Модульная циклонная камера по очистке дымовых газов

Авторы патента:



Владельцы патента RU 2791525:

Хиль Андрей Юрьевич (RU)

Изобретение относится к установкам для сжигания органических отходов и предназначено для дожигания и очистки от пыли дымовых газов. Дожигатель для дожигания дымовых газов содержит вертикальный цилиндрический корпус с расположенной в нем камерой сгорания в виде вертикальной цилиндрической трубы, патрубок для подачи дымовых газов из топки, горелочное устройство, расположенное внизу дожигателя, колпак, расположенный с зазором над камерой сгорания, обеспечивающий поворот дымовых газов на 180° на выходе из камеры сгорания и отвода газа между колпаком и корпусом дожигателя в дымовую трубу, при этом длина колпака больше ширины выходного отверстия в нижней части колпака. Дожигатель устанавливается непосредственно над топкой, горелочное устройство для подогрева дымовых газов до температуры более 1000°С расположено на входе в камеру сгорания, скорость потока дымовых газов в камере сгорания поддерживают не более 3-5 м/с, а скорость потока дымовых газов после поворота при движении его вниз поддерживают не более 2 м/с, на выходе дожигателя на его корпусе установлен линзовый компенсатор, а корпус дожигателя покрыт муллитокремнеземными матами толщиной 100 мм. Технический результат - повышение эффективности очистки дымовых газов от вредных компонентов: золы, сажи, смолистых веществ и органических соединений. 2 ил.

 

Изобретение относится к установкам для сжигания органических отходов и предназначено для дожигания и очистки от золоуноса, сажи, смолистых веществ и других углеродсодержащих соединений в дымовых газах.

Известна установка для высокотемпературного уничтожения отходов, включающая в себя устройство загрузки, камеру сжигания отходов, камеру дожигания дымовых газов, циклон для очистки дымовых газов от пыли, дымовую трубу и систему автоматизированного управления (Патент РФ № 2352861, Бюл. №11 от 20.04.2009). Однако камера дожигания дымовых газов и циклон для очистки дымовых газов от пыли выполнены раздельно как самостоятельные аппараты, что приводит к увеличению массогабаритных характеристик установки и ее стоимости.

Известно устройство циклона для очистки газов от пыли, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с отверстием для удаления пыли, патрубок для подачи запыленного газового потока, расположенный тангенциально к корпусу и выхлопную трубу для удаления очищенного газа (Патент РФ на полезную модель № 63712, Бюл. №16 от 10.06.2007). Однако данное устройство не позволяет осуществлять глубокую очистку газа от вредных компонентов за счет их дожигания при высокой температуре.

Известна установка для очистки промышленных газовых выбросов от пыли, содержащая циклон, к выходу которого присоединено эжектирующее средство в виде пылевого вентилятора (Заявка на изобретение РФ № 2007109489, Бюл. №26 от 20.09.2007). Недостатком данного технического решения является то, что использование пылевого вентилятора в качестве эжектора приводит к необходимости дополнительных затрат электроэнергии на привод вентилятора, увеличивает габаритные характеристики и стоимость всей установки.

Известно устройство аппарата для сжигания промышленных отходов, содержащее цилиндрическую футерованную камеру сгорания с горелочным устройством и тангенциально присоединенный патрубок для подачи отходов, патрубком для подачи воздуха и отверстием для удаления продуктов сгорания (А.с. № 1605092, Бюл. №41 от 7.11.90). Однако данная установка не позволяет осуществить очистку дымовых газов от несгоревших мелкодисперсных фракций топлива.

Известна циклонная топка для сжигания недожога топливно-воздушной смеси, содержащая цилиндрическую камеру сгорания с тангенциальными соплами подачи топлива и воздуха и аксиальным выходным окном для дымовых газов (А.с. № 1241020, Бюл. №24 от 30.06.86). Однако данная установка не имеет системы очистки дымовых газов от пыли и системы охлаждения камеры сгорания, что приводит к значительному утяжелению конструкции установки из-за большой массы футеровки.

Известна циклонная топка для сжигания мелкодисперсных сред, включающая в себя горизонтальную цилиндрическую футерованную камеру сгорания с воздушной рубашкой, воздух в которую подается через тангенциально присоединенный патрубок, внутреннюю цилиндрическую вставку с выходным окном, образующую с боковой поверхностью камеры сгорания кольцевой канал, и горелочное устройство (А.с. № 1218245, Бюл. №10 от 15.03.86). Однако данная циклонная топка предназначена для сжигания мелкодисперсных топлив и не может быть использована для дожигания парогазовых выбросов и дымовых газов.

Известна установка для дожигания парогазовых выбросов, содержащая вертикальный цилиндрический футерованный корпус с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенными к нему горелочным устройством, патрубком для подачи загрязненных газов, патрубком подачи воздуха и выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса (А.с. № 1778447, Бюл. №44 от 30.11.92). Однако данная установка не имеет системы очистки дымовых газов от пыли и системы охлаждения камеры сгорания, что приводит к необходимости наличия более толстого слоя футеровки и значительно утяжеляет установку из-за большой массы футеровки.

Известно устройство - циклонная камера для дожигания дымовых газов, содержащая вертикальный цилиндрический футерованный корпус с расположенной в нем камерой сгорания, тангенциально присоединенными к нему горелочным устройством, патрубком для подачи загрязненных газов, патрубком подачи воздуха, и выходное отверстие для дымовых газов, расположенное в центральной верхней части корпуса, отличающаяся тем, что снабжена люком для удаления твердых частиц и пыли в нижней части корпуса, воздушной рубашкой, расположенной снаружи корпуса, выходной трубой, тангенциально присоединенными в верхней части корпуса патрубком для подачи дымовых газов и горелочным устройством, тангенциально присоединенным в нижней части воздушной рубашки патрубком для подачи воздуха, цилиндрической футерованной вставкой с центральным каналом, соединяющим нижнюю часть камеры сгорания с выходной трубой, и имеющей кольцевую внутреннюю воздушную полость, внизу связанную с нижней частью воздушной рубашки через металлические каналы, а наверху с выходной трубой для удаления дымовых газов, наконечником в виде усеченного конуса, расположенным в верхней части цилиндрической вставки, эжекторным устройством, образованным внутренней поверхностью выходной трубы и внешней поверхностью наконечника, при этом горелочное устройство расположено в патрубке для подачи дымовых газов, а между наружной стенкой цилиндрической вставки и внутренней боковой поверхностью корпуса образован кольцевой канал для тангенциального вращения сжигаемых дымовых газов Патент РФ №2479791.

Наиболее близким аналогом изобретения является US 3930802 INDUSTRIAL WASTE GAS INCINERATOR от 06.01.1976. Устройство для окисления остаточных горючих углеводородов в потоке дымовых газов, состоящий: вертикальный корпус, имеющий внутреннюю часть нижней торцевой стенки, облицованную жаростойким огнеупором, образующую камеру сгорания, и имеющую нижнюю стенку с центральным отверстием, определяющую нижний предел горения, камера; средство впуска дымовых газов, включающее в себя горизонтально расположенный выступ с центральным отверстием, лежащий под упомянутым кожухом в опорном отношении, и стенки, отходящие от упомянутого выступа, для образования камеры дымовых газов, сообщающейся с камерой сгорания; горелочное средство в камере дымовых газов; внутреннюю трубчатую втулку из жаропрочного огнеупорного материала, соосную с отверстием в нижней стенке кожуха и расположенную внутри огнеупорной стенки камеры сгорания, образуя между ними кольцевую зону расширения; средство перегородки, находящееся над указанной внутренней трубчатой втулкой, для обеспечения начального осаждения и нисходящего потока газов и увлеченных твердых частиц, причем указанное средство перегородки включает в себя перевернутый, как правило, U-образный в поперечном сечении элемент, образованный из жаропрочного огнеупорного материала, свободно окружающего верхнюю концевую часть указанной втулка и множество вертикально расположенных лопастей из огнеупорного материала, разнесенных по окружности, расположенных между указанной нижней стенкой и указанным перевернутым элементом для поддержки последнего; и средство для подачи избыточного воздуха для горения в зону расширения и ее нижний по потоку концевой участок, включающий множество разнесенных по окружности радиальных вставок, расположенных между указанным горизонтальным уступом и опорной поверхностью указанной нижней стенки. Устройство дополнительно содержит сетчатый колпачок, окружающий верхнюю концевую часть упомянутого корпуса.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности очистки дымовых газов от вредных компонентов за счет их дожигания при высоких температурах в турбулентном режиме горения и одновременной очистке дымовых газов от пыли, сажи и золы за счет инерционного движения частиц по отношению к газовому потоку и отвода газа между колпаком и корпусом дожигателя в дымовую трубу, который поднимается вверх после выхода из под отражательного колпака дожигателя. Кроме того, дожигатель может быть составной частью трубы и устанавливаться непосредственно над топкой.

Для достижения данного технического результата дожигатель устанавливается на выходе из топки. Дожигатель для дожигания дымовых газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, с расположенной в нем камерой сгорания в виде вертикальной цилиндрической трубы, изготавливается из высокотемпературной нержавеющей стали и устанавливается непосредственно на топку. Диаметр трубы камеры сгорания подбирается таким, чтобы скорость потока дымовых газов не превышала 3-5 м в сек. Над трубой, в верхней части устанавливается колпак для разворота потока газа в обратном направлении, при этом скорость движения потока газа вниз не должна превышать 2 м в сек, что обеспечивает незначительное газодинамическое сопротивление дожигателя. При этом длина колпака больше ширины выходного отверстия в нижней части колпака. После разворота дымовых газов в нижней части колпака они поднимаются вверх со скоростью не более 3-5 м в сек. Дожигатель, как и циклон работает по принципу инерционного отделения твердых части от дымовых газов. Низкая скорость движения потока (не боле 2 м в сек.) при движении вниз позволяет отделить от газа даже мелкие частицы золы и направить вниз дожигателя. По мере накопления твердых частиц в нижней камере дожигателя они удаляются при помощи пылесоса через специальные отверстия.

Большой объем дожигателя обеспечивает значительное время (более 1 сек) нахождения частиц сажи и других веществ в горячей зоне (до 1000-1200°С) для их полного окисления до диоксида углерода. Избыток кислорода определяется при помощи датчика и прибора, что позволяет поддерживать высокую температуру в зоне дожига. Сверху корпус дожигателя закрывается муллит кремнеземными матами общей толщиной 100 мм для обеспечения минимальных тепловых потерь от поверхности дожигателя, что обеспечивает сохранение высокой температуры порядка 1000°С.

Дожигатель может быть составной частью трубы с теплообменником и собственно трубой на выходе для обеспечения необходимой высоты для рассеяния дымовых газов после очистки. Теплообменник обеспечивает подогрев воздуха для поддува его в топку с более высокой температурой, чем температура окружающего воздуха (функция экономайзера) Фиг. 2.

Введение в состав дожигателя дымовых газов горелочного устройства, расположенного внизу дожигателя, позволяет за счет предварительного прогрева дожигателя более 200°С исключить отложение смолистых веществ на стенках дожигателя при растопке печи для утилизации мусора. А также обеспечить высокую температуру в дожигателе для исключения выброса черного дыма на начальной стадии росжига топки. Таким образом, дожигатель выполняет функцию циклона для удаления твердых частиц и обеспечивает дожиг сажи, смолистых веществ за счет высокой температуры и значительного времени нахождения дымовых газов в горячей зоне дожигателя.

На Фиг. 1 изображено устройство циклонной камеры для дожигания дымовых газов. Дожигатель для дожигания дымовых газов состоит из патрубка - 1 для подвода дымовых газов из топки, который является входом в камеру сгорания, колпака для разворота дымовых газов на 180° - 2, расположенного внутри корпуса - 3, линзового компенсатора - 4 и горелочного устройства - 5 для нагрева воздуха до высокой температуры (более 1000°С). Движение дымовых газов схематично показано стрелками. Дожигатель для дожигания дымовых газов, содержащих СО, смолистые вещества и сажу работает следующим образом.

Загрязненные дымовые газы после сжигания различных видов отходов подаются внутрь чрез подводящий от топки патрубок 1 в камеру сгорания. Горелочное устройство 5, расположенное внизу дожигателя. Загрязненные дымовые газы попадают в факел горелочного устройства 6, в результате чего при высокой температуре (свыше 1000°С) начинается процесс интенсивного горения сажи и смолистых (органических) веществ в дымовых газах. Продукты горения сжигаемых дымовых газов контактируют с расклеенным корпусом колпака, что обеспечивает дополнительный эффект для сжигания всех компонент дымовых газов, и разворачиваются вниз. При этом твердые частицы золы набирают скорость и по инерции двигаются в нижнюю часть дожигателя, а дымовые газы поднимаются вверх. При этом происходит отделение твердых частиц от газа.

Дымовые газы после выхода из под колпака движутся вверх в трубу, в которой может быть установлен теплообменник для подогрева атмосферного воздуха перед подачей в топку - Фиг. 2.

Корпус дожигателя закрывается теплоизоляцией для уменьшения теплопотерь при высокой температуре стенки до 1000°С. Корпус дожигателя изготавливается из нержавеющей стали с рабочей температурой более 1000°С.

Преимущества дожигателя перед циклоном:

1) циклон затруднительно изготовить без использования футеровки из-за расширения металла при высокой температуре более 1000°С. Для дожигателя увеличение диаметра при нагреве не является критичным, а удлинение по вертикали компенсируется линзовым компенсатором;

2) поскольку скорость дымовых газов при развороте после выхода из под колпака не более 2 м в сек, то это позволяет более эффективно осадить частицы золы в нижнюю часть дожигателя, чем в циклоне, где скорость дымовых газов в центральной вертикальной трубе порядка 3,5-4 м в сек;

3) в связи с низкой скоростью газового потока существенно меньше газодинамическое сопротивление дожигателя, чем у циклона;

4) существенно больший объем дожигателя по сравнению с циклоном обеспечивает более длительное нахождение дымовых газов в горячей зоне. Что обеспечивает более полное сжигание всех вредных компонент;

5) дожигатель можно устанавливать непосредственно над топкой, а циклон обязательно должен быть в стороне для тангенциальной подачи дымовых газов;

6) простота конструкции дожигателя и возможность встраивать в дымовую трубу обеспечивает существенное снижение затрат на изготовление оборудования по сравнению с аналогами.

Дожигатель для дожигания дымовых газов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с расположенной в нем камерой сгорания в виде вертикальной цилиндрической трубы, патрубок для подачи дымовых газов из топки, горелочное устройство, расположенное внизу дожигателя, колпак, расположенный с зазором над камерой сгорания, обеспечивающий поворот дымовых газов на 180° на выходе из камеры сгорания и отвода газа между колпаком и корпусом дожигателя в дымовую трубу, при этом длина колпака больше ширины выходного отверстия в нижней части колпака, отличающийся тем, что дожигатель устанавливается непосредственно над топкой, горелочное устройство для подогрева дымовых газов до температуры более 1000°С расположено на входе в камеру сгорания, скорость потока дымовых газов в камере сгорания поддерживают не более 3-5 м/с, а скорость потока дымовых газов после поворота при движении его вниз поддерживают не более 2 м/с, на выходе дожигателя на его корпусе установлен линзовый компенсатор, а корпус дожигателя покрыт муллитокремнеземными матами толщиной 100 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бытовой топливоиспользующей аппаратуре и может быть использовано в газовых проточных и емкостных водоподогревателях, отопительных аппаратах для нужд отопления, водоснабжения квартир в жилых домах и помещениях производственного назначения. Котел отопительный газовый состоит из прямоугольного шкафа с теплой защитой и кожухом, внутри которого расположены топка с грелкой, теплообменник и патрубок выхода продукта сгорания через внешнюю стенку помещения, установленный вертикально и содержащий конусообразный насадок с криволинейными плоскостями и направляющими и закручивающими ребрами, кассету с адсорбирующим веществом, герметично установленную в патрубке выхода продуктов сгорания между кожухом прямоугольного шкафа с теплой защитой и внутренней поверхностью внешней стенки помещения.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для очистки дымовых газов теплогенераторов крышных котельных и систем квартирного отопления от вредных примесей. Технический результат: повышение надежности и эффективности санитарной приставки.

Настоящее изобретение относится к устройству и установке для очистки дымовых газов. Устройство содержит корпус циркуляции дымового газа, внутри которого установлен фильтр, имеющий вертикальные фильтрующие рукава, и катализатор с канальной структурой, каналы которого имеют гидравлический диаметр менее 6 мм, при этом подлежащие очистке дымовые газы проходят через фильтрующие рукава и затем через катализатор.

Изобретение относится к устройству и способам удаления загрязнений, таких как оксиды азота, оксиды серы, частицы, тяжелые металлы и кислые газы, из технологических газовых потоков. Способ включает подачу технологического газового потока на впуск горизонтального разбрызгивающего скруббера мокрой очистки, деление технологического газового потока у впуска скруббера без какого-либо физического препятствия в скруббере по длине скруббера от впуска до выпуска на множество технологических газовых потоков, разделенных друг от друга, подачу озона в контакт с выбранными потоками из отделенных газовых потоков в скруббере или ниже по потоку от скруббера для окисления загрязнений, в частности для обработки заданной в процентах доли технологического газового потока, поступающего в скруббер, удаление окисленных загрязнений либо из выбранных отделенных газовых потоков и объединение выбранных отделенных газовых потоков, по меньшей мере по существу, не содержащих загрязнений, с остальными отделенными газовыми потоками, содержащими загрязнения, либо после объединения выбранных отделенных газовых потоков с остальными отделенными газовыми потоками из объединенного газового потока.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к хвостовому оборудованию котельных установок, и может быть использовано в процессах очистки дымовых газов от вредных примесей и утилизации их тепла. В корпусе комплексного коррозионноустойчивого воздухоподогревателя по ходу газа расположен воздухоподогреватель–электрогенератор, внутри которого устроены продольные вертикальные гофрированные перегородки с горизонтальными гофрами, термоэмиссионные элементы соединены в ряды, устроенные таким образом, что верхние и нижние спаи нескольких параллельных рядов каждого термоэмиссионного элемента соединены между собой параллельно секционными коллекторами, представляющими собой пластины, выполненные из металла с высокой электропроводностью, покрытые снаружи слоем материала–диэлектрика, в отверстия которых вставлены верхние и нижние спаи термоэмиссионных элементов, образуя вышеупомянутые теплоэлектрические секции, нижние крайние секционные коллекторы каждой пары теплоэлектрических секций соединены между собой перемычкой, верхние крайние секционные коллекторы каждой теплоэлектрической секции соединены между собой электрическими конденсаторами, образуя термоэлектрический блок, при этом правая часть по ходу газа секционных коллекторов располагается в пазах гофр гофрированных перегородок, параллельно их боковой поверхности, плотно прижимаясь к ним, а левая часть по ходу газа секционных коллекторов теплоэлектрических секций расположена в воздушных каналах полости воздухоподогревателя–термоэлектрогенератора, с которым через газовые каналы соединен адсорбер, в котором расположены вышеупомянутые перфорированные кассеты с доменным шлаком, опорные швеллеры которых соединены между собой анодными планками, изолированы слоем диэлектрического материала от корпуса, образуя анодные шины, крайние секционные коллекторы крайних теплоэлектрических секций соединены через преобразователь с анодными шинами и корпусом.

Изобретение относится к установкам для проведения учебных занятий по дисциплинам: «Техносферная безопасность», «Технологические процессы и загрязняющие выбросы», «Промышленная экология», «Охрана окружающей среды в теплотехнологиях». Технический результат заключается в расширении арсенала технических средств для наглядного изучения влияния очистки продуктов сгорания твердого топлива с целью снижения концентрации взвешенных частиц и двуокиси серы в уходящих газах.

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение может быть использовано при создании источников для выработки электроэнергии. Отделение отходящего газа от твердых и/или жидких продуктов реакции проводят при сжигании в газообразном топливе металла, выбранного из группы, включающей щелочные металлы, щелочноземельные металлы, Al и Zn, а также их смеси.

Изобретение относится к устройству для удаления конденсата из дымохода многоквартирного дома. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоэтажных домов, а также снижение материалоемкости и трудоемкости при изготовлении и монтаже устройства для удаления конденсата.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для отведения конденсата из трубы коллективного дымохода. Технический результат - повышение эффективности удаления конденсата из дымовых труб и дымовых газов, повышение долговечности дымовой трубы, уменьшение трудозатрат при обслуживании дымоходов многоквартирных домов.

Изобретение относится к устройствам для уничтожения газообразных продуктов, выделяющихся на мусорных полигонах, а именно к станциям подачи этих газообразных продуктов от мусорного полигона к печи. Газовая компрессорная станция содержит поршневой компрессор с силовым приводом, вход компрессора соединяется с системой сбора газа на мусорном полигоне, выход компрессора через последовательно соединенные газовый фильтр и газопровод соединен с входом ресивера, выход которого соединен с входом узла редуцирования.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2021-01-13 2023-03-09T16:00:32
Наверх