SU1132111A1 - Установка дл термического обезвреживани сточных вод - Google Patents

Abstract

УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, содержаща  горизонтальные вихревые цилиндрические камеры, соединенные по всей длине образующих с вертикальным каналом пр моугольного сечени  с верхней подачей сточных вод и топливовоздущной смеси, щелевое отверстие дл  удалени  золы и аксиальные вставки дл  вывода газов, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности работы установки при сухом золоудалении, она выполнена с дополнительным щелевым отверстием дл  удалени  золы, при этом отверсти  расположены на боковых поверхност х цилиндрических камер у торцов со стороны аксиальных вставок дл  вывода газов, причем передние кромки щелевых отверстий расположены под углом 3060° , а задние - 90° к вертикальной оси камер .

Description

Изобретение относитс  к технике термического обезвреживани  сточных вод и их осадков и может быть использовано в цементной промышленности, черной и цветной металлургии и химической промышленности при проведении обжига измельченных технологических материалов, а также в энергетике в качестве топочного устройства парогенераторов .

Известна вихрева  топка с жидким шлакоудалением , тангенциальным подводом топлива и воздуха и радиальным отводом газов, топочное пространство которой имеет горизонтальную цилиндрическую форму, сопла дл  сосредоточенного подвода топливовоздушной смеси установлены по касательной к внутренней окружности топки, а со стороны отвода продуктов сгорани  установлен отклон ющий газы и частицы топлива к месту подвода воздуха козырек. По оси горизонтальной цилиндрической камеры расположена летка дл  удалени  жидкого шлак. h 1 топки 1.

Недостатком известной топки  вл етс  невозможность работы в режиме твердого шлакоудалени .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  плавлени  тонкоизмельченной сырьевой смеси, представл ющее собой две вихревые горизонтальные цилиндрические камеры, размещенные над ванной дл  сбора расплава и соединенные по всей длине образующих с ванной и вертикальным каналом пр моугольного сечени  с верхней подачей сырьевой и топливовоздушной смеси. В центре ванны по вертикальной оси канала расположено отверстие дл  вывода жидкого шлака со стен вихревых камер в ванну дл  сбора расплава. Дл  вывода газов в вихревых камерах размещены аксиальные вставки 2.

Недостатком данного устройства  вл етс  невозможность его работы в режиме твердого шлакоудалени . Необходимость организации процесса термического обезвреживани  сточных вод при умеренных температурах, т.е. в режиме шлакоудалени , обусловлена более высокой экономичностью процесса обезвреживани  по сравнению с режимом жидкого шлакоудалени  за счет повышени  эффективности использовани  топлива, так как уменьшение температуры уход щих газов повышает КПД топочного устройства, а при снижении температуры золы уменьшаютс  теплопотери шлака и экономитс  тепло на расплавление золы. При работе устройства в режиме твердого шлакоудалени  (в случае применени  его дл  термического обезвреживани  сточных вод) резко увеличиваетс  пылеунос, что недопустимо из-за загр знени  окружающей среды золовыми выбросами.

Цель изобретени  - повышение эффективности работы установки при сухом золоудалении .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что установка дл  термического обезвреживани  сточных вод, водержаща  горизонтальные вихревые цилиндрические камеры, соединенные по всей длине образующих с вертикальным каналом пр моугольного сечени  с верхней подачей сточных вод и топливовоздушной смеси, щелевое отверстие дл  удалени  золы и аксиальные вставки дл  вывода газов, выполнена с дополнительным щелевым отверстием дл  удалени  золы, при этом отверсти  расположены на боковых поверхност х цилиндрических камер у торцов со стороны аксиальных вставок дл  вывода газов, причем передние кромки щелевых отверстий расположены под углом 3060° , а задние - 90° к вертикальной оси камер .

Расположение щелевых отверстий дл  удалени  золы в месте ее максимального скоплени  позвол ет снизить пылеунос и организовать работу предлагаемой установки дл  термического обезвреживани  сточных вод при умеренных и низких температурах (в режиме твердого шлакоудалени ), что  вл етс  по сравнению с процессом термического обезвреживани  сточных вод при жидком шлакоудалении в устройстве-прототипе ) более экономичным.

На фиг. 1 представлена установка дл  термического обезвреживани  сточных вод; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Установка дл  термического обезвреживани  сточных вод содержит вихревые цилиндрические камеры 1. Камеры соединены по всей длине образующих с вертикальным каналом 2 пр моугольного сечени . К верхней части канала присоединена встречноструйна  головка 3 с соплами 4 дл  подачи топливовоздушной смеси и соплами 5 дл  подачи сточных вод. Дл  вывода дымовых газов, на торцовых поверхност х цилиндрических камер 1 расположены аксиальные вставки 6, а на боковых поверхност х камер (у торцов со стороны аксиальных вставок ) в секторе 30-60° от вертикальных осей камер расположены щелевые отверсти  7 и бункера 8 дл  удалени  золы из камер.

Установка дл  термического обезвреживани  сточных вод работает следующим образом.

Сточные воды через сопла 5 и топливовоздушна  смесь через сопла 4 попадают во встречно-струйную голхэвку 3 и далее в вертикальный канал 2. В канале происходит основное горение топлива и термообезвреживание сточных вод с образованием твердых золовых частиц. В вихревых цилиндрических камерах 1 происходит дожигание топлива и сточных вод и сепараци  золы на боковых поверхност х камер в секторе 3060° от вертикальных осей камер. Отжата  к боковым поверхност м обечаек зола просыпаетс  через щелевые отверсти  7 в бункера 8 дл  сбора и удалени  ее из камер.

Как показали экспериментальные исследовани , при переводе вихревых топок на режим сухого золоудалени  наибольша  концентраци  золовых частиц на стенках цилиндрических камер наблюдаетс  у торцов камер со стороны вставок дл  выхода газов. Зола скапливаетс  на узком участке боковых поверхностей камер. При расположении на этом участке обечаек щелевых отверстий и бункеров дл  удалени  золы из камер зола не подхватываетс  газовым потоком и не выноситс  из камер, а отжата  центробежной силой к месту расположени  щели, просыпаетс  через нее и осаждаетс  в бункер. Таким образом, предлагаемое расположение щелевого отверсти  и золового бункера позвол ет резко снизить пылеунос в топочных устройствах, печах и т.д. вихревого типа, в частности, в предлагаемой установке дл  термического обезвреживани  сточных вод, при работе их в режиме сухого золоудалени .

Размеры щелевого отверсти  на боковой поверхности цилиндрической обечайки определ ютс  местом минимального скоплени  твердых частиц. Отклонение от предлагаемых размеров щели приведет к снижению степени сепарации в установке дл  термического обезвреживани  сточных вод.

Экспериментально вы влено, что угол между вертикальной осью цилиндрической камеры и пр мой, проведенной к передней кромке щелевого отверсти , составл ет 06 30-60°. Минимальна  величина углао(. 30 максимальна  - 60 ° (по услови м минимального пылеуноса). Оптимальна  величина угла « при котором достигаетс  наиболее высокий коэффициент .сепарации материала ( 99,7%), составл ет 45°. Угол между вертикальной осью цилиндрической камеры и пр мой, проведенной к задней кромке щелевого отверсти , равен ;з 90°.

и соответственном уменьщении (сектор, в котором расположена щель, остаетс  посто нным и равным Д -3060° ), щелевое отверстие полностью или частично располагаетс  за зоной максимальной концентрации твердых частиц. Часть твердых частиц, отжатых центробежной силой к стенке в зоне максимальной концентрации частиц, не успевает просыпатьс  через щель и газовым потоком срываетс  со стенок и выноситс  из камер.

При 60° и соответственном увеличении (сектор, в котором расположена щель остаетс  посто нным и равным АЗО60° ) щелевое отверстие полностью или частично расположено перед зоной максимальной концентрации твердых частиц. Нарущаетс  аэродинамическа  структура потока , что приводит к снижению степени сепарации (твердые частицы не отжимаютс  к стенкам цилиндрических обечаек).

Та часть твердых частиц, котора  сепарируетс  на стенке за щелью, газовУм потоком срываетс  со стенки и выноситс  из камеры, так как щель расположена выще места сепарации частиц.

При увеличении сектора расположени  щели за счет увеличени  90° и уменьщени о . 30° (. ио«30°) нарущаетс  аэродинамика газового потока в вихревой камере.

При уменьшении сектора расположени  Щели А 30° за счет уменьшени  S 90° и увеличени  ( ) твердые частицы срываютс  со стенок газовым потоком .

Применение предлагаемой установки позволит (за счет повышени  эффективности ) снизить затраты на золоулавливание.

Claims (1)

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМИЧЕС- ι КОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая горизонтальные вихре-

   6-в вые цилиндрические камеры, соединенные по всей длине образующих с вертикальным каналом прямоугольного сечения с верхней подачей сточных вад и топливовоздушной смеси, щелевое отверстие для удаления золы и аксиальные вставки для вывода газов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы установки при сухом золоудалении, она выполнена с дополнительным щелевым отверстием для удаления золы, при этом отверстия расположены на боковых поверхностях цилиндрических камер у торцов со стороны аксиальных вставок для вывода газов, причем передние кромки щелевых отверстий расположены под углом 3060°, а задние — 90° к вертикальной оси камер. £

   Й