CS243842B1

CS243842B1 - Apparatus for independent fluid supply to several fluidized bed levels

Info

Publication number: CS243842B1
Application number: CS844868A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Havel; Jan Cermak; Konstantin Selucky; Vaclav Vesely; Jiri Drahos
Original assignee: Miroslav Havel; Jan Cermak; Konstantin Selucky; Vaclav Vesely; Jiri Drahos
Priority date: 1984-06-25
Filing date: 1984-06-25
Publication date: 1986-07-17
Also published as: CS486884A1

Abstract

Zařízení pro nezávislý přívod tekutiny do několika úrovní fluidní vrstvy na principu přívodů opatřených kloboučky, tvořené soustavou samostatných kanálů dvou do sebe vložených trubek uchycených v patře a v přepážce nebo přepážkách, kterými je pomocí, dna tvořena soustava rozváděčích komor. Soustava rozváděčích komor obsahuje komory, které jsou přes kanály propojeny soustavou nad sebou umístěných průchozích plášťů s koncovým pláštěm. Plášťě jsou opatřeny otvory pro výstup fluidních tekutin do několika úrovní fluidní vrstvy. Konstrukce zařízení umožňuje minimalizovat počet a objem nežádoucích vestaveb ve fluidní vrstvě a nezávisle regulovat dodávku tekutiny do jednotlivých úrovní fluidní vrstvy.An apparatus for independently supplying fluid to a plurality of fluidized bed layers on the basis of inlets provided with caps formed by a plurality of separate channels of two interposed tubes mounted on the floor and in a partition or baffles through which the bottom of the distribution chamber is formed. The distribution chamber assembly includes chambers that are connected via ducts through a plurality of superimposed through-shells with an end shell. The casings are provided with apertures for fluidized fluid output to several levels of the fluidized bed. The design of the device allows to minimize the number and volume of undesirable built-ups in the fluidized bed and to independently control the fluid delivery to the individual fluidized bed levels.

Description

(54) Zařízení pro nezávislý přívod tekutiny do několika úrovní fluidní vrstvy(54) An apparatus for independently supplying fluid to multiple fluidized bed levels

Zařízení pro nezávislý přívod tekutiny do několika úrovní fluidní vrstvy na principu přívodů opatřených kloboučky, tvořené soustavou samostatných kanálů dvou do sebe vložených trubek uchycených v patře a v přepážce nebo přepážkách, kterými je pomocí, dna tvořena soustava rozváděčích komor. Soustava rozváděčích komor obsahuje komory, které jsou přes kanály propojeny soustavou nad sebou umístěných průchozích plášťů s koncovým pláštěm. Plášťě jsou opatřeny otvory pro výstup fluidních tekutin do několika úrovní fluidní vrstvy. Konstrukce zařízení umožňuje minimalizovat počet a objem nežádoucích vestaveb ve fluidní vrstvě a nezávisle regulovat dodávku tekutiny do jednotlivých úrovní fluidní vrstvy.Device for independent supply of fluid to several levels of fluidized bed on the principle of caps provided, consisting of a set of separate channels of two interposed tubes attached in the floor and in the partition or partitions through which the bottom is a set of distribution chambers. The manifold chamber assembly comprises chambers that are interconnected via channels through a plurality of through jackets disposed with the end jacket. The sheaths are provided with openings for the outlet of fluid fluids to several levels of the fluidized bed. The design of the device makes it possible to minimize the number and volume of undesirable internals in the fluidized bed and independently regulate the fluid supply to the individual fluidized bed levels.

OBR. 4GIANT. 4

Vynález se týká zařízení pro nezávislý přívod tekutiny do několika úrovní fluidní vrstvy, chlazené nebo ohřívané, ve které je ponořena teplosměnná plocha.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for independently supplying fluid to multiple levels of a fluidized bed, cooled or heated, in which a heat transfer surface is immersed.

Přívod tekutin do fluidní vrstvy je častým technologickým problémem v chemických, potravinářských i jiných zařízeních. V obvyklých případech se pro tyto účely používají perforovaná patra, porézní dna nebe kloboučková patra. Výhodou kloboučkových pater je, že jsou bezpropadová pro libovolný materiál a dále mají malou tlakovou ztrátu.Fluid supply to the fluidized bed is a common technological problem in chemical, food and other facilities. Typically, perforated trays, porous bottoms or cap trays are used for this purpose. The advantage of the cap floors is that they are free of any material and have low pressure drop.

Způsob chlazení nebo ohřevu fluidní vrstvy popisovaný v čs. pat. spisech č. 148 943 a 162 093 spočívá v tom, že se fluidní vrstva rozdělí na dílčí vrstvy s různou intenzitou míchání tím, že se fluidační tekutina přivádí do vrstvy ve dvou nebo více úrovních.The method of cooling or heating of the fluidized bed described in MS. U.S. Pat. Nos. 148 943 and 162 093 consist in dividing the fluidized bed into sub-layers with different mixing intensities by feeding the fluidized bed into the layer at two or more levels.

Způsob uvedený v citovaných patentových spisech byl pťo případ chlazení využit při regulaci teploty spalování uhlí za současného odsiřování pomocí aditiva. Při realizaci popsaného principu chlazení nebo ohřevu fluidní vrstvy je nutné vyhotovit speciální kloboučkové patro se dvěma nebo více druhy kloboučků. Tímto uspořádáním lze zajistit regulaci tepelných podmínek fluidního reaktoru.The method disclosed in the cited patents has been used in the case of cooling to control the temperature of combustion of coal with simultaneous desulfurization by means of an additive. When implementing the described principle of cooling or heating of the fluidized bed, it is necessary to prepare a special cap tray with two or more kinds of caps. By this arrangement it is possible to control the thermal conditions of the fluidized bed reactor.

Nevýhodou tohoto popsaného způsobu přívodu je to, že pro rovnoměrné rozdělení fluidační tekutiny, převážně plynu, po průřezu je třeba dvoj-, nebo vícenásobného počtu přívodů kloboučků, čímž se zvětšuje i počet nežádoucích vestaveb ve fluidní vrstvě a snižuje se pevnost i tuhost dna fluidního patra.The disadvantage of this described method of feeding is that for the uniform distribution of the fluidizing fluid, predominantly gas, across the cross-section, a double or multiple number of caps are required, thus increasing the number of undesirable installations in the fluidized bed and decreasing the strength and rigidity of the bottom of the fluidized bed. .

Tento problém je úspěšně řešen kloboučkem pro přívod tekutiny do fluidní vrstvy v čs.This problem is successfully solved by a cap for the supply of fluid to the fluidized bed in Czechoslovakia.

AO 208 841, kde je klobouček tvořen jednou přívodní trubkou, na které jsou umístěny dvě nebo více navzájem oddělených komor, ve kterých jsou otvory pro přívod a odvod fluidační tekutiny.AO 208 841, wherein the cap is formed by a single lance on which two or more separate chambers are located, in which there are openings for the inlet and outlet of the fluidizing fluid.

Nevýhodou tohoto kloboučku je, že velikost, počet a tvar otvorů na odvodu fluidační tekutiny se musí volit podle náplně, tvořící fluidní vrstvu. Změnou fyzikálních vlastností se mění prahová rychlost fluidace, a tím se mění i regulační rozsah daného uspořádání kloboučkového patra.A disadvantage of this cap is that the size, number and shape of the fluid outlet openings must be selected according to the fluid bed forming the fluid bed. By varying the physical properties, the threshold fluidization rate is varied, and thus the regulatory range of the cap tray arrangement is changed.

Zařízení tak nemá potřebnou univerzálnost. Další nevýhodou tohoto typu kloboučku je, že neumožňuje nezávisle regulovat žádané průtoky tekutiny do jednotlivých dílčích vrstev. Tím nelze spolehlivě zajistit regulaci požadované intenzity míchání a využít tak zmíněného způsobu chlazení nebo ohřevu fluidní vrstvy k regulaci tepelného výkonu, odebíraného teplosměnnou plochou ponořenou ve fluidní vrstvě.The device thus does not have the necessary universality. A further disadvantage of this type of cap is that it does not allow to independently regulate the desired fluid flows into the individual sub-layers. Consequently, it is not possible to reliably ensure the control of the desired mixing intensity and thus to use said method of cooling or heating the fluidized bed to control the heat output taken by the heat exchange surface immersed in the fluidized bed.

Pro umožnění požadované funkce fluidního zařízení je tedy nutné nově navrhnout takové samostatné přívody fluidační tekutiny do dvou nebo několika úrovní fluidní vrstvy.Thus, in order to enable the desired function of the fluidized bed device, it is necessary to redesign such separate fluidized-fluid feeds to two or more fluidized bed levels.

Tento problém řeší zařízení pro nezávislý přívod tekutiny do několika úrovní fluidní vrstvy na principu přívodů opatřených kloboučky podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořeno soustavou samostatných kanálů, konstruovaných z nejméně dvou do sebe vložených trubek, uchycených v patře a v nejméně jedné přepážce, kterými je pomocí dna tvořena soustava samostatných rozváděčích komor pro přívod jednoho nebo více druhů tekutiny, které jsou přes kanály propojeny se soustavou nad sebou umístěných samostatných plášňů, tvořenou koncovým pláštěm, a nejméně jedním průchozím pláštěm s víkem, přičemž prvý kanál zvenku je zakončen průchozím pláštěm s víkem a současně buň druhý kanál zvenku zaústěný do odpovídajícího víka průchozího pláště pokračuje širší trubkou tvořící nástavný přívodní kanál do nejblíže vyššího pláště, nebo nejméně druhý kanál zvenku je beze změny průřezu přes odpovídající víko průchozího pláště spojen s nejblíže vyšším pláštěm, přičemž pláště jsou opatřeny soustavou s výhodou různých otvorů pro výstup fluidačních tekutin do několika úrovní fluidní vrstvy.This problem is solved by a device for the independent supply of fluid to several levels of the fluidized bed on the principle of inlets provided with caps according to the invention, characterized in that it consists of a set of separate channels constructed from at least two interposed tubes mounted on the palate and in at least one partition; by means of the bottom of which there are formed a set of separate distribution chambers for supplying one or more kinds of fluid, which are connected via a channel to a set of superimposed single shells, formed by an end sheath and at least one through sheath with lid; with the lid and at the same time the second channel from the outside into the corresponding cover of the through jacket continues through the wider tube forming the extension supply channel to the nearest higher jacket, or at least the second channel from the outside is unchanged The cross-section is connected to the nearest higher shell by means of a corresponding cover of the through casing, the casings being provided with a system of preferably different openings for the outlet of fluidizing fluids to several levels of the fluidized bed.

Zařízení podle vynálezu umožňuje regulovat nezávisle žádané průtoky tekutin do jednot3 livých úrovní fluidní vrstvy, čímž lze spolehlivě zajistit regulaci požadované intenzity míchání a využít tak chlazení nebo ohřevu fluidní vrstvy k regulaci tepelného výkonu odebíraného teplosměnnou plochou a dále konstrukční uspořádání podle vynálezu minimalizuje počet a objem nežádoucích vestaveb ve fluidní vrstvě.The device according to the invention makes it possible to regulate independently the desired fluid flows to the individual fluidized bed levels, thereby reliably controlling the desired mixing intensity and utilizing cooling or heating of the fluidized bed to control the heat output taken by the heat exchange surface. Fluidized bed installations.

Na připojených výkresech je znázorněno zařízení podle vynálezu, kde na obr. 1 a 2 jsou znázorněny dvě alternativy z možných kombinací provedení zařízení vždy s použitím dvou kloboučků nad sebou a na obr. 3 je znázorněna multiplikace alternativ z obr. 1 a 2 pro čtyři kloboučky nad sebou.1 and 2 show two alternatives from possible combinations of embodiments of the device using two caps one above the other, and FIG. 3 show a multiplication of the alternatives of FIGS. 1 and 2 for four caps. above each other.

Zařízení na obr. 1 je tvořeno dvěma v sobě umístěnými přívodními kanály £ a £, ^ze kterých přívodní kanál'£ přechází v přívodní nástavný kanál· £ ste‘jného půdorysu jako má přívodní kanál· £.The device of FIG. 1 is formed by two supply ducts 6 and 6 disposed therefrom, ^from which the supply duct 8 passes into a supply extension duct 8 of the same plan view as the supply duct 8.

Této alternativy lze s výhodou použít pro snížení tlakových ztrát, zvýšení tuhosti zařízení a případné zvýšení unifikace k usnadnění výroby. Pod patrem £ fluidniho zařízení, ze kterého vychází přívodní kanál' £ jsou pomocí dna' £ a jedné vložené přepážky £, ze které vychází přívodní kanál· £, vytvořeny dvě rozváděči komory £ a' £ pro přívod fluidační tekutiny.This alternative can be advantageously used to reduce pressure losses, increase rigidity of the device and possibly increase unification to facilitate production. Two distributing chambers 5 and 6 are formed below the tray 5 of the fluidized bed from which the inlet duct 6 emerges by means of the bottom 4 and one interposed baffle 5 from which the inlet duct 5 extends.

Přívodní kanál· £ je zakončen průchozím pláštěm £ opatřeným otvory 10 tak, že vnitřek přívodního kanálu' £ je pro fluidační tekutinu průchodně propojen s otvory 10, přičemž do víka' 11 průchozího pláště' £ je zaústěn přívodní kanál· £.The inlet duct is terminated with a through-casing 4 provided with apertures 10 such that the interior of the inlet duct 10 is in fluid communication with the apertures 10 for fluidizing fluid, with the inlet duct 10 opening into the through-casing cover 11.

Na víko' 11 je uchycen přívodní nástavný kanál· £, uzavřený koncovým pláštěm 12 , opatřeným otvory 13 tak, že vnitřek přívodního nástavného kanálu' £ je pro fluidační tekutinu průchodně propojen s otvory 13.On the lid 11 there is attached an inlet extension duct 10 closed by an end shell 12 provided with openings 13 such that the interior of the inlet extension duct 10 is in fluid communication with the holes 13 for fluidizing fluid.

Zařízení uvedené na obr. 3 znázorňuje princip konstrukčního uspořádání s použitím kombinace popsaných prvků a využívá společně obou alternativ v jednom fluidnim zařízení s několika kloboučky, umístěnými nad sebou.The apparatus shown in Fig. 3 illustrates the principle of construction using a combination of the described elements and utilizes both alternatives together in a single fluidic device with several caps placed one above the other.

Toto zařízení je tvořeno soustavou přívodních kanálů, rozváděčích komor a pláštů s otvory, přičemž vztahové značky mají stejné významy jak bylo dříve uvedeno.The device consists of a system of supply ducts, distribution chambers and sheaths with openings, the reference numerals having the same meaning as previously mentioned.

Funkce zařízení:Device features:

Tekutina, nebo.více druhů tekutin, je přiváděno do rozváděčích komor £ a'£ a odtud proudí do jednotlivých přívodních kanálů. Z komory £ prochází fluidační tekutina kanálem'£ do průchozího pláště £ a odtud otvory 10 vstupuje do spodní fluidní vrstvy.The fluid, or many kinds of fluids, is fed to the distribution chambers 8 and 6 and from there flows into individual supply channels. From the chamber 6, the fluidizing fluid passes through the channel 6 into the through-housing 8 and from there through the apertures 10 enters the lower fluidized bed.

Z komory, nebo komor £ je potom fluidační tekutina vedena přívodním kanálem, nebo kanály £, popřípadě alternativně přívodním nástavným kanálem“ £ do koncového pláště 12 nebo dalších průchozích plášti £, odkud vystupuje otvory 13 do horní fluidní vrstvy nebo otvory 10 do fluidních mezlyrstev.From the chamber (s), the fluidizing fluid is then guided through the inlet duct (s) or alternatively through the inlet duct (4) to the end sheath (12) or other through shells (6), from which openings 13 enter the upper fluidized bed or openings 10 into the fluid interlayers.

Zařízení podle vynálezu lze s výhodou použít v chemických, nebo jiných provozech vyžadujídích fluidační zařízení.The device according to the invention can advantageously be used in chemical or other plants requiring fluidization equipment.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Device for independent supply of fluid to several levels of a fluidized bed on the principle of inlets provided with caps, characterized in that it consists of a set of separate channels (1, 2, 3), constructed of at least two interposed tubes mounted on the floor (4) and at least one partition (6), by means of which the bottom (5) forms a set of independent distribution chambers (7, 8) for supplying one or more kinds of fluid, which are connected via a channel (1, 2, 3) to a set of separate sheaths, formed by an end sheath (12) and at least one through sheath (9) with a lid (11), the channel (1) terminating in the through sheath (9) with a lid (11) and at least one channel (2) opening into the corresponding lid (11) of the through jacket (9) continues through a wider tube forming an extension supply channel (3) to the nearest higher jacket (9, 12), or at least one channel (2) is connected via the corresponding cover (11) of the through jacket (9) to the nearest higher jacket (9, 12), wherein the jacket (9, 12) is provided with a set of openings (10, 13) for outlet of fluidizing fluids into several fluidized bed.