专利名称：焚化装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焚化装置，用于焚化传染性医用废料，如注射针，血及体液污染的药棉，各种塑料，家庭垃圾等。
本申请的发明人以前发明了
图1和2所示适于焚化传染性医用废料的焚化装置。
首先描述图1和2所示焚化装置的结构。
如图1所示的焚化装置具有一主炉11，传染性医用废料等通过进料口10送入主炉，在主炉上有通过烟道12与主炉相连的副炉13。
在主炉11及与主炉上下而置的副炉13的一侧，有一湿式烟尘收集器14，在副炉13和烟尘收集器14的净化室21的上部之间设有一热交换器15。副炉13和净化室21上部分别通过烟道17和18与放置在热交换器15中的气道16连通。
沉淀箱19设置在烟尘收集器14之下，借助管22与净化室21的底部连通，烟筒20设置在烟尘收集器14的正上方，烟筒20的下端与净化室21的顶部相通。在沉淀箱19中存放净化废气后的洗涤水，水中增加了有关的化学物质如中和剂。洗涤水23通过供水管25送往水位调节箱26，在供水管中部设有供应洗涤水的循环泵。为将调节箱26中的洗涤水的水位保持恒定的溢流管27的一端连接于水位调节箱26，溢流管27的另一端连接于沉淀箱19。另外，水位调节箱26通过连接管29连接于装在热交换器15中的洗涤水箱28，因此，洗涤水箱28的水位保持在相应于水位调节箱26的水位的高度上。需要注意的是，标号37表示构成蒸汽分离器的排汽管。
供水管31也与沉淀箱19相连，供水管31有一与水管(未画)相连的供水口30。供水管31的一分支与设置在净化室21上部的喷嘴32相连，而另一分支与第二水位调节箱33相连。第二溢流管34的一端连接于第二水位调节器33以便将箱33的水面维持恒定，第二溢流管的另一端连接于沉淀箱19。烟尘收集器14的净化室21通过一水冷套35包围在烟尘收集器的圆周侧面和顶面上，水冷套35通过连接管36连接于水位调节箱33，因此，水冷套35中水面保持在相应于水位调节箱33的水面高度上。标号38表示构成蒸汽分离器的排汽管，可以从排汽管38排出热水。需要注意的是，排出的热水是干净的，而洗涤箱28中的热水因含有燃烧气体中的固体颗粒所以是污浊的。
分别用作预热室的气套40和41设置在主炉11和副炉13的外侧，包围着主炉11和副炉13，以便预热助燃的空气，空气是通过鼓风机42和供气管43送往气套40和41的。另外，送至气套40和41的空气通过分别装在主炉11和副炉13中的喷气嘴44和45喷入主炉11和副炉13。
燃烧灯油、重油等的第一燃烧器46和第二燃烧器47分别设置于炉11和13中。另外，气套48和49分别为有关燃烧器46和47而设置，包围着燃烧器46和47的尖部。助燃空气通过鼓风机42和供气管43也送往燃烧器46和47以及燃烧器46和47的气套48和49。需要注意的是，标号50表示设置在主炉11中用于排出燃烧残余物的炉灰排放口。
如图2所示，热交换器15具有注有洗涤水23的洗涤水箱28，穿过洗涤水箱28的燃气气道16，以及许多热交换管51，管51横过气道16，管51两端都通向洗涤水箱28。因此，热交换管51中的洗涤水被穿过气道16的燃气加热，同时，燃气被冷却。
现在请参阅图1和2，描述在上述焚化装置中进行的燃烧和排气过程。
当使用上述焚化装置时，待焚化的材料，如传染性医用废料等，通过进料口10送入主炉11。然后由鼓风机42压送助燃空气，通过供气管43送至第一燃烧器46和第二燃烧器47。同时，助燃空气通过气套40，41，48和49以及喷气嘴44和45等送至主炉11和副炉13。
第一燃烧器46和第二燃烧器47一经点燃，燃料，如灯油，重油等即燃烧，因此，在主炉11中的待焚化的材料燃烧并由于燃烧后产生的热气而发生热分解。此时，热气的温度例如可为800-1000℃。然后，在这种燃烧和热分解过程中产生的未燃烧气体从主炉11通过烟道12送入副炉13，并由于由第二燃烧器47提供的，例如温度达800-1000℃的热气而基本被完全烧尽。
由于副炉13中完全燃烧产生的，例如温度达800-900℃的高温燃气通过烟道17送入热交换器15的气道16，并由于充满热交换管51中的洗涤水23被加热而受到冷却。其后，被冷却的燃气通过烟道18送往烟尘收集器14的净化室21。
上述被送往净化室21中的燃气中包含的固体颗粒被从喷嘴32喷入净化室21的洗涤水捕获，同时，被净化的燃气也受到洗涤水23的冷却，然后，通过烟筒20排出。捕获固体颗粒的洗涤水23通过连接管22收集到沉淀箱19中。在水冷套35中的冷却水在冷却流经净化室21的燃气的过程中被加热。沉淀箱19收集含有固体颗粒的洗涤水，泥状沉积物收集于沉淀箱19的底部，需定期清除泥状沉积物。
现对照图1和2描述在上述焚化装置中洗涤水的循环情况。
从连接于水管(未画)的供水口30提供的水通过供水管31适量送至沉淀箱19，喷嘴32和水位调节箱33，并用作洗涤水23或冷却水。水位调节箱33中的冷却水通过连接管36送至水冷套35，为保持箱33和套35中的水位恒定，超过预定水位的箱33中的水通过溢流管34流入沉淀箱19。从喷嘴32喷入净化室21的洗涤水23捕获燃气中的固体颗粒，同时，被燃气加热。然后，洗涤水23下落，经过净化室21和连接管22后进入沉淀箱19。
在沉淀箱19中的洗涤水23由循环泵24通过供水管25适量地送至水位调节箱26，在水位调节箱26中的洗涤水通过连接管29送往装在热交换器15中的洗涤水箱。另外，为了保持箱26和28中水位恒定，超过预定高度的箱26中的洗涤水23通过溢流管27流回沉淀箱19。
送至热交换器15的洗涤水箱28中的洗涤水23，通过热交换管51和气道16的隔板，由经过气道16的燃气加热。因此，燃气被冷却。需要注意的是，在洗涤箱28中的洗涤水23的温度达到了大约100℃，且一部分蒸发了，然而在水位调节箱26中的洗涤水23的温度最高为60℃。
图1和2所示的焚化装置具有下述问题有待解决。
如图2所示，由于水位调节箱26的功能，热交换器15的洗涤水箱28中的洗涤水23的水位一般调节至基本等于水位调节箱26的水位，但是，如果洗涤水箱28中的洗涤水23由通过气道16的燃气加热至大约100℃而沸腾，那么其水面将象水壶中的沸水面那样在垂向上剧烈波动，波能将通过连接管29传至水平调节箱26中的洗涤水23，因此，箱26中的洗涤水23的水面也会垂向波动。
另外，洗涤水箱28中的洗涤水23有时被通过气道16的燃气加热至高达其沸点。此时，洗涤水箱28中洗涤水23的水面上方空间28a中的气压往往会突然上升，造成箱28中洗涤水23的水面突然下降。因此，箱28中的洗涤水23会通过连接管29反流至水位调节箱26，因而，水位调节箱26中的洗涤水23会上升，致使水位调节箱26侧面上设置的溢流管27的开口52(图2)被洗涤水23完全封闭。因此，溢流管27起虹吸管的作用，使水位调节箱26中的洗涤水23通过溢流管27突然以非必要大的量进入沉淀箱19。由于比由供水管25所新提供的水量多得多的洗涤水23突然通过溢水管27返回沉淀箱19，因而水位调节箱26中洗涤水23的水位势必下降。
由于水位调节箱26中的洗涤水水位下降，洗涤箱28中的洗涤水23会通过连接管29反流入水位调节箱26，从而使洗涤水箱28中的洗涤水23进一步减少。因此，箱28中的洗涤水23会比先前更剧烈地沸腾，因而使箱28中的气压变得更高，使溢流管27的虹吸作用持续，因而使水位调节箱26中的洗涤水迅速减少。结果，使热交换器15的洗涤水箱28中的洗涤水也迅速减少，因此，使水箱28显著加热，以至造成无水状态。另外，如果在这种状态下，水位调节箱26中的洗涤水23持续返回沉淀箱19，溢流管27的虹吸作用最终会停止。此时，水位调节箱26中洗涤液23和水面由于虹吸作用突然停止的影响会剧烈波动，因而洗涤水箱28的水面也会剧烈波动，这是因为箱28借助连接管29与箱26相连的缘故。因此，洗涤水箱28中的洗涤水23不能顺利蒸发，从而不能有效地冷却通过热交换器15的气道16中的燃气，不能使洗涤水有效地蒸发，而且由于热交换器15过热而有损于焚化装置的耐久性和安全性。
为了克服上述问题，可以设想应用电磁阀来防止向连接管29的倒流。但是，由于通过连接管29的洗涤水含有从燃气中捕获的固体颗粒，电磁阀很快就会被固体颗粒堵塞，不可能连续长期使用。另外，也可以设想在电磁阀的水位调节箱26所在的一侧设置过滤器除掉固体颗粒。但是，过滤器也会很快堵塞，不能长期连续使用。
因此，本发明的目的在于提供一种焚化装置，它与图1和2所示焚化装置的区别在于溢流管没有使液位调节箱中的洗涤液返回沉淀箱的虹吸作用，防止了液位调节箱中的洗涤液以不需要的大量快速返回沉淀箱。
按照本发明的一个方面，在焚化装置中，具有燃烧待焚化材料的燃烧炉，用洗涤液洗涤燃烧炉中燃烧过程中产生的燃气的洗涤装置，存放洗涤燃气后的洗涤液的洗涤液库，以及蒸发存放在洗涤液库中的洗涤液的蒸发装置;该蒸发装置还具有加热并蒸发洗涤液的蒸发容器，调节内装于蒸发容器中的洗涤液箱中的洗涤液液位以便注入洗涤液的液位调节箱，将洗涤液库中的洗涤液通过液位调节箱送至洗涤液箱的洗涤液输送装置，以及使液位调节箱中的洗涤液返回洗涤液库的溢流管，改进之处在于，所述溢流管具有连通装置，用于使其中部连通于大气，以便防止所述溢流管的虹吸作用。
按照本发明的焚化装置，可以防止液位调节箱中的洗涤液以不必要大的量迅速通过溢流管返回洗涤液库。
参照以下附图阅读详细说明将更加清楚本发明的上述和其它目的、特征和优点。
图1是本发明人以前提出的焚化装置的纵剖视图;
图2是图1所示焚化装置的主要部分的纵剖视图;
图3是按照本发明一实施例的焚化装置的纵剖视图。
通过对图3与图2的比较，显然可以看出图3所示本发明一实施例的焚化装置是在图1和2所示的本发明人以前提出的焚化装置的溢流管27上设置一连通管55而得到的。因此，按照本发明一实施例的焚化装置与图1和2所示焚化装置具有基本相同的结构，其区别是设置了连通管55，因此，相同的部件使用相同的标号，从而省略了对其的详细描述。
如图3所示，连通管55在呈倒L形且使水位调节箱26与沉淀箱19相连接的溢流管27的水平部分27a的一端分支。另外，连通管55与溢流管27的垂直部分27b对准而延伸。因此，连通管55在溢流管的最高部位与其相连(在本实施例中，水平部分27a全部位于最高位置)，连通管的下端与该最高位置相通，而其顶端连通大气，因此，溢流管27在连通管55分支的位置56暴露于大气。
在具有上述结构的焚化装置中，即使设置于靠近水位调节箱26一侧的溢流管27的开口52完全被洗涤水23封闭，因为分支部位56已暴露于大气压，所以溢流管27不会有虹吸作用。因此，水位调节箱26中的洗涤水23不会以不必要大的量迅速地返回沉淀箱19，而是逐渐地返回。因此，内装于热交换器15中的洗涤水箱28中的洗涤水23在通过连接管29，水位调节箱26和溢流管27后不会以不必要大的量迅速返回沉淀箱19。
另外，连通管55在溢流管27最高部位与其相连，当溢流管27发生虹吸作用时，作用在洗涤水23上的吸力在分支部位56处最大，因此，可以最有效地防止虹吸作用，同时使连通管56最短。
在连通管55的上部开口可固定一个圆锥形的盖子(未画)以免雨水或异物通过上部开口进入连通管55。这时，圆锥形盖子可设置在稍高于上部开口的位置上，以便在盖子和上部开口间可流通足量的气流。
在上述实施例中，只要能实现本发明的目的，连通管55，供水管25，溢流管27以及连接管29可任意选择，但从实用观点出发，连通管55的内径最好为20-100mm，特别是40-70mm，例如可以是52.9mm(此时其外径是60.5mm)。连通管55的长度最好在50-200cm范围内选择，特别是80-150cm，例如可以是100cm。根据同一原因，供水管25，溢流管27和连接管29的内径也可以是20-100mm，特别是40-70mm，例如可以是52.0mm(此时其外径是60.5mm)。另外，出于同一原因，热交换管51的内径最好在27.0-67.9mm范围内选择，例如可以是52.9mm。热交换管51的外径最好是34.0-76.3mm，例如可以是60.5mm。
水位调节箱26的内部容量例如可以是20l，其内部高度例如可以是500mm，在其内部测得的水面高度例如可以是180mm。在一实施例的热交换器15中，气道16的容量，存水容量以及空间28a的容量可分别为0.26m3，0.24m3和0.30m3。因此，洗涤水箱28的内部容量和热交换器15的总容量分别为0.54m3和0.80m3。在另一实施例中，气道16的容量，存水容量以及空间28a的容量可分别为0.50m3，0.30m3和0.40m3，因此洗涤水箱28的内部容量和热交换器15的总容量分别为0.70m3和1.20m3。根据实用的观点，气道16的容量，存水容量和空间28a的容量最好分别在热交换器15的总容量的25-50%范围内选择，从相同的原因出发，燃气通过气道16的速度例如可以为10米/秒。
如上所述，在本发明中，废料焚化时产生的燃气是由洗涤液洗涤的，在洗涤之后，洗涤液由蒸发装置蒸发，因此防止了污染气体或液体的排出。因此，按照本发明可提供一种不破坏环境的焚化装置。
另外，蒸发装置具有一个加热和蒸发洗涤液的蒸发容器，一个调整在内装于蒸发容器中的洗涤液箱中的洗涤液的液位的液位调整箱，将洗涤液库中的洗涤液通过液位调整箱送至洗涤液箱的洗涤液输送装置，以及使液位调节箱中的洗涤液返回洗涤液库的溢流管。另外，溢流管具有将其中部连通于大气的连通管，因此，可防止液位调节箱中的洗涤液由于溢流管的虹吸作用通过溢流管以不必要大的量迅速返回洗涤液库，因此，可使洗涤液有效地蒸发，不会引起蒸发容器过热及有损焚化装置的耐久性和安全性等问题。
上面已对照附图详述了本发明的一个具体的推荐实施例，显然，本发明并不局限于这一实施例，本专业的技术人员可做各种变化和改进，而并不超出由权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种焚化装置，具有一燃烧待焚化材料的燃烧炉；洗涤装置，用来用洗涤液洗涤洗涤在燃烧炉的燃烧过程中产生的燃气；一洗涤液库，用来存放洗涤燃气后的洗涤液；以及蒸发装置，用于蒸发在洗涤液库中的洗涤液；所述蒸发装置还具有一蒸发容器，用于加热和蒸发洗涤液；一液位调节箱，用于调节装有蒸发容器中的洗涤液箱中洗涤液的液位，以便注入洗涤液；洗涤液输送装置，用于将洗涤箱中的洗涤液通过液位调节箱送到洗涤液箱；以及一溢流管，用于使液位调节箱中的洗涤箱返回洗涤液库；改进之处在于所述溢流管具有连通装置，用于使溢流管的中部与大气相连通，以便防止所述溢流管和虹吸作用。
2.如权利要求1所述的焚化装置，其特征在于所述连通装置是一条连通管。
3.如权利要求2所述的焚化装置，其特征在于所述连通管的底端通往所述溢流管的最高部位，而其顶端通至大气。
4.如权利要求2所述的焚化装置，其特征在于所述溢流管具有从所述洗涤液库向上延伸的第一部分和从所述液位调节箱侧向延伸的第二部分以便构成一倒L形;所述连通管以及在所述第一部分和所述第二部分间的连接处所述溢流管分支以便基本与所述第一部分对准。
5.如权利要求2所述的焚化装置，其特征在于所述连通管的内径为20-100mm，其长度为50-200cm。
6.如权利要求4所述的焚化装置，其特征在于所述连通管的内径为40-70mm，其长度为80-150cm。
7.如权利要求4所述的焚化装置，其特征在于所述蒸发容器是一热交换器，具有一注有洗涤液的洗涤液箱，一条穿过所述洗涤液箱使所述燃气通过的气道，以及许多热交换管，横过所述气道并且其两端通至所述洗涤液箱。
8.如权利要求7所述的焚化装置，其特征在于所述气道的容量是所述热交换器总容量的25-50%。
全文摘要
一种焚化装置，其中洗涤液在洗涤燃烧炉中焚化废料产生的燃气后由蒸发装置蒸发，蒸发装置具有一蒸发容器，一用于调节内装于蒸发容器的洗涤液箱中洗涤液位的液位调节箱，使洗涤箱中的洗涤液返回沉淀箱的溢流管。溢流管具有使其中部与大气相连的连通装置。上述焚化装置无污染废气和废液排出，不仅洗涤液可有效地蒸发，而且焚化装置的耐久性和安全性很好。
文档编号F23G5/027GK1097493SQ9310838
公开日1995年1月18日 申请日期1993年7月13日 优先权日1993年7月13日
发明者正木三郎 申请人:株式会社产业技术研究所