SU922460A1 - Способ тепловой обработки материалов и установка дл его осуществлени Шипова Э.И. - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ШИПОВА Э.И.

I

Изобретение относитс  к способам тепловой обработки материалов и может быть использовано в химической., энергетической промышленности и других отрасл х народного хоз йства.

Известен способ тепловой обработки сыпучих материалов в кип щем слое при дополнительном кондуктивном подводе тепла к слою от теплообменных элементов, которым сообщают вибрацию.

Данный способ осуществл ют в установке , содержащей сушильную камеру с газораспределительной решеткой и размещенные в слое теплообменные элементы , укрепленные с помощью подве-. сок на опорах, концы которых выведены за пределы.камеры и жестко св заны с рамой; на последней в подшипниках параллельно опорам установлены вал вибропривода, причем места ввода через стенки камеры опор и вала уплотнены с помощью сильфонов, а патрубки ввода и вывода теплоносител 

из теплообменных элементов снабжены гибкими соединени ми 1.

ДаннЫе способ и установка обеспечивает достаточно эффективную тепловую обработку материалов и в значительной мере уменьшают их налипание на теплообменные элементы. Однако наличие вибропривода, сильфонов, гибких элементов и другого оборудова- ни , обеспечивающего вибрацию, приводит к высоким энергозатратам и повышенной металлоемкости установки.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ тепловой обработки материалов, преимущественно сушки, путем псевдоожижени  обрабатываемого материала газообразным агентом и дополнительного подвода тепла к слою материала с помощью теплоотдающей поверхности циркул ционного контура, тепловоспринимающую поверхность, которого нагревают топочными газами, получаемыми в процессе сжигани  топлива .

Данный способ осуществл ют в установке , содержащей циркул ционный контур с тепловоспринимающей и теплоотдающей поверхност ми, по крайней мере , одну камеру взвешенного сло  с газораспределительной решеткой,над ,которой в слое обрабатываемого материала размещена теплоотдающа  поверхность контура, образованного тепловыми трубами, и топку 2.

Однако количество передаваемого тепла псевдоожиженному материалу в камерах взвешенного сло  ограничиваетс  допустимыми дл  обрабатывае™ мого материала скоростью и температурой псевдоожижающего агента - теплоносител , поэтому продукты сгорани  топлива (дымовые газы) перед поступлением на псевдоожижение в камеру взвешенного сло  или дл  нагрева псевдоожижающего агента разбавл ютс  примерно до избытка А k-7 при этом значительно снижаетс  термичес.кий КПД использовани  топлива, увеличиваетс  количество отход щих (отработавших ) газов и удорожаетс  их очистка перед выбросом в атмосферу. При передаче тепла материалу в камерах взвешенн -го сло  температурный потенциал псевдоожидающего агента срабатываетс  в активной зоне сло , т.е. на участке высотой 25-150 мм над решеткой. В зоне выше. мм (пассивна  зона) температура псевдоожижающего агента приближаетс  к температуре отход щих газов, что делает теплообмен по основному объему взвешенного сло  пассивным из-за незначительной разности температуры агента и материала. При сжигании топлива в камерных топках, футерованных огнеупором, температура факела должна поддерживатьс  достаточно высокой - обеспечивающей хорошее сгорание топлива, во избежание загр знени  материала продуктами неполного сгорани , что приводит к значительному температурному износу футеровки и частым ремонтам с большими затратами.

Кроме того, известной установке присущи все недостатки, относ щиес  к органическим недостаткам тепловых труб (повышенные требовани  к герметичности , ограничение теплопередающей способности и т.п.).

Цель изобретени  - повышение экономичности и сокращение количества отход щих газов.

Данна  цель достигаетс  тем, что в качестве газообразного агента используют топочные газы, прошедшие тепловоспринимающую поверхность контура , которую нагревают непосредственно в зоне сжигани  топлива, причем сжигание ведут при избытке окислител  cL 1,0-1,4. При этом материал обрабатывают при его перемещеО НИИ через несколько псевдоожиженных слоев, последовательно продуваемых топочными газами, причем к топочным газам, прошедшим через слой, .дополнительно подвод т тепло от контура

5 с помощью теплообменных элементов, которые как, и теплоотдающие поверхности , подключают параллельно к пр мой и обратной ветв м контура. Кроме того,от контура после тепловосприни0 .мающей поверхности часть теплоноси1;ел  отбирают дл  других потребителей, а после теплоотдающей - контур подпитывают от постороннего источника.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что в установке топка выполнена в виде теплогенератора, в котором размещена тепловоспринимающа  поверхность контура. Причем установка содержит дополнительный рекуперативный теплообменник, установленный между теплогенератором и решеткой.

Топливо в количестве, обеспечивающем приготовление заданного объема псевдоожижающего агента, сжигают в

, топке с близким к стехиометрическому избытком воздуха (окислител ), а получающиес  при этом высокотемпературные дымовЬ|е газы сначала охлаждают до заданной температуры через

0 стенку тепловоспринимающей поверхности циркулирующим в контуре теплоносителем , а потом используют как псевдоожижающий газообразный агент в камере взвешенного сло . Взвешенному слою материала дополнительно передают тепло от теплоотдающей поверхности контура, а в многокамернь1х установках еще и путём многократного нагрева агента с помощью теплообменных элементов, размещенных надслоем .

Claims (3)

1. На фиг. 1 схематически показана однокамерна  установка взвешенного сло ,.работающа  по предлагаемому способус естественной циркул цией теплоносител  в контуре-, на фиг.2 однокамерна  установка с рекуперативным теплообменником и принудительной циркул цией теплоносител  в контуре-, на фиг. 3 трехкамерна  установка с принудительной циркул ци ей теплоносител  в контуре. Установка содержит одну или несколько по русно расположенных камер 1 взвешенного сло  с газораспределительными решетками 2. Над решетками в слое обрабатываемого материала рас положена теплоотдающа  поверхность 3 циркул ционного контура, тепловоспри нимающа  поверхность Ц которого размещена в топке 5, выполненной в виде теплогенератора. Теплогенератор может выполн ть функции парового или жидкостного котлов, при этом могут быть использованы самые различные теплоносители (в том числе и металлические ) . Контур может быть выполнен с естественной или принудительной циркул циеи vB последнем случае в циркул ционном контуре устанавливаетс , насос 6). В подрешеточиом пространст ве 7 может быть установлен рекуперативный теплообменник 8. При выполнении установки многокамерной теплоотдающа  поверхность 3 каждой камеры 1 параллельно подключена к пр мой 9 и обратной 10 ветв м контура,, а над слоем расположены теплообменные элементь 11, аналогично подключенные к пр мой 9 и обратной 10 ветв м контура. Установка содержит также газоход 12 отработавшего сушильно го агента, а циркул ционный контур может иметь магистрали 13 и Ш соответственно дл  отбора теплоносител  другим потребител м и дл  подпитки контура от постороннего источника . При необходимости топочные газы разбавл ют воздухом (стрелка 15). Работает установка следующим образом . Топливо с небольшим дл  технологических топок избытком воздуха, например oL 1,0-1,, сжигают в топке 5 в количестве, обеспечивающем получение топочных газов в количестве, способном создать скорость , необходимую дл  псевдоожижени  материала. Полученные высокотемпературные топочные газы с температу рой 1862 и 11бОС, сначала охлаждают до температуры, например, 600°С с ромощью тепловоспринимаю1дей поверх ности i контура с теплоносителем (на пример расплав свинец-висмут с рабочей температурой бОПС или расплав 0 .и нитрит-нитратной смеси солей с рабочей температурой 500 С), а потом направл ют их под газораспределительные решетки 2 в качестве газообразного агента на псевдоожижение непосредственно или через рекуперативный теплообменник 8. Теплообменник 8 может служить дл  нагрева псевдоожижающего агента. Нагретый теплоноситель также передает взвешенному слою материала тепло через стенку погруженной в него теплоотвод щей поверхности 3 При малых избытках воздуха и в случае необходимости температуру топочных газов понижают, разбавл   их перед вводом под решетку 2 или : перед подачей в теплообменник 8 воздухом (стрелка 15)- Дл  повышени  температуры топо.чных газов в многокамерной установке к топочным газам, прошедшим через взвешенный слой,дополнительно подвод т тепло от теплообменных элементов 11. Отработавшие топочные газы удал ют через газоход 12. Технические решени  по предлагаемому изобретению интенсифицирует теплоподвод к взвешенному слою материала , способствует увеличению производительности установки, повышению термического КПД использовани  топлива, что, в свою очередь, приводит к его экономии, уменьшению количества отход щих газов на единицу высушенного продукта и уменьшению затрат на их очистку. Тепловоспринимающа  поверхность циркул ционного- контура защищает футеровку топки от ее температурного износа. Формула изобретени  1-. Способ тепловой обработки материалов , преимущественно обезвоживани  и сушки, путем псевдоожижени  обрабатываемого материала газообразным агентом и дополнительного подвода тепла к слою материала с помощью теплоо,тдающей поверхности циркул ционного контура, тепловоспринимающую поверхность которого нагревают топочными газами, получаемыми в процессе сжигани  топлива, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности и сокр.ащени  количества отход щих газов, в качестве 79 газообразного агента используют топочные газы, прошедшие тепловосприни мающую поверхность, которую нагревают непосредственно в зоне сжигани  топлива, причем сжигание ведут при избытке окислител  d 1,0-1,4.
2. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что материал обрабатывают при его перемещении через несколько пСевдоожиженных слоев, последовательно продуваемых топочными газами, причем к топочным газам, про шедшим через слой, дополнительно подвод т тепло от контура с помощью теплообменных элементов, которые как и теплоотдающие поверхности подключа ют параллельно к пр мой и обратной ветв м контура.
3. 3.Способ по п. 1,отличающ и и с   тем, что от контура после тепловоспринимающей поверхности част теплоносител  отбирают дл  других потребителей, а после теплоотдающей контур подпитывают от постороннего источника.

   Л

   .2 0 t. Установка дл  тепловой обработки материалов, содержаща  циркул ционный контур с тепловоспринимающей. и теплоотдающей поверхност ми, по крайней мере, одну камеру взвешенного сло  с газораспределительной решеткой , над которой в слое обрабатываемого материала размещена теплоотдающа  поверхность контура, и топку,о тл и ч а ю щ а   с   тем, что, с целью повышени  экономичности, топка выполнена в виде теплогенератора, в котором размещена тепловоспринимающа  поверхность контура. 5. Установка по п. 1, о т л и чающа с  тем, что она содержит дополнительный рекуперативный теплообменник, установленный между теплогенератором и решеткой. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. F 26 В 17/10, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. F 26 8 17/10, 1976.

   fpuz.5