CS202759B1

CS202759B1 - Fluidous closure

Info

Publication number: CS202759B1
Application number: CS784866A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Beranek; Dobromil Pihert; Oleg Engel
Original assignee: Jaroslav Beranek; Dobromil Pihert; Oleg Engel
Priority date: 1978-07-20
Filing date: 1978-07-20
Publication date: 1981-01-30
Also published as: GB2025784B; PL115765B2; DE2928713A1; PL217215A2; US4226835A; GB2025784A

Description

(54) Fluidní uzávěr

Vynález se týká fluidního uzávěru pro vypouštění nebo napouštění sypkých hmot do zásobníků a fluidních zařízení.

V současné světové technice se používají dva typy fluidních uzávěrů, které jsou popsány například v Chemical Engineer^s Handbook (Mc Graw Hill, New York, 4 vydání str. 20-47 aŽ 2048).

První typ fluidního uzávěru se nejčastěji používá pro vypouštění sypkých hmot z fluidních reaktorů a zpravidla bývá umístěn pod dnem fluidního reaktoru. Tento fluidní uzávěr sestává ze svislé válcové nádoby, rozdělené na dvě části svislou přepážkou. Horní část uzávěru mezi svislou přepážkou a válcovou nádobou je uzavřena vodorovným nebo šikmým víkem, pod nímž je na válcovou nádobu připojena přepadová trubka pro výtok částic. Otevřená část horního konce svislé válcové nádoby je spojena svislým potrubím s fluidním reaktorem nebo se zásobníkem sypké hmoty. Ve vzdálenosti přibližně rovné průměru svislé nádoby je pod přepážku přiváděna fluidační tekutina.

Po naplnění fluidního uzávěru částicemi sypké hmoty z fluidního reaktoru nebo ze zásobníku a po zavedení fluidační tekutiny do dna uzávěru začne v obou Částech válcové nádoby sypká hmota fluidovat a přetékat přepadovou trubkou. Při uzavření přívodu fluidační tekutiny do dna uzávěru přestanou částice fluidovat a výtok sypké hmoty se zastaví.

Nevýhodou tohoto typu fluidního uzávěru je to, že jej lze použít pouze pro vypouštění sypké hmoty a dále to, že nelze ovládat rychlost průtoku sypké hmoty uzávěrem.

202 759

Druhý typ fluidního uzávěru sestává ze svislé trubky, která je na dolním konci . uzavřena. Nad dnem této trubky jevodorovné hrdlo, jehož délka je zvolena tak, aby částice nasypané do svislé.trubky tímto vodorovným hrdlem neprotékaly.

Po zavedení fluidační tekutiny do svislé trubky přívodem, který je umístěn ve zvolené výšce nad vodorovným hrdlem, se proud tekutiny rozdělí na dvě větve, z.nichž jedna protéká vzhůru svislou.trubkou a druhá nejprve'dolů a pak vodorovným hrdlem do prostoru vně uzávěru. Poměr objemových průtoků.obou větví fluidační tekutiny závisí na hydraulickém odporu vrstvy částic nad přívodem a pod přívodem fluidační tekutiny do svislé trubky. Pokud rychlost tekutiny ve vodorovném hrdle přestoupí mezní hodnotu, určenou vli-kostí, tvarem i měrnou hmotností částic a mezzeovitostí sypké hmoty, protékají částice vodorovným hrdlem. Přitom ve svislé trubce klesá hladina vrstvy částic a tím i hydraulický odpor vrstvy nad přívodem . fluidační tekutiny do svislé trubky. To způsobuje, že stoupá rychlost průtoku tekutiny v horní části svislé ' trubky a současně klesá rychlost průtoku tekutiny .ve vodorovném hrdle. Při poklesu rychlosti tekutiny ve vodorovném hrdle pod ' mezní hodnotu ustane výtok sypké hmoty z uzávěru.

Tohoto typu uzávěru lze pouužt jednak k vyprazdňování zásobníků sypkých hmot a zařízení naplněných sypkými hmotami a jednak k nepřetržitému přívodu částic z prostoru nižšího statického tlaku do prostoru s vyšším statccýým tlakem tehdy, jestliže se částice sypké hmoty trvale dávkuuí na hladinu vrstvy ve svislé nádobě.

Nevýhodou tohoto typu jednoduchého způsobu přívodu částic do prostoru o vyšším tlaku však je kolísání hladiny ve svislé trubce ve značném rozsahu, které je způeobeno rozdílnými hodnotami souuinitele vnitřního tření sypké hmoty za klidu a při pohybu. - KoUsání hladiny vrstvy pak způsobuje nepravidelnost dávkování sypké hmoty. DDaší nevýhodou je citlivost tohoto typu uzávěru na fluktuace statcekého tlaku před nebo za uzávěrem, -které mohou vést .k neovladatennému průtoku částic uzávěrem a často i k .jeho vyřazení z funkce.

Ukkáalo se proto jako účelné a výhodné, aby byl vyřešen takový fluidní uzávěr, který by u^c^ož^nil jednak plynulé dávkování částic do prostoru s . vyšším statckkým tlakem ve . srovnání s tlakem . v místě přívodu částic do fluidního 'uzávěru a jednak průtok sypké hmoty .fluidním uzávěrem v předem zvoleném směru. Uvedené cíle jsou dosaženy tímto vynálezem .fluidního uzávěru.

Poddtatou vynálezu je fluidní . uzávěr sestávající ze svislé nádoby, rozdělené svislou přepážkou na dvě části, na horním konci uzavřené, která je na dolním konci opatřena roštem s komorou pro rozvod fluidační tekutiny ' a do horního prostoru nádoby je do jedné . z . uvedených částí nádoby zapuštěna svislá trubka pro přívod částic a trubka pro přívod přídavné tekutiny, do druhé z uvedených částí je zapuštěna svislá trubka pro odvod částic a trubka pro přívod přídavné tekutiny. Průřez svislé nádoby v rovině fluidního roštu se rovná 30 až 100 % průřezu horní části svislé nádoby a hloubka zapuštění trubek se rovná jedtacmu- až třem průměrům těchto trubek. U tohoto fluidní ho uzávěru podle vynálezu jsou trubky .pro přívod přídavné tekutiny připojeny k horní části nádoby v prostoru, vymezeném vodorovnými rovinami prochááeeícími dolními okraai trubek a . víkem nádoby.

Koontrukční uspořádání flni-dního uzávěru je znázorněno na přiloeném výkresu.

202 759

Nádoba 1 uzávěru, která . může mít válcový průřez nebo s . výhodou má průřez pravoúhelníka, je přepážkou 2 rozdělena na dvě části. · Horní část nádoby 1 je uzavřena víkem, kterým prochází trubky 4a a 4b pro přívod . a odvod čássic. Trubky 4a a 4b zasahují pod víko pláště 1, kde vytváří prostory, vymezené víkem nádoby 1 a vodorovnými rovinami, prochááejícími dolními okraji trubek 4a a 4b, které se nezaalňuuí sypkou . hmotou. Do těchto prostorů, které mohou mít různé výšky, jsou zavedeny trubky 3a a 3b pro . přívod přídavné tekutiny. ,

Dolní část nádoby 1, která má zpravidla menší průřez ve srovnání s horní částí nádoby, je zakončena roštem 5 pro přívod fluidační tekutiny přiváděné trubkou .6 do komory pod rošt .5. V případě potřeby se částice sypké hmoty mohou z fluídního uzávěru vypustit trubkou

Dvě z ' mnoha možnnosí pouští fluídního uzávěru podle tohoto vynálezu jsou blíže vysvětleny následnicím! příklady.

Příklad 1 _v

Fluidní uzávěr, znázorněný na přioneeéém obrázku, byl pou^t pro dopravu částic mezi zásobníkem a fluďdním reaktorem, který byl umístěn níže než zásobník.

Fluidní uzávěr byl připojen. svislou trubkou 4a o průměru 0,1 m a délce 0,5 m k fluidnímu reaktoru. Trubka 4b rovněž o průměru 0,1 m měla délku svislé čássi 0,25. m a dále pokračovala se sklonem 15° od svislého směru do zásobníku, umístěného ve výšce 2,5 m nad fluddním uzávěrem. Průřez horní čááti nádoby .1 byl 0,12x0,25 m, dolní čássi 0,12x0,12 m. Celková výška nádoby 1 byla 0,4 m. Vzdálenost dolního okraje trubek 4a a 4b od horního víka byla 0,1 m. Trubky 3a a 3b byly zavedeny do horního víka.

Po naplnění zásobníku sypkou hmotou se částicemi této hmoty vy^pnil prostor ťu^ního uzávěru pod trubkou 4b. Po otevření přívodu vzduchu do trubky 6. začaly částice v uzávěru fluddovat, postupně zap^niy uzávěr a trubkou 4a začaly přetékat do fluideϊeo reaktoru. Rychlost průtoku čássic bylo možno ovládat v rozmezí 500 až 2500 kg/h přídavným vzduchem, který byl do fluddního uzávěru vháněn trubkou 3a nebo trubkou 3b.

Po naplnění fluddního reaktoru sypkou hmotou byl uzavřen přívod vzduchu do trubky 6 a průtok částic fluddním uzávěrem se eaptaaVl. Pro zamezení úniku reakční směěi plynů z ·reaktoru fluddním uzávěrem bylo trubkami 3a a 3b přiváděno malé moožsví vzduchu.

Doprava částic zpět z fl^ud^^í^h^o reaktoru do zásobníku se uskutečnnla tím, že při uzavřeném přívodu 6 bylo nejdříve trubkou 3b přivedeno takové mnnožtví vzduchu, že částice v trubce 4b začaly fluddovat. Pak byl postupně zvyšován průtok vzduchu v přívodu 6. tak dlouho, dokud částice nezačaly protékat fluddním uzávěrem. Množstvjmvzduceu v přívodu 3b pak byla ovládána . rychlost průtoku částic ve směru z fluideíeo reaktoru do zásobníku.

Příklad 2

Fluidní uzávěr stejných rozměrů jako v předchozím příkaadě 1 byl pouužt pro plynulý přívod částic do fludčního reaktoru, v němž byl statický tlak.o 3500 Pa vyšší než nad hladinou částic v přívodní trubce 4a fl^ud^nj^ho uzávěru, do níž byly částice dávkovány.

Přívod tekutiny do trubky 3a byl uzavřen. Přívodem 6. lroudilp tekutina rychlossí, která při přepočtu na volný průřez nádoby 1 v místě.vyústění trubek 4a a 4b, byla rovna dvojnásob202 759 ku prahové rychlosti fluidace. Fluidační tekutinou, přiváděnou trubkou 3b byla ovládána výška sloupce částic v trubce 4a a tím i statický tlak fluidační tekutiny v přívodu 6. Při zvyšování objemového průtoku tekutiny v trubce 3b klesala hladina fluidní vrstvy v trubce 4a.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Fluidní uzávěr sestávající ze svislé nádoby, rozdělené svislou přepážkou na dvě části, na horním konci uzavřené, vyznačený tím, že na dolním konci je opatřena roštem (5) s komorou pro rozvod fluidační tekutiny a do horního prostoru nádoby (1) je do jedné z uvedených částí nádoby zapuětěna svislá trubka (4a) pro přívod částic a trubka (3a) pro přívod přídavné tekutiny, do druhé z uvedených částí je zapuštěna svislá trubka (4b) pro odvod částic a trubka (3b) pro přívod přídavné tekutiny.
2. Fluidní uzávěr podle bodu 1, vyznačený tím, že průřez svislé nádoby (1) v rovině fluidního roštu (5) se rovná 30 až 100 % průřezu horní části svislé nádoby (1).
3. Fluidní uzávěr podle bodu 1, vyznačený tím, že hloubka zapuStění trubek (4a, 4b) se rovná jednomu až třem průměrům těchto trubek.
4. Fluidní uzávěr podle bodů 1 až 3, vyznačený tím, že trubky (3a, 3b) pro přívod přídavné tekutiny jsou připojeny к horní části nádoby (1) v prostoru, vymezeném vodorovnými rovinami procházejícími dolními okraji trubek (4a, 4b) a víkem nádoby (1).