| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU1795806
ПІЧ для спалювання РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ
Ім'я винахідника: Сиромятников В.М .; Баулін А.М .; Гусельцов Ю.М .; Савкін А.Є.
Ім'я патентовласника: Центр наукових досліджень та розробок "Інтеко"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1991.01.29
Винахід відноситься до переробки твердих горючих радіоактивних відходів методом спалювання. Метою винаходу є зменшення габаритів печі, підвищення економічності її роботи і підвищення безпеки для навколишнього середовища. Це досягається за рахунок того, що піч містить камери спалювання, камери допалювання золи і газів, що відходять, шлюзову камеру завантаження, а й пристрій для підведення палива і окислення, причому камери спалювання аксіально розташовані по периметру печі, а камера допалювання газів розташована коаксіально щодо камер спалювання і має лабіринтовий газохід. Кількість камер спалювання парне і дорівнює не менше чотирьох, причому кожні дві сусідні камери спалювання з'єднані з камерою допалювання газів різновисотних і різноспрямованими газовідвідними каналами.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до ядерної техніці і технології, а точніше до області переробки твердих горючих радіоактивних відходів методом спалювання.
Найбільш ефективно пропонований пристрій може бути використано на централізованих пунктах захоронення і в цехах ядерних підприємств, що мають установки для спалювання твердих горючих радіоактивних відходів.
Відома піч для спалювання твердих горючих радіоактивних відходів, що є вертикальну шахту, у верхній частині якої розміщена шлюзова камера, в середньої камера спалювання, забезпечена пристроями для підведення палива і окислювача, а й гратами, яка відділяє камеру спалювання від камери допалювання золи, розміщеної в нижній частині шахти і забезпеченою вузлом вивантаження золи. Поза шахти розміщена камера допалювання газів. Шахта і камера допалювання газів укладені в Повітроохолоджувальной корпус.
Недоліками відомого пристрою є великі габарити за рахунок вищевказаної компонування камер спалювання і дожига, а й підвищена небезпека роботи пристрою для навколишнього середовища за рахунок неефективного допалювання газів, а й реальної небезпеки проскока частини недопаленої газів через камеру допалювання за межі печі.
Відома і піч для спалювання твердих горючих радіоактивних відходів, що включає камеру згоряння, оснащений двома камерами допалювання газів, камеру допалювання золи, розміщені в одному корпусі. Піч і містить шлюзову камеру завантаження твердих горючих радіоактивних відходів, через яку відбувається завантаження відходів в камеру спалювання. Камери спалювання і допалювання газів і розміщені в одному корпусі.
Недоліком даного пристрою є його великі габарити і неекономічність роботи за рахунок наявності двох камер допалювання газів і підвищених витрат палива і окислювача на обігрів двох камер допалювання газів.
Найбільш близькою по технічній сутності до винаходу є піч для спалювання твердих горючих радіоактивних відходів, що складається з розміщених в одному корпусі шлюзовий камери, двох камер спалювання, забезпечених кожна своєю гратами, пристроями для підведення палива і окислювача, двох камер допалювання газів, сполучених кожна зі своєю камерою спалювання.
Недоліками даного пристрою є великі габарити, неекономічність роботи, а й підвищена небезпека пристрої для навколишнього середовища.
Неекономічність роботи пристрою обумовлена необхідністю витрачання палива і окислювача на підігрів обох камер допалювання газів, а й розміщенням каналів транспортування газів, що відходять від камер спалювання до камер допалювання газів по периферії корпусу печі, внаслідок чого мають місце значні теплові втрати, що в свою чергу підвищує витрата палива і окислювача на підігрів камер дожига. Підвищена небезпека роботи печі обумовлена потенційною можливістю проскакування частини недопаленої газів через камери допалювання особливо у випадках інтенсивного газоутворення при спалюванні відходів з високою швидкістю горіння. Підвищені габарити печі пов'язані з наявністю двох камер спалювання і двох камер дожига, рознесених один від одного.
Метою винаходу є зменшення габаритів печі, підвищення економічності та безпеки роботи.
Це досягається за рахунок того, що піч складається з корпусу, всередині якого аксіально розташовані камери спалювання, що мають загальну камеру допалювання золи. Кожна з камер спалювання є автономною і має пристрої для підведення палива і окислювача, а й забезпечена своєї гратами. Крім того, кожна з камер спалювання має свою шлюзову камеру завантаження. У центральній частині печі між камерами спалювання коаксиально розташована камера допалювання газів, що складається з внутрішнього і зовнішнього корпусів, які утворюють між собою лабіринтовий газохід. Внутрішній і зовнішній корпусу камери допалювання циліндричні, причому зовнішній корпус утворений теплоізоляційним матеріалом, що покриває з внутрішньої частини печі камери спалювання. Кожна з камер спалювання з'єднана з камерою допалювання газів газоходів, причому зазначені газоходи у кожних двох сусідніх камер спалювання рознесені по висоті і різноспрямовані таким чином, що рівень розташування газоходів, наприклад, у всіх парних камер спалювання розташований нижче рівня розташування газоходів всіх непарних камер спалювання, а рух газів в газоходах на різних рівнях різноспрямовано.
 |
 |
 |
На фіг. 1 представлений загальний фронтальний вид печі, розріз; на фіг. 2 перетин Б-Б на фіг. 1; на фіг. 3 перетин В-В на фіг. 1. Піч для спалювання радіоактивних відходів складається з корпусу 1, камери 2 дожига золи, колосникових грат 3 камери допалювання золи, камери 4 допалювання газів, що складається з внутрішнього циліндричного корпусу 5 і зовнішнього корпусу 6, утвореного із теплоизолирующего матеріалу. Камера 4 допалювання газів з'єднана газовідвідними каналами 7 з камерами 8 спалювання, причому газовідвідніканали 7 мають різну спрямованість і різну висоту розташування відносно один одного у кожних двох сусідніх камер 8 спалювання. Камери спалювання 8 розташовані аксіально, а камера допалювання газів 4 розташована коаксіально щодо камер 8 спалювання. Кожна з камер 8 спалювання забезпечена гратами 9, пристроєм для подачі палива і окислювача 10, а і шлюзовий камерою 11 для завантаження відходів. |
ПІЧ для спалювання РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ працює наступним чином
Після виведення печі на необхідний температурний режим спалювання здійснюють завантаження радіоактивних відходів через шлюзові камери 11 для завантаження відходів в камери 8 спалювання. Зольні продукти згоряння радіоактивних відходів через колосникові решітки 9 провалюються в камеру 2 дожига золи, де допалюються на колосникових решітці 3 камери 2 дожига золи. Відходять газоподібні продукти згоряння з камер 8 спалювання через газовідвідніканали 7 надходять в камеру 4 допалювання газів, де піддаються Спалювання. За рахунок різновисотних і різноскерованості розташування газоотводних каналів 7 відбувається турбулізація газових потоків в камері 4 допалювання газів, що, по-перше, інтенсифікує процес спалювання газів, що відходять, а по-друге, збільшує час перебування газів, що відходять у зазначеній камері, що сприяє ефективності їх дожига. Конструкція самої камери 4 допалювання газів (лабіринтовий газохід) і сприяє більш тривалому перебуванню допалюють газів в камері, підвищуючи ефективність їх дожига із зазначених вище причин. Крім того, коаксіальне розташування камери 4 допалювання газів щодо камер 8 спалювання, по-перше, не вимагає її спеціального обігріву, тобто теплові потоки від камер 8 спалювання, фокусуючись в центрі (по осі) печі, де розташована камера 4 допалювання газів, в достатній мірі забезпечують її обігрів, необхідний для ефективного допалювання газів, а по-друге, знижує габарити печі при одному і тому ж обсязі камер спалювання у заявляється пристрою і прототипу.
Остільки оскільки за рахунок більш ефективного допалювання газів в першу чергу містяться в них сажеобразних аерозолів знижується їх вміст у дожженних газах, в значній мірі підвищується і безпеку роботи печі. Це пояснюється тим, що сажеобразние продукти згоряння мають розгалужену питому поверхню, що сприяє досить міцному утриманню на цій поверхні радіонуклідів. Попадання таких сажеобразних радіоактивних продуктів в навколишнє середовище в свою чергу може привести до стійкого зараження місцевості в результаті їх випадання на різні поверхні разом з опадами. Крім того, в разі застосування різних систем очищення від газоподібних продуктів спалювання наявність зазначених аерозолів призведе до утворення вторинних радіоактивних відходів в обсягах більших, ніж в разі очищення газів з їх меншим вмістом, причому зазначені обсяги і необхідно захоронювати, що не буде в більшій мірі сприяти підвищення безпеки навколишнього середовища.
Порівняльні розрахунки показують, що вміст твердих аерозолів в газах у пропонованій печі в середньому в 1,5-1,7 рази нижче, ніж в газах, що утворюються в печі відомої конструкції прототипу.
Крім того, різноспрямованість газоотводних каналів створює взаємне гасіння швидкостей газових потоків, що рухаються з камер 8 спалювання, в камері 4 дожига газів, що знижує небезпеку проскока недопаленої газів при спалюванні в печі відходів з підвищеними швидкостями горіння, що і підвищує безпеку роботи печі для навколишнього середовища . Наявність парного, не менше чотирьох, кількості камер 8 спалювання обумовлено тим, що вказана кількість камер є мінімально необхідним для забезпечення прогріву камери допалювання газів таким чином, який забезпечує відсутність в камері 4 дожига газів непрогрітих зон, тобто вказану кількість служить для запобігання виникнення градієнта температур в зоні допалювання газів, а отже, і для запобігання можливого проскакування недопаленої газів за межі печі.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
ПІЧ для спалювання РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ, що містить корпус, який включає камери спалювання, шлюзову камеру завантаження відходів, а й камеру допалювання газів, і пристрій для підведення палива і окислювача, що відрізняється тим, що, з метою зменшення габаритів печі, а й підвищення економічності і безпеки роботи, піч містить парне, не менше чотирьох, кількість камер спалювання, кожна з яких має свою шлюзовий камерою завантаження відходів, причому камери спалювання аксіально розташовані по периметру корпусу печі, а камера допалювання газів розташована коаксіально щодо камер спалювання, і містить внутрішній і зовнішній циліндричні корпуси, що утворюють всередині камери допалювання газів лабіринтовий газохід, а камери спалювання з'єднані з камерою допалювання газів газовідвідними каналами, що мають різновисотних і різноспрямований рівні розташування у кожних двох сусідніх камер спалювання.
Версія для друку
Дата публікації 20.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.