CN107202320B - 一种可调节的流化床均匀布风系统及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可调节的流化床均匀布风系统，其包括下气体分布板、上气体分布板及升降驱动机构，下气体分布板固定安装于流化床床体内，上气体分布板通过所述升降驱动机构以升降可调方式间隔安装于下气体分布板上方。通过在流化床内设置可调节的气体分布板，从而实现根据分布板压降的大小是否在理想范围内，分布板压降值控制在合适范围值内，改善分布板的压力降，增强流化效果，减小系统能耗；使流化气体均匀分布，提高流化气体的均一性，稳定性，既适用于大颗粒的流化，也能在小颗粒流化的操作中防止物料的泄露，堵塞管道；加工制造简单。

Description

一种可调节的流化床均匀布风系统及其控制系统
技术领域
本发明涉及流态化技术领域，特别是一种应用于食品、化工等工业中固体颗粒流态化过程中的可调节的流化床均匀布风系统及其控制系统。
背景技术
流化床具有高效的传热传质、均匀的温度场、较大的处理量以及能够实现连续性操作等优点，已得到人们越来越多的关注，并且在能源、化工等工业领域得到广泛应用。
流化床中气体分布板可以起到使流化气体均匀分布，以产生更好的流化效果的作用。此外，还可以支撑固体颗粒，防止在长时间工作的条件下，床体产生泄漏或堵塞的情况。气体分布板的结构对流化操作的性能影响至关重要。
专利CN203653260U描述了一种分布板为以椭圆回转体为主体，在主体上均匀安装管状喷嘴，外围一圈管状喷嘴内安装垂直导流板，其余喷嘴内安装螺旋导流板。这种分布板增强分布板强度，增加分布板开孔率，增加混合气阻力，减小物料对反应器内壁的冲刷和磨损，使混合气形成紊流，增加混合气停留时间，延长反应时间，提高转化率。
专利CN205627898U描述了一种分布板为在气体分布板上开锥形进气孔，锥形进气孔按圆周均布，上下口径之比为1:2-1:4，分布器的开孔率为1％-5％，锥形进气孔上面焊接舌形导向风帽。可以提高布气均匀性、消除盲区，提高流化质量。
专利CN205536895U描述了一种分布板为带涡流发生器的气流分布板结构，气流分布板的出风侧设置有涡流发生器。通过本分布板的气流速度分布和物料受热更均匀，需要的干燥时间更短，物料干燥效果更佳。
专利CN205042451U描述了一种分布板包括板体、设置于板体上的通气带，每条通气带上包括若干均匀分布的条形通气孔，通气带与微波加热管间隔均匀分布。本分布板可以解决流化床因物料颗粒大小不同产生颗粒流动堵塞的问题，采用微波加热管使颗粒加热速度快，效率高，加热均匀，使物料干燥充分。
专利CN105423742U描述了一种分布板，分布板为圆形平板，平板上均匀分布有倒圆锥分布孔，弹簧分别连接在导流平板和分布板的上端面，依靠弹簧的弹力实现导流装置的悬浮，导流柱连接在导流平板的下端，导流柱成圆锥形状，锥角度与倒圆锥分布孔相同，导流平板覆盖在分布孔的上端。这种分布板在使用过程中可以防止流化床中产生小沟流，可以避免升气孔堵塞，实现流化床中气体的均匀分布结构稳定性好，结构简单，制造方便。
基于以上类型的分布板，分布板设计都以单层分布板为主体，且在操作过程中往往只适用于一种类型的物料或适用物料粒度分布范围窄，不能依据操作需求自动调节，没有充分考虑分布板的压力降问题，动力大，能耗大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的可调节的流化床均匀布风系统及其控制系统，其可以通过改变分布板之间的间距或气体流速来调节压降的大小，改善分布板的压力降，使压力降处理理想范围内，降低能耗，同时使流化气体均匀分布，提高流化气体的均一性。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：
一种可调节的流化床均匀布风系统，其特征在于：包括下气体分布板、上气体分布板及升降驱动机构，下气体分布板固定安装于流化床床体内，上气体分布板通过所述升降驱动机构以升降可调方式间隔安装于下气体分布板上方。
所述的下气体分布板、上气体分布板均为狭缝型气体分布板，均由矩形安装框、角钢板及丝网构成，在矩形安装框内焊接有角钢，所述各角钢为在安装框内角棱朝上设置，各角钢之间设置有缝隙，在矩形安装框的底面上还通过螺栓安装有丝网；所述缝隙的宽度为2mm-5mm；在所述角钢的两个角钢面上分别均匀的设置有气孔；气体经过类似锥形结构的角钢缝隙后，增大了气固接触面积，使气体分布均匀。
所述升降驱动机构为对称设置的电缸，所述电缸的下部与所述下气体分布板的矩形安装框固定安装，电缸的缸杆上部与上气体分布板的矩形安装框固定安装。
所述下气体分布板固装在流化床内部的预分布板上。
一种可调节的流化床均匀布风控制系统，其特征在于：还包括数据采集系统、控制系统及供风系统，所述数据采集系统包括位于下气体分布板下部的第一压力传感器，位于上气体分布板上部的第二压力传感器，所述控制系统包括计算机及PLC控制单元，供风系统包括鼓风机及连接至流化床下方的气体管路，所述第一压力传感器、第二压力传感器的信号输出端连接至计算机控制单元，计算机控制单元连接所述供风系统的鼓风机；所述计算机控制单元通过采集上、下气体分布板部位的气体压力，计算得出压降值并根据生产需求调节上气体分布板的高度，使压降值符合要求。
所述流化床内的上部安装有第三压力传感器，该第三压力传感器的信号输出端连接至所述控制系统的计算机。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明的可调节的流化床均匀布风系统，通过在流化床内设置可调节的气体分布板，从而实现根据分布板压降的大小是否在理想范围内，分布板压降值控制在合适范围值内，改善分布板的压力降，增强流化效果，减小系统能耗；使流化气体均匀分布，提高流化气体的均一性，稳定性，既适用于大颗粒的流化，也能在小颗粒流化的操作中防止物料的泄露，堵塞管道；加工制造简单。
2、本发明的可调节的流化床均匀布风系统，下气体分布板、上气体分布板均为狭缝型气体分布板，气体均匀分布，改善气体分布情况，提高流化气体的均一性，稳定性；而且，狭缝型分布板流化床的床层压力降比多孔型分布板流化床的床层压力降大，狭缝型分布板流化床的最小流化速度为0.69m/s左右，而多孔型分布板流化床的最小流化速度为0.79m/s左右，所以在相同条件下物料在狭缝型分布板流化床内流化更好，采用本发明的双层狭缝型气体分布板，可以最大程度的减小压力降，并且达到压降可调节的目的，解决了现有多孔型硫化床床层压力降大，不可调节的问题。
3、本发明的可调节的流化床均匀布风系统，升降驱动机构为对称设置的电缸，易于安装，驱动平稳，控制精度高，保证上气体分布板平稳、精确升降，从而保证流化床压降的平稳、精确控制。
4、本发明的可调节的流化床均匀布风控制系统，计算机控制单元通过采集上、下气体分布板部位的气体压力，计算得出压降值并根据生产需求调节上气体分布板的高度，使压降值符合要求，实现根据分布板压降的大小是否在理想范围内，分布板压降值控制在合适范围值内，改善分布板的压力降，增强流化效果，减小系统能耗。
附图说明
图1为本发明布风系统及控制系统的结构示意图；
图2为本发明的狭缝型气体分布板的结构示意图。
附图标记说明
1-鼓风机、2-流化气进口、3-升降驱动机构、4-上气体分布板、5-流化床床体、6-第三压力传感器、7-计算机、8-第二压力传感器、9-第一压力传感器、10-预分布板上、11-下气体分布板、12-缝隙、13-气孔、14-矩形安装框、15-角钢板、16-电缸安装位、17-螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实验对本发明一种产品品质可控的热熔融流化床微胶囊制备系统及方法作进一步详细说明。
一种可调节的流化床均匀布风系统，其包括下气体分布板11、上气体分布板4及升降驱动机构3，下气体分布板固定安装于流化床床体5内，上气体分布板通过所述升降驱动机构以升降可调方式间隔安装于下气体分布板上方。下气体分布板固装在流化床内部的预分布板上10。流化床床体为截面为方形的筒形，下部设置有流化气进口2。
下气体分布板、上气体分布板均为狭缝型气体分布板，均由矩形安装框14、角钢板15及丝网构成，在矩形安装框内焊接有角钢，各角钢为在安装框内角棱朝上设置，各角钢之间设置有缝隙12，在矩形安装框的底面上还通过螺栓安装有丝网；所述缝隙的宽度为2mm-5mm；在所述角钢的两个角钢面上分别均匀的设置有气孔13；气体经过类似锥形结构的角钢缝隙后，增大了气固接触面积，使气体分布均匀。
升降驱动机构为对称设置的电缸，所述电缸的下部与所述下气体分布板的矩形安装框固定安装，下气体分布板的矩形安装框两个边中部设置有电缸安装位16。矩形安装框的两个边制有与预分布板连接的螺栓孔17。电缸的缸杆上部与上气体分布板的矩形安装框固定安装。本发明的电缸也开采用其他具有升降调节功能的机构。
一种可调节的流化床均匀布风控制系统，包括上述的布风系统，还包括数据采集系统、控制系统及供风系统，所述数据采集系统包括位于下气体分布板下部的第一压力传感器9，位于上气体分布板上部的第二压力传感器8，所述控制系统包括计算机7及PLC控制单元，供风系统包括鼓风机1及连接至流化床下方的气体管路，所述第一压力传感器、第二压力传感器的信号输出端连接至计算机控制单元，计算机控制单元连接所述供风系统的鼓风机；所述计算机控制单元通过采集上、下气体分布板部位的气体压力，计算得出压降值并根据生产需求调节上气体分布板的高度，使压降值符合要求。流化床内的上部安装有第三压力传感器6，该第三压力传感器的信号输出端连接至所述控制系统的计算机。
本可调节的流化床均匀布风控制系统，其计算机控制单元通过采集上、下气体分布板部位的气体压力，计算得出压降值并根据生产需求调节上气体分布板的高度，使压降值符合要求，实现根据分布板压降的大小是否在理想范围内，分布板压降值控制在合适范围值内，改善分布板的压力降，增强流化效果，减小系统能耗。

Claims (5)

1.一种可调节的流化床均匀布风系统控制系统，其特征在于：包括下气体分布板、上气体分布板及升降驱动机构，下气体分布板固定安装于流化床床体内，上气体分布板通过所述升降驱动机构以升降可调方式间隔安装于下气体分布板上方；
还包括数据采集系统、控制系统及供风系统，所述数据采集系统包括位于下气体分布板下部的第一压力传感器，位于上气体分布板上部的第二压力传感器，所述控制系统包括计算机及PLC控制单元，供风系统包括鼓风机及连接至流化床下方的气体管路，所述第一压力传感器、第二压力传感器的信号输出端连接至计算机控制单元，计算机控制单元连接所述供风系统的鼓风机；所述计算机控制单元通过采集上、下气体分布板部位的气体压力，计算得出压降值并根据生产需求调节上气体分布板的高度，使压降值符合要求。
2.根据权利要求1所述的可调节的流化床均匀布风系统控制系统，其特征在于：所述的下气体分布板、上气体分布板均为狭缝型气体分布板，均由矩形安装框、角钢板及丝网构成，在矩形安装框内焊接有角钢，所述各角钢为在安装框内角棱朝上设置，各角钢之间设置有缝隙，在矩形安装框的底面上还通过螺栓安装有丝网；所述缝隙的宽度为2mm-5mm；在所述角钢的两个角钢面上分别均匀的设置有气孔；气体经过类似锥形结构的角钢缝隙后，增大了气固接触面积，使气体分布均匀。
3.根据权利要求2所述的可调节的流化床均匀布风系统控制系统，其特征在于：所述升降驱动机构为对称设置的电缸，所述电缸的下部与所述下气体分布板的矩形安装框固定安装，电缸的缸杆上部与上气体分布板的矩形安装框固定安装。
4.根据权利要求1所述的可调节的流化床均匀布风系统控制系统，其特征在于：所述下气体分布板固装在流化床内部的预分布板上。
5.根据权利要求1所述的可调节的流化床均匀布风系统控制系统，其特征在于：所述流化床内的上部安装有第三压力传感器，该第三压力传感器的信号输出端连接至所述控制系统的计算机。
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