SU924967A1 - Газораспределительна решетка аппарата кип щего сло - Google Patents

Abstract

1. ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА A1U1APATA КИПЯЩЕГО СЛОЯ, выполненна  в виде горизонтально установленного короба с перфорировйннкми верхней и нижней пластинами , внутренн   полость которого разделена вертикальными перегородками на секции и снабжена входными и выходными патрубками, отличающа с  тем, что,- с целью снижени  расхода топлива и повышени  производительности аппарата, сечение секций, перпендикул рное вертикальным перегородкам, вьтолнено с уменьшением в сторону выходного патрубка, при этом соотношение максимального и минимального сечений составл ет 1-5. 2. Решетка поп.1, отличающа с  тем, что соотношение плоп1ади сечени  последней секции по направлению от входного патрубка к выходному к площади сечени  выходного патрубка составл ет 1-10.

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  термообработки материалов кип щем слое,используемому в цветной металлургии и химической промьшшенности дл  сушки, обезвоживани  или прокалки слипающихс  материалов, например дл  обезвоживани  хлормагниевого сьфь . Известна газораспределительна  решетка, выполненна  в виде тарелки С целью предотвращени  ее деформации при значительном нагревании последн   снабжена входными и вькодными патрубками дл  пропускани  холодного воздуха между ее верхней и нижней плоскост ми Dl . Известна также аналогична  конструкци  тарелки дл  реактора с псевдоожиженным слоем 23 . Известна газораспределительна  решетка аппарата кип щего сло , выполненна  в виде горизонтально уста новленного короба с перфорированным верхней и нижней пластинами, внутренн   полость которого разделена вертикальными перегородками на секции и снабжена входными и выходными патрубками 3J . Общим недостатком всех известных решеток  вл етс  неравномерность охлаждени  поверхности решетки, обр щенной к кип щему слою. Как показали испытани , причиной неравномерного охлаждени  решетки  вл етс  неравномерность распределени  охлаждающего воздуха и непосто нство его температуры в полости решетки между перфорированными плас тинами и вдоль верхней пластины при одном вводе и выводе воздуха, что приводило к деформации верхней перфорированной плиты, заплавлению ВЫХОДУ ее из стро . Целью изобретени   вл етс  сниже ние расхода топлива, повышение прои водительности аппарата, а также уве личение срока службы газораспредели тельной решетки за счет равномерног охлаждени  ее верхней перфорированн пластины. Цель достигаетс  тем, что в газо распределительной решетке, выполнен ной в виде горизонтального короба с перфорированными верхней и нижней пластинами, внутренн   полость кото рого разделена вертикальными перего родками на секции, сечение секций, перпендикул рное вертикальным пере72 городкам, выполнено с уменьшением в сторону выходного патрубка, при зтом соотношение максимального и минимального сечений секций составл ет 1-5. Кроме того, соотношение площади сечени  последней секции по направлению от входного патрубка к выходному к площади сечени  выходного патрубка составл ет 1-10. На фиг.1 изображен разрез А-А нижней части аппарата кип щего с газораспределительной решеткой и входным патрубком охлаждающего агента; на фиг.2 -.газораспределительна  решетка в плане; на фиг.З - разре Б-Б на фиг.2. Газораспределительна  решетка состоит из верхней перфорированной пластины 1, боковых стенок 2 и нижней перфорированной пластины 3. Пластины соединены между собой трубками 4, предназначенными дл  прохода газов теплоносител . Внутренн   полость решетки снабжена патрубками 5 и 6 соответственно дл  подвода и отвода охлаждающего агента и разделена вертикальными перегородками 7 на секции , сообщаюи ес  между собой. Секции выполнены с уменьшением сечени , перпендикул рного вертикальным перегородкам , по ходу движени  охлаждающег9 агента от входа к выходу. Соотношение максимального и минимального сечений составл ет 1-5, а соотношение площади сечени  выходной секции к площади сечени  выходного патрубка 1-10. Работа газораспределительной решетки . . Несколько газораспределительных решеток предлагаемой конструкции, соединенных между собой патрубками дл  подвода и отвода охлаждающего агента последовательно или параллельно , образуют газораспределительную подину промьшшенного аппарата кип щего сло  практически любых площадей. Соединение газораспределительных решеток между собой последовательно приводит к значительному возрастанию гидравлического сопротивлени  и перерасходу злектрознергии, а также к увеличению неравномерности охлаждени  их поверхности. Параллельное соединение решеток  вл етс  более предпочтительным. 5 составл ет по ходу движени  воздуха при одинаковой его скорости , в начале и в конце. Увеличение скорости движени  воздуха от входа к выходу в 2-4 раза способствует сниже нию перепада температур в различных точках верхней пластины до 10-20 С. Этому способствует также увеличение гидравлического сопротивлени  решетки при увеличении кратности ходов потока охлаждакнцего воздуха. Перепад температур по поверхности р шетки не превышал 10 С. Сопротивление решетки при двухкратном изменении потока в зависимости от расхода воздуха составл ет 50-150 мм вод.ст. при п тикратном 100-250 мм вод.ст. Сопротивление решетки при двукратном изменении потока увеличено за счет уменьшени  площади выходного патрубка нагретого воздуха. Так, при соотношении площади выходной секции и выходного патрубка, равном 7 2,4, сопротивление решетки в зависи- . мости от расхода охлаждающего воздуха составило 100-250 мм вод.ст., при соотношении 6,6 - от 600 до 900 мм вод.ст., а при соотношении более 10 - свыше 1400 мм вод.ст. Таким образом, увеличение этого сопротивлени  приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивлени  без заметного улучЬаени  равномерности охлаждени  решетки. Организаци  равномерного охлаждени  верхней пластины газораспреiделительной решетки позвол ет расширить верхний предел увеличени  температуры теплоносител , что приводит к дальнейшему повышению производительности аппарата и снижению расхода топлива на процесс. Экономический эффект от внедрени  изобретени  определ етс  снижением капитальных вложений и эксплуатационных затрат.

ГЙэавстна  I ко струкОпыты с . иаикеноваиие Л..--Г-; Количество ее ауЛ Отнт енне пло«ад«Й сечений первой н ходной секций Перепад температуры по длине верхней перфоркрова ной 70-60 40-50 10-20 пластины,С ГН(0 ааличесхое со цротивле ие ревет100-120 145-160 230-250 300-35 хм, мм вод.ст. Отвошевйе п оцадн выходной сехции |с ппоцади выходного 2,4 2,4 2.42,4 патрубка Температура тешю- . носител , °С380-400400-450450-520450-52

Пр жэводите ьность

265 350 350 275

240 , , т/сутк 

125 116 107 107 116

. 80 69555766

275275

116

116 92 84 предлагаемой конструкцией 5-45 . 40-50 30-35 25-30 100-140 600-900 800-1000 1,5 2,4 6,6 400-450400-450400-450400-450 .

Количество отнимаемого тепла при охлаждении верхней перфорированной пластины 1 в газораспределительной решетке зависит от разности температур воздуха и решетки, длительности пребывани  охлаждающего воздуха и его скорости в полости решетки.

Дл  увеличени  скорости охлаждающего воздуха внутренн   полость решетки разделена на секции вертикальными перегородками 7 с отверсти ми дл  прохода из секции в секцию. При зтом дл  равномерности охлаждени  верхней перфорирова нной пласти .ны 1 в первой по ходу движени  охлаж дающего воздуха секции обеспечивают небольшую его скорость,- т.е. невысокий коэффициент теплопередачи при значительной разнице температур холодного воздуха и нагретой решетки.

Пройд  первую секцию, охлаждающий воздух нагреваетс  (снижаетс  разность температур воздуха и решетки ) , и дл  обеспечени  заданного отъема тепла в следующей секции требует с  увеличить коэффициент теплопередачи за. счет повышени  скорости воздуха в полости решетки. Таким образом , разделение решетки на секции вертикальными перегородками 7 позвол ет обеспечить направленное движение охлаждающего воздуха в полости решетки, при этом выполнении секций с различной площадью сечени  при ее уменьшении по ходу движени  охлаждающего воздуха обеспечиваетс  равномерный отъем тепла по всей площади верхней перфорированной /шастины.

В некоторых -случа х разделение внутренней полости решетки на заданное количество секций затруднительно по конструктивным соображени м. Дл  обеспечени  равномерности распределени  охлаждающего воздуха в полости решетки, особенно при ограниценном количестве секций, предложено увеличить ее гидравлическое сопротивление путем уменьшени  сечени  выходного патрубка нагретого воздуха в пределахотношений.площади сечени  выходной секции к площади сечени  выходного патрубка 1:10. В таблице представлены результаты испытаний газораспределительной ре- . шетки опытной печи в зависимости от количества охлаждающего воздуха.

Как показано в таблице, увеличени отношени  площадей сечений первой и

выходной секций от 1:1 до1:5 приводит к уменьшению перепада гемператур по длине верхней перфорированно решетки от 70 до 10 С, т.е. равйоменому охлаждению.

Соотношение максимального и минимального сечени  секций менее 1 не обеспечивает равномерного распределени  охлаждающего воздуха во внутрней полости решетки, приводит к деформации верхней перфорированной плиты, заплавлению ее материалом и выходу решетки из стро .

Соотношение сечени  секций более 5 приводит к резкому возрастанию гидравлического сопротивлени  решетки и необходимости применени  высоконпорных дутьевых устройств. При этом заметного улучшени  равномерности охлаждени  решетки не наблюдаетс .

Повьш1ение равнсшерности охлаждени  решетки можно достигнуть и при ограниченном количестве секций за счет уменьшени  .сечени  выходного патрубка в пределах отношени  сечений выходной (последней) секции к сечению выходного патрубка от 1 до 10.

Снижение указанного соотношени  ниже 1 ухудшает эффект охлаждени  ,решетки по сравнению с известной конструкцией.

Увеличение соотношени  вЫше 10 практически не сказываетс  на улучшении эффекта охлаждени  решетки, т.е. не приводит к дополнительному снижению расхода топлива. Однако в св зи с увеличением сопротивлени  решетки возрастает расход электроэнергии.

Обеспечение равномерного охла дени  верхней пластины решетки позвол ет расширить верхний предел увеличени  температуры теплоносител , проход щего через воэдухоохлаждаемую решетку в кип щем слое, и повысить производительность аппарата и снизить расход топлива.

Проведенные испытани  по охлаз сдению решетки с различной кратностью изменени  потока показали, что при одинаковом расходе воздуха наиболее эффективно охла одение осуществл етс  при п тикратном изменении направлени  потока. Увеличение скорости движени  охлаждающего воздуха приводило к уменьшению температуры рещетки . Максимальный перепад температур верхней перфорированной пластины

+ .+ ++ +

Л

б

Фие.2

б. б

Claims (2)

1. ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА АППАРАТА КИПЯЩЕГО СЛОЯ, выполненная в виде горизонтально установленного короба с перфорированными верхней и нижней пластина· ми, внутренняя полость которого разделена вертикальными перегородками на секции и снабжена входными и выходными патрубками, отличающаяся тем, что,· с целью снижения расхода топлива и повышения производительности аппарата, сечение секций, перпендикулярное вертикальным перегородкам, выполнено с уменьшением в сторону выходного патрубка, при этом соотношение максимального и минимального сечений составляет 1-5.

2. Решетка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение площади сечения последней секции по направлению от входного патрубка к выходному к площади сеченйя выходного патрубка составляет 1-10.

SU „ 924967

1 924967 2