CN105170025A - 一种塔底旋转流化床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塔底旋转流化床，包括风幕转台(a)、中心托轮及支架(c)、出料斗(d)、中心分配头(e)，风幕转台(a)的内环下方连接中心分配头(e)，中心分配头(e)由中心托轮及支架(c)支撑；风幕转台(a)内环中心设有出料斗(d)，出料斗(d)由中心托轮及支架(c)支撑；其特征在于：风幕转台(a)上方沿径向设置斜导板组(b)，斜导板组(b)由导杆(b-1)串接数块斜导流板(b-2)构成，斜导流板(b-2)的倾角为α，导杆(b-1)的内端连接于中心托轮及支架(c)上；风幕转台(a)沿径向及圆周向形成多个通气孔，并组成数段通气孔，通气孔的朝上出口呈向外侧倾斜状，倾角为θ；从中心分配头(e)通入的压缩气经过风幕转台(a)的通气孔后向上方吹出并形成锥螺旋风幕。

Description

一种塔底旋转流化床

技术领域

本发明属于旋转流化床设计技术领域，尤其涉及一种喷粉高塔流化床。

背景技术

随着国内各行业规模化生产要求，目前各类喷粉高塔其直径高度都在增加，而对喷粉过程热传导的均匀性要求日益增加，更大的高塔直径意味着更容易出现局部热聚集区或局部过冷区，使得粉状颗粒焦化或含湿过高粘度加大。某些物料粉状颗粒在下降到塔底时若温度过高，其颗粒表面特性差，粘度高不宜出料，而有些物料粉状颗粒对温度较敏感造成喷粉高塔操作困难。

发明内容

本发明提供了一种塔底旋转流化床，其解决了现有技术存在的喷粉高塔操作稳定性差、粉状颗粒的焦化、含湿过高、粘度大以及如何优化喷粉颗粒表面特性等技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种塔底旋转流化床，包括风幕转台(a)、中心托轮及支架(c)、出料斗(d)、中心分配头(e)，风幕转台(a)的内环下方连接中心分配头(e)，中心分配头(e)由中心托轮及支架(c)支撑；风幕转台(a)内环中心设有出料斗(d)，出料斗(d)由中心托轮及支架(c)支撑；风幕转台(a)上方沿径向设置斜导板组(b)，斜导板组(b)由导杆(b-1)串接数块斜导流板(b-2)构成，斜导流板(b-2)的倾角为α，导杆(b-1)的内端连接于中心托轮及支架(c)上；风幕转台(a)沿径向及圆周向形成多个通气孔，并组成数段通气孔，通气孔的朝上出口呈向外侧倾斜状，倾角为θ；从中心分配头(e)通入的压缩气经过风幕转台(a)的通气孔后向上方吹出并形成锥螺旋风幕。

优选的，风幕转台(a)包括吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5），吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）都呈扇形，吹风盘（1）与径向风幕盖板（4）沿圆周方向间隔均布，吹风盘(1)与径向风幕盖板(4)固定连接，径向风幕盖板(4)的半径大于吹风盘(1)的半径；周向风幕盖板(5)呈圆弧形，固定连接于吹风盘(1)的弧面端，吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）及周向风幕盖板（5）构成整体圆形状，且吹风盘（1）与径向风幕盖板（4）、吹风盘(1与周向风幕盖板（5）间分别形成所述风幕转台的通气孔。

优选的，吹风盘（1）包括空心型钢梁（8）、上盖面板（9）、连接板（10）、支撑挡（11）、连接法兰（12），上盖面板(9)呈扇形，内端安装连接法兰(12)，上盖面板(9)的下表面沿直边方向各固定连接一根截面呈方形的空心型钢梁(8)，钢梁(8)的内端口与连接法兰(12)的位置相对应，钢梁(8)的上边开有多个孔n-φ；径向风幕盖板(4)固定于钢梁(8)的上表面，径向风幕盖板(4)的边沿与上盖面板(9)的边沿相对且留有间距，此间距与钢梁(8)的孔n-φ相连通，形成所述风幕转台的部分通气孔。

优选的，两根钢梁(8)之间的外端部固定所述的周向风幕盖板(5)，周向风幕盖板(5)形成数个通孔，与钢梁(8)的外端口相连通，该通孔的上方与外界相通，该通孔为所述风幕转台的另一部分通气孔。

优选的，钢梁(8)的下表面固定两块连接板(10)，两连接板（10）分别与外圈梁（2）、柱销圈梁（3）连接，外圈梁(2)的直径大于柱销圈梁(3)的直径，两者同圆心设置；外圈梁(2)的下表面由若干外托轮(j)支撑；柱销圈梁(3的下平面由若干内托轮(h)支撑；柱销圈梁(3)的内弧面由若干对中挡轮(g)推挡定位；柱销圈梁(3)由驱动星轮(i)驱动而旋转。

优选的，由径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5）构成的外圆周上固定连接外围堰板(6)，由径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5）构成的圆周上表面固定连接封闭软挂板(7)，封闭软挂板(7)的上部固定连接塔底锥斗(k)。

优选的，中心分配头(e)包括下悬静分配头（13）、软连接管（14）、摩擦板（15）、旋转连接盘（16）、顶紧弹簧（17），旋转连接盘（16）开有多个通道(16-1)，旋转连接盘（16）上平面连接吹风盘（1）的连接法兰（12），旋转连接盘(16)之下设下悬静分配头(13)，摩擦板（15）安装于下悬静分配头（13）的上平面，下悬静分配头（13）的悬座固定于顶紧弹簧（17），通过调节顶紧弹簧（17）使下悬静分配头(13)上下浮动，软连接管（14）与下悬静分配头（13）的环道吹风区接口连接。

优选的，倾角θ为：20°≤θ≤90°；风幕线型截面与中心向外的径向夹角β为：0°≤β≤30°；风幕出风风速ν大于颗粒临界流化风速为：5m/S≤ν≤20m/S；风幕绕中心旋转转速ω≥0.2r/min；

优选的，斜导板组数量≥2组；所述的倾角α为20°≤α≤75°。

优选的，风幕转台(a)上方设置刮料螺旋(f)，刮料螺旋(f)的内端连接于中心托轮及支架(c)。

本发明塔底旋转流化床技术其原理参考图1，在喷粉高塔底部设置1个热交换区，在该区间内设有底盘旋转风幕，底盘周向布置若干风幕，风幕的出风风速ν大于物料颗粒临界流化风速，风幕线型截面与中心向外的径向夹角为β，风幕绕中心旋转转速为ω，且风幕风向与水平面成一定夹角θ；在旋转风幕作用下从颗粒洒落区下来的喷粉颗粒按流化颗粒轨迹线（倒锥螺旋下降）前进，在这个过程中与旋转风幕混合成气固流，迅速完成传热交换。该图中，1’喷粉高塔、2’流化颗粒轨迹线、3’斜导流板、4’中心出料、5’底盘旋转风幕’、A’颗粒洒落区、B’热交换区。

于热交换区的底部周向设有若干斜导流板组，导流板与径向成一定角度α，按流化颗粒轨迹线（同心旋转并下降）前进的气固流到达底面时沿导流板加速向中心中心出料。

作为优选，风幕风向与水平面夹角θ范围：20°≤θ≤90°；

作为优选，风幕线型截面与中心向外的径向夹角β范围：0°≤β≤30°；

作为优选，风幕出风风速ν大于颗粒临界流化风速：5m/S≤ν≤20m/S；

作为优选，风幕绕中心旋转转速ω≥0.2r/min；

作为优选，导流板与径向夹角α角范围：20°≤α≤75°；

作为优选，斜导板组数量不少于2组。

本发明采用流化传热技术，实现对喷粉颗粒温度控制，优化了颗粒表面特性，提高了喷粉高塔操作稳定性要求，其结构简单、合理。

附图说明

图1是本发明塔底旋转流化床的工作原理图。

图2是本发明塔底旋转流化床的的纵向剖视结构图。

图3是本发明塔底旋转流化床的俯视结构图。

图4是旋转流化床风幕转台（a）的吹风盘（1）结构示意图。

图5是图4的Ａ－Ａ剖视图。

图6是旋转流化床中心分配头（e）的结构示意图。

图7是旋转流化床中心分配头（e）的俯视结构示意图。

图8是下悬静分配头（13）的结构示意图。

附图标记：a风幕转台、b斜导板组、c中心托轮与支架、d出料斗、e中心分配头、f刮料螺旋、g对中挡轮、h内托轮、i驱动星轮、j外托轮、k塔底锥斗、1吹风盘、2外圈梁、3柱销圈梁、4径向风幕盖板、5周向风幕盖板、6外围堰板、7封闭软挂板、8空心型钢梁、9上盖面板、10连接板、11支撑挡、12连接法兰、13下悬静分配头、14软连接管、15摩擦板、16旋转连接盘、17顶紧弹簧。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。

参见图1-8，本实施例塔底旋转流化床包括风幕转台a、斜导板组b、中心托轮及支架c、出料斗d、中心分配头e、刮料螺旋f、对中挡轮g、内托轮h、驱动星轮i、外托轮j和塔底锥斗k等部件，旋转流化床在高塔底部设置热交换区，该区域由底盘旋转风幕产生倒锥螺旋气流来流化喷粉颗粒完成热交换，同时在底面上设置若干组斜导流板使气固流体在底面加速进入中心出料，具体结构详述如下：

如图2-3所示，风幕转台a由吹风盘1、外圈梁2、柱销圈梁3、径向风幕盖板4、周向风幕盖板5、外围堰板6等部件组成盛料的环形平盘整圆。

如图4-5所示，吹风盘1由空心型钢梁8、上盖面板9、连接板10、支撑挡11、连接法兰12等部件组成，上盖面板9呈扇形，扇形角度为锐角，其内端安装有连接法兰12。上盖面板9（靠近两条直边）的下表面沿直边方向各固定连接一根截面呈方形的空心型钢梁8，钢梁8的内端口与连接法兰12的位置相对应。钢梁8的上边开有多个孔n-φ。数个吹风盘1沿圆周方向均布，相邻吹风盘1间安装径向风幕盖板4，径向风幕盖板4呈扇形，其半径大于上盖面板9的半径，其固定于钢梁8的上表面。径向风幕盖板4的边沿与上盖面板9的边沿相对且留有间距，此间距与钢梁8的孔n-φ相连通，该间距的上方与外界相通，其出口呈朝向外侧的倾斜状，该出口的间隙为δ、倾角（与径向风幕盖板4的上表面夹角）为θ。两钢梁8间连接三根支撑挡11，三根支撑挡11等距布设。每一钢梁8的下表面固定两块连接板10，两连接板10分别与外圈梁2、柱销圈梁3连接，同时传导柱销圈梁3传出的旋转扭矩。

吹风盘1的两根钢梁8之间的外端部还固定有周向风幕盖板5，周向风幕盖板5的外圈与径向风幕盖板4的外圈处于同一圆周上，周向风幕盖板5的内弧面紧贴上盖面板9的外弧面，周向风幕盖板5上形成通气孔，与钢梁8的外端口相连通，该通气孔的上方与外界相通，其出口呈朝向外侧的倾斜状，该出口的间隙为δ、倾角（与周向风幕盖板5的上表面夹角）为θ。如图3所示，E为风幕出口，F为旋转方向。

压缩气可从连接法兰12的内孔进入空心型钢梁8，再从钢梁8上部的开孔n-φ及外端口喷出，经由上盖面板9与径向风幕盖板4、周向风幕盖板5形成的间隙δ、倾角θ线性缝隙形成风幕。

外圈梁2的下表面由若干外托轮j支撑，两者间滚动配合，外托轮j通过安装架安装于地面上，多个外托轮j沿圆周方向均布。外圈梁2的上表面支撑并固定于吹风盘1及径向风幕盖板4、周向风幕盖板5的底部下表面。柱销圈梁3的直径小于外圈梁2，两者同圆心，柱销圈梁3的上表面支撑并固定于吹风盘1及径向风幕盖板4、周向风幕盖板5的底部下表面，其下平面由若干内托轮h支撑，两者间滚动配合。内托轮h通过安装架安装于地面之上，多个内托轮h沿圆周方向均布。柱销圈梁3的内弧面由若干对中挡轮g推挡定位，多个对中挡轮g沿圆周方向均布。柱销圈梁3由驱动星轮i驱动而旋转，通过驱动星轮i带动柱销圈梁3旋转,进而使风幕转台a整体同心旋转。

由径向风幕盖板4、周向风幕盖板5构成的外圆周上固定连接外围堰板6，由径向风幕盖板4、周向风幕盖板5构成的圆周（靠近外圆周）上表面固定连接封闭软挂板7，封闭软挂板7的上部固定连接塔底锥斗k，从而风幕转台a与塔底锥斗k组合形成高塔封闭的旋转底平面。

如图6-8所示，中心分配头e由下悬静分配头13、软连接管14、摩擦板15、旋转连接盘16、顶紧弹簧17等部件组成，旋转连接盘16有多个通道16-1，其上平面连接吹风盘1的连接法兰12，并与风幕转台a同步旋转。旋转连接盘16之下设下悬静分配头13，摩擦板15安装于下悬静分配头13的上平面，下悬静分配头13的悬座固定于顶紧弹簧17上而不旋转，通过调节顶紧弹簧17使下悬静分配头13上下浮动，从而能提高摩擦板15与旋转连接盘16下平面的密封压力。软连接管14与下悬静分配头13的环道吹风区接口连接，适应下悬静分配头13的上下浮动。图8中，Ｃ为环道吹风区，Ｄ为封闭卸料区。下悬静分配头13的环道吹风区与旋转连接盘16的通道连通。

风幕转台a上方沿径向间隔一定角度设置三组斜导板组b及刮料螺旋f，斜导板组b由导杆b-1串接数块斜导流板b-2构成，数块斜导流板b-2等距均布，斜导流板b-2的倾角为α。导杆b-1、刮料螺旋f的内端（中心一端）连接于中心托轮及支架c上，刮料螺旋f的外端由电机驱动而旋转。风幕转台a的内环下方连接中心分配头e，中心分配头e由中心托轮及支架c支撑；风幕转台a内环中心位置设有出料斗d，出料斗d也由中心托轮及支架c支撑。底盘旋转风幕由底盘周向布置的若干风幕组成，风幕风向与水平面夹角θ大小为：20°≤θ≤90°；风幕线型截面与中心向外的径向夹角β大小为：0°≤β≤30°；风幕出风风速ν大于颗粒临界流化风速为：5m/S≤ν≤20m/S；风幕绕中心旋转转速ω≥0.2r/min。斜导板组的斜导板与径向线成α角，且20°≤α≤75°，斜导板组数量≥2组，本实施例为三组。

使用时，刮料螺旋f启动旋转；风幕转台a带动中心分配头e的旋转连接盘16同步旋转，压缩气从中心分配头e的软连接管14进入，通过下悬静分配头13的环道吹风区通向旋转中的吹风盘1上线性缝隙形成风幕，高塔喷粉颗粒从上部洒落下遇到旋转风幕形成倒锥螺旋下降的气固流，迅速完成传热交换，到达斜导板组b时沿斜面往中心聚集，从出料斗d下料；而残留在盘面上的喷粉颗粒由刮料螺旋f强制输送到出料斗d下料。

停止过程为：先停止喷粉，再关闭旋转流化床的压缩气，保持风幕转台a和刮料螺旋f继续运行，直至所有喷粉颗粒都进入d出料斗后，再关闭驱动星轮i使风幕转台a停转，最后关闭刮料螺旋f。

本实施例设置的刮料螺旋f可缩短系统停机时间和盘底残留喷粉颗粒。

以上所述仅为本发明的优选实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种塔底旋转流化床，包括风幕转台(a)、中心托轮及支架(c)、出料斗(d)、中心分配头(e)，风幕转台(a)的内环下方连接中心分配头(e)，中心分配头(e)由中心托轮及支架(c)支撑；风幕转台(a)内环中心设有出料斗(d)，出料斗(d)由中心托轮及支架(c)支撑；其特征在于：风幕转台(a)上方沿径向设置斜导板组(b)，斜导板组(b)由导杆(b-1)串接数块斜导流板(b-2)构成，斜导流板(b-2)的倾角为α，导杆(b-1)的内端连接于中心托轮及支架(c)上；风幕转台(a)沿径向及圆周向形成多个通气孔，并组成数段通气孔，通气孔的朝上出口呈向外侧倾斜状，倾角为θ；从中心分配头(e)通入的压缩气经过风幕转台(a)的通气孔后向上方吹出并形成锥螺旋风幕。

2.如权利要求1所述的塔底旋转流化床，其特征在于：风幕转台(a)包括吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5），吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）都呈扇形，吹风盘（1）与径向风幕盖板（4）沿圆周方向间隔均布，吹风盘(1)与径向风幕盖板(4)固定连接，径向风幕盖板(4)的半径大于吹风盘(1)的半径；周向风幕盖板(5)呈圆弧形，固定连接于吹风盘(1)的弧面端，吹风盘（1）、径向风幕盖板（4）及周向风幕盖板（5）构成整体圆形状，且吹风盘（1）与径向风幕盖板（4）、吹风盘(1与周向风幕盖板（5）间分别形成所述风幕转台的通气孔。

3.如权利要求2所述的塔底旋转流化床，其特征在于：吹风盘（1）包括空心型钢梁（8）、上盖面板（9）、连接板（10）、支撑挡（11）、连接法兰（12），上盖面板(9)呈扇形，内端安装连接法兰(12)，上盖面板(9)的下表面沿直边方向各固定连接一根截面呈方形的空心型钢梁(8)，钢梁(8)的内端口与连接法兰(12)的位置相对应，钢梁(8)的上边开有多个孔n-φ；径向风幕盖板(4)固定于钢梁(8)的上表面，径向风幕盖板(4)的边沿与上盖面板(9)的边沿相对且留有间距，此间距与钢梁(8)的孔n-φ相连通，形成所述风幕转台的部分通气孔。

4.如权利要求3所述的塔底旋转流化床，其特征在于：两根钢梁(8)之间的外端部固定所述的周向风幕盖板(5)，周向风幕盖板(5)形成数个通孔，与钢梁(8)的外端口相连通，该通孔的上方与外界相通，该通孔为所述风幕转台的另一部分通气孔。

5.如权利要求3或4所述的塔底旋转流化床，其特征在于：钢梁(8)的下表面固定两块连接板(10)，两连接板（10）分别与外圈梁（2）、柱销圈梁（3）连接，外圈梁(2)的直径大于柱销圈梁(3)的直径，两者同圆心设置；外圈梁(2)的下表面由若干外托轮(j)支撑；柱销圈梁(3的下平面由若干内托轮(h)支撑；柱销圈梁(3)的内弧面由若干对中挡轮(g)推挡定位；柱销圈梁(3)由驱动星轮(i)驱动而旋转。

6.如权利要求2-4任一项所述的塔底旋转流化床，其特征在于：由径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5）构成的外圆周上固定连接外围堰板(6)，由径向风幕盖板（4）、周向风幕盖板（5）构成的圆周上表面固定连接封闭软挂板(7)，封闭软挂板(7)的上部固定连接塔底锥斗(k)。

7.如权利要求3或4所述的塔底旋转流化床，其特征在于：中心分配头(e)包括下悬静分配头（13）、软连接管（14）、摩擦板（15）、旋转连接盘（16）、顶紧弹簧（17），旋转连接盘（16）开有多个通道(16-1)，旋转连接盘（16）上平面连接吹风盘（1）的连接法兰（12），旋转连接盘(16)之下设下悬静分配头(13)，摩擦板（15）安装于下悬静分配头（13）的上平面，下悬静分配头（13）的悬座固定于顶紧弹簧（17），通过调节顶紧弹簧（17）使下悬静分配头(13)上下浮动，软连接管（14）与下悬静分配头（13）的环道吹风区接口连接。

8.如权利要求2-4任一项所述的塔底旋转流化床，其特征在于：所述的倾角θ为：20°≤θ≤90°；风幕线型截面与中心向外的径向夹角β为：0°≤β≤30°；风幕出风风速ν大于颗粒临界流化风速为：5m/S≤ν≤20m/S；风幕绕中心旋转转速ω≥0.2r/min。

9.如权利要求1所述的塔底旋转流化床，其特征在于：所述的斜导板组数量≥2组；所述的倾角α为20°≤α≤75°。

10.如权利要求1所述的塔底旋转流化床，其特征在于：风幕转台(a)上方设置刮料螺旋(f)，刮料螺旋(f)的内端连接于中心托轮及支架(c)。