Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов

Авторы патента:

Ефимов Николай Николаевич (RU)

Папин Владимир Владимирович (RU)

Безуглов Роман Владимирович (RU)

Дьяконов Евгений Михайлович (RU)

Добрыднев Денис Владимирович (RU)

Ведмичев Никита Александрович (RU)

F23G5/24 - с использованием вертикальной, преимущественно цилиндрической, камеры сгорания

Владельцы патента RU 2767578:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университете (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к области теплоэнергетики, касается комплексной утилизации различных горючих органических отходов, преимущественно твердых бытовых и промышленных, и может быть применено на частных объектах (мало- и многоэтажных домостроениях), а также на объектах практически всех отраслей промышленности, связанных с образованием горючих органических отходов. Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов содержит реактор в виде цилиндра, содержащий в нижней части колосниковую решетку, вентилятор, дымовую трубу. Реактор, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, с расположенным под ней выдвижным коробом для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха от вентилятора, загрузочное устройство в виде крышки расположено в верхней части реактора, утилизатор теплоты расположен на внешней поверхности дымовой трубы и имеет патрубок для подвода воды и патрубок для отвода подогретой воды, утилизатор вредных веществ расположен в верхней части дымовой трубы и утилизатора теплоты и включает патрубок для подвода чистой воды и патрубок для отвода загрязненной воды. Технический результат заключается в утилизации горючих органических отходов с утилизацией теплоты уходящих газов и их очисткой от вредным примесей. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, касается комплексной утилизации различных органических отходов, преимущественно твердых бытовых и промышленных, и может быть применено на частных объектах (мало- и многоэтажных домостроениях), а также на объектах практически всех отраслей промышленности, связанных с образованием горючих отходов.

Известен автоматизированный мобильный комплекс для термической утилизации твердых отходов (патент РФ №2456506, опубл. 20.07.2012, МПК F23G 55/24), содержащий шахтную печь, устанавливаемую вертикально в рабочем положении, и модулями измельчения твердых отходов, парогенераторного, брикетирования, очистки и охлаждения горючего газа, газодизель-генераторной установки (ГДГУ), топливной и водной цистерн, кислородной станции, расположенными на транспортных платформах, а шахтная печь смонтирована на отдельной транспортной платформе с возможностью ее перемещения из горизонтального положения при транспортировке в вертикальное по прибытии на место переработки твердых отходов.

Недостатками данного автоматизированного мобильного комплекса являются:

- высокая себестоимость системы;

- большое количество вспомогательных систем, снижающих надежность и эксплуатационные характеристики системы;

- высокая пожаро- и взрывоопасность, а также повышение капитальных затрат из-за потребности в цистерне с жидким топливом для запуска установки;

- большие массогабаритные показатели и потребность в грузовом автомобиле для транспортировки;

- необходимость в подводе энергии для работы модуля по измельчению отходов;

- необходимость в дополнительных погрузочных устройствах для загрузки измельченных отходов из-за неудобного расположения люка.

Прототипом изобретения принимается изобретение (патент РФ №2292515, опубл. 27.01.2007, МПК F23G 5/00) «Способ утилизации городских отходов и устройство, его обеспечивающее». Устройство для утилизации городских отходов содержит реактор с наружным теплоизолированным кожухом, размещенный в реакторе перфорированный загрузочный барабан с приводом, в котором расположен во внутреннем загрузочном объеме основной шнек, жестко связанный с одной стороны с приводом, а с другой стороны с барабаном. Наружные поверхности основного шнека и загрузочного барабана образуют между внутренней поверхностью реактора и барабаном пространство, в котором жестко расположен шнек (на барабане). Реактор выполнен с газоотводящими каналами, расположенными вдоль реактора, с одной стороны связанными с внутренним объемом реактора со стороны установки шнека, а с другой стороны с дымоходом, с горелками, установленными в реакторе со стороны загрузочного барабана, с загрузочным устройством и воздуховодами. Загрузочное устройство выполнено в виде двух поворотных полуконтейнеров, стенки которых, совместно с отходами, загружаемыми в них, постоянно перекрывают проем в реактор при повороте полуконтейнеров в период загрузки отходов в проем, на внутренней поверхности реактора установлены роликовые опоры, контактирующие с наружными поверхностями основного шнека и загрузочного барабана, шнек на наружной поверхности загрузочного барабана образует встречное направление по отношению к основному шнеку, а в дымоходе (у нас дымовая труба) смонтирован центробежный вентилятор, который засасывающим патрубком связан с воздушным объемом, образованным наружными поверхностями реактора с газоотводящими каналами и наружным кожухом, а нагнетательным патрубком - с воздуховодом, с горелками и эжектором, создающим разрежение в реакторе для удаления дымовых газов.

Недостатками данной схемы являются:

- громоздкость, невозможность применения для индивидуальных жилых домостроений частными потребителями;

- высокие затраты электрической энергии на работу шнекового механизма, особенно при утилизации твердых бытовых отходов;

- высокая стоимость единичной установки, ввиду чего они недоступны для массового покупателя.

Задача изобретения - эффективная работа установки по утилизации горючих органических отходов с утилизацией теплоты уходящих газов и очисткой их от вредных примесей.

Технический результат заключается в утилизации горючих органических отходов с утилизацией теплоты уходящих газов и их очисткой от вредным примесей.

Технический результат достигается за счет того, что индивидуальный автономный утилизатор органических отходов, содержащий вентилятор, дымовую трубу, реактор, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, содержащий в нижней части колосниковую решетку с расположенным под ней выдвижным коробом для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха от вентилятора, загрузочное устройство в виде крышки, расположенное в верхней части реактора, утилизатор теплоты, расположенный на внешней поверхности дымовой трубы и имеющий патрубок для подвода воды и патрубок для отвода подогретой воды, утилизатор вредных веществ, расположенный в верхней части дымовой трубы и утилизатора теплоты и состоящий из патрубка для подвода чистой и патрубка для отвода загрязненной воды.

Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов, содержащий вентилятор 2, дымовую трубу 6, реактор 1, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, в нижней части которой расположена колосниковая решетка 5 с размещенным под ней выдвижным коробом 3 для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха 4 от вентилятора 2. Загрузочное устройство в виде крышки 11 предназначено для загрузки отходов и периодической очистки стенок реактора 1 от шлака, налипающего на стенку реактора 1, и расположено в верхней части реактора 1. Утилизатор теплоты 8 предназначен для утилизации теплоты уходящих газов для нужд горячего водоснабжения потребителей и расположен на внешней поверхности дымовой трубы 6 и имеет патрубок для подвода воды 9 и патрубок для отвода подогретой воды 10. Утилизатор вредных веществ 7 расположен в верхней части дымовой трубы 6 и утилизатора теплоты 8 и состоит из патрубка для подвода чистой воды 12 и патрубка для отвода загрязненной воды 13.

Принцип работы индивидуального автономного утилизатора органических отходов заключается в следующем. В выдвижной короб 3 при открытой крышке 11 загружается бумага (либо другой материал с хорошей горючестью), после розжига в выдвижном коробе 3, на колосниковую решетку 5 загружаются отходы через крышку 11. После загрузки выдвижного короба 3 необходимо плотно закрыть крышку 11 и запустить вентилятор 2. При этом образующиеся в результате сжигания отходов газы направляются в атмосферу через дымовую трубу 6. Вентилятор 2 необходим для преодоления сопротивления слоя воды в утилизаторе вредных веществ 7, а также для интенсификации процесса горения сжигаемых материалов. В утилизатор вредных веществ 7 осуществляется подвод воды через патрубок подвода чистой воды 12 и патрубок отвода загрязненной воды 13. Отвод загрязненной воды обеспечивает устранение растворенных в воде вредных веществ из установки. Уходящие газы с вредными веществами барботируют через воду в утилизаторе вредных веществ 7 и задерживаются там, что обеспечивает утилизацию уходящих газов. Принцип работы утилизатора вредных веществ аналогичен принципу работы известного гидрозатвора. Далее очищенные уходящие газы выбрасываются в атмосферу.

Дополнительно на выходе из дымовой трубы 6 предусматривается утилизатор теплоты 8, размещенный на внешней поверхности дымовой трубы 6 и состоящий из патрубков подвода воды 9 и патрубка отвода подогретой воды 10. Утилизация теплоты обеспечивается за счет теплопередачи через стенку дымовой трубы 6 от горячих уходящих газов, образовавшихся в результате сжигания горючих органических отходов, к воде, подводимой через патрубок подвода воды 9. Таким образом, обеспечивается охлаждение уходящих газов и утилизация их теплоты.

Индивидуальный автономный утилизатор органических отходов, содержащий реактор в виде цилиндра, содержащий в нижней части колосниковую решетку, вентилятор, дымовую трубу, отличающийся тем, что реактор, выполненный в виде цилиндра, имеет суживающуюся нижнюю часть, с расположенным под ней выдвижным коробом для отгрузки золы и первоначального розжига, суживающаяся часть реактора имеет отверстия для подачи воздуха от вентилятора, загрузочное устройство в виде крышки расположено в верхней части реактора, утилизатор теплоты расположен на внешней поверхности дымовой трубы и имеет патрубок для подвода воды и патрубок для отвода подогретой воды, утилизатор вредных веществ расположен в верхней части дымовой трубы и утилизатора теплоты и включает патрубок для подвода чистой воды и патрубок для отвода загрязненной воды.

Изобретение относится к мусоросжигательным печам и может быть использовано для термического обезвреживания отходов, производимых жилищно-коммунальным комплексом, больницами, предприятиями торговли и общественного питания. Печь для термического обезвреживания отходов содержит корпус (1), разделенного колосниковой чашей (2) на камеру сгорания (3) и шлаковый отсек (4).

Газификатор // 2737656

Изобретение относится к системе коммунального хозяйства, энергетической и химической промышленности и может быть применено для уничтожения твердых бытовых и промышленных отходов, содержащих углеводородную составляющую для получения синтетического углеводородного газа, водорода и азота, которые, в свою очередь, могут быть использованы для выработки электроэнергии.

Автоматизированный энерготехнологический комплекс по глубокой переработке и утилизации несортированных твердых бытовых и промышленных отходов // 2724171

Изобретение относится к области переработки твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) текущего поступления в высокотемпературных печах шахтного типа. Техническим результатом является повышение эффективности, расширение функциональных возможностей.

Комплекс экологически чистой безотходной переработки твердых бытовых и промышленных отходов без предварительной сортировки и сушки // 2700134

Изобретение относится к теплоэнергетике, стройиндустрии и к области высокотемпературного сжигания твердых бытовых и промышленных отходов (ТБПО) в агрегатах барботажного типа и предназначено для осуществления высокоэффективного уничтожения непрерывного образующихся объемов жизнедеятельности человечества - твердых бытовых отходов (ТБО).

Способ сжигания твердых отходов // 2686560

Изобретение относится к средствам переработки твердых материалов огневым методом, а более конкретно к технологии автотермического процесса порционного сжигания твердых отходов в вертикальной двухкамерной печи при последовательном сепарировании твердых частиц в отходящем аэрозоле и нейтрализации в нем вредных газов по «мокрой» технологии.

Установка для сжигания твердых отходов // 2685720

Изобретение относится к средствам переработки твердых и жидких материалов огневым методом, а более конкретно к установкам, включающим вертикальную печь и устройства сепарирования твердых частиц отходящего аэрозоля и нейтрализации в нем вредных газов. Техническим результатом является более тонкая очистка отходящих газов после печи сжигания, при оптимизации распределения окисляющего воздуха, отбираемого из теплообменника, и повышение эффективности автоматического техпроцесса газоочистки.

Вертикальная печь // 2660966

Изобретение относится к устройствам для переработки твердых и вязкотекучих материалов огневым методом в вертикальных печах с отдельной камерой сгорания и предназначено для сжигания медицинских, промышленных и бытовых отходов. Техническим результатом является повышение функциональной надежности и эффективности безопасного сжигания твердых фрагментированных материалов при упрощении конструкции вертикальной печи.

Установка для термического разложения несортированных твердых бытовых отходов // 2433344

Изобретение относится к устройствам для термического разложения твердых бытовых отходов (ТБО) и может быть использовано в народнохозяйственном комплексе для обезвреживания и уничтожения отходов. .

Способ и оборудование пиролиза цельной автомобильной покрышки // 2358002

Устройство для сжигания твердых отходов // 2347141

Изобретение относится к области утилизации твердых бытовых отходов путем их сжигания. .

Установка для плазмотермической переработки отходов // 2772320

Изобретение относится к области утилизации отходов и может быть использовано в промышленности, коммунальном хозяйстве при переработке отходов различного состава и агрегатного состояния. Технический результат – повышение эффективности переработки отходов, упрощение конструкции установки, упрощение ее обслуживания, уменьшение энергозатрат на процесс пераработки отходов. Установка для плазмотермической переработки отходов содержит последовательно соединенные патрубками печной агрегат, камеру дожига, дымосос и выхлопную трубу. Печной агрегат выполнен в виде цилиндра, вертикально расположенного внутри футерованного корпуса, снабженного крышкой и дверным блоком с технологическим отверстием для поступления воздуха, и разделен на верхнюю и нижнюю рабочие камеры подставкой. На подставке жестко закреплена колосниковая решетка в виде усеченного конуса, состоящего как минимум из 12 лопаток с вертикальным углом наклона 8-24 градуса, зафиксированных вверху на круглой пластине, закрывающей усеченную часть колосниковой решетки, а внизу соединенных металлическим кольцом. Причем верхняя рабочая камера соединена с нижней рабочей камерой как минимум четырьмя патрубками, а нижняя рабочая камера оснащена отверстием для вывода зольного остатка. Входное отверстие патрубка, соединяющего камеру дожига и дымосос, находится в нижней четверти камеры дожига. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.