CS215279B1

CS215279B1 - Apparatus for controlling powder or fine-grained materials

Info

Publication number: CS215279B1
Application number: CS209680A
Authority: CS
Inventors: Jiri Varta; Ludek Kodrle
Original assignee: Jiri Varta; Ludek Kodrle
Priority date: 1980-03-26
Filing date: 1980-03-26
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Zařízení k fluidaci práškových nebo jemně zrnitých materiálů, které sestává ze zásobníku, v jehož spodní části má upravenou porézní přepážku, jíž prochází čeřící tlakový plyn. Porézní přepážka je provedena tak, že její propustnost plynu se zmenšuje směrem k výpusti zásobníku, V potrubí pro přívod čeřícího plynu je vložen škrtící orgán s pneumatickým odporem 2,5 až 20 krát větším než odpor porézní přepážky.A device for fluidizing powdered or finely grained materials, consisting of a container, in the lower part of which there is a porous partition arranged, through which the clarifying pressure gas passes. The porous partition is designed in such a way that its gas permeability decreases towards the outlet of the container. A throttle element with a pneumatic resistance 2.5 to 20 times greater than the resistance of the porous partition is inserted in the pipe for supplying the clarifying gas.

Description

Vynález, se týká zařízení k fltíidaei práškových nebo jemně zrnitých materiálů, které umožňují dokonalou fluidaci dopravovaného materiálu a tím 1 plynulé a stejnoměrné vyprazdňování zásobníku.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for the production of powdered or fine-grained materials which enables perfect fluidization of the material to be conveyed and thus a continuous and uniform emptying of the container.

V technické praxi se vyskytuje potřeba plynule a stejnoměrně vyprazdňovat zásobníky práškového nebo jemně zrnitého materiálu ve stanoveném Časovém úseku a dále dopravovat tento materiál v proudu nosného plynu do spotřebiče, například struskotvorný materiál do hutnické tandemové pece nebo konvertoru a podobně. Vypouštění práškového materiálu ze zásobníku činí však značné potíže, a to tím větší, čím je práškový materiál jemnější. Je známa řada zařízení zmírňujících tyto obtíže, u nichž se fluidace provádí přiváděním tlakového plynu do zásobníku skrze porézní přepážky, čímž se materiál provzdušl a tím načeří, takže nevytvoří klenbu a plynule ze zásobníku vypadává. Poněvadž porézní přepážka klade průchodu plynu odpor, je nutný tlakový spád mezi tlakem před přepážkou a v zásobníku. Tlakovým spádem je dána fluidační rychlost, která musí být udržována v určitém rozmezí mezi minimální a maximální fluidační rychlosti, protože příliš malá fluidační rychlost nestačí k načeření a příliš vysoká fluidní rychlost vytvoří v materiálu kanálky, jimiž plyn prochází, aniž jej načeří: V obou těchto případech fluidace nenastane. Správná fluidace dopravovaného práškového nebo jemně zrnitého materiálu je u všech zařízení s pneumatickou dopravou hlavním a zásadním problémem a závisí na dodržení optimální fluidní rychlosti, to jest na optimální rychlosti plynu procházejícího čeřeným materiálem.There is a need in the art to continuously and uniformly empty containers of powdered or fine-grained material within a predetermined period of time and further to convey this material in a carrier gas stream to an appliance, for example slag-forming material, into a metallurgical tandem furnace or converter and the like. However, discharging the powdered material from the container causes considerable difficulties, and the greater the finer the powdered material. Numerous devices are known to alleviate these difficulties in which fluidization is effected by supplying pressurized gas to the container through porous baffles, thereby aerating the material and thereby refining so that it does not form a vault and falls continuously from the container. Since the porous partition resists the passage of gas, a pressure drop is required between the pressure upstream of the partition and the reservoir. The pressure drop is given by the fluidization velocity, which must be kept within a certain range between the minimum and maximum fluidization velocities, because too low a fluidization velocity is not enough to clarify and too high a fluid velocity creates channels in the material through which the gas passes. cases of fluidization does not occur. Proper fluidization of the powdered or fine-grained material to be conveyed is a major and fundamental problem in all pneumatic conveying systems and depends on maintaining the optimum fluid velocity, i.e., the optimum velocity of the gas passing through the fined material.

Optimální rychlost fluidace je u každého práškového materiálu jiná a závisí na jeho druhu a stavu, dále na měrné hmotnosti plynu, Reyfíoldsově čísle, dynamické viskozltě atd.The optimum fluidization rate is different for each powder material and depends on its type and condition, gas density, Reyfolds number, dynamic viscosity, etc.

Jelikož se časem značně mění odpor kladený průchodu plynu porézní přepážkou, v důsledku zanášeni pórů, mění se tím 1 fluidační rychlost plynu. Protože stupeň zanesení přepážky a rychlosti plynu nelze dobře v provozních podmínkách postihnout, dochází k nepravidelnému vypadávání práškového materiálu ze zásobníku.Since the resistance to the passage of gas through the porous baffle varies greatly over time as a result of pore clogging, the fluidization velocity of the gas is varied. Since the degree of clogging of the baffle and the gas velocity cannot be well understood under operating conditions, the powder material is irregularly dropped from the container.

U porézní přepážky tvaru komolého kužele se stěnou stejné tloušťky je tlakový spád před porézní přepážkou a za ní v různých výškách různý, takže i fluidační rychlost je různá. Požadavek stejnoměrného čeření a dávkováni, jakož 1 stejné nebo málo proměnlivé fluidační rychlosti v celé výši porézní přepážky S ohledem na její zanášeni nesplňuje žádné dosud známé zařízeni.In a frustoconical porous bulkhead having a wall of equal thickness, the pressure drop before and after the porous bulkhead is different at different heights, so that the fluidization rate is also different. The requirement of uniform clarification and dosing as well as 1 equal or slightly variable fluidization velocities over the entire height of the porous septum with respect to its fouling does not meet any of the known devices.

Uvedené nedostatky stávajících známých zařízení k fluidaci práškových nebo jemně zrnitých materiálů se odstraní zařízením podle vynálezu, sestávající z otevřeného nebo tlakového zásobníku, v jehož spodní Části je porézní přepážka, například ve tvaru komolého kužele, s výpusti v jeho nejnlžšlm průřezu nebo v jeho těsné blízkosti s přívodem tlakového plynu do horní části zásobníku a čeřícího tlakového plynu do prostoru mezi porézní přepážkou a pláštěm zásobníku, jehož podstata spočívá v tom, že stěna porézní přepážky je provedena s propustnosti zmenšující se ve směru povrchové přímky k výpusti zásobníku a že do přívodního potrubí čeřícího tlakového plynu je vložen škrticí orgán, jehož pneumatický odpor je 2,5 až 20 krát větší než odpor porézní přepážky.Said drawbacks of the existing known apparatus for fluidizing powdery or fine-grained materials are overcome by the apparatus of the invention, consisting of an open or pressurized container having a porous partition, for example frusto-conical, at its bottom with outlets in its smallest cross section or in close proximity. with a pressurized gas supply to the top of the reservoir and a fining pressurized gas into the space between the porous septum and the shell of the reservoir, characterized in that the wall of the porous partition is made with permeability decreasing in the direction of the surface line to the outlet of the reservoir; A throttle member is inserted in the compressed gas, the pneumatic resistance of which is 2.5 to 20 times greater than that of the porous partition.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že tlakový spád před porézní přepážkou a za ní, je po celé výšce porézní přepážky stejný, čímž se dosáhne dokonalého čeřeni práškového nebo jemně zrnitého materiálu v zásobníku a tím k jeho plynulému a rovnoměrnému dávkování.An advantage of the device according to the invention is that the pressure drop before and after the porous septum is the same over the entire height of the porous septum, thereby achieving a perfect clarification of the powdered or fine-grained material in the container and thereby its continuous and uniform dosing.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu, kde představuje obr. 1 svislý řez zásobníkem s porézní přepážkou s plynule se zmenšující propustností, obr. 2 svislý řez porézní přepážkou s nanesenými vrstvami s nižší propustností, obr. 3 svislý řez porézní přepážkou s rozdílnou tloušťkou stěny a obr. 4 svislý řez porézní přepážkou sestavenou z dílů s rozdílnou propustností a se samostatnými přívody čeřícího tlakového plynu.1 shows a vertical section through a porous bulkhead container with a continuously decreasing permeability; FIG. 2 shows a vertical section through a porous bulkhead having a lower permeability applied; FIG. 3 shows a vertical section through a porous bulkhead. 4 shows a vertical section through a porous partition made up of parts with different permeability and with separate inlets of the clarifying pressurized gas.

Zařízení podle vynálezu je tvořeno zásobníkem 1 pro uskladnění práškových a jemně zrnitých materiálů 10. Horní část zásobníku je opatřena hrdlem 2 s uzávěrem 3 a přívodním potrubím 9 tlakového plynu. Spodní kuželová část zásobníku 1 je obložena porézní hmotou, tvořící porézní přepážku 4, kde porézní hmotu tvoří spékavý kov, upravený tak, že jeho propustnost plynu se ve směru ' povrchové přímky k výpusti zásobníku 1 plynule zmenšuje. Porézní přepážka 4 může být také zhotovena z materiálu stejné propustnosti, na které jsou v požadovaných místech naneseny vrstvy hmot s menší propustností plynu, nebo tak, že tloušťka stěny porézní přepážky 4 se ve směru její povrchové přímky k výpusti zásobníku 1 plynule zvětšuje, anebo ' tak, že se skládá z několika dílů o různých tloušťkách stěn anebo s rozdílnou propustností plynu. Mezi jednotlivými díly a pláštěm zásobníku 1 jsou pak upraveny přepážky 12, čímž jsou vytvořeny sekce. Do prostoru mezi pláštěm zásobníku 1 a porézní přepážkou 4 je zaústěno potrubí 7 pro přívod čeřícího tlakového plynu. Potrubí 7 Je opatřeno škrticím orgánem 8, jehož pneumatický odpor je větší než odpor porézní přepážky a pohybuje se v rozmezí 2,5 až 20 krát. Výpusť zásobníku 1 je opatřena výpustným ventilem 5, na který, navazuje potrubí S pro dopravu práškového nebo jemně zrnitého materiálu ke spotřebiči.The device according to the invention consists of a container 1 for storing powdered and fine-grained materials 10. The upper part of the container is provided with a neck 2 with a closure 3 and a pressure gas supply line 9. The lower conical portion of the container 1 is lined with a porous mass forming a porous partition 4, wherein the porous mass is a sintering metal, modified so that its gas permeability decreases continuously in the direction of the surface line to the outlet of the container 1. The porous partition 4 can also be made of a material of the same permeability to which layers of materials with lower gas permeability are applied at the desired locations, or so that the wall thickness of the porous partition 4 increases continuously in the direction of its surface line to the outlet of the container 1; such that it consists of several parts with different wall thicknesses or with different gas permeability. Partitions 12 are then provided between the individual parts and the container housing 1 to form sections. In the space between the shell of the container 1 and the porous partition 4, a piping 7 for the supply of the fining pressure gas is connected. The pipe 7 is provided with a throttle member 8, the pneumatic resistance of which is greater than that of the porous partition and is in the range of 2.5 to 20 times. The outlet of the container 1 is provided with an outlet valve 5, to which is connected a pipe S for conveying powdered or fine-grained material to the consumer.

Před započetím dávkování se vpustí tlakový plyn do tlakového zásobníku 1 přívodním potrubím 9 a do prostoru mezi pláštěm zásobníku 1. a porézní přepážkou 4 se vpustí čeřící tlakový plyn potrubím 7, který je seškrcen škrtícím orgánem 8. U porézní přepážky 4, sestavené z dílů, se přivede seškrcený čeřící tlakový plyn do všech sekcí. Tlak plynu v horní části zásobníku 1 je nižší než tlak čeřícího tlakového plynu v prostoru před porézní přepážkouBefore starting the metering, the pressurized gas is injected into the pressure reservoir 1 via the inlet pipe 9 and into the space between the casing of the reservoir 1 and the porous partition 4 a purge pressure gas is injected through the conduit 7 which is throttled. the throttled crushing pressurized gas is fed to all sections. The pressure of the gas at the top of the container 1 is lower than the pressure of the fining pressure gas in the space in front of the porous partition

4. Nestejnou propustností porézní přepážky 4 se do215279 sáhne přibližně stejné fluidní rychlosti v· celé ploše porézní přepážky 4. Seškrcením čeřícího tlakového plynu škrticím orgánem 8 se sníží vliv povrchového zanášení vnitřní stény porézní přepážky 4 na fluidační rychlost.4. Through the unequal permeability of the porous partition 4, approximately the same fluid velocity is reached in the entire surface of the porous partition 4. By throttling the fining pressure gas through the throttle 8, the effect of surface clogging of the inner wall of the porous partition 4 on the fluidization rate is reduced.

Po otevření výpustného ventilu 5 padá fluidovaný práškový materiál 10 plynule do potrubí 6, kde se mísí s nosným plynem a dopravuje se ke spotřebiči. Fluidovaný práškový materiál 10 se jeví jako kapalina, takže ze zásobníku 1 vytéká.Upon opening of the outlet valve 5, the fluidized powder material 10 falls continuously into the conduit 6 where it mixes with the carrier gas and is conveyed to the consumer. The fluidized powder material 10 appears to be a liquid so that it flows out of the container 1.

Claims

1. Apparatus for fluldling finely divided powdered materials, consisting of an open or pressurized container, the bottom of which has a porous partition, for example frusto-conical, - with an outlet at its narrowest cross-section or in close proximity to a pressurized gas supply db a space between the porous septum and the container housing, characterized in that it is disposed in the container. A choke (8) having a pneumatic resistance of 2.5 to 20 times greater than that of the porous partition (4) is inserted into the supply line (7) of the pressurized gas.

2. The device according to claim 1, characterized in that the wall of the porous partition (4) is designed with a permeability decreasing in the direction of the surface line to the container outlet.