DE2753409A1

DE2753409A1 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung einer pulsierenden staubfliessschicht

Info

Publication number: DE2753409A1
Application number: DE19772753409
Authority: DE
Inventors: Zbigniew Gawrzynski
Original assignee: AKADEMIA EKONOMIEZNA IM OSKARA
Current assignee: AKADEMIA EKONOMIEZNA IM OSKARA
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1977-11-30
Publication date: 1978-06-01
Also published as: IT1088324B; PL103840B1; DE2753409B2; CS194695B2; PL194075A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer
pulsierenden Staubfließschicht Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer pulsierenden Staubfließschicht, die insbesondere für die Wärme- und Massen-Austauschprozesse im System Gas/zerkleinerte Festphase geeignet sind.
Die Erzeugung einer pulsierenden Staubfließschicht, beruhend auf dem Durchlassen von Gas mit einer sich zeitlich ändernden volumetrischen Durchflußintensität durch die gesamte, sich auf dem Sieb befindliche Schicht des zerkleinerten Gutes bzw.
Flüssigkeit, bei einer Geschwindigkeit, die über der kritischen Wirbelgeschwindigkeit liegt, ist bekannt.
Bekannt ist auch die Erzeugung einer pulsierenden Staubfließschicht durch mechanische Vibration des Wirbelschichtapparates bzw. des Siebes, auf dem die Staubfließschicht ruht, oder auch durch einen Plattenmischer, der in diese Schicht eintaucht. Die Vibration wird auf die Staubfließschicht übertragen und verursacht dort die Vibration des Systems Gas/ zerkleinerte Festphase bzw. Gas/Flüssigkeit.
Aus der polnischen Patentanmeldung Nr. 175884 ist die Herstellung einer pulsierenden Staubfließschicht bekannt, die auf die Einwirkung eines pulsierenden Gasstromes zurückzuführen ist, der sich auf die gesamte, auf dem schwingenden Sieb befindliche Schicht des Korngutes ausdehnt.
Die Gaspulsierung und die Schwingung des Siebes werden durch ein schnelles öffnen und Schließen der Gasdurchflußklappe bzw. -blende erreicht, die sich im Einlaufstutzen befindet.
Die volumetrische Durchflußintensität und damit auch der Druck und die Geschwindigkeit im Apparat verändern sich dabei periodisch.
Die bisher bekannten Verfahren zur Erzeugung von pulsierenden Staubfließschichten erfordern wesentliche Mengen von strömendem Gas bzw. besondere Antriebsvorrichtungen mit Schwingungsbewegungen bei bedeutendem Energieaufwand.
Bei dem in der polnischen Patentschrift Nr. 175884 beschriebenen Verfahren wird zwar der Energiebedarf verringert, da Verluste nur aufgrund der Gasdrosselung mittels Klappe bzw. Blende sowie durch den Vibrationsantrieb des Siebes auftreten; dabei werden aber erhebliche Gasmengen benötigt.
Das Verfahren zur Erzeugung einer Staubfließschicht gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das im Gasverteiler gesteuerte Gas die einzelnen Kammern bei konstanter, volumetrischer Durchflußintensität periodisch durchströmt und mit der auf das perforierte Fach gebrachten, zerkleinerten Festphase bzw. Flüssigkeit in Berührung kommt.
Die Gasgeschwindigkeit in den einzelnen Kammern variiert zwischen Wmin über Wmax bis Wmin , wobei Wmax über der kritischen Wirbelgeschwindigkeit und unter der Schwebegeschwindigkeit liegt. Wmin nimmt Werte = Null und Z Null an.
Die Vorrichtung zur Erzeugung von Staubfließschichten laut der Erfindung weist im oberen Teil des Gehäuses Einlauf- und Auslaufstutzen für die zerkleinerte Festphase bzw. Flüssigkeit sowie einen Auslaufstutzen für Gas auf. Der Oberteil des Gehäuses ist mittels des horizontalen bzw. leicht geneigten und perforierten Fachs vom Gehäuse-Unterteil getrennt. Der Gehäuse-Unterteil besitzt mindestens zwei - durch das perforierte Fach, die Seitenwände und mindestens eine Trennwand entstandene - Kammern, wobei die Kammerräume mit den entsprechenden Kanälen des Gasverteilers verbunden sind.
Der Gasverteiler besteht aus dem mit Kanälen und Gaseinlaufstutzen, mindestens aber einem Gaseinlaufstutzen versehenen Festelement und dem rotierenden Element mit mindestens einer DurchfluBöffnung bzw. einem Satz von verstellbaren Schiebern.
Das besprochene Verfahren zur Erzeugung pulsierender Staubfließschichten gewährleistet das Erzielen einer hohen Turbulenz der Systeme Gas/Flüssigkeit, Gas/zerkleinerte Festphase mit Hilfe einer einfachen und funktionstüchtigen Vorrichtung, bei gleichzeitig geringen Energieverlusten. Es ist besonders empfehlenswert bei der Realisierung von Wärme- und Massen-Austauschprozessen im System Gas/zerkleinerte Festphase.
Das Verfahren ermöglicht eine wesentliche Herabsetzung des Gasbedarfes - theoretisch sovielmal, wieviel die Zahl der Kammern beträgt. Die spezifische Eigenschaft der Gasströmung verursacht, daß die Geschwindigkeit über der Staubfließschicht mehrmals geringer von der Geschwindigkeit in der Kammer sein kann. Entscheidend dafür ist die Anzahl der Kammern. Damit wird dem Mitreißen von Molekülen des Korngutes mit unterschiedlicher Fraktion vorgebeugt, was im Falle von Flüssigkeiten dem "Verschlucken des Apparates" entgegenwirkt.
Dieses Verfahren erlaubt u.a. das Trocknen von zerkleinertem Gut mit spezifischen Eigenschaften, die z.B. Temperatur- bzw.
Geschwindigkeitsänderungen während des Prozesses erfordern und eine gewisse Adhäsion an den Wänden aufweisen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird beispielsweise in den Zeichnungen gezeigt, wo Fig. 1 einen schematischen Schnitt des Zwei-Kammerapparates, Fig. 2 einen Mehrkammerapparat und Figuren 3, 4 und 5 die Typen des Gasverteilers darstellen.
Im Apparat wird das Gehäuse-Oberteil sowie -Unterteil 1 und 2 unterschieden.
Beide Teile werden durch das horizontale bzw. leicht geneigte perforierte Fach 4 geteilt.
Im Gehäuse-Oberteil befindet sich der Einlaufstutzen 3 und der Auslaufstutzen 5 für das zerkleinerte Gut. Dieser Teil ist oben mit dem Gasauslaufstutzen 12 abgeschlossen.
Das Gehäuse-Unterteil2 besteht aus den zwei Außenkammern 6 und 10, die mit den Gaseinlaufstutzen 7 und 11, sowie aus den Mittelkammern 8, die mit den Gaseinlaufstutzen 9 abgeschlossen sind.
Die Gaseinlaufstutzen sind mittels Rohrleitungen mit den passenden Stutzen des Gasverteilers 13 verbunden. Der Gasverteiler besteht aus dem festen Element 14 und dem beweglichen Element 15. Das feste Element ist mit Gasauslaufkanälen und -stutzen 16, sowie mit mindestens einem Einlaufstutzen 17 versehen. Das bewegliche Element, in Form einer rotierenden Scheibe 15, besitzt mindestens eine Durchgangsöffnung bzw. einen Satz von verstellbaren Schiebern.
Beim normalen Betrieb des Apparates wird das dosierte, zerkleinerte Gut mittels Einlaufstutzen 3 auf das perforierte Fach 4 zugeführt, wo es unter der Einwirkung des periodisch aus den einzelnen Kammern 6, 8 und 10 mit konstanter volumetrischer Durchflußintensität strömenden Gases die pulsierende Staubfließschicht bildet. Die so verflüssigte Schicht wird mittels Auslaufstutzen 5aus dem Apparat geführt.
Das Gas wird zum Verteiler 13 gefördert und über das rotierende Element bzw. den Satz der verstellbaren Schieber 15 periodisch zu den einzelnen Kammern 6, 8 und 10 zugeführt, die oben mit dem perforierten Fach 4 abgeschlossen sind, gelangt durch die Löcher des Faches in Berührung mit der zerkleinerten Festphase und verläßt danach den Apparat durch den Auslaufstutzen 12.
Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer pulsierenden Staubfließschicht Patentansprche : 1. Verfahren zur Erzeugung einer pulsierenden Staubfließicht, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein durch den Gasverteiler (13) gesteuerter Gasstrom bei konstanter volumetrischer Durchflußintensität periodisch durch die einzelnen Kammern und die anliegenden Segmente des perforierten Faches (4) strömt und mit der von oben auf das Fach zugeführten, zerkleinerten Festphase bzw.

Flüßigkeit in Berührung kommt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z ei c h n e t , daß die Gasgeschwindigkeit in den einzelnen Kammern zwischen Wmax und Null variiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gasgeschwindigkeit in den einzelnen Kammern zwischen Imins Ol Wmax und Wmin 0 variiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die max. Geschwindigkeit in den einzelnen Kammern Wmax über der kritischen Wirbelgeschwindigkeit und unter der Schwebegeschwindigkeit liegt.
5. Vorrichtung zur Erzeugung einer pulsierenden Staubfließschicht, die im Gehäuse-Oberteil einen Einlaufstutzen und einen Auslaufstutzen für die zerkleinerte Festphase bzw. Flüssigkeit sowie einen Gasauslaufstutzen besitzt und vom Unterteil durch ein horizontales bzw. leicht geneigtes, perforiertes Fach getrennt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß diese im Gehäuse-Unterteil (2) mindestens zwei Kammern (6) und (10) aufweist, welche durch das perforierte Fach (4), die Seitenwände und mindestens eine Trennwand (18) gebildet sind, wobei die Kammerräume mit den entsprechenden Kanälen des Gasverteilers (13) verbunden sind, der aus dem festen Element (14) mit Kanälen und Gasauslaufstutzen (16) sowie mindestens einem Gaseinlaufstutzen (17) und dem beweglichen Element (15) in Form einer rotierenden Scheibe mit mindestens einer Durchlauföffnung bzw. einem Satz verstellbarer Schieber besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß die Querschnitte der Kammern (6) und (10) gleich sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Kammern (6) und (10) unterschiedlich sind.