SU980803A1 - Аппарат дл проведени процессов в псевдоожиженном слое - Google Patents

Description

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к реакторам и сушилкам с псевдоожиженным слоем.

Известны аппараты для проведения процессов в псевдоожиженном слое, содержащие реакционную зону, газораспределительную решетку, раздающий ресивер, подводящий патрубок [1].

К недостаткам таких аппаратов относятся наличие слабообтекаемых зон, т.е. неоднородность 'псевдоожиженного слоя; каналообразование в слое для ряда материалов с большим коэффициентом трения.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое, содержащий реакционную зону, вращающуюся газораспределительную решетку, приводной вал, двигатель, редуктор, раздающий ресивер, подводящий патрубок [2] .

Недостатками данного аппарата являются относительно низкий выход продуктов реакций, связанный с неравномерностью распределения потока на . входе в слой и высокие энергетические потери установки. Реагент, поступающий в подрешеточную зону, облада2 ет значительным количеством движения, направленным перпендикулярно оси аппарата, которое воспринимается стенками ресивера с порождением обратных течений, вихрей, области сжатия и разряжения. Это приводит в конечном счете к неравномерному полю давлений под решеткой и, следовательно, неравномерному полю скоростей над ней на входе в псевдоожиженный слой, что Приводит к большим гидравлическим потерям и низкому выходу продуктов реакции (плохому качеству сушки). Кроме того, использование электродвигателя для привода вращения решетки требует затрат.электроэнергии и усложняет конструкцию (двигатель, муфта, редуктор, устройство управления приводом и т.д.), что приводит к увеличению эксплуатационных 'расходов· и повышению масогабаритных характеристик' установки .

Цель изобретения - снижение энергетических потерь и повышение выхода продуктов реакции (качества сушки) .

Указанная цель достигается тем, что в аппарате газораспределительная решетка снабжена пластинами, установленными снизу, в подводящем патрубке размещены поворотные лопатки, а днище раздающего ресивера выполнено криволинейным.

Кроме того, днище выполняется в виде витка шнека, а пластины - в виде логарифмической спирали.

На фиг. 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг.2 -разрез А-А на фиг.1.

Аппарат содержит реакционную камеру 1, вращающуюся газораспределительную решетку 2, приводной вал 3,, раздающий ресивер 4, подводящий патрубок 5, пластины б, поворотные лопатки 7 и криволинейное днище 8.

Реакционная камера 1 ограничена .снизу газораспределительной решеткой 2. Газо'распределительная решетка 2 установлена на валу 3, который в нижней части имеет узел крепления. Раздающий ресивер 4 размещен в корпусе под решеткой 2 и ограничен снизу днищем 8. К ресиверу 4 подсоединен тангенциально подводящий патрубок 5. В патрубке 5 размещены две поворотные лопатки 7. Пластины 6 крепятся снизу к газораспределитель-25 ной решетке 2.

Аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое работает .следующим образом.

Поток псевдоожижающего, газа поступает через' подводящий патрубок 5 в раздающий ресивер 4. Из ресивера 4 через решетку 2 псевдоожиженный газ поступает в реакционную зону 1 и ожижает слой частиц.

Поток псевдоожижающего газа входит в ресивер с некоторой расчетной скоростью. По мере движения потока в ресивере скорость его уменьшается вследствие непрерывной фильтрации через поры решетки в реакционную зону. Это вызывает повышение статического давления в ресивере по 'мере удаления от входа, так как скорость потока и давление р связаны соотношением:

p.V² р + = const - закон Бернулли, где р - плотность газа.

Неравномерность поля давлений может порождать в ресивере обратные течения псевдоожиженного газа. Но главный недостаток наличия переменного давления в ресивере состоит в том, что скорости потока на выходе в реакционную зону различны. Чтобы выравнять поле давлений в ресивере необходимо уменьшать проходное сечение для потока псевдоожиженного газа по направлению его движения. Это достигается выполнением днища ресивера криволинейным, например, в виде витка шнека.

Поток псевдоожиженного газа, поступая в ресивер, обладает большим коколичеством движения (mV, где m - 65 секундный массовый расход псевдоожижающего газа), которое можно использовать для вращения решетки. Для этого решетка снабжена пластинами, выполненными в виде логарифмичес5 кой спирали и установленными под решеткой. Воспринимая момент количества движения потока псевдоожижающего газа, пластины вращают решетку. Неожиданным эффектом является то, что 10 вращаясь, решетка с пластинами выравнивает поле скоростей потока псевдоожижающего газа на выходе в слой. Если над решеткой в слое частиц случайно образуется комок, то 15 сопротивление в этом месте·возрастает и поток под решеткой частично растекается в стороны, снижая скорость на величину-{л р’ . В предлагаемом аппарате пластины, установленные под 2θ решеткой, препятствуют растеканию потока и комок разрушается потоком газа.

В момент пуска аппарата необходимо большое усилие для преодоления силы трения покоя. Перекрыв поворотными лопатками часть входа в ресивер можно направить весь поток на пластины. Для обеспечения возможности регулирования скорости вращения решетки и пуска аппарата, в подводящем патрубке установлены поворотные лопатки. Положение лопаток определяет: проходное сечение, и, следовательно, скорость потока, а от скорости потока зависит величина момента количест35 _ва движения газа, действующего на пластины (mVr, где т,г - const).

Предлагаемый аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое по сравнению с известным обес40 печивает достаточно равномерное поле скоростей потока газа на входе в слой, что позволяет получить однородное, псевдоожижение; снижает массогабаритные характеристики за счет устране45 ния двигателя, муфты, редуктора, устройства для управления приводом и т.д.; повышается экономичность за счет снижения гидравлических потерь и устранения двигателя. Его использование позволяет снизить гидравлические потери на 10-15%; повысить выход продуктов реакции на 1-2%; отказаться от установки двигателя для привода решетки.

Claims (2)

1. патрубке размещены поворотные лопат ки, а днище раздающего ресивера выполнено криволинейным. Кроме того, днище выполн етс  в виде витка шнека, а пластины - в ви логарифмической спирали„ . На фиг, 1 изображен аппарат, общ вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1 Аппарат содержит реакционную камеру 1, вращающуюс  газораспределительную решетку 2, приводной вал 3, раздающий ресивер 4, подвод щий пат рубок 5, пластины б, поворотные лопатки 7 и криволинейное днище 8. Реакционна  камера,1 ограничена .снизу газораспределительной решеткой 2. Газораспределительна  решетка 2 установлена на валу 3, который в нижней части имеет узел креплени  Раздающий ресивер 4 размещен в корпусе под решеткой 2 и ограничен снизу днищем 8. К ресиверу 4 подсоединен тангенциально подвод щий патрубок 5, В патрубке 5 размещены две поворотные лопатки 7, Пластины 6 креп тс  снизу к газораспределите ной решетке 2. Аппарат дл  проведени  процессов в псевдоожиженном слое работает .следующим образом. Поток псевдоожижающего. газа поступает через подвод щий патрубок 5 в раздающий ресивер 4. Из ресивера 4 через решетку 2 псевдоожиженный газ поступает в реакционную зону 1 и ожижает слой частиц. Пбток псевдоожижающего газа входит в ресивер с некоторой расчет ной скоростью. По мере движени  потока в ресивере скорость его уменьшаетс  вследствие непрерывной фильт рации через поры решетки в реакцион ную зону. Это вызывает повышение статического давлени  в ресивере по мере удалени  от входа, так как ско рость потока и давление р св заны соотношением:. const - закон Бернулли где р - плотность газа. Неравномерность пол  давлений может порождать в ресивере обратные течени  псевдоожиженного газа. Но главный недостаток наличи  переменного давлени  в ресивере состоит в том, что скорости потока на выходе в реакционную зону различны. Чтобы выравн ть поле давлений в ресивере необходимо уменьшать проходное сечение дл  потока псевдоожиженного газа по направлению его движени . Это достигаетс  выполнением днища ресивера криволинейным, например, в виде витка шнека. Поток псевдоожиженного газа, поступа  в ресивер, обладает большим ко количеством движени  (mV, где m секундный массовый расход псевдоожижающего газа), которое можно использовать дл  вращени  решетки. Дл  этого решетка снабжена пластинами, выполненными в виде логарифмической спирали и установленными под решеткой . Воспринима  момент количестве движени  потока псевдоожижающего газа, пластины вращают решетку. Неожиданным эффектом  вл етс  то, что враща сь, решетка с пластинами выравнивает поле скоростей потока псевдоожижающего газа на выходе в слой. Если над решеткой в слое частиц случайно образуетс  комок, то сопротивление в этом местевозрастает и поток под решеткой частично растекаетс  в стороны, снижа  скорость на величину- др . В предлагаемом аппарате пластины, установленные под решеткой, преп тствуют растеканию потока и комок разрушаетс  потоком газа. В момент пуска аппарата необходимо большое усилие дл  преодолени  силы трени  поко . Перекрыв поворотными лопатками часть входа в ресивер можно направить весь поток на пластины . Дл  обеспечени  возможности регулировани  скорости вращени  решетки и пуска аппарата, в подвод щем патрубке установлены поворотные лопатки . Положение лопаток определ ет проходное сечение, и, следовательно, скорость потока, а от скорости потока зависит величина момента количества движени  газа, действующего на пластины (mVr, где т,г - const). Предлагаемый аппарат дл  проведени  процессов в псевдОожиженном слое по сравнению с известным обеспечивает достаточно равномерное поле скоростей потока газа на входе в слой, что позвол ет получить однородное псевдоожижение; снижает массогабаритные характеристики за счет устранени  двигател , муфты, редуктора, устройства дл  управлени  приводом и т.д.; повышаетс  экономичность за счет снижени  гидравлических потерь и устранени  двигател . Его использование позвол ет снизить гидравлиеские потери на 10-15%; повысить выход продуктов реакции на 1-2%; отказатьс  от установки двигател  дл  ривода решетки. Формула изобретени  1. Аппарат дл  проведени  процесов в псевдоожиженном слое, содержаий реакционную камеру, вращадащую  газораспределительную решетку, риводной вал, раздающий ресивер, одвод щий патрубок, о т л и ч а юи и с   тем, что, с целью снижеи  энергетических потерь и повышени 

   выхода продуктов реакции, аппарат снабжен закрепленными под решеткой пластинами и установленными в подвод щем патрубке поворотными лопатками , при этом днище раздающего ресивера выполнено криволинейным.
2. 2. Аппарат поп.1, отлича гаод и и с   тем, что пластины газораспределительной решетки имеют форму логарифмической спирали, а днище раздающего ресивера -выполнено в виде витка шнека.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР 590007, кл, В 01 J 8/44, 1975.

   2,Авторское свидетельство СССР № 234360, кл. В 01 J 8/24, 1967.