CS210579B3

CS210579B3 - Grate of fluidized bed reactor with possibility of dilatation

Info

Publication number: CS210579B3
Application number: CS329980A
Authority: CS
Inventors: Pavel Novotny; Karel Hanyk; Alois Skovron
Original assignee: Pavel Novotny; Karel Hanyk; Alois Skovron
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Rošt fluidního reaktoru s možností dilatace. Vynález náleží do oboru fluidního spalování. Řeší problém trvanlivosti a funkce roštu v případech, kdy rošt není dostatečně chlazen nebo nastanou změny tlaku chladicí kapaliny. Postatou vynálezu je uložení střední části roštu, tvořené objímkou, suvně na středové trubce souosé s osou celého roštu, přičemž podpěrná ramena nosného kříže Archimedovy sporály jsou spojena v přírubou roštu suvně a jsou opatřena u svých vnitřních a vnějších konců deformačními prvky. Vynálezu lze použít v případě roštu fluidního reaktoru podle autorského osvědčení č. 112 998Fluidized bed reactor grate with expansion capability. The invention relates to the field of fluidized bed combustion. It solves the problem of durability and function of the grate in cases where the grate is not sufficiently cooled or there are changes in the pressure of the coolant. The invention is characterized by the central part of the grate, formed by a sleeve, being slidably mounted on a central tube coaxial with the axis of the entire grate, while the support arms of the Archimedes sporal cross are slidably connected to the grate flange and are provided with deformation elements at their inner and outer ends. The invention can be used in the case of a fluidized bed reactor grate according to copyright certificate No. 112 998

Description

Vynález se týká roštu fluidního reaktoru s možností dilatace podle autorského osvědčeni č. 112998 s trubkou vinutou v Archimedově spirále po plášti rotačního kužele vydutého směrem k fluidní vrstvě. Vynález zlepšuje trvanlivost a funkci roštu v těch případech, kdy rošt není dostatečně chlazen nebo nastanou změny tlaku chladicí kapaliny.The invention relates to a dilatation fluidized bed reactor according to the author's certificate No. 112998 with a tube wound in an Archimedes spiral along a sleeve of a rotary cone concave towards the fluidized bed. The invention improves the durability and function of the grate in those cases where the grate is not sufficiently cooled or coolant pressure changes.

Autorské osvědčení č. 112998 se týká roštu fluidního reaktoru, vytvořeného xé spirálovitě vinuté trubky ve tvaru Archimedovy spirály s mezerami mezi jednotlivými závity, které jsou protékány chladící kapalinou. Tento vynález vyřešil problém spolehlivého a konstrukčně jednoduchého roštu pro exotermní reakce ve fluidní vrstvě, jako je spalování různých paliv a odpodů, paření rud a podobně. Nevýhodou tohoto řešení je, že pro bezporuchový provoz je nutno chladit rošt neměnným množstvím chladicí kapaliny o stálé vstupní teplotě, tlaku a měrném teple. Chladicí okruh roštu proto nemůže být zapojen do oběhu kotelní vody. Není-li podmínka dostatečného chlazení roštu splněna, nastává v závitech Archimedovy spirály pnuti, které vede k poruše svárových spojů mezi závity roštu a nosného kříže až k případné deformaci Archimedovy spirály vybočením závitů z plochy, ve které byly vinuty. Tim dojde ke zvětšení mezer mezi závity, změní se průtočná charakteristika roštu a nastane silný propad částic fluidní vrstvy do vzduchové komory pod roštem.Author's Certificate No. 112998 relates to a fluidized bed reactor formed by a spiral wound tube in the shape of an Archimedes spiral with gaps between the individual threads flowing through the coolant. The present invention has solved the problem of a reliable and structurally simple grate for exothermic reactions in the fluidized bed, such as combustion of various fuels and effluents, ore steaming and the like. The disadvantage of this solution is that for trouble-free operation it is necessary to cool the grate with a fixed amount of coolant of constant inlet temperature, pressure and specific heat. The cooling circuit of the grate cannot therefore be connected to the boiler water circuit. If the condition of sufficient grate cooling is not fulfilled, there is a stress in the threads of the Archimedes spiral, which leads to a failure of the weld joints between the threads of the grate and the supporting cross to the possible deformation of the Archimedes spiral. This will increase the gap between the threads, change the flow characteristics of the grate and cause a significant drop of the fluidized bed particles into the air chamber below the grate.

Tyto nedostatky odstraňuje rošt podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že střední část roštu tvořená objímkou je uložena suvně na středové trubce, která je souosá s osou celého roštu. Podpěrná ramena nosného kříže Archimedovy spirály jsou spojena s přírubou roštu suvně a jsou opatřena u svých vnitřních a vnějších konců deformačními prvky, které jsou tvořeny zeslabeným profilem nebo kloubem.These drawbacks are overcome by the grate according to the invention, which is characterized in that the central part of the grate formed by the sleeve is mounted slidably on a central tube which is coaxial with the axis of the whole grate. The supporting arms of the Archimede's spiral support cross are slidably connected to the grate flange and are provided with deformation elements at their inner and outer ends which are formed by a weakened profile or joint.

Výhodou takto vytvořeného roštu je možnost jeho dilatace při změně teploty trubky nebo tlaku chladicí kapaliny, takže nenastane porušení svarů spojujících závity Archimedovy spirály s podpěrnými rameny nosného kříže a vybočení závitů této spirály z předepsané plochy roštového povrchu. Takto vytvořený rošt lze chladit oběhem kotelní vody a získat asi 1 % jinak ztraceného tepla. Při případné změně průtočného množství chladicí kapaliny nedojde k porušení roštu s nepříznivými důsledky pro provoz fluidního reaktoru.The advantage of such a grate is that it can be dilatated when the pipe temperature or coolant pressure changes, so that the welds connecting the threads of the Archimedes spiral to the supporting legs of the support cross do not break and the threads of this spiral deviate from the prescribed area of the grate surface. The grate formed in this way can be cooled by circulating the boiler water and recover about 1% of otherwise lost heat. If the flow rate of the coolant is changed, the grate will not be damaged with adverse consequences for the operation of the fluidized bed reactor.

Příklad roštu podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1 je podélný řez a obr. 2 půdorys základního provedení roštu, u něhož jsou deformační prvky podpěrných ramen nosného kříže vytvořeny zeslabeným profilem. Rošt fluidního reaktoru je tvořen závity Archimedovy spirály 1, přivařenými k podpěrným ramenům 2 nosného kříže, jehož objímka 3 je suvně navlečena na středovou trubku 4 s uzavíracím orgánem 5. Mezi závity Archimedovy spirály £ jsou vzduchové spáry 6. Vnější okraje podpěrných ramen 2 nosného kříže jsou suvně uloženy v kulisách 7 příruby 8 roštu, která je vložena mezi přírubu 9 reaktoru a vzduchovou komoru jte. Podpěrná ramena 2 nosného kříže jsou u každého konce opatřena deformačním prvkem 11, tvořeným zeslabeným profilem. V případě roštu větších rozměrů lze nahradit zeslabenýAn example of a grate according to the invention is shown in the accompanying drawing, wherein FIG. 1 is a longitudinal section and FIG. 2 is a plan view of a basic grate embodiment in which the deformation elements of the support legs of the support cross are formed by a weakened profile. The grate of the fluidized bed reactor consists of the threads of the Archimedes spiral 1 welded to the support arms 2 of the support cross, whose sleeve 3 is slidably threaded onto the central tube 4 with the closing member 5. Between the threads of the Archimedes spiral 6 they are slidably mounted in the slots 7 of the grate flange 8, which is interposed between the reactor flange 9 and the air chamber. The support legs 2 of the support cross are provided at each end with a deformation element 11 formed by a weakened profile. In the case of grates of larger dimensions, it is possible to replace the weakened one

210 579 profil nosného kříže jednoduchým kloubem.210 579 cross-section profile with a single joint.

Změní-li se teplota závitů Archimedovy spirály 1 nebo tlak chladicí kapaliny, dochází k dilatační činnosti roštu. Při zvyšování teploty nebo tlaku chladicí kapaliny mají závity Archimedovy spirály _1 snahu zvětšovat poloměr svého zakřivení. Vyvolané pnutí pak způsobuje, že se nepatrně zmenší vydutí roštu a zvětší poloměr jednotlivých závitů. Objímka 3 se posune poněkud nahoru a podpěrná ramena 2 se zasunou do kulis 7. Současně se nepatrně změní úhel mezi osami podpěrných ramen 2 nosného kříže a osou objímky 3 a úhel mezi osami podpěrných ramen 2 a rovinou příruby 8 roštu.If the thread temperature of the Archimedes coil 1 or the coolant pressure changes, the grate dilatation action occurs. As the coolant temperature or pressure increases, the threads of the Archimede's spiral 1 tend to increase the radius of its curvature. The induced stress then causes a slight reduction in the convexity of the grate and increases the radius of the individual threads. At the same time, the angle between the axes of the support legs 2 of the support cross and the axis of the sleeve 3 and the angle between the axes of the support legs 2 and the plane of the grate flange 8 change slightly.

Změna těchto úhlů umožni deformační prvek 11, na výkrese zeslabený profil, kterým jsou podpěrná ramena 2 opatřena v místech, kde k této deformaci dochází.The deformation element 11, weakened in the drawing, by which the support arms 2 are provided at the points where this deformation occurs, allows the change of these angles.

Při poklesu tlaku nebo sníženi teploty chladicí kapaliny proběhne dilatační cyklus v obráceném směru.If the pressure drops or the coolant temperature drops, the expansion cycle is reversed.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Dilatation of fluidized bed reactor according to the author's certificate No. 112998 and a tube wound in an Archimedes spiral along a rotary cone bulging towards the fluidized bed, characterized in that the central part of the grate formed by the sleeve (3) is slidably mounted on the central tube ( 4) coaxial with the axis of the whole grate and support arms (

2) The supporting cross of the Archimedes spiral (1) is connected to the flange (8, grate slidingly) and provided with deformation elements (11) at their inner and outer ends.

Grate according to claim 1, characterized in that the deformation elements (11) of the support arms (2) are formed by a weakened profile.

3. The grate according to item 1, characterized by: A method according to claim 1, characterized in that the deformation elements (11) of the support arms (2) are formed by a straight one-pointed joint.