдувати вторинне повітря в камеру 6 таким чином, що гази всередині останньої рухаються по висхідній спіралі, з великою швидкістю омиваючи витки труб підігрівача вторинного повітря (ця швидкість визначається поперечними розмірами камери 6 і витратою вторинного повітря), дозволяють інтенсифікувати процес нагріву вторинного повітря, на відміну від нагрівача газів в установці по а.с. 877236, що знаходиться в зоні малих швидкостей димових газів. Крім того, кільця труб 9 підігрівача вторинного повітря крім прямого призначення (підігрівати повітря) є і силовим конструктивним елементом, що створює периферійну стінку камери допалювання 6. Все це і сприяє підвищенню теплос'ема q _уд. і зниження габаритів пропонованої печі.

Пропонована піч згідно з наведеним вище опису була розроблена і виготовлена ​​на підприємстві "ИНТЕРМ" і в даний час знаходиться в дослідній експлуатації.

У таблиці представлені порівняльні характеристики пропонованої печі і діючих як зарубіжних, так і вітчизняних печей, які є аналогами прототипу.

Примітка. Дані отримані шляхом обстеження печі, встановленої на Виборзькому целюлозно-паперовому комбінаті. Ленінградська область. Таким чином, пропонована піч значно ефективніше діючих сучасних печей. Крім того, завдяки інтенсифікації процесу сушіння і горіння відходів в пропонованої печі, вона може переробляти деревні відходи практично будь-якої вологості (до 80%), в той час, як одна з кращих зарубіжних печей для спалювання кори (АТ "Оутокумпу" -Фінляндія) використовує попередньо отжатую до вологості 50-55% кору, для чого необхідно мати потужне підготовче провадження. В даний час в ПО "ИНТЕРМ" розроблені робочі проекти і виготовляються печі для спалювання деревних відходів тепловою потужністю від 0,5 до 10,0 Гкал / год.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Піч для спалювання деревних відходів, що містить шахту, камеру згоряння, колосникові грати, камеру допалювання, що відрізняється тим, що вона містить завантажувальний бункер, теплообмінний пристрій і димосос, шахта виконана вертикальної з перфорованої нижньою частиною, забезпеченою одним або декількома перфорованими склянками, розташованими вертикально і спираються відкритою частиною на колосникові грати, і з пристроєм для запобігання сводообразовании, камера допалювання виконана кільцеподібного поперечного перерізу, обмеженою всередині стінкою вертикальної шихти, а на периферії - підігрівником вторинного повітря, виконаним у вигляді двох вертикальних колекторів з горизонтальними кільцями труб між ними, причому один з колекторів забезпечений соплами для подачі нагрітого вторинного повітря в камеру спалювання.

Версія для друку
Дата публікації 20.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів