DE2904121C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Anströmboden für Wirbelschichtapparate, auf dem körnige Feststoffe mit fluiden Medien behandelt werden, wobei der Anströmboden aus einzelnen Segmenten als Aufgabe-, Förder- und Umlenksegmenten besteht und parallel zur Strömungsrichtung der Feststoffe zwischen den Fördersegmenten gasundurchlässige Trennwände und zwischen den Trennwänden quer zur Strömungsrichtung der Feststoffe Prallwände angeordnet sind.The invention relates to a Inflow floor for fluidized bed apparatus, on the granular Solids are treated with fluid media, the Inflow floor from individual segments as task, conveyor and deflection segments and parallel to the direction of flow of the solids between the conveyor segments gas impermeable Partitions and across between the partitions baffles arranged to the direction of flow of the solids are.
Es sind Wirbelschichtapparate mit homogener Durchmischung des zu wirbelnden Gutes bekannt:They are fluidized bed devices with homogeneous mixing of the known about whirling good:
SU-PS 3 03 488 GB-PS11 06 194 US-PS25 38 235 US-PS38 90 935 US-PS35 65 022 US-PS38 14 176 US-PS38 17 872SU-PS 3 03 488 GB-PS11 06 194 US-PS25 38 235 US-PS38 90 935 US-PS35 65 022 US-PS38 14 176 U.S. Patent 38 17,872
Ferner sind Wirbelschichtapparate, in denen sich das Gut durch bestimmte Strömungsbedingungen auf kreis- oder ellipsenförmigen Bahnen bewegt, bekannt:Furthermore, there are fluidized bed apparatuses in which the material can pass through certain flow conditions on circular or elliptical Railway moves, known:
DE-OS23 26 792 GB-PS11 44 320 GB-PS11 85 704 DD-PS 63 611 DE-AS14 42 813 DD-PS 1 19 304DE-OS23 26 792 GB-PS11 44 320 GB-PS11 85 704 DD-PS 63 611 DE-AS14 42 813 DD-PS 1 19 304
Des weiteren sind Wirbelschichtrinnen, über die das Gut in fluidisiertem Zustand wandert, bekannt:Furthermore there are fluidized bed channels over which the material in fluidized state migrates, known:
DE-PS17 29 279 DE-AS25 26 714 DE-AS22 18 034 DE-AS23 20 614 DE-OS24 21 278 DD-PS 1 01 747 DD-PS 1 04 720 DD-PS 56 478DE-PS17 29 279 DE-AS25 26 714 DE-AS22 18 034 DE-AS23 20 614 DE-OS24 21 278 DD-PS 1 01 747 DD-PS 1 04 720 DD-PS 56 478
Die Verwendung von Streckmetall ist in der Verfahrenstechnik weit verbreitet, wie z. B. aus der GB-PS 6 07 283 zu entnehmen ist.Expanded metal is widely used in process engineering spread, such as B. can be seen from GB-PS 6 07 283.
Nachteilig bei den ersten beiden genannten Apparatetypen ist, daß durch die völlige Durchmischung der Schicht auch Teilchen, die gerade erst in den Apparat gelangt sind, sofort auch aus diesem wieder ausgetragen werden oder andere Teilchen überdurchschnittlich lange im Apparat verweilen.A disadvantage of the first two types of apparatus mentioned is that due to the complete mixing of the layer also particles, that have just gotten into the device, immediately off this can be carried out again or other particles above average linger in the apparatus for a long time.
Bei den Wirbelschichtrinnen wandert das Gut zwar definiert über die Länge der Rinne, aber die Luftverteilung unter der Rinne sowie die Randeinflüsse werden ungünstiger mit zunehmender Länge der Rinne.With the fluidized bed channels, the material migrates in a defined manner over the length of the gutter, but the air distribution under the Gutter and the edge influences become less favorable with increasing Gutter length.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Anströmboden eines Wirbelschichtapparates so auszubilden, daß eine Trennung der kleinen Teilchen von den großen Teilchen eines Teilchengemisches erfolgt, wobei die kleinen Teilchen kürzere Zeit und die großen Teilchen längere Zeit mit einem fluiden Medium in Kontakt gebracht werden.The invention has for its object the one flow floor Training fluidized bed apparatus so that a separation of the small particles from the large particles of a mixture of particles takes place, with the small particles shorter time and the large ones Particles in contact with a fluid medium for a long time will.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem an sich bekannten Wirbelschichtapparat mit rechteckigem Querschnitt ein Anströmboden so ausgebildet ist, daß die einzelnen Segmente in Streckmetallausführung bestehen, bei denen sowohl die Richtung der Schlitze als auch die Öffnungsverhältnisse unterschiedlich sind. Die weitere erfindungsgemäße Ausbildung sieht vor, daß die Prallwände als Bleche aus Streckmetall unter einem Winkel 0° bis 45° zur Vertikalen geneigt sind mit einem Öffnungsverhältnis α <20%, wobei die Richtung der Schlitze des Streckmetalls zum Anströmboden zeigt.According to the invention the object is achieved in that in a known fluidized bed apparatus with a rectangular cross-section, an inflow base is formed such that the individual segments are made of expanded metal, in which both the direction of the slots and the opening conditions are different. The further design according to the invention provides that the baffle walls as sheets of expanded metal are inclined at an angle of 0 ° to 45 ° to the vertical with an opening ratio α <20%, the direction of the slots of the expanded metal pointing toward the inflow floor.
Im einzelnen wird die erfindungsgemäße Lösung so ausgestaltet, daß jeweils an den letzten Fördersegmenten in Strömungsrichtung dreieckige Umlenksegmente mit der Öffnungsrichtung des Streckmetalls unter einem Winkel von 45° zur Strömungsrichtung zeigend, angeordnet sind. Die weitere Ausgestaltung zeigt, daß an die Fördersegmente an einem Ende des Anströmbodens ein Aufgabesegment mit einem Öffnungsverhältnis 10-20% und am anderen Ende des Anströmbodens ein Ablaufschacht angrenzt, der über ein Förderorgan, vorzugsweise eine Zellenradschleuse und wiederum mit einem Aufgabesegment einer oder mehrerer sich anschließender Stufen verbunden ist. Der Begriff "Öffnungsverhältnis" kennzeichnet das Verhältnis freie Fläche zur Gesamtfläche und wird wie folgt berechnet:In detail, the solution according to the invention is designed such that that in each case on the last conveyor segments in the direction of flow triangular deflection segments with the opening direction of the expanded metal at an angle of 45 ° to Showing flow direction are arranged. The further one Design shows that at the conveyor segments at one end of the inflow floor is a feed segment with an opening ratio 10-20% and at the other end of the inflow floor Adjacent drain shaft, which is via a conveyor, preferably a rotary valve and again with a task segment one or several subsequent stages is connected. The term "opening ratio" denotes the ratio free area to the total area and is calculated as follows:
In der Wirkungsweise zeigt sich, daß auf das mit einem fluiden Medium zu behandelnde Gut durch die genannte Anordnung verschiedener Streckmetallsegmente auf dem Anströmboden ein Transporteffekt in waagerechter Richtung übertragen wird. Überraschend dabei ist, daß der Transporteffekt stärker auf die großen Teilchen eines Teilchengemisches wirkt und somit einerseits eine gerichtete Feststoffströmung in einer oder mehrere gewünschte Richtungen erzielt wird und andererseits das Feststoffteilchengemisch teilweise entmischt wird, wobei die kleinen Feststoffteilchen nach oben ausgetragen werden, während die großen Teilchen auf einer definierten Bahn, die durch die Anordnung der Streckmetallsegmente und der zwischen ihnen angeordneten Trennwände festgelegt werden kann, den Apparat durchlaufen. Somit haben die großen Feststoffteilchen eine längere und definierte Verweilzeit im Apparat, während die kleinen Teilchen nur kurz mit dem fluiden Medium in Kontakt kommen und dann sofort den Apparat über Kopf verlassen. The mode of operation shows that with a fluid Medium to be treated due to the above arrangement of different Expanded metal segments on the inflow floor Transport effect is transmitted in the horizontal direction. It is surprising that the transport effect is stronger the large particles of a particle mixture works and thus on the one hand a directional flow of solids in a or multiple desired directions is achieved and on the other hand the solid particle mixture is partially segregated, whereby the small solid particles are discharged upwards, while the large particles on a defined path, the by the arrangement of the expanded metal segments and the between Partitions arranged them can be determined Run through apparatus. So the large solid particles a longer and defined dwell time in the apparatus, while the small particles only briefly in contact with the fluid medium come and then immediately leave the device overhead.
Überraschend dabei ist ebenfalls, daß die gewünschte Art der Strömungsführung durch senkrecht zur Strömungsrichtung stehende Prallwände aus Streckmetall verbessert wird, wenn diese Prallwände in einer bestimmten Höhe, vorzugsweise 200 mm, angebracht sind.It is also surprising that the desired type of Flow guidance through perpendicular to the flow direction Baffle made of expanded metal is improved if this Baffle walls at a certain height, preferably 200 mm, are attached.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an 2 Ausführungsbeispielen näher erläutert. Das 1. Ausführungsbeispiel wird durch die Fig. 1-4 dargestellt.The invention is explained below with reference to schematic drawings of 2 exemplary embodiments. The first embodiment is shown by FIGS. 1-4.
Fig. 1 zeigt eine mögliche Anordnung von Streckmetallsegmenten als Anströmboden in einem Wirbelschichtapparat Fig. 1 shows a possible arrangement of expanded metal segments as a distributor plate in a fluidized bed apparatus
Fig. 2 zeigt als Längsschnitt durch einen Wirbelschichtapparat den eingebauten Anströmboden und die Anordnung der Trenn- und der Prallwände sowie die Anordnung des Austrages Fig. 2 shows a longitudinal section through a fluidized bed apparatus, the built-in inflow floor and the arrangement of the partition and baffle walls and the arrangement of the discharge
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch Fig. 2 FIG. 3 shows a section through FIG. 2
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch Fig. 3, an dem die Anordnung des Guteintrages in die Wirbelschicht zu erkennen ist. Fig. 4 shows a section through Fig. 3, on which the arrangement of the good entry in the fluidized bed can be seen.
Als Beispiel wird ein Wirbelschichtapparat für die Kühlung einer körnigen Substanz gewählt.As an example, a fluidized bed apparatus for cooling a granular substance chosen.
In einem rechteckigen Wirbelschichtapparat 1 befindet sich ein Anströmboden 2, der aus mehreren Streckmetallsegmenten 5, 6, 7 besteht. Diese Segmente 5, 6, 7 haben unterschiedliche Öffnungsverhältnisse und unterschiedliche Schlitzrichtungen und sind wie folgt angeordnet.In a rectangular fluidized bed apparatus 1 there is an inflow base 2 , which consists of several expanded metal segments 5, 6, 7 . These segments 5, 6, 7 have different opening ratios and different slot directions and are arranged as follows.
In der Draufsicht (Fig. 1) ist im Anströmboden 2 ein Aufgabesegment 6 mit einem Öffnungsverhältnis von 15% angeordnet, dessen Schlitzrichtung parallel zum unteren Bodenrand zum Zentrum zeigt. In the top view ( FIG. 1), a feed segment 6 with an opening ratio of 15% is arranged in the inflow base 2 , the slot direction of which points parallel to the lower edge of the base to the center.
Die Breite dieses Segments 6 beträgt 1/4 der Bodenbreite und die Länge des Segments 6 0,2 der Bodenlänge. Dem Aufgabesegment 6 schließt sich ein Fördersegment 7 der gleichen Breite an, das die gleiche Schlitzrichtung wie das Aufgabesegment 6 hat, das aber ein Öffnungsverhältnis von 5% hat. Dieses Fördersegment 7 endet am Bodenende unter einem Winkel von 45° und geht in ein Umlenksegment 5 über, das ein Öffnungsverhältnis von 10% besitzt und dessen Schlitzrichtung in Richtung der Winkelhalbierenden zur Mitte des Apparates 1 zeigt.The width of this segment 6 is 1/4 of the floor width and the length of the segment 6 0.2 of the floor length. The feed segment 6 is followed by a conveyor segment 7 of the same width, which has the same slot direction as the feed segment 6 , but which has an opening ratio of 5%. This conveyor segment 7 ends at the bottom end at an angle of 45 ° and merges into a deflection segment 5 , which has an opening ratio of 10% and whose slot direction points in the direction of the bisector to the center of the apparatus 1 .
Spiegelbildlich dazu ist ein weiteres gleichartiges Umlenksegment 5 angeordnet, an das sich ein weiteres Fördersegment anschließt, dessen Schlitzrichtung der des ersten Fördersegmentes 7 entgegengesetzt ist und das ein Öffnungsverhältnis von 5% besitzt. Dieses Fördersegment 7 endet analog in einem Umlenksegment 5 mit 10% Öffnungsverhältnis, dessen Schlitzrichtung wiederum auf den Apparatemittelpunkt 1 zeigt.In mirror image, a further deflection segment 5 of the same type is arranged, to which another conveyor segment adjoins, the slot direction of which is opposite to that of the first conveyor segment 7 and which has an opening ratio of 5%. This conveyor segment 7 ends analogously in a deflection segment 5 with a 10% opening ratio, the slot direction of which in turn points to the center of the apparatus 1 .
Spiegelbildlich zu dieser Anordnung ist ein zweites Fördersegmentpaar 7 mit dazugehörigen Umlenksegmenten 5 und gleichem Öffnungsverhältnis angeordnet, wobei die Förderrichtung der Fördersegmente 7 um 180° gedreht ist. Anstelle des Aufgabesegmentes 6 befindet sich hierbei ein Ablaufschacht 8, der die Breite eines Fördersegmentes 7 hat.A second pair of conveyor segments 7 with associated deflection segments 5 and the same opening ratio is arranged in mirror image of this arrangement, the conveying direction of the conveyor segments 7 being rotated through 180 °. Instead of the feed segment 6 there is a discharge shaft 8 which has the width of a conveyor segment 7 .
Folgende Flächenverhältnisse werden bei diesem Apparat realisiert:The following area ratios are realized with this device:
Zwischen den einzelnen Fördersegmenten 7 sind senkrecht stehende Trennwände 3 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Art angeordnet, die eine Höhe von 1/8 der Bodenlänge haben. Senkrecht zu diesen Trennwänden 3 sind des weiteren Prallwände 4 aus Streckmetall mit einem Öffnungsverhältnis von 25% so angeordnet, daß zwischen Unterkante Prallbleche 4 und Boden ein Abstand von 100 mm bleibt. Die Schlitzrichtung des Streckmetalls zeigt dabei nach unten. Between the individual conveyor segments 7 , vertical partition walls 3 are arranged in the manner shown in FIG. 1 and have a height of 1/8 of the floor length. Baffle walls 4 made of expanded metal with an opening ratio of 25% are arranged perpendicular to these partition walls 3 in such a way that a distance of 100 mm remains between the lower edge of baffle plates 4 and the floor. The slot direction of the expanded metal points downwards.
Die Erfindung soll anhand eines zweiten Ausführungsbeispieles weiter erläutert werden. Zum 2. Ausführungsbeispiel gehören die Fig. 5 und Fig. 6.The invention will be further explained using a second exemplary embodiment. 2nd embodiment include the Fig. 5 and Fig. 6.
Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Anordnung von Streckmetallsegmenten als Anströmboden 2. Fig. 5 shows a further possibility of arrangement of expanded metal segments as a distributor plate. 2
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch Fig. 5. FIG. 6 shows a section through FIG. 5.
Im 2. Ausführungsbeispiel sind die Streckmetallsegmente so angeordnet, daß am rechten und linken äußeren Rand des Bodens die Streckmetalle in eine Richtung parallel zur Peripherie des Bodens zeigen. Dabei ist am Anfang jeder Seite ein Aufgabesegment 6 mit einem Öffnungsverhältnis von 15% angeordnet. Die Breite beider Aufgabensegmente 6 beträgt jeweils 1/3 der Bodenbreite, ihre Länge 0,5 der Bodenbreite.In the second embodiment, the expanded metal segments are arranged so that the expanded metals point in a direction parallel to the periphery of the floor on the right and left outer edge of the floor. A feed segment 6 with an opening ratio of 15% is arranged at the beginning of each page. The width of both task segments 6 is 1/3 of the floor width, their length 0.5 of the floor width.
An diese Aufgabesegmente 6 schließen sich Fördersegmente 7 an, die ein Öffnungsverhältnis von 0,5% besitzen. Die Fördersegmente 7 laufen am Ende unter einem Winkel von 45° aus und gehen in Umlenksegemente 5 über, die in den jeweiligen Ecken untergebracht sind und deren Schlitzrichtung unter einem Winkel von 45° aus der Apparateecke heraus zeigt. Die Umlenksegmente 5 haben ein Öffnungsverhältnis von 10%. Spiegelbildlich zu den äußeren Umlenksegementen 5 sind zwei innere Umlenksegemente 5 angebracht, deren Schlitzrichtung senkrecht auf der Schlitzrichtung der äußeren Umlenksegmente 5 steht und deren Öffnungsverhältnis wieder 10% beträgt.Conveyor segments 7 , which have an opening ratio of 0.5%, adjoin these feed segments 6 . The conveyor segments 7 end at an angle of 45 ° and merge into deflection segments 5 , which are housed in the respective corners and whose slot direction shows at an angle of 45 ° out of the corner of the apparatus. The deflection segments 5 have an opening ratio of 10%. A mirror image of the outer deflecting segments 5 is provided with two inner deflecting segments 5 , the slot direction of which is perpendicular to the slot direction of the outer deflecting segments 5 and the opening ratio of which is again 10%.
An die inneren Umlenksegmente 5 schließt sich ein weiteres Fördersegment 7 an, dessen Schlitzrichtung entgegengesetzt zur Schlitzrichtung der äußeren Fördersegmente 7 angeordnet ist. Die Breite dieses Fördersegmentes 7 beträgt 1/3 der Bodenbreite, sein Öffnungsverhältnis beträgt 5%. Das mittlere Fördersegment 7 endet in einem Anlaufschacht 8. Folgende Flächenverhältnisse werden dabei realisiert:A further conveyor segment 7 adjoins the inner deflection segments 5 , the slot direction of which is arranged opposite to the slot direction of the outer conveyor segments 7 . The width of this conveyor segment 7 is 1/3 of the floor width, its opening ratio is 5%. The middle conveyor segment 7 ends in a startup shaft 8 . The following area ratios are realized:
Ferner sind zwischen den einzelnen Fördersegmenten 7 senkrechte gasundurchlässige Trennwände 3 nach der in Fig. 5 gezeigten Art angebracht.Furthermore, vertical gas-impermeable partition walls 3 are attached between the individual conveyor segments 7 in the manner shown in FIG. 5.
Senkrecht auf diesen Trennwänden 3 sind Prallwände 4 aus Streckmetall mit einem Öffnungsverhältnis von 25% angebracht. Dabei zeigt die Schlitzrichtung des Streckmetalls nach unten. Zwischen Unterkante Prallwand 4 und Boden verbleibt eine freie Höhe von 100 mm. Die Höhe der Prallwände beträgt 200 mm, ihre Breite 1/3 der Bodenbreite.Baffle walls 4 made of expanded metal with an opening ratio of 25% are mounted vertically on these partition walls 3 . The slot direction of the expanded metal points downwards. There is a free height of 100 mm between the lower edge of the baffle 4 and the floor. The height of the baffle walls is 200 mm, their width 1/3 of the floor width.
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