CS230374B1

CS230374B1 - Apparatus for pumping over solid particles,especially for fluidization technique purposes

Info

Publication number: CS230374B1
Application number: CS820081A
Authority: CS
Inventors: Dobromil Pihert; Oleg Engel; Jaroslav Dobrozemsky; Vratislav Fibinger; Bretislac Kolodej; Jiri Prausek
Original assignee: Dobromil Pihert; Oleg Engel; Jaroslav Dobrozemsky; Vratislav Fibinger; Bretislac Kolodej; Jiri Prausek
Priority date: 1981-11-06
Filing date: 1981-11-06
Publication date: 1984-08-13

Description

Vynález se týká zařízení k přečerpávání tuhých částic zejména mezi dvěma a více fluidními vrstvami, např. s různou geodetickou nebo tlakovou výškou.The invention relates to a device for transferring solid particles, in particular between two or more fluidized beds, for example with different geodetic or pressure heights.

Dosud známá zařízení pro přečerpávání tuhých částic z fluidní vrstvy využívají např. přepadu přepadovými trubicemi nebo přes přepadovou hranu. Nevýhodou tohoto řešení je, že fluidní vrstva nemá rovnou hladinu a tedy v okolí bublin přepadají částice ve větší výšce, než je hladina a tedy statistické rozdělení transportu částic jednotlivými přepady odpovídá zákonům statistiky a nezajišťuje pravidelný rovnoměrný přísun částic po ploše. V případě souproudého transportu částic spolu s fluidačním plynem vzhůru pak tato nerovnoměrnost ovlivňuje i proudění plynu v trubicích a tedy se ještě zvyšuje. Každá relativně malá změna podmínek např. teploty, složení a měrné 'hmotnosti plynu nebo částic, zrnění částic atd., má za následek změnu mezerovltosti vrstvy a změnu výšky bublin nad střední hladinou vrstvy a tedy má za následek mimořádnou dávku transportovaných částic nebo naopak krátkodobé přerušení transportu. Další známé ejektorové přečerpávání částic, které se osvědčuje při horizontálním transportu částic, jakož i šikmá trubice pro transport částic mezi sousední230374 mi vrstvami ve směru 'tlakového spádu, horizontálním směrem, jsou omezeny jen na bezprostředně sousedící stěny. Dále je známo pohazování fluidní vrstvy zejména uhlím v parním kotli, které má za následek při špatné mísitelnosti uhlí s fluidní vrstvou popela, jeho zplyňování a částečné hoření na hladině vrstvy. Známé fluidní uzávěry transportují částice z jediného zdroje do jediného bodu fluidní vrstvy a neumožňují transport částic do velkého počtu míst ve fluidní vrstvě.The prior art devices for pumping solid particles from the fluidized bed utilize, for example, an overflow through the overflow tubes or over the overflow edge. The disadvantage of this solution is that the fluidized bed does not have a flat level and therefore particles around the bubbles fall above the level and thus the statistical distribution of particle transport by individual overflows complies with the laws of statistics and does not ensure a regular uniform supply of particles across the surface. In the case of co-current transport of particles together with the fluidizing gas upwards, this unevenness also affects the gas flow in the tubes and thus increases. Any relatively small change in conditions such as temperature, composition and specific gravity of gas or particles, particle granulation, etc., results in a change in the layer interlayer and a change in bubble height above the middle surface layer, thus resulting in an extraordinary dose of transported particles or transport. Another known ejector pumping of particles, which proves successful in horizontal transport of particles, as well as the inclined tube for transporting particles between adjacent layers in the direction of pressure drop, in the horizontal direction, is limited to the immediately adjacent walls. Furthermore, it is known to throw the fluidized bed in particular with coal in a steam boiler, which results in poor miscibility of the coal with the fluidized bed of ash, its gasification and partial combustion at the surface of the bed. Known fluid closures transport particles from a single source to a single point of the fluidized bed and do not allow the particles to be transported to a large number of locations in the fluidized bed.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k přečerpávání tuhých částic zejména pro potřeby fluidní techniky, sestávající z nádoby ve dnu opatřené přívody fluidační tekutiny a s náplní fluidačních částic, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že u dna nádoby je uspořádána řada dopravních komůrek, ve spodní části opatřených otvorem, přičemž vnitřní prostor dopravních komůrek je přepouštěcím kanálem propojen s cílovým prostorem např. se zásobníkem nebo s další fluidní vrstvou. Podle výhodného provedení součet ploch příčného průřezu dopravních komůrek je menší než 10 % celkové plochy dna nádoby.These disadvantages are overcome by a solid particle transfer device, particularly for fluidized bed technology, consisting of a bottom-bottom vessel with fluidized-fluid inlets and a fluidized-bed filling according to the invention. The invention is based on the fact that a row of conveying chambers are provided at the bottom of the container, provided with an opening in the bottom part, the inner space of the conveying chambers being connected to the target space, for example with a reservoir or other fluidized bed. According to a preferred embodiment, the sum of the cross-sectional areas of the conveying chambers is less than 10% of the total area of the bottom of the container.

Výhodou zařízení podl© vynálezu je možnost přečerpávání sypkých hmot, zejména z fluidní vrstvy nebo do fluidní vrstvy vět233374 ším počtem dopravních trubic a tak uspokojivě zásobovat ohniště fluidních kotlů a pecí palivem, nebo přečerpávat sypké hmoty v protíproudém nebo souproudém výměníku tepla átd. Protože mimovrstvová rychlost fluidačního plynu v dopravní komůrce je z vnějšku pevně nastavitelná nebo volitelná charakteristikou trysek v oblasti, kdy velká změna tlaku plynu, která způsobí ve fluidní vrstvě velkou změnu průtoku, se může prpjeviit jen relativně malou změnou průtoku v dopravní komůrce, lze v dopravní komůrce snížit kolísání měrné hmotnosti a odstranit přestřik bublin z fluidní vrstvy. Volbou rychlosti v propouštěcím kanále lze zajistit i rovnováhu s jemnými prachovými částicemi, které sedimentují na hladinu fluidní vrstvy nebo disperse v dopravní komůrce nebo v propouštěcím kanálu a tak dopravit i nejjemnější částice prachu prosti proudu fluidačního plynu do fluidní vrstvy nebo do zásobníku. Volbou rychlosti plynu v přepouštěcích kanálech lze také odtřídit větší zrna než zvolená hranice, která procházejí přepouštěcím kanálem shora dolů proti proudu plynu nebo naopak nejsou dopravována proudem plynu zdola nahoru. Přerušením fluidace v dopravní komůrce je možno přerušit transport částic z fluidní vrstvy do přepouštěcího kanálu. Regulací průtoku plynu v přepouštěcím kanálu lze měnit měrnou hmotnost sloupce a tím regulovat dávkování až do ustavení nové rovnováhy a naopak přerušováním fluidace v dopravní komůrce lze přerušovaně dávkovat. Pokud sníženému transportu odpovídající vzedmutí hladiny vyvolá otevření průtoku na jiné dopravní soustavě, je možno tímto způsobem též řešit jednoduchý princip dávkování.An advantage of the device according to the invention is the possibility of pumping bulk materials, in particular from the fluidized bed or into the fluidized bed, with a plurality of conveying tubes and thus satisfactorily supplying the furnace with fluidized bed boilers and furnaces with fuel. Since the superficial velocity of the fluidizing gas in the transport chamber is externally fixed or selectable by the characteristics of the nozzles in the area where a large change in gas pressure, which causes a large flow change in the fluidized bed, can only occur chamber to reduce variation in specific gravity and remove bubble overspray from the fluidized bed. By selecting the velocity in the passageway, it is also possible to ensure equilibrium with fine dust particles that sediment to the surface of the fluidized bed or dispersion in the transport chamber or through the passageway and thus convey even the finest dust particles from the fluidizing gas stream into the fluidized bed or reservoir. By selecting the gas velocity in the transfer channels, it is also possible to screen larger grains than the selected boundary, which pass through the transfer channel from top to bottom upstream of the gas stream, or vice versa, are not conveyed by the gas stream from bottom to top. By interrupting the fluidization in the transport chamber, it is possible to interrupt the transport of particles from the fluidized bed to the transfer channel. By regulating the gas flow in the bypass channel, the specific gravity of the column can be varied and thus the dosing can be regulated until a new equilibrium is established, and conversely, by interrupting the fluidization in the transport chamber, it can be dosed intermittently. If the reduced transport caused by the level rise causes the opening of the flow on another transport system, a simple dosing principle can also be solved in this way.

Zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkresu, v nárysu, kde na obr. 1 je zařízení s přečerpáváním tuhých látek vzhůru na obr. 2 s přečerpáváním tuhých látek dolů, na obr. 3 s přečerpáváním tuhých látek dolů s odlišným provedením přečerpávacího kanálu.The device according to the invention is shown in the drawing, in the front view, in Fig. 1 there is a solid pumping device in Fig. 2 with a solid pumping down, Fig. 3 a solid pumping with a different embodiment of the transfer channel.

Příklad 1Example 1

Pro přečerpávání tuhých částic z n-tého patra fluidního výměníku tepla vzhůru na n+ 1. patro v daném případě z devátého na dosáté patro výměníku tepla je tvořeno nádobou 1 s náplní 7 fluidačních částic, v jejímž dně 2 jsou přívody 3 fluidačního plynu. Na každých 0,1 m² plochy fluidní vrstvy je umístěna dopravní komůrka 4, tvořená nahoře uzavřenou trubicí. Dopravní komůrka 4 nedosahuje až ke dnu 2, ale mezi dnem 2 a dopravní komůrkou 4 je vytvořen otvor 2. Do každé dopravní komůrky 4 je zaveden vždy jeden přívod 3 plynu a tato skupina přívodů 3 je napojena přes vnější regulační armaturu, která reguluje průtok fluidačního plynu do dopravní komůrky 4 jednak dvoupolohově — zavřeno — nedopravuje a otevřeno — dopravuje, jednak s plynulou regulací pro regulaci hladiny fluidní vrstvy v dopravní komůrce 4 nezávislou na stupni dispergace částic v nádobě 1.For pumping the solid particles from the n-th floor of the fluidized bed heat exchanger up to n + 1, in this case from the ninth to the tenth floor of the heat exchanger, it consists of a container 1 with a fluidized bed 7, On each 0.1 m ^{2 of the} surface of the fluidized bed there is a transport chamber 4 formed by an upper closed tube. The conveying chamber 4 does not reach the bottom 2, but an opening 2 is formed between the bottom 2 and the conveying chamber 4. In each conveying chamber 4, one gas inlet 3 is introduced and this group of inlets 3 is connected via an external control valve of gas into the transport chamber 4 on the one hand two-position - closed - does not transport and open - transports, on the other hand with continuous regulation for regulation of the fluidized bed level in the transport chamber 4 independent of the degree of dispersion of particles in the vessel 1.

Ve vnitřním prostoru dopravních komůrek 4 je zaústěn přepouštěcí kanál 6, který svojí polohou pod horním dnem dopravní komůrky 4 vymezuje provozní hladinu fluidní vrstvy v dopravní komůrce 4. Protože světlost přepouštěcího kanálu 6 je zvolena 0 25 mm, množství plynu, které v dopravní komůrce 4 způsobuje fluidaci, způsobuje v přepouštěcím kanále 6 pneumatickou nebo alespoň pístovou dopravu částic na desáté patro. Na desátém patře je přepouštěcí kanál 6 vyústěn pod přepážkou, která zabraňuje padání částic z desátého patra do přepouštěcího kanálu 6 a současně usměrňuje proud plynu a částic do nesvislého směru.In the inner space of the transport chambers 4 there is an overflow channel 6, which by its position below the upper bottom of the transport chamber 4 defines the operating level of the fluidized bed in the transport chamber 4. causes fluidization, causes in the transfer channel 6 a pneumatic or at least piston transport of the particles to the tenth floor. On the tenth floor, the overflow duct 6 extends below the septum, which prevents particles from falling from the tenth floor into the overflow duct 6, and at the same time directs the flow of gas and particles in a vertical direction.

Příklad 2Example 2

Pro přečerpávání tuhých částic z 1. patra protiproudného výměníku tepla do zásobníku dolů, je uspořádání na obr. 2 prakticky shodné jako v příkladu 1, ale dopravní koimůrka 4 je nahoře otevřená, takže fluidační plyn může volně z dopravní komůrky 4 odcházet do prostoru nádoby 1. Přepouštěcí kanál 6 je z dopravní komůrky 4 vyveden pod dno 2 nádoby 1.For pumping the solid particles from the 1st floor of the countercurrent heat exchanger into the storage tank downwards, the arrangement in Fig. 2 is practically the same as in Example 1, but the transport coil 4 is open at the top so that fluidizing gas can freely leave the transport chamber 4 The transfer channel 6 is led out of the transport chamber 4 under the bottom 2 of the container 1.

Příklad 3Example 3

Pro přečerpávání tuhých částic z n+ 1. patra protiproudného výměníku tepla dolů na n-té patro v daném případě ze 3. na 2. patro, je přečerpávání částic prakticky shodné jako v předchozím případě, dopravní komůrka 4 je ale čtvercového průřezu 50 x 50 milimetrů a k ní přiléhá svislý přepouštěcí kanál 6 o průměru rovněž 50 x 50 mm, jehož jedna stěna je totožná s jednou stěnou dopravní komůrky 4. Přepouštěcí kanál 6 je zaústěn na druhém patře pod hladinu fluidní vrstvy, kde jeho dolní část tvoří dopravní komůrka 4.For pumping solid particles from the n + 1 floor countercurrent heat exchanger down to the nth floor in the given case from the 3rd to the 2nd floor, the pumping of the particles is practically the same as in the previous case, but the transport chamber 4 is square 50 x 50 millimeters and adjoining a vertical overflow duct 6 with a diameter of 50 x 50 mm, one wall of which is identical to one wall of the transport chamber 4. The overflow duct 6 is connected to the second floor below the surface of the fluidized bed.

Zařízení podle vynálezu je vhodné pro transport různých tuhých částic, ve fluidní technice, např. ve výměnících tepla, k přečerpávání paliva, k odsunu popela apod.The device according to the invention is suitable for transporting various solid particles, in fluid technology, for example in heat exchangers, for fuel transfer, for ash removal and the like.

Claims

An apparatus for transferring solid particles, in particular for the purpose of fluid technology, comprising a vessel in the bottom provided with dispersion fluid intakes and a fluidized bed filling, characterized in that a row of conveying chambers (4) is arranged at the bottom (2) of the vessel (1). a lower part provided with an opening (5), the inner space of which is provided in the chambers (4j) by a transfer channel (6) communicating with the target space, for example a reservoir or another fluidized bed.

Device according to claim 1, characterized in that the sum of the cross-sectional areas of the transport chambers (4) is less than 10% ^! the total bottom surface (2) of the container (1j);