EA020899B1

EA020899B1 - Устройство для увлажнения сыпучего материала

Info

Publication number: EA020899B1
Application number: EA201171313A
Authority: EA
Inventors: Марио Дикти; Доминик Даймель; Карстен Грайзер
Original assignee: Клаудиус Петерс Проджектс Гмбх
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2015-02-27
Also published as: EP2440827A1; ZA201200113B; EA201171313A1; US20120080543A1; WO2010142358A1; DE202009007971U1

Abstract

Изобретение относится к устройству для увлажнения сыпучего материала (11), в частности для увлажнения золы фильтра энергетической станции. Устройство содержит отводную трубу (14), на верхнем конце которой выполнен впуск (13), через который сыпучий материал (11) попадает в отводную трубу (14), и на нижнем конце которой выполнен выпуск (16), через который сыпучий материал (11) выходит в увлажненном состоянии. В соответствии с изобретением множество водных форсунок (20, 31) расположено на первой плоскости (17) в отводной трубе (14) и множество водных форсунок (20, 31) расположено на второй плоскости (18) в отводной трубе (14). Водные форсунки (20, 31) первой плоскости (17) расположены со смещением под углом к водным форсунам (20, 31) второй плоскости (18). При помощи устройства в соответствии с изобретением сыпучий материал может быть эффективно увлажнен и отложения сыпучего материала могут быть удалены из отводной трубы. Изобретение также относится к соответствующему способу.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для увлажнения сыпучего материала, в частности для увлажнения золы фильтра энергетической станции. Устройство содержит отводную трубу со входом на верхнем конце, через который сыпучий материал входит в отводную трубу, и выходом на нижнем конце, через который увлажненный сыпучий материал выходит.

Существуют сыпучие материалы, которые в сухом состоянии имеют тенденцию образовывать пыль. Они включают в себя, например, золу, которая возникает в ходе работы энергетической станции. Если предполагается удалять сыпучий материал с энергетической станции, образуемая пыль может нанести существенный ущерб окружающей среде. Известно, что образование пыли в случае с этими сыпучими материалами может быть снижено путем увлажнения, как, например, в ИЕ 4127447 и ИЕ 19742334. Однако оказалось, что не очень просто увлажнить сыпучий материал равномерно. Более того, увлажненный сыпучий материал имеет тенденцию откладываться на стенках смесителя. В предшествующем уровне техники предпринимались сложные меры для обеспечения равномерного увлажнения сыпучего материала и поддержания отводной трубы, свободной от отложений сыпучего материала. Так, например, в ИЕ 4127447 сыпучий материал приводится во вращательное движение до того, как он войдет в контакт с завесой воды, и роторный элемент оборудуется для снятия сыпучего материала со стенок отводной трубы. В ИЕ 19742334 часть, окружающая отводную трубу, может перемещаться относительно отводной трубы, так что размер кольцевого зазора может быть изменен. Оба из описанных способов подвержены сбоям и требуют регулярного технического обслуживания.

Изобретение основывается на задаче обеспечения устройства и способа для увлажнения сыпучих материалов, которые, при простой конструкции, надежно увлажняют сыпучий материал и при которых отводная труба поддерживается свободной от отложений сыпучего материала. Отталкиваясь от предшествующего уровня техники, описанного во введении, задача достигается благодаря признакам, описанным в независимых пунктах формулы изобретения. В соответствии с изобретением устройство содержит множество водных форсунок, расположенных на первой плоскости, и множество водных форсунок, расположенных на второй плоскости. Водные форсунки первой плоскости смещены под углом относительно водных форсунок второй плоскости. Водные форсунки первой плоскости установлены под углом к водным форсункам второй плоскости, если радиусы от водных форсунок к оси отводного трубопровода не параллельны друг другу. Предпочтительные воплощения можно найти в независимых пунктах формулы изобретения.

Устройство в соответствии с изобретением подходит для сыпучих материалов разных типов. Существуют сыпучие материалы, для которых сложно достичь равномерного и полного увлажнения. В случае таких сыпучих материалов предпочтительно использовать водные форсунки обеих плоскостей для увлажнения сыпучего материала. При рассмотрении сначала форсунки на одной плоскости вода, испускаемая из водных форсунок, проникает в сыпучий материал и в то же время обладает таким воздействием, что сыпучий материал перемешивается в поперечном направлении относительно направления его перемещения. Перемешивание проходит особо эффективно, поскольку вода не сталкивается с сыпучим материалом, равномерно распределенным образом по периметру отводной трубы, а лишь от направления водных форсунок. Таким образом, сыпучий материал в центре потока сыпучего материала также относительно увлажняется. Однако полное увлажнение потока сыпучего материала все равно не достигается при помощи водных форсунок, расположенных в этой плоскости, поскольку между каждыми двумя смежными водными форсунками существует зазор, в котором вода не сталкивается с потоком сыпучего материала. Эти зазоры покрываются водными форсунками второй плоскости, которые расположены с угловым смещением, так что водные форсунки двух плоскостей обладают общим воздействием, заключающимся в том, что поток сыпучего материала полностью увлажняется.

Существуют другие сыпучие материалы, которые могут быть увлажнены более простым образом и которым для полного увлажнения достаточно, если вода будет сталкиваться с потоком сыпучего материала лишь из одних водных форсунок одной плоскости (увлажняющей плоскости). С другой стороны, эти сыпучие материалы зачастую имеют сильную тенденцию откладываться на стенках отводной трубы, например на участке увлажняющей плоскости. Если после перерыва в потоке сыпучего материала вода будет выпущена из водных форсунок другой плоскости, называемой здесь и далее очищающей плоскость, эта вода может снять отложения. Испытания показали, что очистка происходит особо эффективно, если вода сталкивается с отложениями под острым углом. Водные форсунки очищающей плоскости предпочтительно имеют такую конструкцию, что вода выпускается под соответствующим углом. Расположение водных форсунок очищающей плоскости со смещением на угол относительно водных форсунок увлажняющей плоскости означает, что, в частности, отложения, осадившиеся между водными форсунками увлажняющей плоскости, будут эффективно удалены.

Устройство в соответствии с изобретением может, таким образом, быть использовано с преимуществом для сыпучих материалов разных типов. В случае сыпучих материалов, которые могут быть увлажены лишь с трудностями, эффективное увлажнение достигается при помощи воды из водных форсунок множества плоскостей. В случае сыпучих материалов, которые могут быть увлажнены просто, но имеют тенденцию к образованию отложений, водных форсунок одной плоскости достаточно для увлажнения. При этом водные форсунки другой плоскости удаляют отложения. Для того чтобы можно было исполь- 1 020899 зовать водные форсунки увлажняющей плоскости и очищающей плоскости отдельно указанным образом, является предпочтительным предусмотреть подачу воды к разным плоскостям независимо друг от друга.

Термин вода, связанный с увлажнением сыпучего материала, представляет все жидкости, снижающие образование пыли, когда они подаются к сыпучему материалу. Эти жидкости содержат чистую воду, использованную воду и загрязненную воду. Жидкости, в которых главной составляющей является другое вещество, а не вода, тоже включены. Вода может содержать твердые вещества, например растворенные твердые вещества.

Оказалось, что сыпучий материал откладывается, в частности, на тех участках отводной трубы, где стенка отводной трубы имеет выступы и где элементы выступают во внутреннее пространство отводной трубы. Для того чтобы точек прикрепления для сыпучего материала было меньше, внутренняя стенка отводной трубы, как правило, гладкая. Водные форсунки с их крепежными приспособлениями могут быть сконструированы так, чтобы они не выступали от стенки, т.е. не простирались в отводную трубу. Если отводная труба состоит из нескольких частей, части могут быть обработаны вровень друг с другом в местах соединений. Более того, внутренняя стенка отводной трубы может быть оборудована покрытием, препятствующим адгезии, которое противодействует адгезивному прилипанию сыпучего материала. Например, внутренняя стенка отводной трубы может быть покрыта эмалью. Может быть достаточно, если покрытие, препятствующее адгезии, будет нанесено на участок, на котором ожидается появление отложений сыпучего материала. Эти участки расположены снизу и слегка над водными форсунками, из которых увлажняется сыпучий материал.

Риск возникновения отложений также существует ниже участка, где осуществляется увлажнение. Предпочтительно самая нижняя плоскость водных форсунок расположена близко к нижнему концу отводной трубы, так что сыпучий материал больше не имеет возможности откладываться на стенке отводной трубы. Расстояние между самой нижней плоскостью водных форсунок и нижним концом отводной трубы предпочтительно менее 50 см, более предпочтительно менее 20 см, наиболее предпочтительно менее 10 см. Поскольку поток сыпучего материала еще не перемешан достаточно с водой сразу после самой нижней плоскости водных форсунок, нижний конец отводной трубы предпочтительно соединяется с трубой с эластичной стенкой. Эта труба предпочтительно имеет, по существу, такой же диаметр и то же выравнивание, что и отводная труба, так что поток сыпучего материала может беспрепятственно продолжать свой путь. Эластичная стенка трубы перемещается под воздействием потока сыпучего материала. В результате, перемешивание потока сыпучего материала с водой улучшается и предотвращается возможность отложения сыпучего материала на стенке трубы. Труба может, например, состоять из каучука. Для придания трубе достаточной устойчивости могут быть оборудованы проволочные вставки, возможно, проходящие по спирали через каучуковый материал.

В случае одного воплощения изобретения водные форсунки одной или более плоскостей располагаются в стенке трубы. Труба затем формирует часть отводной трубы, в которой стенка является не жесткой, а эластичной. Отложения, таким образом, предотвращаются на участке водных форсунок при помощи перемещения в стенке трубы.

Устройство может быть настроено таким образом, чтобы изначально водные форсунки очищающей плоскости не предназначались для увлажнения сыпучего материала, а специально были сконструированы для очистки внутренней стенки отводной трубы. Такая очищающая плоскость может быть расположена над или под увлажняющей плоскостью. Предпочтительно очищающая плоскость расположена там, где не ожидается отложений сыпучего материала. Поэтому не критично, если водные форсунки очищающей плоскости будут проходить во внутреннее пространство отводной трубы, и проще сконструировать водные форсунки так, чтобы вода ударяла по отложениям под предпочтительным углом.

Водные форсунки, в случае которых водная струя отклоняется при помощи отклоняющей области, выступающей во внутреннее пространство отводной трубы, могут быть использованы на очищающей плоскости. Предпочтительно вода отклоняется так, что она ударяется о стенку отводной трубы под острым углом. Для того чтобы можно было удалить отложения с площади поверхности, водная струя предпочтительно имеет форму плоской струи. Острый угол предпочтительно составляет менее 45°, более предпочтительно менее 30°.

Также предпочтительно, чтобы водные форсунки очищающей плоскости были смещены под углом относительно форсунок увлажняющей плоскости. Это происходит из-за того, что, в частности, именно участок между форсунками увлажняющей плоскости нуждается в очистке. Однако нет абсолютной необходимости в угловом смещении. В независимом воплощении изобретения одна плоскость сформирована как увлажняющая плоскость, а другая плоскость сформирована как очищающая плоскость, без смещения водных форсунок плоскостей под углом друг к другу. Водные форсунки очищающей плоскости проходят в отводную трубу, водные форсунки увлажняющей плоскости не проходят в отводную трубу. Это воплощение может быть объединено с прочими признаками изобретения.

Основным требованием для эффективного увлажнения потока сыпучего материала является то, чтобы вода проникала в поток сыпучего материала. Этому способствует расположение водных форсунок одной плоскости напротив друг друга по парам. Эта особенность предпочтительно применяется ко всем

- 2 020899 водным форсункам одной плоскости, более предпочтительно ко всем водным форсункам устройства в соответствии с изобретением. Вода, воздействующая с двух противоположных направлений, обладает эффектом, обеспечивающим, что вода проникает в поток сыпучего материала вместо продвижения его к противоположной стенке. Подобного эффекта можно достичь, если водные форсунки одной плоскости равномерно распределены по периметру отводной трубы. При четном числе водных форсунок это автоматически имеет результат, заключающийся в том, что две последние форсунки соответственно лежат друг напротив друга. Если, однако, в одной плоскости расположено три водные форсунки, например, они смещены друг относительно друга на 120°. Данное изобретение также включает в себя воплощения, в которых водные форсунки одной плоскости ни распределены равномерно, ни лежат друг напротив друга.

Водные форсунки, используемые для увлажнения, предпочтительно представляют собой форсунки с плоской струей. Под плоской струей понимается струя, распределяемая в направлении, поперечном относительно направления перемещения. Плоская струя, с одной стороны, хорошо проникает в поток сыпучего материала, но, с другой стороны, она вытянута так, что весь поток сыпучего материала увлажняется. Форсунки с плоской струей могут быть выровнены по-разному. Плоская струя может проходить параллельно потоку сыпучего материала, поперечно потоку сыпучего материала или под углом к потоку сыпучего материала. Форсунки с плоской струей одной плоскости могут все иметь одно выравнивание. Также возможно, чтобы форсунки с плоской струей одной плоскости имели разное выравнивание. Например, форсунки с плоской струей одной плоскости могут быть выровнены чередующимся образом параллельно и поперечно потоку сыпучего материала.

Может быть достаточно, если водные форсунки будут расположены в двух плоскостях. Лучшая эффективность во многих случаях достигается, если водные форсунки располагаются более чем в двух плоскостях. Все плоскости могут быть использованы для увлажнения. Также водные форсунки одной или более плоскостей могут быть сконструированы лишь для очистки, а не для увлажнения. Водные форсунки могут быть расположены так, чтобы каждая водная форсунка была смещена под углом ко всем другим водным форсункам. Также возможно, чтобы водные форсунки одной плоскости были лишь смещены под углом относительно водных форсунок соседней плоскости, в то время как водные форсунки в том же угловом положении могут быть обнаружены вновь в прочих плоскостях. В предпочтительном воплощении первые две плоскости, при виде в направлении перемещения сыпучего материала, имеют идентичное количество водных форсунок, в то время как следующая плоскость имеет большее число водных форсунок. При рассмотрении водных форсунок всех плоскостей в общем наибольшее угловое расстояние между смежными водными форсунками предпочтительно составляет не более 30°, более предпочтительно не более 20°, наиболее предпочтительно не более 10°.

Оказалось, что эффективному увлажнению может способствовать, если вода из водных форсунок не будет ударяться о поток сыпучего материала в радиальном направлении, а под углом менее 90°. Предпочтительно в этих целях ось водной форсунки наклонена вниз, т.е. в направлении перемещения потока сыпучего материала. Направление перемещения воды, таким образом, имеет составляющую, параллельную потоку сыпучего материала. Угол наклона относительно радиального направления может быть, например, между 5 и 30°, предпочтительно между 10 и 20°. Изобретение также включает в себя воплощения, в которых оси водных форсунок выровнены перпендикулярно к оси отводной трубы или наклонены против направления перемещения потока сыпучего материала. Предпочтительно все водные форсунки одной плоскости имеют один угол наклона.

В качестве альтернативы или дополнения, оси водных форсунок могут также быть наклонены вбок относительно радиального направления. Направление перемещения воды в этом случае имеет тангенциальную составляющую относительно потока сыпучего материала. Особенно хорошее перемешивание и увлажнение сыпучего материала могут быть достигнуты, если водные форсунки первой плоскости наклонены в одном направлении относительно радиального направления и если водные форсунки на второй плоскости наклонены в другом направлении относительно радиального направления. Устройство с водными форсунками, сконструированное таким образом, возможно, представляет собой независимое воплощение изобретения, даже без водных форсунок в плоскостях, смещенных под углом друг к другу.

Предполагается, что вода будет выпускаться из отдельных водных форсунок на плоскости в форме водных струй, которые как можно более однородны. По этой причине водные форсунки предпочтительно имеют идентичную геометрию. Более того, должно быть одинаковое давление воды в водных форсунках, которое может быть достигнуто, например, при помощи питания водных форсунок из общего водного соединения. В предпочтительном воплощении обеспечена кольцевая труба, окружающая отводную трубу, подающая воду на водные форсунки. Может быть обеспечена кольцевая труба для питания водных форсунок ряда плоскостей. Подобным образом, возможно, чтобы кольцевая труба питала водные форсунки лишь одной плоскости и чтобы кольцевая труба была обеспечена для каждой плоскости. Это является преимуществом, в частности, когда водные форсунки одной плоскости предполагается использовать лишь для очистки, а не для увлажнения и, таким образом, предполагается подавать воду к плоскостям независимо друг от друга.

Водная струя, выпускаемая из водных форсунок, должна иметь такой размер, чтобы она проникала в центр потока сыпучего материала и в то же время обеспечивала хорошее перемешивание потока сыпу- 3 020899 чего материала. Точный внешний вид водной струи зависит от свойств сыпучего материала. Для сыпучего материала ослабленного состава и низкой плоскости струя воды меньшей твердости, которая может, более того, быть распылена для покрытия большей площади поверхности, может быть достаточной. Для сыпучего материала с большей плотностью может потребоваться концентрированная струя воды большей твердости. Для того чтобы иметь возможность соответственно регулировать свойства водной струи, может быть обеспечено, что водные форсунки могут смещаться относительно выпуска, через который вода направляется на поток сыпучего материала. Если водные форсунки отводятся дальше от выпуска, создается концентрированная водная струя. Если водные форсунки прижаты ближе к выпуску, водная струя больше распыляется. Выпуск предпочтительно расположен в стенке отводной трубы. Выпуск и водная форсунка не должны выступать в отводную трубу, чтобы не препятствовать потоку сыпучего материала.

Сыпучий материал предпочтительно входит в отводную трубу в флюидизированной форме. Сыпучий материал может быть флюидизирован при помощи газа, вводимого в сыпучий материал снизу, так что сыпучий материал становится подобен жидкости по своим свойствам. К входу отводной трубы может быть присоединена подающая линия, в которой сыпучий материал приводится в флюидизированное состояние или поддерживается во флюидизированном состоянии. В предпочтительном воплощении емкость для хранения сыпучего материала, в которой сыпучий материал содержится в флюидизированном состоянии, расположена над отводной трубой. Флюидизированный сыпучий материал может входить в отводную трубу от емкости для хранения под влияние силы гравитации. Также предусмотрены воплощения, в которых сыпучий материал входит в отводную трубу в нефлюидизированном состоянии.

Отводная труба может быть изготовлена из ряда модулей, при этом по одному модулю предпочтительно обеспечено для каждой плоскости водных форсунок. Модули с водными форсунками могут иметь идентичную конструкцию и, в частности, иметь идентичное расположение водных форсунок. Поворот модулей друг относительно друга способствует тому эффекту, что водные форсунки смещаются под углом друг к другу.

Изобретение также относится к способу увлажнения сыпучего материала. Отложения, формирующиеся в отводной трубе в ходе увлажнения сыпучего материала, были предварительно удалены при помощи механических приспособлений. С этой целью в отводной трубе может быть обеспечен скребок, например, как в ΌΕ 4127447, или отводную трубу будет необходимо открыть для того, чтобы удалить отложения вручную.

В случае способа в соответствии с изобретением сыпучий материал подается в отводную трубу. Поток сыпучего материала в отводной трубе увлажняется при помощи множества водных форсунок. Для очистки отводной трубы поток сыпучего материала прерывается. Отводная труба освобождается от отложений сыпучего материала при помощи воды, подаваемой к отводной трубе через водные форсунки. В одном воплощении способа в соответствии с изобретением для удаления отложений используются те же водные форсунки, что и для увлажнения потока сыпучего материала. Испытания показали, что хорошего очищающего эффекта можно добиться таким образом, если отложения не слишком прочно прикрепились. Это было неожиданно, поскольку водная струя в таком случае ударяет по отложениям в том же направлении, в котором отложения были накоплены.

В случае другого воплощения способа в соответствии с изобретением вода для удаления отложений выпускается из других водных форсунок, в отличие от воды, при помощи которой увлажняется поток сыпучего материала. Вода в этом случае ударяет по отложениям под другим углом, в частности под острым углом, и отложения могут, таким образом, быть оторваны со стенок отводной трубы с большей эффективностью. Рассматриваемые водные форсунки могут быть расположены над или под форсунками, через которые сыпучий материал увлажняется.

Данный способ может быть осуществлен при помощи свежей воды. Применение отработавшей воды разных типов также допустимо. Используемая вода может содержать часть до 30% твердых веществ. Загрязненная вода может быть использована для увлажнения сыпучего материала, в то время как свежая вода используется для очистки. Давление, с которым вода подается к водным форсункам, должно составлять по меньшей мере 0,5 бар. Предпочтительно давление воды составляет от 3 до 6 бар. Способ может быть осуществлен при помощи холодной или теплой воды. Если сыпучий материал представляет собой летучую золу, в 1 ч может быть обработано до 40 т, можно подавать 30% воду к сыпучему материалу. Устройство в соответствии с изобретением предназначено для осуществления способа в соответствии с изобретением.

Изобретение описано ниже в виде примера на основании предпочтительного воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

фиг. 1 - схематичное представление устройства в соответствии с изобретением;

фиг. 2 - схематичное представление расположения водных форсунок с фиг. 1 в трех разных плоскостях;

фиг. 3 и 4 - вид с фиг. 2 в случае других воплощений изобретения;

фиг. 5 - схематичное представление альтернативной формы отводной трубы в соответствии с изобретением;

- 4 020899 фиг. 6 - увеличенное представление водной форсунки;

фиг. 7 - вид с фиг. 6 в случае другого положения водной форсунки;

фиг. 8 - схематичное представление расположения водных форсунок в случае другого воплощения изобретения;

фиг. 9 - альтернативное воплощение устройства в соответствии с изобретением.

Устройство в соответствии с изобретением, показанное на фиг. 1, содержит емкость для хранения 10, заполненную сыпучим материалом 11. Сыпучий материал представляет собой золу, создаваемую в ходе работы энергетической станции. На нижнем конце емкости 10 для хранения расположены флюидизирующие элементы 12. Воздух может направляться через флюидизирующие элементы 12 в сыпучий материал 11, так что сыпучий материал 11 переходит в флюидизированное состояние.

Емкость 10 для хранения своим нижним концом входит в вертикально расположенную отводную трубу 14. Выпуск емкости 10 для хранения в то же время формирует впуск 13 отводной трубы 14. На переходе от емкости 10 для хранения к отводной трубе 14 расположена заслонка 15, которая на фиг. 1 показана в закрытом состоянии. В закрытом состоянии заслонка 15 предотвращает возможность выхода сыпучего материала 11 из емкости 10 для хранения; заслонка 15, таким образом, закрывает емкость 10 для хранения внизу. Если заслонка 15 открыта, сыпучий материал 11 может входить в отводную трубу 14 в флюидизированном состоянии. От участка впуска 13 сыпучий материал падает вниз до тех пор, пока не выйдет из отводной трубы 14 через выпуск 16.

На стенке отводной трубы 14 на первой плоскости 17, второй плоскости 18 и третьей плоскости 19 расположены водные форсунки 20, которые на фиг. 1 представлены лишь схематично как отверстия в стенке отводной трубы 14. В соответствии с фиг. 6 от стенки отводной трубы 14 наружу простирается муфта 27, которая выходит из стенки отводной трубы 14 как выпуск 28. В муфте 27 расположена действительная водная форсунка 20, из которой выпускается струя воды 29 на фиг. 6. Водные форсунки 20 выровнены в радиальном направлении с центром отводной трубы 14, но слегка наклонены вниз относительно горизонтали. Как показывают разрезы по плоскости 17, плоскости 18 и плоскости 19 на фиг. 2, водные форсунки 20 плоскостей 17, 18, 19 смещены под углом друг к другу, и, таким образом, радиус, проведенный от водных форсунок 20 к оси отводной трубы, имеет в каждом случае разное направление.

Для каждой из плоскостей 17, 18, 19 обеспечена кольцевая труба 21, окружающая отводную трубу

14. Из водных форсунок 20 проходят соответствующие соединительные линии 22 к смежной кольцевой трубе 21. Вода под давлением подается в кольцевую трубу 21 через подающую линию, которая не показана. Вода проходит через кольцевые трубы 21 и соединительные линии 22 к водным форсункам 20 и из них входит в отводную трубу 14, где она сталкивается с потоком сыпучего материала, падающим через отводную трубу 15. Вода проникает в поток сыпучего материала и в то же время перемешивается с потоком сыпучего материала. Столкновение воды с потоком сыпучего материала с разных направлений на плоскостях 17, 18, 19 обеспечивает, что сыпучий материал будет полностью увлажнен до того, как он покинет выпуск 16 отводной трубы 14.

Вода, которая подается к водным форсункам 20, может представлять собой отработавшую воду, на энергетической станции, например отработавшую воду газовой десульфирующей станции. Если отложения будут формироваться в ходе увлажнения потока сыпучего материала, поток сыпучего материала будет прерван для повторного удаления отложений. Для очистки вода вновь подается к водным форсункам 20, т.е. к тем же форсункам, при помощи которых также был увлажнен сыпучий материал. Вода выпускается из водных форсунок 20 и ударяется об отложения. Если отложения еще не слишком прочно прикрепились, они отцепляются под действием водной струи. Для очистки может быть использована свежая вода.

В случае воплощения, показанного на фиг. 2, четыре водные форсунки 20 выполнены на плоскости 17, две водные форсунки 20 соответственно лежат друг против друга по парам. На плоскости 17 водные форсунки 20 распределены неравномерно, но соединительные линии между двумя противоположными водными форсунками 20 между ними формируют угол меньше чем 90°. На плоскости 18, лежащей ниже, четыре водные форсунки 20 подобным образом сформированы в сравнимую конфигурацию, расположены со смещением на угол относительно водных форсунок 20 на плоскости 17. На самой нижней плоскости 19, в свою очередь, обеспечено четыре водные форсунки 20, которые, тем не менее, в отличие от плоскостей 17, 18 распределены равномерно по периметру отводной трубы 14. Водные форсунки 20 на плоскости 19 смещены под углом как к водным форсункам 20 плоскости 17, так и к водным форсункам 20 плоскости 18.

В случае воплощения с фиг. 3 шесть водных форсунок 20, равномерно распределенных по периметру отводной трубы 14, соответственно сформированы на плоскостях 17, 18. На плоскости 19 выполнено восемь водных форсунок 20, равномерно распределенных по периметру отводной трубы 14. Водные форсунки 20 всех плоскостей 17, 18, 19 смещены на угол друг относительно друга.

На фиг. 4 отводная труба 14 на каждой из плоскостей 17, 18, 19 содержит по три водные форсунки 20. Водные форсунки 20 равномерно распределены по периметру отводной трубы 14, но они не лежат друг против друга по парам, из-за нечетного количества водных форсунок 20. Водные форсунки 20 плоскости 17 смещены на угол относительно водных форсунок 20 плоскости 18, но не смещены на угол отно- 5 020899 сительно водных форсунок 20 плоскости 19.

В случае воплощения, показанного на фиг. 5, отводная труба 14 состоит из множества модулей. Впуск 13 отводной трубы образован модулем 23, выпуск 16 - модулем 25. Между модулями 23 и 25 расположены три модуля 24, которые соответственно содержат водные форсунки 20, расположенные в одной плоскости. Водные форсунки 20 перпендикулярны стенке отводной трубы 14 и выровнены радиально с центром отводной трубы 14. Модули 24 структурно совпадают друг с другом в каждом случае; разное угловое положение водных форсунок 20 достигается при помощи модулей 24, повернутых друг относительно друга на их соединительных фланцах. В каждом из модулей 24 выполнено отверстие, закрытое крышкой 26 и обеспечивающее доступ к внутреннему пространству отводной трубы 14 в целях очистки. В местах соединений модули 23, 24, 25 оканчиваются вровень друг с другом, так что внутренняя стенка отводной трубы 14 является гладкой. Внутренняя стенка отводной трубы 14 покрыта эмалью. Водные форсунки 20 не выступают в отводную трубу 14.

В соответствии с фиг. 6 и 7 водная форсунка 20 может быть размещена в муфте 27. На фиг. 6 водная форсунка 20 показана в отведенном положении, в котором она находится на большем расстоянии от выпуска 28. Отведенное положение приводит к более концентрированной водной струе 29. Если, как показано на фиг. 7, водная форсунка 20 занимает выдвинутое положение, ближе к выпуску 28, водная струя вновь распыляется. Даже в своем выдвинутом положении водная форсунка 20 не выступает во внутреннее пространство отводной трубы 14. При помощи подходящего расположения водной форсунки 20 в муфте 27 водная струя 29 может быть отрегулирована так, что поток сыпучего материала будет надежным образом увлажнен.

На фиг. 8 показано воплощение устройства в соответствии с изобретением, в котором водные форсунки 20 расположены просто в двух плоскостях 17, 18. Водные форсунки 20 наклонены вбок относительно радиального направления. Водные форсунки 20 верхней плоскости 17 наклонены влево относительно радиального направления, водные форсунки нижней плоскости 18 наклонены вправо относительно радиального направления. На обеих плоскостях 17, 18 вода, выпускаемая из водных форсунок 20, таким образом, имеет тангенциальный компонент относительно потока сыпучего материала. Противоположная настройка тангенциальных компонентов друг относительно друга в плоскостях 17, 18 помогает достичь эффективного перемешивания и увлажнения потока сыпучего материала.

В альтернативном воплощении изобретения, показанном на фиг. 9, подобным образом обеспечены две плоскости 17, 18 водных форсунок, по восемь водных форсунок обеспечено на каждой плоскости 17, 18. Водные форсунки 20 плоскости 18 (увлажняющей плоскости) представляют собой форсунки с плоской струей. Вода, при помощи которой поток сыпучего материала увлажняется в отводной трубе 14, подается через водные форсунки 20. Водные форсунки 20 увлажняющей плоскости являются достаточными для полного увлажнения сыпучего материала в отводной трубе 14. Отводная труба 14 заканчивается на несколько сантиметров ниже водных форсунок 20. К отводной трубе 14 снизу присоединена труба с эластичной стенкой. Эластичная стенка трубы 30 приводится в движение потоком материала. Движение способствует равномерному перемешиванию воды с сыпучим материалом. Более того, на стенке трубы 20, пока она движется, не может отложиться сыпучий материал.

Однако отложений следует ожидать в области между водными форсунками 20 и нижним концом отводной трубы 14, а также возможно и слегка выше водных форсунок 20. Плоскость 17 расположена на некотором расстоянии над увлажняющей плоскостью, где больше нет каких-либо отложений сыпучего материала. Водные форсунки 31 этой плоскости (очищающей плоскости) не служат для увлажнения сыпучего материала, а удаляют отложения, которые сформировались дальше внизу. Водные форсунки 31 этой плоскости (очищающая плоскость) не служат в целях увлажнения сыпучего материала, а удаляют отложения, которые сформировались ниже. Водные форсунки 31 простираются во внутреннее пространство отводной трубы 14. Это не критично, поскольку водные форсунки 31 лежат снаружи участка, где формируются отложения.

Водные форсунки 31 выполнены как известные распылительные форсунки, т.е. расширяющаяся область 32, по которой ударяет струя воды, загнута вниз в форме плоской струи, обеспечена на продолжении оси форсунки. Плоская струя ударяется по внутренней стенке отводной трубы под острым углом и снимает отложения со стенки. Водные форсунки 31 очищающей плоскости не используются, пока поток сыпучего материала увлажняется из водных форсунок 20 увлажняющей плоскости. Водные форсунки 31 очищающей плоскости лишь вводятся в работу, когда образовались отложения, и поток сыпучего материала был прерван для удаления отложений.

- 6 020899

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для увлажнения сыпучего материала (11), содержащее отводную трубу (14), на верхнем конце которой образован впуск (13), через который сыпучий материал (11) входит в отводную трубу (14), и на нижнем конце которой выполнен выпуск (16), через который сыпучий материал (11) выходит в увлажненном состоянии, отличающееся тем, что множество водных форсунок (20, 31) расположены в двух плоскостях (17, 18) в отводной трубе (14), при этом водные форсунки (20, 31) первой плоскости (17) расположены с угловым смещением относительно водных форсунок (20, 31) второй плоскости (18), причем первая плоскость (17) разнесена со второй плоскостью (18) в аксиальном направлении отводной трубы (14).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройства подачи воды обеспечены для водных форсунок (20) первой плоскости (17) и второй плоскости (18), устройства подачи воды независимы друг от друга.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что водные форсунки (20, 31) не выступают в отводную трубу (14).
4. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что водные форсунки (31) первой плоскости (17) выступают в отводную трубу (14), и тем, что водные форсунки (20) второй плоскости (18) не выступают в отводную трубу (14).
5. Устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что к нижнему концу отводной трубы (14) присоединена труба (30) с эластичной стенкой.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что расстояние между нижним концом отводной трубы (14) и самой нижней плоскостью (18) водных форсунок (20) составляет менее 50 см, предпочтительно менее 20 см, наиболее предпочтительно менее 10 см.
7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что обеспечены водные форсунки (20), которые наклонены вниз относительно радиального направления.
8. Устройство по любому из пп.1-7, отличающееся тем, что обеспечены водные форсунки (20), которые наклонены в сторону относительно их радиального направления.
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что водные форсунки (20) первой плоскости (17) наклонены в одну сторону, а водные форсунки (20) второй плоскости (18) наклонены в другую сторону.
10. Устройство по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что кольцевая труба (21), окружающая отводную трубу (14), обеспечена для подачи воды к водным форсункам (20).
11. Устройство по любому из пп.1-10, отличающееся тем, что емкость (10) для хранения сыпучего материала (11) присоединена к впуску (13) отводной трубы (14) и средства (12) для флюидизирования сыпучего материала (11) сформированы на емкости (10) для хранения.
12. Устройство по любому из пп.1-11, отличающееся тем, что отводная труба (14) содержит множество модулей (25), в которых сформированы водные форсунки (20), и тем, что модули структурно одинаковы друг с другом.
13. Способ увлажнения сыпучего материала в устройстве по пп.1-12, содержащий этапы, на которых:

a) подают сыпучий материал в отводную трубу (14);

b) подают воду к множеству водных форсунок (20), расположенных в стенке отводной трубы, так, чтобы вода попадала в отводную трубу (14) из водных форсунок (20) и увлажняла поток сыпучего материала;

c) прерывают поток сыпучего материала;

ά) подают воду к множеству водных форсунок (20, 31), расположенных в стенке отводной трубы (14), так, чтобы вода попадала в отводную трубу (14) через водные форсунки (20, 31) и удаляла отложения сыпучего материала со стенок отводной трубы (14).
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что вода на этапе (ά) подается к тем же водным форсункам (20), что и на этапе (Ь).
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что вода на этапе (ά) подается к другим водным форсункам (31), нежели на этапе (Ь).