FI67493B - Foerfarande foer taetning vid fluidiserad baedd samt anordningfoer utfoerande av foerfarandet - Google Patents

Description

1 67493

Menetelmä leijukerroksen sulkemiseksi ja menetelmän toteutukseen käytettävä laite Tämä keksintö kohdistuu menetelmään leijukerroksen sulkemiseksi ja menetelmän toteutukseen käytettävään laitteeseen. Mainittu sulkeminen tarkoittaa kerroksen vyöhykkeiden välisiä aukkoja.

Leijukerros koostuu pääasiassa säiliöstä, joka on osaksi täytetty kiinteillä pienillä hiukkasilla, joiden pääosa kaasua tavallisesti säiliön pohjan kautta suihkuttamalla pidetään suspendoituna siten, että suspendoidut hiukkaset ja kaasu yhdessä muodostavat järjestelmän, jolla on useita juoksevan aineen ominaisuuksia. Leijutuksen aikaansaamiseksi ja ylläpitämiseksi on tietysti täytettävä tiettyjä ehtoja.

Havaittiin, että erittäin hyvä ja tasainen lämmön siirto voidaan saavuttaa kerroksen, ts. suspendoitujen hiukkasten ja kaasun, ja kerroksessa esiintyvien esineiden välillä, joilla on erilainen lämpötila kuin kerroksella. Leijutettuja kerroksia käytetään sen tähden mm. esimerkiksi suurten terästyökappaleiden käsittelyyn, jotka vaativat tehokkaasti säädettyä ja tasaista kuumennusta ja jäähdytystä, jotta ne eivät mm. vääntyisi.

Leijukerroksia voidaan myös käyttää "jäähdytyskerroksina” valettujen tai kuumatyöstettyjen, esim. kuumavalssattujen tuotteiden jäähdytykseen esimerkiksi teräksen valmistuksen yhteydessä. Leijukerrokset tarjoavat tässä suhteessa useita etuja, kuten kerroksen pienemmän koon ja entistä paremman ympäristön kerroksen yhteydessä verrattuna jääh-dytyskerroksiin, jotka käyttävät vapaa- tai paineilmajäähdytystä kuten tavanomaisissa jäähdytyskerroksissa.

2 67493 Jäähdytyksen säätöä varten voi useissa tapauksissa olla tarkoituksenmukaista jakaa kerros useiksi vyöhykkeiksi tai osastoiksi, joiden läpi kerroksessa jäähdytettävät työkappaleet on tarkoitettu kulkemaan.

Eräs tähän liittyvä ongelma on tietysti sulun aikaansaaminen vyöhykkeiden välille. Työkappaleet on nimittäin kuljetettava vyöhykkeiden välillä, ts. ne on siirrettävä tietystä vyöhykkeestä viereiseen vyöhykkeeseen niiden viivyttyä tietyn ajan ensin mainitussa vyöhykkeessä, ja tästä syystä vyöhykkeiden välillä on oltava aukkoja. Vastaava ongelma esiintyy, kun työkappaleet syötetään kerrokseen ja poistetaan siitä. Kerrosaineen siirtyminen vyöhykkeiden välillä voidaan hyväksyä vain pienessä määrin, koska asetus-ja säätömahdollisuus muuten olisi huono. Kerrosainetta ei myöskään saa vuotaa ulos kerroksesta, kun työkappaleita syötetään sisään ja poistetaan, koska tällainen vuoto aiheuttaisi mm. epätyydyttävän ympäristön kerroksen ympärillä ja suurentaisi käyttökustannuksia.

Sulun aikaansaaminen vyöhykkeiden välille sisäänsyötössä ja poistossa havaittiin hyvin vaikeaksi tavanomaista tekniikkaa käyttämällä. Vaikeus johtuu useista tekijöistä, mm. korkeasta lämpötilasta samoin kuin kerrosaineen aiheuttamasta tukkeutumisesta ja kulumisesta.

Jäähdytyskerroksen on täytettävä hyvin korkeat luotettavaan toimintaan kohdistuvat vaatimukset, koska kerroksen on useimmiten pystyttävä ottamaan vastaan työkappaleita sillä nopeudella ja siinä ajassa, jolla työkappaleita syötetään laitteistosta, esim. valssilaitoksesta, jossa ne on työstetty.

Esillä oleva keksintö kohdistuu sulkumenetelmään ja -laitteeseen, jossa mm. kerrosainetta käytetään hyväksi eikä sulku ole pysyvä, vaan se muodostuu osittain käytön aikana.

Keksintö kohdistuu niin ollen menetelmään leijukerroksen 3 67493 kahden vyöhykkeen välisen aukon sulkemiseksi, jolloin hiukkaset on tarkoitus pitää suspendoituina kantokaasun avulla, jota johdetaan kerroksen pohjaan mainitun aukon tason alapuolella, jonka läpi ensisijaisesti kerroksessa käsiteltävät työkappaleet on tarkoitettu kulkemaan, ja joka aukko on vaakasuora rako vyöhykkeiden välisessä pystysuorassa väliseinässä ja jossa aukko on kerroksen yläpinnan alla, s.o. kerroksessa.

Menetelmä on tunnettu siitä, että hiukkasista saatetaan muodostumaan yksi kasa tai useita kasoja käyttämällä hyväksi hiukkasten ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa mainitun aukon ympärille ainakin yhdelle metallilevylle, joka edullisesti sijaitsee vaakasuunnassa mainitun aukon alareunan yhteydessä, ja jossa ulkonevan metallilevyosan tai ulkonevien metallilevyosien leveys on ainakin yhtä suuri kuin aukon korkeus sellaiselle korkeudelle, että aukko on hiukkasten muodostaman kasan/muodostamien kasojen peittämä tai oleellisesti peittämä, että työkappaleet aukon läpi ja niin ollen sulun läpi kulkiessaan hajottavat kasan/ kasat, minkä jälkeen kasa/kasat jälleen muodostetaan työkappa-leiden läpikulun aikana ja/tai jälkeen käyttäen hyväksi hiukkasten ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa.

Keksinnön kohteena on myös laite leijukerroksen kahden vyöhykkeen välisen aukon sulkemiseksi, jolloin kerroksen hiukkaset on tarkoitettu pidettäviksi suspendoituina kantokaasun avulla, joka on tarkoitettu johdettavaksi kerroksen pohjaan mainitun aukon alapuolella, jonka aukon läpi ensisijaisesti kerroksessa käsiteltävät työkappaleet on tarkoitettu saatettavaksi kulkemaan sopivalla kuljetuslaitteella joka aukko on vaakasuora rako vyöhykkeiden välisessä väliseinässä, ja jossa aukko on kerroksen yläpinnan alla s.o. kerroksessa ja jossa käyttämällä hyväksi hiukkasten ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa yksi tai useita kasoja on tarkoitettu muodostumaan peittämään tai oleellisesti peittämään mainitun aukon.

Laite on tunnettu siitä, että taso, kuten metallilevy tai sentapainen on sovitettu mainitun aukon alareunan yhteyteen, jolloin 4 67493 mainittu metallilevy/mainitut levyt on sovitettu olennaisesti vaakasuoraan mainitun alareunan yhteyteen ja ulkonee/ulkonevat mainitusta väliseinästä niin, että ulkonevan metallilevyosan tai ulkonevien metallilevyosien leveys on ainakin yhtä suuri kuin aukon korkeus ja niin, että mainitut työkappaleet voivat kulkea aukon läpi ja siten, että mainittu kasa/mainitut kasat voi/voivat muodostua mainitulle metallilevylle/mainituille levyille.

Keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää kaaviollisesti työkappaleiden jäähdytykseen käytettävän leijukerroksen erästä suoritusmuotoa, jossa sulku kerroksen vyöhykkeiden välillä ja sisäänsyötössä ja poistossa on saatu aikaan esillä olevan keksinnön mukaisten sulkujen suoritusmuodoilla, joka kuvio on pystyleikkaus kerroksen läpi yhdensuuntaisesti työkappaleiden aiotun syöttösuunnan kanssa, kuvio 2 on kuvion 1 leikkausta vastaava leikkaus keksinnön mukaisen, kerroksen kahden vyöhykkeen välisen sulun ensimmäisen suoritusmuodon läpi, kuvio 3 on kuvion 1 leikkausta vastaava leikkaus keksinnön mukaisen, kerroksen kahden vyöhykkeen välisen sulun toisen suoritusmuodon läpi, ja kuvio 4 on kuvion 1 leikkausta vastaava leikkaus keksinnön mukaisen sulun läpi kerroksen sisäänsyöttö- tai poistoaukon kohdalla.

Kuviossa 1 kaaviollisesti esitetty leijukerros käsittää säiliön 1, joka ympäröi kerroksen pääosaa. Kerroksella on oleellisesti suorakulmainen tai neliömäinen vaakasuora poikkileikkaus .

Mainittu säiliö 1 on oleellisesti suuntaissärmiön muotoinen ja osittain täytetty kiinteillä pienillä hiukkasilla 2, jotka on tarkoitus pitää suspendoituina kantokaasun avulla, jota tavallisesti johdetaan kerroksen pohjassa 3 säiliöön, kuten kuvion 1 nuolet osoittavat. Edullisesti säiliön 1 katossa 4 sijaitsee poistoaukkoja 5 kantokaasua varten sen kuljettua kerroksen läpi, kuten kuvion 1 nuo- 5 67493 let osoittavat.

Kerroksessa käsiteltävien työkappaleiden kuljetusta varten on sovitettu sopiva kuljetuslaite 7, niin että työkappaleet 6 syötetään kerrokseen aukosta 8, joka esimerkiksi muodostuu vaakasuorasta raosta 8 säiliön 1 yhdessä pystysuorassa ulkoseinässä 9, kuljetetaan kerroksen läpi ja poistetaan siitä aukkoa 8 vastaavan aukon 10 läpi toisessa vastaavassa ulkoseinässä 9, edullisesti seinässä, johon kuuluu aukko 8, kuten kuviossa 1 esitetään.

Viitenumero 11 merkitsee kerroksen pystysuoria väliseiniä, joiden lukumäärä tässä tapauksessa on kaksi ja jotka on sovitettu siten,että ne jakavat kerroksen kolmeen vyöhykkeeseen 12, 13 ja vastaavasti 14. Kuhunkin väliseinään 11 kuuluu ainakin yksi aukko 15, jolloin kukin aukko on muodoltaan esimerkiksi vaakasuora, määrätyn korkuinen rako, jonka läpi työkappaleet 6 on tarkoitettu kulkemaan.

Kuviossa 2 vyöhykkeiden 12 ja 13 välinen aukko 15 väliseinässä 11 on esitetty yksityiskohtaisemmin. Aukon 15 alareunan 16 yhteydessä sijaitsee vaakasuunnassa tasainen esine 17, kuten metallilevy 17, ja ulkonee väliseinästä 11, niin että ulkonevan osan tai osien leveys on ainakin yhtä suuri kuin aukon 15 korkeus, ts. sen alareunan 16 ja sen yläreunan 18 välinen etäisyys. Kuviossa 2 on esitetty suoritusmuoto, jossa mainittu tasainen esine tai metallilevy 17 ulottuu oleellisesti saman matkan verran kuhunkin vyöhykkeeseen 12, 13. Kuviossa 3 on esitetty suoritusmuoto, jossa metallilevy 17 ulottuu oleellisesti pitemmän matkan verran vyöhykkeeseen 13 kuin vyöhykkeeseen 12.

Mainitulle tasaiselle esineelle tai metallilevylle 17 on ftarkoitus muodostaa yksi tai useita kasoja 19 hiukkasista 2 käyttämällä hyväksi hiukkasten 2 ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa. Mainittu kasa/mainitut kasat 19 muodostuu/ muodostuvat mainitun metallilevyn yläpinnalle 20. Mainittujen väliseinästä 11 ulkonevien metallilevyosien leveyden 6 67493 tulisi olla ainakin väli, joka suunnilleen vastaa mainitun aukon 15 korkeutta tai ylittää mainitun välin, niin että muodostuva kasa/muodostuvat kasat saa/saavat sellaisen korkeuden, että aukko 15 on kasan/kasojen peittämä. Kasan/ kasojen saama korkeus riippuu mainitun leveyden lisäksi myös kerroksen käyttöominaisuuksista, kuten leijutusas-teesta, kaasun nopeudesta jne. Leveys on sen tähden säädettävä näiden ominaisuuksien mukaan.

Kasa/kasat 19 muodostetaan siten, että metallilevyn 17 yläpinta on osaksi eristetty kaasun ja hiukkasten virrasta, joka suuntautuu ylöspäin pohjasta 3, kuten kuvioiden 2 ja 3 nuolet osoittavat. Koska mainittu metallilevy 17 ulottuu oleellisesti saman matkan verran kuhunkin vyöhykkeeseen, kuten kuviossa 2, muodostuu oleellisesti symmetrinen kasa, jolloin sen "huippu" sijaitsee väliseinän 11 kohdalla ja kallistuu siitä alas metallilevyä 17 kohti. Kun metalli-levy, kuten kuviossa 3, ulottuu pääasiassa vain toiseen vyöhykkeistä, kasan pääosa tulee sijaitsemaan tässä vyöhykkeessä .

Kun kuhunkin vyöhykkeeseen ulottuu metallilevy 17, joka on pitkä suhteessa aukon korkeuteen, kasan 19 muodostuminen kuhunkin vyöhykkeeseen on odotettavissa.

Metallilevy 17 on tietysti sovitettu siten, että mainitut työkappaleet voivat kulkea aukon 15 läpi, ja esimerkiksi sovitettu vaakasuoraan, kuten kuvioissa 1-3 esitetään.

Sulun toiminta on seuraava. Työkappaleet 6, jotka on esitetty kuviossa 2 mutta ei kuviossa 3, kuljetetaan kerroksen läpi kuljetuslaitteella (ei esitetty kuvioissa 2 ja 3) ja saatetaan kulkemaan aukkojen 15 läpi. Tällöin sulku-kasa/kasat 19 kussakin aukossa hajoaa/hajoavat työkappaleen kulkiessa läpi. Kunkin työkappaleen 6 läpikulun aikana ja jälkeen kasa/kasat 19 muodostetaan uudelleen hiukkasten ja kaasun liikkeiden vaikutuksesta kerroksessa.

7 67493

Kuviossa 4 on esitetty kerroksen vyöhyke 14 ja aukko 10.

22 merkitsee kerroksen ympäristöä. Mainitun aukon 10 alareunan 23 yhteydessä sijaitsee metallilevy 24 tai sentapainen, johon kuuluu oleellisen vaakasuora osa 25, joka vastaa metallilevyjä 17, ja pitkittäinen ylöspäin kulmittain taivutettu osa 26, joka sijaitsee pääasiassa kerroksen ympäristössä 22, ts. kerroksen ulkopuolella.

Kerroksen ja sen ympäristön 22 välisen sulun toiminta on oleellisesti sama kuin kerroksen vyöhykkeiden välisessä sulussa, ts. yksi kasa/useita kasoja 27 muodostuu hiukkasista sellaiselle korkeudelle, että aukko 10 peittyy. Kulmikas metallilevyosa 26 muodostaa taskun, johon kootaan hiukkaset, jotka ovat kertyneet työkappaleille 6 ja jotka putoavat alas, kun työkappaleet poistetaan kerroksesta aukon 10 läpi. Hiukkaset palaavat tällöin sulkukasaan/ka-soihin 27.

Kerroksen ja ympäristön 22 välisen sulun muodostamiseksi yllä esitetyn mukaisesti syöttöaukon 8 tai poistoaukon 10 kohdalla, aukko voidaan sovittaa joko kerroksen yläpinnan 28 alapuolelle kuten kuviossa 1 tai kerroksen yläpinnan 28 yläpuolelle kuten kuviossa 4. Kun aukko sijaitsee kerroksen yläpinnan 28 yläpuolella, kasa/kasat muodostetaan kerroksesta repäistyistä hiukkasista ja työkappaleiden 6 mukanaan tuomista hiukkasista. Tässä yhteydessä hiukkasmäärää ei voida täydentää esimerkiksi palauttamalla irti repäistyjä hiukkasia.

Keksinnön mukaista menetelmää ja joitakin menetelmän toteutukseen käytettävän laitteen suoritusmuotoja on selitetty yllä.

Siitä lienee käynyt selville, että keksinnön mukainen sulku voidaan suorittaa yksinkertaisesti, halvalla ja ilman sellaisia ongelmia, joita normaalisti syntyy muodostettaessa sulku tässä kyseessä olevassa ympäristössä. Sulku ei niin 3 67493 ollen juuri lainkaan kaipaa kunnossapitoa, ja se on täysin luotettava käytössä.

On tietysti mahdollista ajatella useita keksinnön mukaisen sulun suoritusmuotoja poikkeamatta keksinnön ajatuksesta. Metallilevy 17 voi esimerkiksi muodostua useista osista, esimerkiksi kahdesta osasta, ja kuhunkin vyöhykkeeseen ulottuva osa voidaan sovittaa esimerkiksi hieman aukon 15 alareunan 16 alapuolelle ja taivuttaa kulmittain ylöspäin hiukkaskasojen pidätystehon parantamiseksi tarpeen vaatiessa. Vaihtoehtoisesti voi kunkin ulkonevan osan ulko-osa olla taivutettu kulmittain ylöspäin.

Mainittujen aukkojen 8, 10, 15 ei tarvitse olla vaakasuoria rakoja, vaan keksinnön mukainen sulku on sovellettavissa mihin tahansa aukkomuotoon, esimerkiksi pyöreään.

Syöttöaukkoa tai purkausaukkoa suljettaessa sulku voidaan tehdä vielä tehokkaammaksi säätämällä paine-eroa kerroksen ja ympäristön välillä. Paine-eron tulisi olla pieni aukon yläpuolella. Edullisesti tietyn tyhjön tulisi vallita aukon viereisessä kerroksen osassa ympäristöön nähden.

Keksintöä ei siis tule pitää rajoitettuna yllä kuvattuihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten vaatimusten puitteissa.

Claims (5)

1. 67493
2. 1. Menetelmä aukon sulkemiseksi leijukerroksen kahden vyöhykkeen välillä, jossa kerroksessa hiukkaset on tarkoitus pitää suspendoituina kantokaasun avulla, jota johdetaan kerroksen pohjaan aukon tason alapuolelta, jonka aukon läpi ensisijaisesti kerroksessa käsiteltävät työkappaleet on tarkoitettu kulkemaan, joka aukko on vaakasuora rako vyöhykkeiden välisessä pystysuorassa väliseinässä ja jossa aukko on kerroksen yläpinnan alla, s.o. kerroksessa, tunnettu siitä, että hiukkasista (2) saatetaan muodostumaan yksi kasa (19) tai useita kasoja (19) käyttämällä hyväksi hiukkasten (2) ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa aukon (15) ympärille ainakin yhdelle metallilevylle (17), joka edullisesti sijaitsee vaakasuunnassa mainitun aukon (15) alareunan (16) yhteydessä, ja jossa ulkonevan metallilevyosan tai ulkonevien metallilevyosien (17) leveys on ainakin yhtä suuri kuin aukon (15) korkeus sellaiselle korkeudelle, että aukko on hiukkasten (2) muodostaman kasan/muodos-tamien kasojen (19) peittämä tai oleellisesti peittämä, että työkappaleet (6) aukon läpi ja niin ollen sulun läpi kulkiessaan hajottavat kasan/kasat (19), minkä jälkeen kasa/kasat (19) jälleen muodostetaan työkappaleiden (6) läpikulun aikana ja/tai jälkeen käyttäen hyväksi hiukkasten (2) ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa.
3. 2. Laite leijukerroksen kahden vyöhykkeen välisen aukon sulkemiseksi, jossa kerroksessa hiukkaset on tarkoitus pitää suspendoituina kantokaasun avulla, joka on tarkoitettu johdettavaksi kerroksen pohjaan mainitun aukon tason alapuolelta, jonka aukon läpi ensisijaisesti kerroksessa käsiteltävät työ-kappaleet on tarkoitettu saatettavaksi kulkemaan sopivalla kuljetuslaitteella, joka aukko on vaakasuora rako vyöhykkeiden välisessä väliseinässä, ja jossa aukko on kerroksen yläpinnan alla, s.o. kerroksessa sekä jossa käyttämällä hyväksi hiukkasten ja kantokaasun liikkeitä kerroksessa yksi tai useita kasoja on tarkoitettu muodostettavaksi peittämään tai oleellisesti peittämään aukon, tunnettu siitä, että taso, kuten metallilevy (17) tai sentapainen on sovitettu 10 67493 aukon (15) alareunan (16) yhteyteen, jolloin metallilevy/ levyt (17) on sovitettu olennaisesti vaakasuoraan alareunan (16) yhteyteen ja ulkonee/ulkonevat väliseinästä (11) niin, että ulkonevan metallilevyosan tai ulkonevien metallilevyosien (17) leveys on ainakin yhtä suuri kuin aukon (15) korkeus ja niin, että työkappaleet (6) voivat kulkea aukon (15) läpi ja siten, että kasa/kasat (19) voi/voivat muodostua metalli-levy lle/levyille (17).
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että metallilevy (17) tai sentapainen ulottuu oleellisesti saman matkan verran kuhunkin vyöhykkeeseen (12, 13, 14) aukon vieressä (15).
5. 1. Förfarande för tätning av en öppning mellan tvä zoner i en fluidiserad bädd, i vilken bädd partiklar är avsedda att hallas suspenderade medelst en bärgas, vilken introduceras i bäddens botten under nämnda öppnings niva, genom vilken öppning i första hand arbetsstycken avsedda att behandlas i bädden är avsedda att passera, vilken öppning utgörs av en horisontell spalt i en vertikal skiljevägg mellan zonerna och där öppningen förefinns under bäddens överyta, dvs. nere i bädden, k ä n n e -tecknat av att ätminstone en hög (19) av partiklar (2) genom utnyttjande av partiklarnas (2) och bärgasens rörelser i bädden, bringas att uppbyggas vid öppningen (15) pä ätminstone en plät (17) anordnad företrädesvis horisontelit i anslutning tili öppningens (15) nedre kant (16), där bredden hos den ut-stickande plätdelen eller de utstickande plätdelarna (17) minst uppgär tili höjden av öppningen (15), tili en sadan höjd att öppningen (15) täcks eller i huvudsak täcks av högen/högarna (19) av partiklar (2), varvid arbetsstycken (6) under passage genom öppningen och därmed tätningen raserar högen/högarna (19), varefter högen/högarna (19) genom utnyttjande av partiklarnas (2) och bärgasens rörelser i bädden äteruppbyggs under och/eller efter passage av arbetsstyckena (6).