SU1153217A1

SU1153217A1 - Способ регулируемого отвода тепла из псевдоожиженного сло

Info

Publication number: SU1153217A1
Application number: SU833651170A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Георгиевич Кувшинов; Юрий Иванович Могильных; Татьяна Михайловна Печеркина
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро "Энергохиммаш"
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1983-10-06
Publication date: 1985-04-30

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРУЕМОГО ОТВОДА. ТЕПЛА ИЗ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ в ап-. парате по крайне мере ; одной горизонтальной провальной перегородкой с засыпкой из твердых непсевдоож жаемых частиц путем теплообмена между псевдоожиженным слоем и теплоносителем , циркулирующим в теплообменнике , от л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени эксплуатационной надежности, отвод тепла регулируют путем изменени высоты сло засьшки за счет ввода или вывода части тве1рдых непсевдоожижаемых частиц по крайней мере одной гор изонтальной перегородки. «

Description

Изобретение относитс к процессам тепломассообмена в псевдоожиженных системах и может быть использовано в металлургической, энергетической и химической промьшшенности. Известен способ отвода тепла из к п щего сло путем впрыскивани в сло и испарени в нем жидкости СО. Этот способ вл етс эффективным и позвол ет легко регулировать отводом тепла из сло , но при этом отводимое тепло не утилизируетс , что делает способ неэкономичным. Известен способ регулируемого отвода тепла изменением тепловоспри ти теплообменных поверхностей, при котором отвод тепла осуществл етс теплообменниками, погрзгженными в слой, и регулируетс изменением расхода теплоносител и тештофизических свойств последнего C2l. Однако изменение расхода теплоносител в сзтцественнык пределах не оказывает значительного вли ни на коэффициент теплопередачи, а изменение температуры теплоносител при этом слабо вли ет на средний темпера турный напор между псевдоожиженным слоем и теплоносителем. Это не дает возможности осуществл ть регулируемый теплообмен в широких диапазонах температур. Наиболее близким к изобретению вл етс способ отвода тепла из псев доожиженного сло в annai are, содерж щем по крайней мере одну провальную горизонтальную перегородку с засыпной из твердых непсевдоожижаемых частиц путем теплообмена между псевд ожиженным слоем и теплоносителем, Ци кулирующим в теплообменнике СзЗ. Перераспределение теплообменнь х поверхностей по секци м аппарата при водит к изменению тепловых перетоков между секци ми. Дл уменьшени тепло ртвода из сло площадь теплообменных поверхностей в верхней секции увеличивают , а в нижней уменьшают,дл уве личени - площадь теплообменных повер ностей в верхней секции уменьшают, а в нижней увеличивают. Способ позвол ет осуществл ть рег лирование теплоотвода в процессе работы аппарата без его остановки, но перемещение внутренних узлов в аппарате псевдоожиженного сло , также со здает определенные трудности. Возмож но забивание частицами кип щего сло стыков между движущимис элементами, а также пазов, по которым перемещаетс провальна горизонтальна перегородка . Целью изобретени вл етс повышение эксплуатационной надежности. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу отвода тепла из псевдоожиженного сло в аппарате по крайней мере с одной горизонтальной провальной перегородкой с засыпкой из твердых непсевдоожижаемых частиц путем теплообмена между псевдоожиженн (з1м слоем и теплоносителем, циркулирующим в теплообменнике, теплоотвод регулируют путем изменени высоты сло засьтки за счет ввода или вывода части твердых непсевдоожижаемых частиц по крайней мере одной горизонтальной перегородки. Горизонтальные провальные перегородки могут быть выполнены из перфорированных пластин, сеток, решеток с засыпкой из твердых непсевдоожижаемых частиц (песок, стекл нные шарики , катализатор и т.д.), дл которых выполн етс условие . W, kv, где W - скорость ожижающего сло в свободном сечении аппарата; .WQ - скорость начала псевдоожижени твердых частиц. Термическое сопротивление эасьтки из непсевдоожижаемых частиц вл етс составл ющей термического сопротивлени горизонтальной провальной перегородки . Увеличение высоты засыпки снижает интенсивность циркул ции частиц между секци ми и приводит к увеличению температурных перепадов между смежными секци ми. Уменьшение высоты сло засьтки приводит к уменьшению термического сопротивлени горизонтальной провальной перегородки, а следовательно, увеличивает переток тепла между зонами в слое. t На фиг. 1 показан аппарат псевдоожиженного сло } на фиг. 2 и 3 - схемы регулировани теплоотвода. Внутри корпуса 1 аппарата находитс псевдоожиженный слой, разделенный провальной горизонтальной перегородкой 2 с засьткой из твердых непсевдоожижаемых частиц 3 на верхнюю зону 4 и нижнюю зону 5. В слое размещен теплообменник 6, а в нижней части корпуса аппарата расположена газораспределительна решетка 7. Б

11

верхней части аппарата находитс устройство 8 дл выхода дымовых газов.

Топливо с воздухом подаетс в нижнюю часть сло , где оно сгорает. Тепло через горизонтальную провальную перегородку 2 с засыпкой из твердых непсевдоожижаемых частиц передаетс в верхнюю зону 4, где оно отводитс теплообменником 6. Дл изменени теплоотвода измен ют высоту сло засьшки горизонтальной провальной перегородки 2 за счет ввода или вывода части твердых непсевдоожижаемых частиц 3, создающих дополнительное термическое сопротивление перетоку тепла между смежными зонами.

Ввод ii твердых непсевдоожижаемых частиц можно осуществл ть любым из известных способов загрузки частиц дисперсного псевдоожижаемого материала , твердого топлива и т.д. Дл вывода твердых частиц можно использовать один из способов золоудалени .

Направление регулировани можно определить следующим образом.

Пусть тепло подводитс в нижней подперегородочной зоне (фиг.2).Количество тепла, передаваемое теплообменнику , равно сумме количеств тепла в над- и подперегородочных зонах Q и QP соответственно:

Q QH- Qn (1)

д„ (t,c- t)F,K,, (2)

Qn (, (3)

где t, температуры псевдоожиженного сло в над- и подперегородочных зонах F , F.j - площади тепообменных поверхностей в над- и подперегородочных зонах;

К , Kj - коэффициенты теплоотдачи в над- и подперегородочных зонах; t - температура жидкости в теплообменнике дл упрощени прин та посто нной.

При уменьшении термического- сопротивлени перегородки (в случае вывода твердых неподвижных частиц) измен ютс Q и Q, причем Q уменьшаетс , а Q увеличиваетс , что приводит к уменьшению t и увеличению t , , а следовательно,и уменьшению.

В случае,когда процесс горени происходит в верхней надперегородочной зоне , а теплообменна поверхность вс расположена в нижней подперегородочной зоне (фиг.З) уменьшение сопротивлени перегородзки (уменьшение высоты сло непсевдоожижаемых частиц) приводит к противоположному от первого случа результату, t увеличиваетс , t снижаетс температура з од щих дьечовых газов, потери тепла уменьшаютс , т.е при посто нной тепловой нагрузке аппарата количество отведенного тепла теплообменными поверхност ми увеличиваетс .

Способ обеспечивает возможность изменени теплоотвода в процессе работы аппарата, исключа перемещение конструктивных элементов аппарата в псевдоожиженном слое. Вследствие этого снижаетс врем просто аппарата, св занное с профилактикой и ремонтом в результате забивани частицами псевдоожиженного материала соединений между движущейс перегородкой и корпусом аппарата.

tic

Фиг. 2

Claims

СПОСОБ РЕГУЛИРУЕМОГО ОТВОДА. ТЕПЛА ИЗ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ в ап-, парате по крайне мере с одной горизонтальной провальной перегородкой с засыпкой из твердых непсевдоожижаемых частиц путем теплообмена между псевдоожиженным слоем и теплоносителем, циркулирующим в теплообменнике, от л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, отвод тепла регулируют путем изменения высоты^слоя засыпки за счет ввода или вывода части твердых непсевдоожижаемых частиц по крайней мере одной горизонтальной перегородки.

1 1153217