医疗垃圾焚烧炉的制作方法

    专利2022-07-07  57


    本发明涉及垃圾焚烧
    技术领域
    ,特别是涉及一种医疗垃圾焚烧炉。
    背景技术
    :医疗垃圾是医疗、卫生、保健等机构在诊疗的过程中与病人血液、皮肉等接触而产生的具有直接或间接感染性、毒性及其它危害性的废弃物,通常含有大量的病菌、病毒、寄生虫等传染性病原体,具有空间传染、急性传染和潜伏性传染等危险特征,如处理不当极易成为疾病传播的源头,造成环境污染、危害人体健康。目前对医疗垃圾的处理方式主要有灭菌消毒法、填埋法、焚烧法等,其中焚烧法是利用高温对医疗垃圾中的有害物质和病菌进行完全消灭或破坏,使其分解为气体和残渣,并对排放的烟气和残渣进行必要的无害化处理,具有减容减量大、消毒灭菌效果好、稳定安全等优点,是目前医疗垃圾的最佳处理方法。然而,现有焚烧炉以直接燃烧为主,由于医疗垃圾组成复杂、含水量高、热值低,导致炉内焚烧温度低或不稳定、烟气在炉内停留时间短,如此燃烧不完全而产生垃圾残余,容易造成二次污染。技术实现要素:有鉴于此,提供一种燃烧充分的医疗垃圾焚烧炉。一种医疗垃圾焚烧炉,包括炉体以及与所述炉体连接的燃烧器模块,所述炉体包括上下布置的第一燃烧室和第二燃烧室,所述燃烧器模块包括第一燃烧器和第二燃烧器,所述第一燃烧器和第二燃烧器均为引射式燃烧器,分别包括喷嘴、正对所述喷嘴设置的引射管、以及与所述引射管连接的燃烧头,所述第一燃烧器的燃烧头与所述第一燃烧室插接相连,所述第二燃烧器的燃烧头与所述第二燃烧室插接相连。进一步地,所述第一燃烧器与第二燃烧器平行间隔设置且朝向相反。进一步地,所述第一燃烧器、第二燃烧器的引射管均相对于竖直方向倾斜设置。进一步地,所述第一燃烧室和第二燃烧室间隔设置并通过第一连接管相连,所述第一连接管偏离所述第一燃烧室、第二燃烧室的中心而相对地靠近所述第一燃烧室、第二燃烧室与所述燃烧头相连接的一侧设置。进一步地,所述第一燃烧室上还设置有排气室,所述排气室上连接有排气管,所述排气室内设置有叶轮,所述叶轮位于气流由所述第一燃烧室流向所述排气管的流动路径上。进一步地,所述叶轮为离心叶轮,包括轮毂和环绕所述轮毂设置的若干叶片,所述轮毂的外径沿着气流在所述排气室内的流动路径逐渐增大。进一步地,所述轮毂呈喇叭状,所述轮毂的外表面为内凹的弧面,所述叶片相对于所述轮毂的轴线倾斜设置。进一步地,所述叶轮将所述排气室分隔为并排设置的第一空间与第二空间,所述第一空间与所述第一燃烧室连通,所述第二空间与所述排气管连接,所述排气管的内端伸入至所述排气室内并正对所述轮毂设置。进一步地,所述排气管的内端折弯至与所述轮毂呈同轴设置,所述排气管的内端的口径与所述轮毂的最大直径相当。进一步地,所述第一燃烧室和排气室间隔设置并通过第二连接管相连,所述第二连接管偏离所述第一燃烧室的中心而相对地靠近所述第一燃烧室与所述第一燃烧器的燃烧头相连接的一侧设置。相较于现有技术,本发明医疗垃圾焚烧炉采用引射式燃烧器,通过喷射燃气卷吸空气,不仅燃烧充分、燃烧温度高,而且无需单独铺设空气管路,使得整体结构更为简单、连接更为方便。附图说明图1为本发明医疗垃圾焚烧炉一实施例的结构示意图。图2为图1所示医疗垃圾焚烧炉的剖视图。图3为图1所示医疗垃圾焚烧炉打开炉门的示意图。图4为图1所示医疗垃圾焚烧炉的燃烧器模块的示意图。图5为图4中燃烧器模块的侧视图。图6为燃烧器模块的其中一个燃烧器的结构示意图。图7为图6所示燃烧器的剖视图。图8为1所示医疗垃圾焚烧炉的叶轮的结构示意图。图9为图8所示叶轮的另一角度视图。具体实施方式为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本发明的一个或多个实施例,以使得本发明所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是,应当理解的是,本发明可以以多种不同的形式来实现,并不限于以下所描述的实施例。如图1-2所示,根据本发明一实施例的医疗垃圾焚烧炉包括外壳10以及设置于外壳10内的炉体20、燃烧器模块30、排气模块40。外壳10优选为撬装型结构,方便本发明医疗垃圾焚烧炉的拆装、搬运等。炉体20整体为立方体结构,如长方体、正方体结构等。本实施例中,炉体20包括沿上下方向堆叠设置的第一燃烧室22和第二燃烧室24,其中第二燃烧室24位于整个医疗垃圾焚烧炉的底部、第一燃烧室22位于第二燃烧室24的上方。第一燃烧室22、第二燃烧室24由耐火材料制成或者其内壁面上铺设有耐火材料,能够长时间地承受高温。第一燃烧室22、第二燃烧室24的外壁面上包裹有隔热材料50,使得第一燃烧室22、第二燃烧室24内的热量不会向外传递,如此不仅第一燃烧室22、第二燃烧室24内的温度可以更高,使得燃烧更为充分,也避免热量传导至外壳10而影响使用安全。请同时参阅图3,第一燃烧室22的一侧设置有第一投放口26并连接有可以开合的第一炉门27,通过第一炉门27的开合打开或者关闭第一投放口26。第二燃烧室24的一侧设置有第二投放口28并连接有可以开合的第二炉门29,通过第二炉门29的开合打开或者关闭第二投放口28。第一炉门27、第二炉门29,或者说第一投放口26、第二投放口28优选地位于炉体20的同一侧面(图示为前侧),方便投放要焚烧的医疗垃圾。本发明医疗垃圾焚烧炉在使用时,根据所要焚烧的医疗垃圾的种类、分量等,可以选择投入第一燃烧室22或者投入第二燃烧室24,或者分别投入第一燃烧室22与第二燃烧室24。另外,操作人员也可以打开第一炉门27/第二炉门29,对第一燃烧室22/第二燃烧室24进行维护或清理,避免残渣或者炉灰在第一燃烧室22/第二燃烧室24堆积。本实施例中,第一燃烧室22与第二燃烧室24间隔设置,第一燃烧室22的底部与第二燃烧室24的顶部之间连接有第一连接管52。较佳地,第一连接管52偏离第一燃烧室22、第二燃烧室24的中心,相对地靠近炉体20与燃烧器模块30相连的一侧(图示为后侧)设置。医疗垃圾在第一燃烧室22内燃烧所产生的炉灰可以由第一连接管52掉落至第二燃烧室24;另外,在第一燃烧室22内未能充分燃烧而产生的残渣可以由第一连接管52掉落至第二燃烧室24并在第二燃烧室24内二次燃烧,如此确保医疗垃圾能充分彻底地燃烧而避免产生垃圾残余造成二次污染。较佳地,第二燃烧室24的底部设置有出灰口,方便清理垃圾焚烧后所产生的炉灰。排气模块40设置于炉体20的上方,包括排气室42、排气管44以及叶轮46。其中,排气室42设置于第一燃烧室22的上方,其外形、尺寸与第一燃烧室22一致。排气室42与第一燃烧室22间隔设置,两者之间通过第二连接管54连通。较佳地,排气室42的外壁面上包裹有隔热材料50。第二连接管54偏离第一燃烧室22的中心,相对地靠近炉体20的后侧设置。本实施例中,第二连接管54位于第一连接管52的正上方,第一燃烧室22、第二燃烧室24内的烟气沿着第二连接管54向上流动而进入排气室42中并在排气室42内烟气分离。叶轮46设置于排气室42内且靠近第二连接管54;排气管44位于叶轮46的下游,连通排气室42与外界。烟气流过叶轮46后由排气管44向外排出,烟气进入排气管44之前,烟气中的有害颗粒在叶轮46的作用下被分离出来,避免排气污染空气。请同时参阅图2以及图8-9,叶轮46包括位于中心的轮毂460、环绕轮毂460设置的若干叶片462、以及连接于叶片462与排气室42的内壁面之间的连接部464。叶轮46的轴线沿一水平方向,如前后方向设置,将排气室42分隔为第一空间48与第二空间49。第一空间48与第二空间49前后并排设置,其中第一空间48与第二连接管54连通、第二空间49与排气管44连通,第一空间48与第二空间49通过叶片462之间的间隔连通。烟气通过第二连接管54向上流入至第一空间48后,方向会发生改变而横向地由第一空间48向第二空间49流动,这不仅使得烟气的流动路径更长,也通过流动方向的改变而使得烟气的流动更为紊乱,促使烟气中的颗粒下沉,与气体分离。本实施例中,叶轮46为离心叶轮,其轮毂460呈喇叭状。轮毂460的直径沿其轴线方向由第一空间48向第二空间49逐渐增大,这使得轮毂460的外周面466在烟气的流动方向上呈渐扩状,对烟气的流动形成外扩的导引作用。叶片462与轮毂460一体连接,相对于轮毂460倾斜设置。较佳地,轮毂460的外周面466为内凹的弧面,烟气顺着轮毂460的外周面466流动时,由初始时的轴向流动逐渐转变为沿径向向外的流动,也就是说烟气在流出叶轮46时是顺着轮毂460的外周面466的边缘向外流出,烟气四散于第二空间49内,烟气中的颗粒附着于排气室42的内壁面上,与气体分离。另外,叶轮46以及叶片462本身对流动的烟气形成阻挡,也会使得烟气中的部分颗粒下沉而与气体分离。本实施例中,排气管44竖直地连接于第二空间49的顶部并伸出第二空间49之外。较佳地,排气管44的内端伸入至第二空间49内并折弯至与轮毂460同轴设置。较佳地,排气管44的内端的管径与轮毂460的最大直径相当,排气管44与轮毂460之间间隔有小的距离使得烟气在流出叶轮46后不会直接进入排气管44,如此烟气在第二空间49内充分扩散,能够有效地实现颗粒的分离,经过颗粒分离之后的气体通过排气管44与轮毂460之间的间隔进入排气管44并最终排出至外界,确保所排出的气体无害。较佳地,排气室42的一侧,优选地第二空间49的前侧设置有清洁口420并连接有可以开合的柜门422,操作人员可以打开柜门422清理附着在排气室42内的颗粒。本发明通过设置排气室42,使得烟气在排出至外界之前沿着排气室42横向流动,增加烟气在燃烧炉内的停留时间,使得更多颗粒可以附着在排气室42的内壁面上;另外,在排气室42内设置叶轮46导引烟气向排气室42的内壁面流动,使得烟气中的颗粒附着于内壁面而被分离;再另外,排气室42的进气与排气,即第二连接管54与排气管44分别位于前后两侧,烟气在排出至外界之前其流动方向多次变化,使得烟气的流动更为紊乱,也就使得烟气中更多颗粒下沉,如此烟气分离后最终由排气管44流出的气体不再含有有害物质。经验证,在排烟速度为18-23m/s时,对烟气中直径不小于10μm的颗粒,本发明医疗垃圾焚烧炉的分离效率可以达到99.3%。请同时参阅图4与图5,燃烧器模块30包括第一燃烧器32a与第二燃烧器32b,其中第一燃烧器32a与第一燃烧室22连接、第二燃烧器32b与第二燃烧室24连接。本实施例中,燃烧器模块30设置于炉体20的后侧,第一炉门27、第二炉门29设置于炉体20的前侧,也就是燃烧器模块30与第一炉门27、第二炉门29分别设置于炉体20的相对两侧,即方便了操作人员,也使得整体布局更为合理,如对应于第一、第二燃烧器32a、32b的位置,第一、第二连接管52、54靠近炉体20的后侧设置;排气管44连接于第二空间49,靠近炉体20的前侧设置,这即方便了排气室42的清理,更主要的是增加了烟气的流动路径,烟气在排出的过程中路径长且方向多次变化,烟气中的颗粒可以更有效地被分离。所述第一燃烧器32a、第二燃烧器32b优选地为引射式燃烧器,两者的结构大体相同,分别包括燃气喷嘴34、引射管35和燃烧头36。喷嘴34与外部送气管道连接,用于向引射管35喷射高压燃气,如液化石油气、丙烷、天然气等。喷嘴34向引射管35喷送燃气的同时,射流卷吸周围的空气进入引射管35,所卷吸的空气量与燃气燃烧所需要的理论空气量的比例,即过量空气系数约为1.5,确保燃气可以充分燃烧。空气与燃气在引射管35内充分混合后进入燃烧头36并在燃烧头36末端的火孔360处点燃。第一燃烧器32a的燃烧头36的末端伸入至第一燃烧室22内、第二燃烧器32b的燃烧头36的末端伸入至第二燃烧室24内,将火焰喷入第一燃烧室22、第二燃烧室24,焚烧医疗垃圾,火焰的中心大致正对第一连接管52与第二连接管54。较佳地,燃烧器模块30还包括连接外部送气管路与第一燃烧器32a、第二燃烧器32b的连接管路38。连接管路38包括主管路380、第一分管路382和第二分管路384,其中,主管路380上优选地连接有快拆接头386,方便与外部送气管路的连接;第一分管路382与第二分管路384并联设置,第一分管路382连接主管路380与第一燃烧器32a的喷嘴34、第二分管路384连接主管路380与第二燃烧器32b的喷嘴34。较佳地,主管路380上设置有电磁阀388,用于控制主管路380的通断;第一分管路382、第二分管路384上分别设置有针阀389,用于控制第一分管路382、第二分管路384的通断。所述电磁阀388、针阀389可与压力传感器、控制器等连接,根据管道内的压力自动控制主管路380/第一分管路382/第二分管路384的通断,保证使用安全。如图6与图7所示,引射管35优选地为文丘里管,包括朝向燃气喷嘴34的渐缩段350和与燃烧头36连接的渐扩段352,其中渐缩段350的管径沿气流的流向逐渐减小、渐扩段352的管径沿气流的流向逐渐增大,渐扩段352与渐缩段350的连接处构成引射管35的颈部354,具有最小的管径。相对地,渐缩段350的轴向长度短、管径变化大,使得更多空气能更为顺畅地被卷吸至引射管35中;渐扩段352的轴向长度远大于渐缩段350、管径变化远小于渐缩段350,从而喷入的燃气与被卷吸的空气可以在流过渐扩段352的过程中充分混合。根据燃气的不同,所使用的喷嘴34的喷孔直径、引射管35直径、燃烧头36直径,所消耗的燃气量、空气量均有不同,燃烧温度也不一样,表1示出了本发明的三个具体实施例的相关数据。表1燃气种类温升喷孔直径引射管35直径燃烧头36直径燃气用量引射空气量液化石油气1550℃5mm130mm160mm32b.7kg/h0.451kg/s丙烷1650℃5mm125mm150mm35kg/h0.455kg/s天然气1500℃7mm85mm105mm32akg/h0.455kg/s由上表可以看出,使用各种燃气所形成的火焰温度均可以高达1500℃以上,如此即使所焚烧的医疗垃圾中含有较重的水分,也可以确保焚烧效果。本实施例中,燃烧器32a、32b整体呈l形,引射管35与燃烧头36折弯连接,其中引射管35大致平行于第一燃烧室22/第二燃烧室24的后侧壁设置,第一燃烧器32a的燃烧头36的末端与第一燃烧室22的后侧壁大致垂直地相插接、第二燃烧器32b的燃烧头36的末端与第二燃烧室24的后侧壁大致垂直地相插接。较佳地,燃烧头36与引射管35相连接的一端呈弧形,从而两者光滑过度,令燃气、空气在点燃之前的流动更为顺畅,减少能量损失。本发明采用引射式燃烧器32a、32b,无需单独铺设空气管路,使得整体结构更为简单、连接更为方便;引射管35平行于炉体20设置也使得燃烧器模块30整体所占据的空间更小,置于炉体20的一侧但不会使焚烧炉的整体宽度发生大的变化,如此本发明医疗垃圾焚烧炉可以有更小的尺寸,适用范围可以更广。较佳地,第一燃烧器32a的朝向与第二燃烧器32b的朝向相反,如第一燃烧器32a的引射管35的入射口向下、燃烧头36向上;第二燃烧器32b的引射管35的入射口向上、燃烧头36向下,如此不仅方便两个燃烧头36与第一燃烧室22、第二燃烧室24的连接,更主要的是两个引射管35的入射口相互错开,使得两个引射管35所能卷吸空气的范围相互不重叠,确保每一燃烧器32a、32b可以吸入足量的空气。较佳地,引射管35相对于竖直方向倾斜一定角度,图示实施例中倾斜约15度,使得在不改变炉体20的整体高度情况下,引射管35可以有更大的长度,使空气与燃气在点燃前充分混合,保证燃气在点燃后充分燃烧,使得医疗垃圾焚烧彻底。需要说明的是,本发明并不局限于上述实施方式,根据本发明的创造精神,本领域技术人员还可以做出其他变化,这些依据本发明的创造精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种医疗垃圾焚烧炉,包括炉体以及与所述炉体连接的燃烧器模块,其特征在于:所述炉体包括上下布置的第一燃烧室和第二燃烧室,所述燃烧器模块包括第一燃烧器和第二燃烧器,所述第一燃烧器和第二燃烧器均为引射式燃烧器,分别包括喷嘴、正对所述喷嘴设置的引射管、以及与所述引射管连接的燃烧头,所述第一燃烧器的燃烧头与所述第一燃烧室插接相连,所述第二燃烧器的燃烧头与所述第二燃烧室插接相连。

    2.如权利要求1所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述第一燃烧器与第二燃烧器平行间隔设置且朝向相反。

    3.如权利要求1所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述第一燃烧器、第二燃烧器的引射管均相对于竖直方向倾斜设置。

    4.如权利要求1所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述第一燃烧室和第二燃烧室间隔设置并通过第一连接管相连,所述第一连接管偏离所述第一燃烧室、第二燃烧室的中心而相对地靠近所述第一燃烧室、第二燃烧室与所述燃烧头相连接的一侧设置。

    5.如权利要求1所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述第一燃烧室上还设置有排气室,所述排气室上连接有排气管,所述排气室内设置有叶轮,所述叶轮位于气流由所述第一燃烧室流向所述排气管的流动路径上。

    6.如权利要求5所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述叶轮为离心叶轮,包括轮毂和环绕所述轮毂设置的若干叶片,所述轮毂的外径沿着气流在所述排气室内的流动路径逐渐增大。

    7.如权利要求6所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述轮毂呈喇叭状,所述轮毂的外表面为内凹的弧面,所述叶片相对于所述轮毂的轴线倾斜设置。

    8.如权利要求6所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述叶轮将所述排气室分隔为并排设置的第一空间与第二空间,所述第一空间与所述第一燃烧室连通,所述第二空间与所述排气管连接,所述排气管的内端伸入至所述排气室内并正对所述轮毂设置。

    9.如权利要求8所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述排气管的内端折弯至与所述轮毂呈同轴设置,所述排气管的内端的口径与所述轮毂的最大直径相当。

    10.如权利要求8所述的医疗垃圾焚烧炉,其特征在于,所述第一燃烧室和排气室间隔设置并通过第二连接管相连,所述第二连接管偏离所述第一燃烧室的中心而相对地靠近所述第一燃烧室与所述第一燃烧器的燃烧头相连接的一侧设置。

    技术总结
    本发明公开一种医疗垃圾焚烧炉,包括炉体以及与所述炉体连接的燃烧器模块,所述炉体包括上下布置的第一燃烧室和第二燃烧室,所述燃烧器模块包括第一燃烧器和第二燃烧器,所述第一燃烧器和第二燃烧器均为引射式燃烧器,分别包括喷嘴、正对所述喷嘴设置的引射管以及与所述引射管连接的燃烧头,所述第一燃烧器的燃烧头与所述第一燃烧室插接相连,所述第二燃烧器的燃烧头与所述第二燃烧室插接相连,本发明医疗垃圾焚烧炉采用引射式燃烧器,通过喷射燃气卷吸空气,不仅燃烧充分、燃烧温度高,而且无需单独铺设空气管路,使得整体结构更为简单、连接更为方便。

    技术研发人员:杨瑞
    受保护的技术使用者:贵州智慧能源科技有限公司
    技术研发日:2020.12.11
    技术公布日:2021.03.12

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