RU1815566C - Device for processing friable materials - Google Patents

Device for processing friable materials

Info

Publication number
RU1815566C
RU1815566C SU4876554A RU1815566C RU 1815566 C RU1815566 C RU 1815566C SU 4876554 A SU4876554 A SU 4876554A RU 1815566 C RU1815566 C RU 1815566C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shelves
rows
shelf
particles
width
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Сергеевич Пикашов
Владимир Александрович Великодный
Виталий Иванович Бабич
Евгений Романович Крамаренко
Владимир Петрович Сергеев
Валерий Александрович Осиевский
Борис Дмитриевич Сезоненко
Original Assignee
Институт газа АН УССР
Научно-Исследовательская Лаборатория Базальтового Волокна Института Проблем Материаловедения Ан Усср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт газа АН УССР, Научно-Исследовательская Лаборатория Базальтового Волокна Института Проблем Материаловедения Ан Усср filed Critical Институт газа АН УССР
Priority to SU4876554 priority Critical patent/RU1815566C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1815566C publication Critical patent/RU1815566C/en

Links

Landscapes

  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Использование: теплоэнергетика, тепло- массообмен, нагрев и охлаждение сыпучих материалов газообразным теплоносителем. Сущность изобретени : сыпучий материал через загрузочный узел 2 поступает на размещенные в корпусе полки 4 и, пересыпа сь по последним, омываетс  поступающим на- . встречу газообразным теплоносителем. В шахте имеютс  два параллельных хода дл  сыпучего материала, каждый из которых образован двум  р дами из параллельных полок , причем последние в р дах размещены со смещением по высоте и под углом одна относительно другой. Угол наклона полок 4 составл ет 25-45°. Ширина полки в 2-10 раз превышает кратчайшее рассто ние между соседними полками в р дах хода, в 2-3,3 раза превышает часть ширины полки 4, расположенной выше условной линии пересечени  плоскостей соседних в р дах полок 4, в 3,3-10 раз превышает кратчайшее рассто ние между полками в соседних р дах различных ходов, а также в 3,3-10 раз - рассто ние от полок ближайшего к стенке шахты р да до последней. 1 ил. ел сUsage: heat power, heat and mass transfer, heating and cooling of bulk materials with a gaseous coolant. SUMMARY OF THE INVENTION: bulk material through a loading unit 2 enters the shelves 4 located in the housing and, pouring over the latter, is washed by incoming. meeting gaseous coolant. There are two parallel passages in the shaft for bulk material, each of which is formed by two rows of parallel shelves, the latter in rows arranged offset in height and at an angle to one another. The angle of inclination of the shelves 4 is 25-45 °. The width of the shelf is 2-10 times greater than the shortest distance between adjacent shelves in the running range, 2-3.3 times greater than the part of the width of the shelf 4, located above the conditional line of intersection of the planes of the neighboring rows of shelves 4, by 3.3- 10 times the shortest distance between the shelves in adjacent rows of different moves, as well as 3.3-10 times the distance from the shelves of the series closest to the shaft wall to the last. 1 ill. ate with

Description

Изобретение относитс  к теплообмен- ным аппаратам непосредственного контакта между газом и твердым сыпучим мелкораздробленным материалом, движущимс  самотеком. Теплообменник предназначен дл  нагрева (охлаждени ) сыпучих материалов газообразным теплоносителем, температура которого выше (ниже) допустимой температуры дл  обрабатываемых материалов . Теплообменник может быть использован в промышленности строительных материалов, в химической, пищевой и других отрасл х народного хоз йства; например: как утилизатор теплоты отход щих газов дл  предварительного подогрева шихты перед загрузкой ее в стекловаренную печь, в печь дл  плавки базальта или других силикатных материалов; при термообработке гранулированных полимерных материалов , круп и т.д.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to heat exchangers for direct contact between a gas and a solid bulk finely divided material moving by gravity. The heat exchanger is intended for heating (cooling) of bulk materials by a gaseous heat carrier, the temperature of which is higher (lower) than the permissible temperature for the processed materials. The heat exchanger can be used in the building materials industry, in the chemical, food and other industries of the national economy; for example: as a waste gas heat exchanger for preheating a charge before loading it into a glass melting furnace, into a furnace for melting basalt or other silicate materials; during heat treatment of granular polymeric materials, cereals, etc.

Цель изобретени  состоит в повышении эффективности теплообмена.An object of the invention is to increase heat exchange efficiency.

Поставленна  задача решена тем, что в устройстве дл  обработки сыпучих материалов , содержащем образованную стенками вертикальную шахту с узлами загрузки и выгрузки соответственно в верхней и нижней част х, расположенные между последними , по крайней мере, два параллельных хода дл  сыпучего материала, каждый из которых образован двум  р дами из параллельных полок, причем .последние в р дах размещены со смещением по высоте и под : угл.ом одна относительно другой, согласно изобретению, угол наклона полок (а.) составл ет 25 а 45°, причем ширина полки в 2-10 раз превышает кратчайшее рассто ние между соседними полками в р дах хода, в 2-3,3 раза превышает часть ширины полки , расположенной выше условной линии пересечени  плоскостей соседних в р дах полок, превышает в 3,3-10 раз кратчайшее рассто ние между полками в соседних р дах различных ходов, а также в 3,3-10 раз - рассто ние от полок ближайшего к стенке шахты р да до последней.The problem is solved in that in a device for processing bulk materials containing a vertical shaft formed by the walls with loading and unloading units, respectively, in the upper and lower parts, located between the last, at least two parallel passages for bulk material, each of which is formed two rows of parallel shelves, the latter in the rows placed with an offset in height and below: angular one relative to the other, according to the invention, the angle of inclination of the shelves (a.) is 25 a 45 °, and the width and the shelves are 2-10 times greater than the shortest distance between adjacent shelves in the running range, 2-3.3 times greater than the portion of the width of the shelf located above the conditional line of intersection of the planes of the neighboring shelves in the rows, exceeds 3.3-10 times the shortest distance between the shelves in adjacent rows of different passages, and also 3.3-10 times - the distance from the shelves closest to the shaft wall of the row to the last.

Врем  пребывани  частиц в теплооб- менной камере (врем  контакта) обуславливает повышение КПД теплообменника за счет нагрева материала до более высоких температур газовым теплоносителем без увеличени  высоты шахты теплообменника, или же при остальных равных услови х сокращени  высоты теплообменника, или же при остальных равных услови х сокращение высоты теплообменника за вл емой конструкции по сравнению с другими. При этом обеспечиваетс  высока  равномерность термообработки сыпучих материаловThe residence time of particles in the heat-exchange chamber (contact time) leads to an increase in the efficiency of the heat exchanger due to heating of the material to higher temperatures by the gas coolant without increasing the height of the shaft of the heat exchanger, or, ceteris paribus, reducing the height of the heat exchanger, or other conditions being equal reduction of the height of the heat exchanger of the claimed design in comparison with others. This ensures high uniformity of heat treatment of bulk materials

с отклонением времени пребывани  отдельных частиц в шахте теплообменника не более 6,5%.. .with a deviation of the residence time of individual particles in the heat exchanger shaft of not more than 6.5% ...

Второй, не менее существенный эф- фект, - увеличение количества передаваемой теплоты, что ведет к повышению КПД теплообменника, за счет интенсификации теплообмена между твердым и газообразным теплоносителем при установке полок сThe second, no less significant effect is an increase in the amount of heat transferred, which leads to an increase in the efficiency of the heat exchanger due to the intensification of heat transfer between the solid and gaseous coolant when installing shelves with

оптимальным зазором между соседними парами р дов и между полками и боковыми стенками камеры-шахты.the optimal gap between adjacent pairs of rows and between the shelves and side walls of the chamber-shaft.

Кроме того., сопоставление за вл емой конструкции теплообменника с прототипомIn addition., A comparison of the claimed design of the heat exchanger with the prototype

при двухпотоковых схемах (при двух парах вертикальных р дов полок) с углами наклона полок а 30°, соотношени х ширины полок и кратчайшего рассто ни  между соседними полками в р дах хода 3,3; шириныin two-stream schemes (with two pairs of vertical rows of shelves) with the angles of inclination of the shelves a 30 °, the ratio of the width of the shelves and the shortest distance between adjacent shelves in the range of 3.3; width

полок и части ширины полки, расположенной выше условной линии пересечени  плоскостей соседних в р дах хода полок 2,5:1, ширины полок и кратчайшего рассто ни  между полками в соседних р дах различныхshelves and part of the width of the shelf located above the conditional line of intersection of the planes of the shelves adjacent in the rows of travel 2.5: 1, the width of the shelves and the shortest distance between the shelves in adjacent rows of different

ходов 5:1; ширины полок и рассто ни  от полок ближайшего к стенке шахты р да до последней 5:1 показало превышение более чем на 17% эффективности использовани  общего объема теплообменной камеры за5: 1 moves; the width of the shelves and the distance from the shelves closest to the wall of the mine row to the last 5: 1 showed an excess of more than 17% in the efficiency of using the total volume of the heat exchange chamber for

счет более компактного размещени  соседних пар р дов,due to more compact placement of adjacent pairs of rows,

Предлагаема  конструкци  устройства дл  обработки сыпучих материалов изображена на чертеже, на котором показан Тепло- обменник с двум  парами вертикальных р дов полок, обеспечивающих два параллельных потока частиц.The proposed design of a device for processing bulk materials is shown in the drawing, which shows a heat exchanger with two pairs of vertical rows of shelves providing two parallel particle flows.

Устройство содержит шахту 1, образованную вертикальными стенками. В верхней и нижней част х установлены узлы загрузки 2 и выгрузки 3 дл  сыпучего материала . Между ними расположено, по крайней мере, два параллельных хода дл  сыпучего материала, каждый из которых образован двум  р дами из параллельных полок 4. В нижней части установлено устройство подачи газообразного теплоносител  5. Полки в р дах размещены со смещением по высоте одна относительноThe device comprises a shaft 1 formed by vertical walls. In the upper and lower parts, loading units 2 and unloading units 3 for bulk material are installed. At least two parallel passages for bulk material are located between them, each of which is formed by two rows of parallel shelves 4. At the bottom there is a gaseous coolant supply device 5. The shelves in the rows are arranged with a height offset of one relative to

другой. Они расположены с углом наклона 25 а 45°. Ширина полки (В) в 2-10 раз превышает кратчайшее рассто ние между соседними полками в р дах хода (С). Кроме того, ширина полки (В) в 2-3,3 раза превышает часть ширины полки, расположенной выше условной линии пересечени  плоскостей соседних в р дах хода полок (в). При этом она в 3,3-10 раз превышает кратчайшее рассто ние между полками в соседнихother. They are located with an inclination angle of 25 a 45 °. The width of the shelf (B) is 2-10 times greater than the shortest distance between adjacent shelves in the travel ranges (C). In addition, the width of the shelf (B) is 2-3.3 times greater than the part of the width of the shelf located above the conditional line of intersection of the planes of the adjacent shelves (b). Moreover, it is 3.3-10 times higher than the shortest distance between the shelves in neighboring

р дах различных ходов (d) и в 3,3 10 раз - рассто ние от полок ближайшего к стенке шахты р да до последней (d).in rows of different passages (d) and 3.3 to 10 times the distance from the shelves of the row nearest to the shaft wall to the last (d).

Работает теплообменник следующим образом. Снизу в шахту 1 через устройство подачи газообразного теплоносител  подают газообразный теплоноситель, например , высокотемпературные продукты, поступающие из печи или топки в случае Кагрева дисперсного материала. Когда необходимо гор чие частицы охладить, - подают холодный воздух, азот, пар или другой газ в зависимости от требований технологии . Сверху с помощью узла загрузки (загрузочного устройства) 2 на отдельные потоки непрерывно подают дисперсный материал. Частицы материала поступают на первые полки по ходу материала, По наклонной поверхности первой полки 4 частицы материала скатываютс , если их форма близка к шару, или же соскальзывают вниз в случае другой формы. Разгон  сь под действием силы т жести по поверхности полки 4 части- цы затем пролетают примерно по пр мой рассто ние между первой и второй полками , удар ютс  о поверхность нижележащей полки, подскакивают вверх, снова опускаютс  на поверхность выше точки удара (место пересечени  плоскостей соседних полок) и затем соскальзывают вниз до соударени  с третьей по ходу движени  частиц полкой. Далее траектори  движени  частиц многократно повтор етс . При движении частиц в шахте теплообменника они нагреваютс  непосредственно от газов, а также от поверхности полок 4 при контакте с ними. Сами полки 4 нагреваютс  за счет смывани  их потоком газов. С последних по ходу движени  материала полок 4 частиц ссыпаютс  в бункер узла выгрузки (устройство дл  выгрузки сыпучего материала) 3.The heat exchanger operates as follows. From below, a gaseous coolant, for example, high-temperature products coming from a furnace or furnace in the case of heating of a dispersed material, is supplied through a shaft 1 through a gaseous coolant supply device. When it is necessary to cool hot particles, cold air, nitrogen, steam or another gas is supplied depending on the requirements of the technology. From above, using a loading unit (loading device) 2, dispersed material is continuously fed to separate streams. Particles of material enter the first shelves along the material. Along the inclined surface of the first shelf 4, particles of material roll up if their shape is close to the ball, or slip down in the case of another shape. Acceleration by gravity over the surface of the shelf 4 particles then fly about a straight distance between the first and second shelves, hit the surface of the underlying shelf, jump up, again fall to the surface above the point of impact (the intersection of adjacent planes shelves) and then slide down to collide with the third shelf along the movement of particles. Further, the particle path is repeated many times. When particles move in the heat exchanger shaft, they are heated directly from the gases, as well as from the surface of the shelves 4 in contact with them. The shelves 4 themselves are heated by flushing them with a stream of gases. From the last during the movement of the material, the shelves 4 particles are poured into the hopper of the unloading unit (device for unloading bulk material) 3.

Экспериментальный стенд, на котором определ ли оптимальные геометрические параметры дл  движени  сыпучего материала nd полкам теплообменника, состо л из двух вертикально расположенных параллельных стенок из прозрачного оргстекла. Размеры стенок: высота 2000 мм, ширина 300 мм, рассто ние между ними 50 мм. Внутри стенок перпендикул рно к их поверхност м устанавливали пластинки, которые имитировали полки теплообменника. Стен- ки по кра м скрепл лись между собой ст жками и таким образом фиксировали полки в требуемом положении. Така  конструкци  позвол ла при необходимости легко мен ть полки, их угол наклона и зазоры между ними .The experimental bench, which determined the optimal geometric parameters for the movement of bulk material nd to the shelves of the heat exchanger, consisted of two vertically arranged parallel walls of transparent plexiglass. Wall dimensions: height 2000 mm, width 300 mm, distance between them 50 mm. Inside the walls, plates were mounted perpendicular to their surfaces, which imitated the shelves of a heat exchanger. The walls along the edges were fastened together by stitches and thus fixed the shelves in the required position. Such a design made it possible, if necessary, to easily change the shelves, their angle of inclination and the gaps between them.

В верхней части стенда устанавливали небольшой бункер с питателем, оборудованным электромагнитной заслонкой. Отверстие питател  располагали нзд верхней частью первой по ходу движени  частиц полкой. Внизу у последней по ходу движе- 5 ни  частиц полки с наружной стороны одной из стенок устанавливали фотодатчик. Напротив у другой стенки располагали точечный источник света, острый луч которого направл ли на фотодатчик. Оптическую си0 стему настраивали таким образом, чтобы скольз щие по полке частицы прерывали поток света. При включении электрической заслонки на открытие бункера электриче5 ский импульс записывалс  на ленте самописца , котора  двигалась с посто нной скоростью. К этому же самописцу был подключен фотодатчик.A small hopper with a feeder equipped with an electromagnetic shutter was installed in the upper part of the stand. The feeder hole was located at the top of the first shelf along the movement of particles. A photosensor was installed at the bottom of the last along the movement of 5 particles of the shelf from the outside of one of the walls. Opposite the other wall was a point source of light, whose sharp beam was directed to the photosensor. The optical system was tuned so that particles gliding along the shelf interrupted the flow of light. When the electric shutter was turned on to open the hopper, an electric pulse was recorded on the tape of the recorder, which was moving at a constant speed. A photosensor was connected to the same recorder.

Испытани  проводили следующим об0 разом. В бункер при закрытой заслонке засыпали фиксированную и посто нную во всех экспериментах порцию частиц объемом 23 см3. Затем нажатием на кнопку открывали заслонку, что фиксировалось наThe tests were carried out as follows. A fixed and constant portion of particles with a volume of 23 cm3 was poured into the hopper with the shutter closed. Then, by pressing the button, they opened the shutter, which was fixed on

5 диаграммной ленте, и порци  частиц за 0,2- 0,3 ссыпалась на первую полку. Далее частицы продолжали движение, согласно прин той схеме, по полкам и при прохождении последней полки прерывали световой5 diagram tape, and a portion of particles 0.2-0.3 poured onto the first shelf. Further, the particles continued to move, according to the accepted scheme, along the shelves and during the passage of the last shelf they interrupted the light

0 поток. На ленте самописца были видны всплески ЭДС. Рассто ние между пиками ЭДС на диаграммной ленте от начала включени  реле и прохождени  первой частицы мимо фотоэлемента соответствовало време0 ни пребывани  частиц т в шахте дл  данной схемы расположени  полок. Кроме того, на диаграммной ленте можно было определить разброс по времени прохождени  по а:ахте0 thread. EMF surges were visible on the tape of the recorder. The distance between the EMF peaks on the diagram tape from the start of the relay on and the first particle passed by the photocell corresponded to the time the particles spent in the shaft for this shelf arrangement. In addition, on the chart tape, it was possible to determine the spread in the travel time along a:

5 частиц. Если все частицы двигались.по определенному закону, то разброс между начальным пиком, показываемым фотоэлементом, и последним составл л Дт 0,2-0,5 с. Когда5 particles. If all particles moved according to a certain law, then the scatter between the initial peak indicated by the photocell and the last was Dt 0.2-0.5 s. When

5 частицы двигались хаотично, сильно сталкива сь и перескакива  через верх полок, - разброс во времени был от 0,5 до 5 с.5 particles moved randomly, strongly colliding and jumping over the top of the shelves - the time spread was from 0.5 to 5 s.

Исследовани  выполнены на одном потоке и дл  двух длин волн, - В 60 мм и 120The studies were performed on a single stream and for two wavelengths, - 60 mm and 120

0 мм, и, соответственно, количества полок, п -- 32 и 16 штук. Геометрические соотношени  В/в измен ли от 2 до 5; В/С- от 1,58 до 2,; угол наклона полок а от 25 до 47°. Соответственно, высота между началом0 mm, and, accordingly, the number of shelves, n - 32 and 16 pieces. The geometric I / O ratios ranged from 2 to 5; B / C- from 1.58 to 2 ,; the angle of the shelves and from 25 to 47 °. Accordingly, the height between the beginning

5 первой полки и концом последней измен лась от 446 до 1965 мм. Примен лись три типа частиц; из дробленного отсе нного базальта (крупки) двух фракций, размером di 3-5 мм, а также окатыши из высокоглиноземистой керамики диаметром di 3-4 мм. Закономерности движени  частиц и оптимум геометрических параметров проверены5 of the first shelf and the end of the last changed from 446 to 1965 mm. Three types of particles were used; from crushed separated basalt (grains) of two fractions, di 3-5 mm in size, as well as pellets from high alumina ceramics with a di di 3-4 mm in diameter. The laws of particle motion and the optimum geometric parameters are verified

н  различных материалах полок - керамике из шероховатого шамота, стального проката с окисленной поверхностью и гладком орг- стекле.on various materials of shelves - ceramics made of rough chamotte, rolled steel with an oxidized surface and smooth organic glass.

С целью сравнени  различных типов теплообменников исследовани  выполнены как дл  за вл емой схемы, так и дл  прототипа , а также дл  теплообменника с горизонтальными полками, дл  свободного падени  частиц и скольжени -качени  по одной наклонной плоскости, расположенной по всей высоте сравниваемых теплообменников . Основные параметры за вл емого теплообменника и прототипа принимали равными, т.е. у них была равна высота Н 864 мм, одно и то же количество полок п 32 штуки и та же длина В 60 ММ; У за вл емой конструкции и прототипа полки устанавливали под углом а. 30° с соотношением геометрических параметров В/С 3,3; В/в 2,5. Согласно схеме работы теплообменника с горизонтально расположенными полками, ограниченными стенкой с одной стороны, на них насыпали исследуемый дисперсный материал до образовани  угла естественного откоса. Наилучшей принимали ту схему и соотношение геометриче- ских параметров, дл  которой врем  прохождени  частиц г по полкам.было максимальным при минимальном его разбросе Дг,In order to compare different types of heat exchangers, studies were carried out both for the claimed scheme and for the prototype, as well as for a heat exchanger with horizontal shelves, for free fall of particles and sliding-rolling along one inclined plane located along the entire height of the compared heat exchangers. The main parameters of the claimed heat exchanger and prototype were taken equal, i.e. they had an equal height of H 864 mm, the same number of shelves n 32 pieces and the same length B 60 MM; The inventive design and prototype shelves were installed at an angle a. 30 ° with a ratio of geometric parameters B / C 3.3; I / O 2.5. According to the operation scheme of the heat exchanger with horizontally located shelves bounded by a wall on one side, the disperse material under investigation was poured onto them until an angle of repose was formed. The scheme and the ratio of geometric parameters for which the transit time of particles r through the shelves was maximum with a minimum scatter Дг were best accepted.

Первоначально определ ли экспериментально угол начала скатывани  ( скольжени ) испытуемых частиц по плоской поверхности пластин из стали, керамики и оргстекла. Дл  этого с одной стороны пластины , расположенной на поверхности стола , устанавливали упор, а другую сторону, на которой находились частицы, медленно поднимали до тех пор, пдка частицы не начинали скатыватьс  (скользить) вниз. В этом положении измер ли угол между плоскост ми стола и пластины Дл  перечисленных материалов частиц и полок получены углы начала скатывани  (скольжени ) в пределах от 16 до 25°.Initially, the angle of the beginning of rolling (sliding) of the test particles on the flat surface of steel, ceramic and plexiglass plates was determined experimentally. To do this, a stop was placed on one side of the plate located on the table surface, and the other side, on which the particles were located, was slowly lifted until the particles started to slide down. In this position, the angle between the planes of the table and plate was measured. For the listed materials of particles and shelves, the angles of the beginning of rolling (sliding) were obtained in the range from 16 to 25 °.

Все испытани  конструкции теплообменника проводили,начина  с угла наклона полок 25°, так как при меньших углах, как видно из предыдущих исследований, теплообменник неработоспособен в св зи с тем, что материал по нему просто не будет перемещатьс .All tests of the design of the heat exchanger were carried out, starting with an angle of inclination of the shelves of 25 °, since at smaller angles, as can be seen from previous studies, the heat exchanger is inoperative due to the fact that the material simply will not move along it.

Наибольшее врем  прохождени  частиц г по шахте теплообменника получено при угле наклона полок а до 45°. При угле а, превышающем 45°, наблюдаетс  резкое примерно в 3-5 раз уменьшение времени г, тогда как врем  прохождени  частиц в пределах наклона полок от 25 до 44° измен етс  незначительно, примерно на 20-30%.The longest passage time of particles r through the heat exchanger shaft was obtained at an angle of inclination of the shelves of a to 45 °. At an angle a exceeding 45 °, a sharp approximately 3-5 times decrease in the time r is observed, while the transit time of the particles within the tilt of the shelves from 25 to 44 ° varies slightly, by about 20-30%.

Большой разброс при 45° объ сн етс  погрешностью установки полок, котора  составл ет ±0,5°.The large spread at 45 ° is explained by the shelf installation error, which is ± 0.5 °.

Наибольшее врем  прохождени  частиц получено дл  В/в 2-3,3; В/С 2-10, что соответствует за вл емым соотношени м . Характерно, что Дг при оптимальныхThe longest particle transit times were obtained for I / O 2-3.3; B / C 2-10, which corresponds to the claimed ratio. It is characteristic that

соотношени х параметров находилось в пределах 0,3-0,8 с. При В/С больше 10 наблюдалс  сильный разброс по времени прохождени  частиц, Дг 3-5 с. В случае В/С меньшем 2 - врем  г заметно уменьшилось.ratios of parameters were in the range of 0.3-0.8 s. At B / C greater than 10, there was a strong spread in particle transit time, Dg 3-5 s. In the case of B / C less than 2, the time g markedly decreased.

Превышение оптимальных значений В/в приводило к выбросам частиц через верхнюю часть полок, занижение - к скачкообразному уменьшению.Exceeding the optimal I / O values led to the emission of particles through the upper part of the shelves, and underestimation led to an abrupt decrease.

Отметим, что скачкообразный характерNote that the hopping character

изменени  т при превышении за вл емых геометрических соотношений сохран етс  и при увеличении длины полок с 60 до 120 мм и уменьшении их количества с 32 до 16 штук при тех же высотах, хот  при этомchanges when exceeding the declared geometric ratios are maintained even with an increase in the length of the shelves from 60 to 120 mm and a decrease in their number from 32 to 16 pieces at the same heights, although

имеет место сокращение времени г примерно на 20-30%.there is a reduction in time g by about 20-30%.

В опытах с различными размерами и формой дисперсного материала (крупка и окатыши) также сохран етс  скачкообразный характер изменени  времени г при переходе параметров за за вл емую область значений.In experiments with different sizes and shapes of the dispersed material (grains and pellets), the jump-like nature of the time change r also remains with the parameters passing over the claimed range of values.

Материал полок не оказывает вли ни  в пределах погрешности измерений на врем The material of the shelves does not affect the measurement error over time

г и его разброс Дг , Поэтому рассматривались усредненные данные опытов. Погрешность определени  составл ет ±10%. Результаты сравнени  различных схем теплообменников показали, что наибольg and its scatter Дг. Therefore, the averaged experimental data were considered. The accuracy of the determination is ± 10%. The results of a comparison of different heat exchanger circuits showed that

шее врем  прохождени  частиц полученоparticle transit time obtained

дл  за вл емой конструкции т- 7,70 с. и при минимальном разбросе Дг 0,5 с. Врем  г дл  теплообменника с горизонтальными полками составило 3,63 с и.разброс Дг 4,2 с. Дл  сравнени  врем  падени  частиц с такой же высоты т 0,43 с и при движении частицы по наклонной плоскости г 0,62 с при а 30°.for the claimed design, t - 7.70 s. and with a minimum spread of Dg of 0.5 s. The time g for the heat exchanger with horizontal shelves was 3.63 s and the spread of Dg was 4.2 s. For comparison, the falling time of particles from the same height is 0.43 s and when the particle moves on an inclined plane g 0.62 s at a 30 °.

Дл  проведени  теплотехнических исследований по определению оптимального расположени  пар вертикальных р дов полок в теплообменной камере был изготовлен экспериментальный стенд. В его состав входили; металлическа  модель теплообменника и система подачи газообразного теплоносител .An experimental bench was made to conduct thermotechnical studies to determine the optimal arrangement of pairs of vertical rows of shelves in a heat exchange chamber. It included; metal model of the heat exchanger and gaseous coolant supply system.

Модель теплообменника содержала торцевыестены высотой 2000 мм и шириной 400 мм, к которым прикреплены 32 наклонные пЬлки длиной 50 мм и шириной 60 мм. Полки установлены в виде одной пары вертикальных р дов с параметрами взаимного расположени , оптимального дл  движени  твердых частиц ( а 30°; В/в 2,5; В/С 3,3). Конструкци  модели позвол ет установить на различном рассто нии от вертикальных р дов полок боковые стенки модели с шириной 50 мм и высотой 2000 мм.The heat exchanger model contained end walls with a height of 2000 mm and a width of 400 mm, to which 32 inclined panels 50 mm long and 60 mm wide were attached. The shelves are mounted in the form of one pair of vertical rows with relative positioning parameters optimal for the movement of solid particles (a 30 °; I / O 2.5; I / O 3.3). The design of the model allows the side walls of the model to be installed at various distances from the vertical rows of shelves with a width of 50 mm and a height of 2000 mm.

Система подачи газообразного теплоносител  сострит из воздуховодов, шибера дл  регулировани  расхода воздуха, расхо- домерной диафрагмы с дифманометром, хромель-копелевой термопары дл  измерени  температуры подогрева воздуха, вентил тора и злектрокалорифера с устройством бесступенчатого регулировани  уровн  подогрева воздуха, который использовалс  в качестве газообразного теплоносител . В качестве сыпучего теплоносител  была выбрана базальтова  крупка размером di 2-43 мм. Количество переданной в теплообменнике теплоты от подогретого воздуха к сыпучему материалу определ ли калори-1 метрическим способом. Частички базальта, подвергшиес  нагреву, собирали с помощью воронки в теплоизолированный сосуд , .наполненный водой, По изменению температуры известного количества воды в сосуде определ ли количество переданной в теплообменнике теплоты, приносимой с нагретым в теплообменнике материалом. Измерени  производили с помощью хромель-копелевой термопары. The gaseous coolant supply system is made up of air ducts, a gate to control air flow, a flow diaphragm with a differential pressure gauge, a chromel-kopel thermocouple for measuring the air heating temperature, a fan and an electric heater with a stepless control of the level of air heating used as the gaseous heat transfer medium. As a bulk coolant, basalt grains of di 2-43 mm in size were chosen. The amount of heat transferred in the heat exchanger from the heated air to the bulk material was determined by the calorie-1 metric method. The basalt particles subjected to heating were collected by means of a funnel into a thermally insulated vessel filled with water. The amount of heat transferred in the heat exchanger brought with the material heated in the heat exchanger was determined by changing the temperature of a known amount of water in the vessel. Measurements were made using a chromel-kopel thermocouple.

В процессе исследований устанавливали расход воздуха QB 7,5 м3/ч с температурой на входе в теплообменник tMi 350°C. сыпучий материал загружали в теплообменник навесками по 4, г. Первоначальна  температура материала и воды в теплоизолированном сосуде составл ла tMi 18,3°С.During the study, the air flow rate QB was set at 7.5 m3 / h with a temperature at the inlet to the heat exchanger tMi 350 ° C. bulk material was loaded into the heat exchanger with 4, g samples each. The initial temperature of the material and water in the insulated vessel was tMi 18.3 ° C.

В каждом опыте из отдельной емкости в сосуд заливали 200 мл воды и контролировали ее температуру. Затем загружали в теплообменник материал и фиксировали изменение температуры воды после поступлени  в сосуд нагретого материала.In each experiment, 200 ml of water was poured into a vessel from a separate container and its temperature was monitored. Then the material was loaded into the heat exchanger and the change in water temperature was recorded after the heated material entered the vessel.

Измерени  производили при значени х рассто ни  от полок до боковых стен, измен ющихс  в пределах от 0 до 21 мм с шагом 3 мм.Measurements were made at distances from shelves to side walls, varying from 0 to 21 mm in increments of 3 mm.

Как видно из результатов экспериментов , максимальное количество теплоты, переданной от газообразного теплоносител  к сыпучему материалу имеет место при значени х параметров B/d 3,3-10. При больших значени х образующиес  застойные зоныAs can be seen from the experimental results, the maximum amount of heat transferred from the gaseous coolant to the bulk material takes place at B / d values of 3.3-10. At high values, the resulting stagnant zones

Claims (1)

между боковыми стенками и полками снижают эффективность теплообмена, а при меньших - уменьшаетс  относительна  скорость движени  теплоносител . Формула изобретени between the side walls and shelves reduce the heat transfer efficiency, and at lower - the relative speed of the heat carrier is reduced. The claims Устройство дл  обработки сыпучих -материалов , содержащее образованную стенками вертикальную шахту с узлами загрузки и выгрузки соответственно в верхней и нижней част х, расположенные между последними по крайней мере два параллельных хода дл  сыпучего материала, каждый из которых образован двум  р дами из параллельных полок, причем последние в р дах размещены со смещением по высоте и подA device for processing bulk materials, comprising a vertical shaft formed by the walls with loading and unloading units, respectively, in the upper and lower parts, located between the last at least two parallel passages for bulk material, each of which is formed by two rows of parallel shelves, the latter are placed in rows with an offset in height and under углом одна относительно другой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности теплообмена, угол наклона полок составл ет 25- 45°, причем ширина полки в 2-10 раз превышает кратчайшееone relative to the other, characterized in that, in order to increase the efficiency of heat transfer, the angle of inclination of the shelves is 25-45 °, and the width of the shelf is 2-10 times the shortest рассто ние между соседними полками в р дах хода, в 2-3 раза превышает часть шири- ны полки, расположенной выше условной линии пересечени  плоскостей соседних в р дах хода полок, в 3,3-10 раз превышаетthe distance between adjacent shelves in the rows of travel is 2-3 times greater than the part of the width of the shelf located above the conditional line of intersection of the planes of the shelves adjacent in the rows of travel is 3.3-10 times кратчайшее рассто ние между полками в соседних р дах различных ходов, а также в 3,3- 10 раз - рассто ние от полок ближайшего к стенке шахты р да до последней.the shortest distance between the shelves in adjacent rows of different passages, as well as 3.3-10 times - the distance from the shelves closest to the shaft wall of the row to the last.
SU4876554 1990-10-22 1990-10-22 Device for processing friable materials RU1815566C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4876554 RU1815566C (en) 1990-10-22 1990-10-22 Device for processing friable materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4876554 RU1815566C (en) 1990-10-22 1990-10-22 Device for processing friable materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1815566C true RU1815566C (en) 1993-05-15

Family

ID=21541859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4876554 RU1815566C (en) 1990-10-22 1990-10-22 Device for processing friable materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1815566C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510290C2 (en) * 2008-07-08 2014-03-27 Альбемарл Корпорейшн System and method for feeding solids and carrier gases in gas flow

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Торбис З.Р., Календарь н В.А. Теплообменники с проточными дисперсными теплоносител ми, М.: Энерги , 1975, с. 132, 133. Авторское свидетельство СССР № 75546, кл. F 26 В 17/12, 1964. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2510290C2 (en) * 2008-07-08 2014-03-27 Альбемарл Корпорейшн System and method for feeding solids and carrier gases in gas flow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU95113465A (en) COOLER FOR COOLING MATERIAL CONSISTING OF PARTICLES
RU1815566C (en) Device for processing friable materials
US2300042A (en) Calcining apparatus
US2137158A (en) Clinker cooling
US3705620A (en) Two-stage material cooler
GB1428388A (en) Heaters with fluidised beds
CA1273004A (en) Gas and solid particulate material heat exchanger
US4120643A (en) Method of regulating the process of agglomeration of a mineral on an endless chain
US3721017A (en) Apparatus for cooling particles
US2181928A (en) Forced circulation fuel fired furnace
US2493623A (en) Manufacture of ceramic articles
US2650814A (en) Kiln
KR100558786B1 (en) Improvement device for cooling efficiency of burnt lime in rotary kiln
SU812846A1 (en) Pellet cooler
RU2110552C1 (en) Method of coke cooling and device for its embodiment
WO2022230858A1 (en) Method for manufacturing sintered ore and device for manufacturing sintered ore
SU1315769A1 (en) Device for cooling loose material
SU1493850A1 (en) Device for pre-drying materials
Bienstock et al. Formation of oxides of nitrogen in pulverized coal combustion
SU1143962A1 (en) Apparatus for cooling powder-like material
GB1367898A (en) Methods of and apparatus for transmitting heat between a powdered material and gas
SU1164538A1 (en) Method of cooling polypulverulent material and device for effecting same
RU2098384C1 (en) Method of heat treatment of ceramic wall parts in vertical furnace
US3410542A (en) Plant for calcining binding and refractory materials
JPS6351933A (en) Device for bringing solid substance and gas into contact