201990. lajstromszámú szabadalom • Forgókemence
HU 201990 B A találmány szerinti forgókemence erősen változó összetételű és hőértékű éghető anyagok, különösen kommunális hulladékok hatékony, nagyobb levegőfelesleg nélküli elégetését teszi lehetővé. A találmány tárgyát a továbbiakban példakénti kiviteli alak kapcsán, a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen. A rajzon az 1. ábra kommunális hulladék elégetésére szolgáló találmány szerinti forgókemencés elrendezés egy részletének keresztmetszete, a 2. ábra az 1. ábra szerinti 2-2 vonal szerinti keresztmetszet egy részletének kinagyított változata, míg a 3. ábra az 1. ábrán bemutatott forgókemencés elrendezéshez alkalmazott levegőáramoltató és szabályozó egység vázlata. Az 1. ábra kommunális hulladék elégetéséhez kidolgozott 10 forgókemencét mutat, amely 11 széldobozzal, 12 égéstérrel és 13 adagolóegységgel van ellátva. A 11 széldoboz a 12 égéstérhez levegőt szállít, míg a 13 adagolóegység az éghető anyagot vezeti be. A10 forgókemence lényegében 14 vízhűtésű csövekkel határolt hengert alkot, ahol 15 lyukasztásos csíkok vannak a 14 vízhűtésű csövek között hegesztéssel beerősítve és ezek gázáteresztő falú 16 hengert határoznak meg. A15 lyukasztásos csíkok 17 nyílásokat tartalmaznak, amelyek a 16 henger palástján longitudinális irányban futnak. A14 vízhűtésű csövek 18 és 19 gyűrűs záróvezetékekben végződnek, amelyek a 16 henger két zárólapján vannak elrendezve. A 10 forgókemencéhez 21 koncentrikus vezetékek révén 20 forgó csatlakozóelem kapcsolódik, amely víz betáplálására, a keletkező gőz és forró víz eltávolítására szolgál. A víz a 19 gyűrűs záróvezetéken át a 14 vízhűtésű csövekbe áramlik, míg a 18 gyűrűs záróvezeték gőz elvezetését biztosítja a 14 vízhűtésű csövek közül több segítségével és ezeken át a gőz a 21 koncentrikus vezeték gőztovábbító szakaszába jut. A 10 forgókemencét 23 támasztó görgők vezetik meg, elrendezésük olyan, hogy a 10 forgókemence hossztengelye ferde, vagyis van egy felső és egy alsó vége. A 10 forgókemencét az 1. ábrán bemutatott nyilak irányában 24 lánckerék forgatja. A forgatás kis sebességgel történik. A12 égésteret 27 hevítővezeték határozzák meg, amelyeknek a 10 forgókemence irányába eső oldalnyílásuk és 28 alsó nyílásuk van, amely 29 hamutérre nyílik. Ez utóbbiban a hamu és az éghetetlen öszszetevők gyűlnek össze. A 13 adagoló egység 33 padlózat alatt elhelyezkedő 31 kamrávan van kiképezve, amelyből az éghető anyagot ki lehet önteni. A 31 kamra alsó részén 34 áthajtó elem helyezkedik el, amely a 16 henger felső végéhez juttatja az éghető anyagot. Működése során a 34 áthajtó elem által a 16 hengerbe bejuttatott anyag az előzőleg már meggyújtott és égésben levő anyagtól meggyullad és a 16 henger lassú forgása miatt felhalmozódik, a 16 henger 35 ívelt szakaszán felgyülemlik. Mivel a 16 henger kis mértékben meg van döntve, a bejuttatott anyag lassan felülről lefelé csúszik. A hulladékban jelen levő éghetetlen összetevők és a hamu a 16 henger alsó végénél 36 megdöntött rácsozatra és onnan a 29 hamutérbe esik. 3 A találmány értelmében a 10 forgókemencébe vezetett levegő mennyiségét a 11 széldobozban szabályozzuk. Ez utóbbi 41 és 42 térrészre van osztva, amelyek a tűz előtti és a tűz utáni területekre juttatnak levegőt. Mindkét térrész 43, 44, 45 rekeszekre van osztva, amelyek feladata a 16 henger hossza mentén kijelölt szakaszokon levegő bejuttatása. így a beáramoltatott levegő mennyisége jól szabályozható. A 11 széldoboz 42 térrésze a 16 henger külső felületéhez szállítja a levegőt. Jelenléte azt okozza, hogy a levegő a 35 ívelt szakaszon felhalmozódó anyagon kényszerül átáramolni. A 41 térrész a 35 ívelt szakasz szomszédságában mozgatja a levegőt, hatására a levegő az égő anyagon át kényszerül áramolni. A levegő mennyiségének szabályozására kedvező lehetőséget mutat a 3. ábra. A levegő 52 befúvón át kerül a rendszerbe. Mennyiségét 51 légszelep szabályozza. Az 52 befúvóból a levegőt 53 elosztószelep irányítja a 11 széldoboz 41 és 42 térrészébe, továbbá 54 elosztószelepek biztosítják a 43,44 és 45 rekeszekbe a szükséges levegőmennyiség bejuttatását, ezzel a 10 forgókemence hossza mentén a szabályozott mennyiségű levegő felhasználását. A 10 forgókemencébe a 34 áthajtó elem az 55 nyíl irányában is adagol éghető anyagot. A levegő felhasználásának alapvető célja a kommunális hulladék nedvességtartalmának lecsökkentése, illetve olyan feltételek teremtése, amelyek között az esetlegesen oxigénben szegény atmoszféra nem jön létre és így robbanásveszélyes gázkeverékek keletkezésével nem kell számolni. Ez utóbbiak akkor keletkeznek, ha a hulladék illóanyagtartalma kevés oxigént tartalmazó gázzal keveredik. A16 henger felső részénél vagy bemeneténél a levegő a 43 rekeszekbe jut. Ha az égés ezekben a rekeszekben túlságosan intenzív, vagyis a forgókemence hosszához képest az égési idő elfogadhatlanul rövid, a hőmérséklet megemelkedik és ez 56 vezérlési úton át az 54 elosztószelep szűkítését, esetleges lezárását eredményezi, aminek következménye a 43 rekeszbe jutó levegő mennyiségének csökkenése, míg a 44 és 45 rekeszbe több levegő áramlik. A 42 térrészen át bejutatott levegő áthatol az égő anyagon és az égési folyamatot elősegíti. A 41 térrészen át beáramló levegő teszi az égési folyamatot teljessé. Ha tökéletlen égés miatt szénmonoxid keletkezik, ez a berendezés szerkezeti anyagai számára erőteljesen korrodáló hatást jelent. Ilyenkor 57 vezérlési utat használunk arra, hogy az 53 elosztószelepet előző helyzetéhez képest jobban kinyissuk és ezzel a 41 térrészbe több levegőt szállítsunk. A 10 forgókemence üzemének komplex jellemzésére a gőz áramló mennyiségének, illetve a 12 égéstér hőmérsékletének mérése ad módot. A méréssel 58 vezérlési úton keresztül olyan jelet szolgáltatunk, amely az 51 légszelep nyílásának nagyságát szabályozza, így a rendszerbe bejutó teljes levegőmennyiség növelhető vagy csökkenthető. Az 51 légszelep az égés ütemének általános szabályozására szolgál. Ez a megoldás azonban lényegében azonos azzal, amit a széntüzelésű kazánoknál szokás alkalmazni. A vezérlés említett módjának eredményeként 4 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
