TW397917B - Method and apparatus for treating a bed of particulate - Google Patents

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五'、發明説明（） 第85101827號專利申請案 説明書修正頁 修正日期：86年3月 諸流量調節器21為包含一或多値似孔式噴嘴裝置之形式。 第1圔内所示的流量調節器21包含一或多値似細腰管 式噴嘴部份45，每一噴嘴安裝在臂46的一端，以使其繞箸 安裝在調節器侧壁上的軸43旋轉。每一噴嘴部份45佔據通 路區域的一可變部份，因此藉其本身做為一流量限制裝置 44，此限制裝置在操作時因應於_調節器内的諸流動壓力條 件，於第一與第二極端位置間移動。在圖中以一實線表示 的第一極端位置上，該噴嘴部份45以最小範圍限制流經調 節器21的氣體流量；而在以一虛線表示的第二極端位置上 ，該噴嘴部份以最大範圍限制流量。為了避免噴嘴部份45 完全地關閉冷卻氣體的流動，並且使嘖嘴部份45的第二極 端位置能調整，該調節器包含一制動與調整裝置51，例如 為一螺絲的形式。調節器21亦包含一外部力矩構造，在此 以一彈簧52的形式繪示。 在第2圖内所示的流量調節器21包含一搖擺裝置41， 可繞著一軸43旋轉，而在第一與第二極端位置之間移動。 在圔中該搖擺裝置41以其第一極端位置繪示。搖擺裝置的 一末端由一似細腰管式噴嘴部份45構成；而其另一末端由 一限制部份44構成，此部份在所示實施例中包含兩値經由 連接臂46連接至噴嘴部份45的氣窗47。連接臂46恰好確實 地限制經過調節器21的流量。在調節器相對於氣窗47的另 一側壁上，提供兩個額外的氣窗48，其與限制裝置44的氣 窗47相互作用地搡作。在搖擺裝置41已從其第一極端位置 移開後，為了避冷郤氣體從搖擺裝置的諸末端部份45與47 ' -11 - 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS )八4«^ ( 210X297公釐） _ - - 1-1- n - 1^1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

I -1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A 7 B7 五、發明説明（1) 本發明係關於一種用Μ處理由一氣體分布底層所支搏 的一微粒材料層之方法，其利用來自一個或數個下方隔室 的處理氣體，經由諸導管Μ分段的方式引等至Μ往上穿越 該氣體分布底層與微粒材料層。本發明亦有關一種用Μ實 行依本發明之方法的裝置。 在工業部門內，有許多包含一氣體分布底層的裝置之 例子。流化層反應裝置、化學反應裝置、烘乾裝置、氣體 一固體熱交換器等等皆可作為關於此點的諸任意例。 實質上，氣體分布底層的諸功能為支撐材料層，並且 使流體化的處理氣體横越整個材料層均勻地分布。氣體分 布底層的構造對該材料層的物理與化學效率兩者亦是重要 的。現在一廣泛地認知並不得不承認的事實為，由於氣體 流量不適當的分布將往往導致不良的氣體一固體接觸Μ及 諸孔六的形成，需要横越氣體分布底層之比較高的壓力差 ，以保證横越整個底層之氣體的均勻分布。一氣體分布底 層往注由横越氣體分布底層的壓力差與横越材料層的壓力 差之間的關係來描述。在技術文獻中，典型的建議為規劃 氣體分布底層Μ使此關係將為0.4或更高。然而，此比較 高的横越氣體分布底層的壓力差使得驅使該處理氣體通過 該裝置的風扇裝置需要非常高的能量消耗。 包含一氣體分布底層之裝置的一例子為用以冷卻例如 水泥溶滓的一爐架冷卻器。在此冷卻器中，主要的目的為 在該溶滓與冷卻氣體間完成一適度的熱交換，以便實質上 所有包含於熱溶滓内的熱能可返回至窯糸統與冷卻氣體中 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -4 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Α. 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Υί年》S修it/更/王襦克 A7 B7 五、發明説明（） 在第4與5圖内，該凹處與因而之噴嘴開口 93被規劃 為使得噴嘴開口 93之面積的絶對變化，隨著在諸圖中板92 往左手邊的位移之增加而降低。 第6圖内的諸操作曲線分別地表示在橫越一導賛的壓 力差與流經該導管的氣體流量之間的相互關連，曲線1為 包含一特定的流量.服節器的一 .¾管之迪.辑，而曲線2 '為沒 有調節器的導管之曲線。曲線3表示在具有諷節器的導管 中流動之通路大小。從曲線2可看出，橫越無調節器的導 管之壓力差隨著氣髏流量增加而增加。由於風扇裝置對該 特定導管維持一固定的壓力差，可推斷該流經導管，並因 此流經材料層的氣體流量隨著橫越該層之壓力差的增加而 -降低，此壓力差的增加在該層厚度増加時發生；反之，流 經導管的氣體流量隨著橫越該層的壓力差降低而增加，此 壓力差降低在該層厚度減少時發生。'這是不良好的，因為 這可能惡化上述的，就不良的氣體-固體接觸與孔穴形成 而言的諸問題。 藉由安裝比如上述諸調節器之一的一流量調節器於導 管内，將有可能得到一類似於曲線1所示的操作曲線。如 其所示，曲線1有一從A至B的區間，在此區間中流經導 管的氣體流量隨著橫越導管的壓力差增加而減少。由於橫 越導管與材料層的壓力差為固定的，只要此操作維持在從 A至B的區間内，流經導管以及因此流經材料.層的氣體流 量將隨著流經該層的壓力差增加而.上升；反之，此氣釀流 量將隨箸橫越該層的壓力差降低而減少。因此前述的，就 -14 - 本紙張><^度边用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） n ^n. ii I * In - -- - - —I— -*久- - I 3.1^¾ •(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----II--------:-----^--------

經濟部中央標準爲員工消費合作社印製 五、發明説明（2 ) ，而同時使該溶滓以一非常接近氣溫之溫度由冷卻器排出 。完成一適度熱交換的先決條件為流過此溶滓的冷卻氣體 是定義明確的。 關於從安裝在冷卻器之前的一窯排出的水泥溶滓之冷 卻，已經顯現出該溶滓並非始終均勻地分布於冷卻器爐架 上。取而代之地，該溶滓傾向於被分布為使諸較大的溶滓 塊主要地位於冷卻器的一侧；反之諸較细的溶滓塊位於另 外一側。又該溶滓層的厚度亦可能顯現在冷卻器中沿縱向 的與横向的變化。由於對冷卻氣體而言，與穿透一層較细 的溶滓塊和/或一較厚層相比*穿透一層較大的溶淨塊和 /或一較薄層是較容易的；又因為泠卻氣體將總是非常自 然地跟隨最少阻力的路線，任何此種不平坦的溶滓分布使 該較细的涪滓材料未有效地冷卻，因而導致諸熱區域，所 諝的”紅流”，形成於冷卻器内。此種溶滓的不平坦分布亦 可能使得在冷卻氣體遭遇最少胆力的區域中，冷卻氣體將 僅吹開該材料並形成諸孔穴，穿過此等孔穴的冷卻氣體將 與該溶滓材料沒有任何顯著的熱交換而散逸。因此，在此 等條件下操作的一冷卻器無法達成其最佳效率。 為了減少冷卻氣體在溶滓層之不均勻穿透性的重要性 ，並為了保證一更平衡分布的冷卻氣體流過該爐架的整個 表面，該爐架已被提議K爐架本身對冷卻氣體的穿透提供 更大阻力的此種方式被提供。然而’此解決方案引起—横 越爐架之主要的壓力損失，引入了風扇装置裝配與操作之 重大的成本。同時*它並未消除就孔穴形成而言的諸問題 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *言. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1——爐架冷卻器 3----旋轉窯 5 ....入口端 6 ....材料層體 7 出口端 9----'爐架表面 11,31----爐架套 13----耙鍊 年》β #庄/更/三補充 A7 B7 五、發明説明（） 壓力損失皆非常小的諸區域，該層78可能發生不穩定的情 況。除非該材料層78很快地平坦化，否則燃燒氣體將因為 自激效應，在這些區域内貫穿該層，而在該層78内或許將 形成諸孔穴。 為了以類似於在第7與8圖所示的冷卻器所用之方法 ，使此問題減到最小，並為了得到該層材料橫越整個氣體 分布底層75更平均的分布，在此依據本發明，建議該窯71 在每一導管77中配置流量調節器21。 類似於前述的爐架冷卻器，只要此操作維持在從A至 B的區間内（見第6圖），可因此得知流經毎一導管77及因 而流經該相鄰的材料層78之氣體流量隨箸橫越此材料層78 的壓力差增加而增加；反之，此氣體流量隨著橫越此材料 層的壓力差降低而減少，因此減少了形成諸孔穴的傾向^ 元件標號對照 47,48----氣窗 49,50----突出室 51.. ..調整裝置 52.54.. ..彈簧 5 3，5 6 ....力矩臂 55----機器框架. 57.. ..負重 ? 1 · · ·.窯. * - 18 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297^51 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 _五、發明説明（3 ) 〇 一種聲稱可使前述諸問題減到最小的方法與一爐架冷 卻器可由EP 0 442 129得知，其μ脈衝方式供給額外的冷 S1氣體至屬__度_高於該層之週圍區域的諸區域，因此該層的 此區域更為冷卻並且亦受嚴想動。此習知解答的一不同缺 點為，用Μ實行該額外的冷卻氣體供應之控制操作需要比 較昂貴與複雜的方式。此控制牽涉到該材料層整個表面區 域的溫度測量與記錄，瑄是為了建立一個溫度剖面圖，其 經由一計算與控制單元，形成用以控制一些閥的整體基準 ，這些閥分別地，允許及關閉額外的冷卻氣體之供應至Μ 一结構化樣式按裝在該爐架下的諸噴嘴。而且，材料層的 攪動亦可能對冷卻器的效率有一負面效果。 包含一氣體分布底層之裝置的第二例為使用於比如加 熱廠與發電廠内的一流化層窯。在一流化層內*主孽的目 的為保證加入的燃料在穩定的與最佳操作的條件下有效率 的燃燒。就此而論，此流化氣體横越整個層而均勻地分布 為一先決條件。 在流化層窯内，有就孔穴形成而言的諸問題，其類似 於上述關於冷卻器例之問題。在流化層窯中，該問題亦據 信為可歸因於層之厚度不均匀的事實，因此導致該流化氣 體在最1、厚度並因而最少阻力的點，Κ 一自激效應穿透該 層。為了使問題減到最小並且完成流化氣體更均勻的分布 ，該氣體分布底層已經Κ類似於溶滓冷卻器內所做的方法 提供，Μ使其對流化氣體的穿透提供更大的阻力。然而， (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 7 已確知在流化曆窯中，此解答亦未導致就孔穴形成而言之 問題的消除。 本發明之目的為提供用Μ處理一微粒材料層的一種方 法與一裝置，其Μ適當而穩定的操作條件完成，而不形成\ 任何孔穴，並同時地減少風扇装置的操作成本。 依本發明，此目的Κ介紹中所提及的方法之一完成， 而且其特徵在於流經每一導管之處理氣體的流最Κ提供於 每一専管内的一流量調節器予Κ調節。 該目的又Μ在申請專利範圍第6項的介紹內所提及的 裝置之一完成，而且其特徵在於每一導管包含一流虽調節 器。 因此可知横越氣體分布底層的總壓力損失可降低；無 論該材料層的成份與某在氣體分布底層上的分布如何，流 經材料曆的處理氣體之流量Μ—適當且定義明確的方式横 越整個氣體分布底層命分布；並且避免諸孔穴之形成。這 是由於在該裝置操作時，對在每一導管內持绩作用β氣體 流量進行調節的緣故。在材料層的某一區域內產生一材料 成份和/或該層厚度的變化之情況下，伴随著例如在此區 域內氣體穿透之阻力標準的降低，其典型地有關於一孔六 的初步形成，於是在此特定區域下之導管内的流量調節器 將促使此導管内的通路面積減少，Μ使流經此區域的氣體 流量不增加，反而降低或至少保持不變。這將使該材料層 能重置其本身，而同時地保證只有用Κ處理所需的氣體體 積被導向經過該層此特定區域。在相反的情況下，該層的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------裝-- ν^γ > 1. - ί I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 •L®. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 阻力由於比如一較厚層的緣故而增加，流量調節器將使其 下方導管内的通路面積增加*因此流經此區域的氣體流量 不減少，反而增加或至少保持不麥。所以*換句話說，可 見每一單獨的流量調節器補償位於其上之材料層的流量阻 力變化，Μ便可能的最佳氣體混合保持在可能的最低壓力 差。 關於一爐架冷卻器，可知該材料係均勻地冷卻至所欲 之溫度；熱恢復是令人滿意的；而且避免了孔六形成。闞 於一流化層，可知該流化層顯現一更穩定的作用，而沒有 任何孔穴形成之傾向。 在依據此發明之方法的一較佳實施例中，調節流經每 一導管的氣體流量，以使其在横越該層位於其上方部份之 壓力差增加時增加；相反地，此流量在横越該層位於其上 方部份之壓力差降低時減少。 有時，由於不同的原因，對某些型態的裝置而言，在 一或多個特殊區域内具有較其他區域更大之處理氣體的流 量是有益的；因此，為了達成所欲之諸流量特性，有可能 依據本發明而實行每一流量調節器的設定之諸連鑛性調整 0 諸流量調節器的設定之調整可由人工完成，或者利用 連接至一控制單元的测量與監控設備自動地完成。 在一簡單的設計内，每一流量調節器可為包含一或多 個可變的，似細腰管式噴嘴裝置之型式，藉其本身構成諸 可變流量限制器。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） -8 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) U裝_ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（6 ) 關於此點，此辭句”似细腰管式噴嘴裝置”係闞於一噴 嘴，其中在此噴嘴之前的壓力於噴嘴後方實質地恢復了。 在一延伸設計中，每一似细腰管式噴嘴裝置亦可經由 一連接裝置，單獨地連接至一可變的限制装置。 在另一同樣簡單的設計中，每一流量調節器可為包含 —或多個可變的，似孔式噴嘴裝置之型式。 闞於此點，此辭句”似孔式噴嘴裝置”係闞於一嗔嘴， 其中經過該噴嘴的壓力損失於唄嘴後方未恢復。 每一似孔式噴嘴裝置可被設計為使其包含至少兩個流 量限制裝置*其聯合定義至少一嗔嘴開口；並且此等流量 限制裝置其中至少一個對於其他而言為可移動的*並且連 接至用以產生此移動之裝置。 此等移動裝置可用任何適當的方式提供，但最好每一 裝置包含一可動板，壓力Pi普及於此板在噴嘴開口之前的 —側，而壓力p2普及於此板在噴嘴開口之後的另一側上； 並且此可動板直接或間接地連接至一外部構造。 流量限制裝置最好更被規劃外形，Μ使其在一特定的 操作範圍內，對應於横越噴嘴而遍布的任何壓力差之噴嘴 開口總面積，能準確地導致所欲流經導管的氣體流量。 因應於變化的操作環境，每一流量調節器皆獨立地調 整是較方便的。因此，每一單獨的流量調節器可包含用以 調整其設定的裝置。 此裝置亦可包含經_一控制單元•連接至每一單獨的 流量調節器的調整裝置之側量與監控設備。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------裝— -II- i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合.#社印製 五'發明説明（7) 本發明現在將參考所附之僅有輪廓的諸圖形，予以更 詳细的描述，其中 第1圖顯示可依據本發明而使用的一流量調節器之第 一實施例； 第2圖顯示可依據本發明而使用的一流量調節器之第 二實施例； 第3圖顯示可依據本發明而使用的一流量調節器之第 三實施例； 第4圖顯示可依據本發明而使用的一流量調節器之第 四實施例； 第5圖顯示可依據本發明而使用的一流量調節器之第 五實施例； 第6圖顯示使用一特定的流量調節器與不使用任何調 節器時，流經一導管的氣體流量其各自的操作曲線； 第7圖顯示包含依本發明之諸流量調節器的爐架冷卻 器，其第一形式的一側視圖； 第8圖顯示亦包含依本發明之諸流量調節器的爐架冷 卻器，其第二形式的一側視圖；又 第9圖顯示包含依本發明之諸流量調節器的一流化層 層窯。 在第1圖至第5画中，顯示可依本發明而使用之簡單 、不昂貴且機械式的諸流量調節器21之五種非限制例。 在第1至3圖內所示的諸流量調節器21為包含一或多 個似细腰管式噴嘴裝置之形式，而在第4與5圖内所示的 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -10 - -(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---------Q裝--------訂------S.

五'、發明説明（） 第85101827號專利申請案 説明書修正頁 修正日期：86年3月 諸流量調節器21為包含一或多値似孔式噴嘴裝置之形式。 第1圔内所示的流量調節器21包含一或多値似細腰管 式噴嘴部份45，每一噴嘴安裝在臂46的一端，以使其繞箸 安裝在調節器侧壁上的軸43旋轉。每一噴嘴部份45佔據通 路區域的一可變部份，因此藉其本身做為一流量限制裝置 44，此限制裝置在操作時因應於_調節器内的諸流動壓力條 件，於第一與第二極端位置間移動。在圖中以一實線表示 的第一極端位置上，該噴嘴部份45以最小範圍限制流經調 節器21的氣體流量；而在以一虛線表示的第二極端位置上 ，該噴嘴部份以最大範圍限制流量。為了避免噴嘴部份45 完全地關閉冷卻氣體的流動，並且使嘖嘴部份45的第二極 端位置能調整，該調節器包含一制動與調整裝置51，例如 為一螺絲的形式。調節器21亦包含一外部力矩構造，在此 以一彈簧52的形式繪示。 在第2圖内所示的流量調節器21包含一搖擺裝置41， 可繞著一軸43旋轉，而在第一與第二極端位置之間移動。 在圔中該搖擺裝置41以其第一極端位置繪示。搖擺裝置的 一末端由一似細腰管式噴嘴部份45構成；而其另一末端由 一限制部份44構成，此部份在所示實施例中包含兩値經由 連接臂46連接至噴嘴部份45的氣窗47。連接臂46恰好確實 地限制經過調節器21的流量。在調節器相對於氣窗47的另 一側壁上，提供兩個額外的氣窗48，其與限制裝置44的氣 窗47相互作用地搡作。在搖擺裝置41已從其第一極端位置 移開後，為了避冷郤氣體從搖擺裝置的諸末端部份45與47 ' -11 - 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS )八4«^ ( 210X297公釐） _ - - 1-1- n - 1^1 I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發明説明（9 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 的後方漏出，調節器的兩側壁上具備互補的突出室49與50 ，用Μ容納在搖搌裝置41第一極端位置時的諸末端部份45 與47。第2圖内所示的流量調節器21亦可類似於第1画内 所示之調節器，包含一未繪示出的制動器與調整裝置51、 Μ及一外部力矩構造52，其在此表示為一力矩臂53及一彈 簧54的形式，分別地附著於軸心43與Μ 55標示的機器框架 Ο 第3圖内所示的流量調節器21亦包含一可變的，似细 腰管式噴嘴裝置45，其經由可繞一軸43旋轉的連接臂46， 連接至一限制裝置44。此流量調節器21亦可如諸前述的調 節器，包含一未繪示出的制動器與調整裝置51、Μ及一外 部力矩構造52，在此表示為包含一可調負重57而附著於軸 43之力矩臂56的形式。 在第1、2與3圖中所示的諸流量調節器21操作如下 。如果在調節器21之前或之後的諸壓力條件變化，而導致 流經該調節器之Μ箭頭表示的氣體流量實質地改變，例如 若是材料層的氣流阻力減少，所可能發生的實質流量增加 之情形下，該噴嘴部份45將承受一較小的靜壓力，因此， 它將傾向於移動至諸圖中的左邊。在第1圖内所示的實施 例中，該限制裝置44將因此藉限制通路面積而立刻地限制 氣體流量；然而，在第2與3圖内所示的實施例中，利用 連接臂或臂4 6之諸限制裝置4 4將因此被推動至諸圖中的右 邊，因而藉限制通路面積而限制氣體流量。 在第4與5圖內所示的諸流量調節器21皆包含一由兩 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12 _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（ll)) 片重叠板91與92構成之似孔式噴嘴裝置90。附著於導管壁 的板91具備一凹處，藉K連同可做用雙箭頭表示的往復動 作之板92，形成一可變的噴嘴開口 93。在第4圖所示的實 施例中，諸板91與92為平板所構成；然而在第5圖所示的 實施例中，他們由具有一共同曲率中心線97的諸彎曲板所 構成。 在兩實施例中，板92的移動K附著於其上的一可動板 94完成，當壓力Pi普及於此板在噴嘴開口之前的一側，而 壓力卩2普及於此板在噴嘴開口 93之後的另一側時.，此板94 依横越噴嘴的壓力差卩1-?2的一函數，自動地移動與調整 。此二實施例亦包括一用Μ分隔此二壓力區域的板96。為 了獲得所欲之嗔嘴操作曲線，可動板94可直接或間接地連 接至一外部構造95。 在第4圖所示的實施例中，板94規劃為横向移動，並 且連接至一隨後附著於導管壁的彈簧95。在第5圖所示的 實施例中，板94在其環繞線97的一端被樞轉式地安装，並 在其另一端配備一負重95。 此二實施例可被規劃為使其將滿足在流經噴嘴的氣體 流量與横越噴嘴的壓力差之間任何想要的相互關連。實際 上，這可藉著根據許多不同的壓力差Pi-Ρ2, Μ及可動板92 因此而不同的諸平衡位置，計算出對每一特殊的壓力差， 要得到所欲之氣體流量峙，開口 9 3所需的面積而完成。以 這些面積的計算為基礎，將有可能決定其外形，或換句話 說，在板91上的凹處之縱向與横向的諸尺寸。 (請先閲讀背面之注.意事項再填寫本頁) ”裝. 訂 .4. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 13 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 Υί年》S修it/更/王襦克 A7 B7 五、發明説明（） 在第4與5圖内，該凹處與因而之噴嘴開口 93被規劃 為使得噴嘴開口 93之面積的絶對變化，隨著在諸圖中板92 往左手邊的位移之增加而降低。 第6圖内的諸操作曲線分別地表示在橫越一導賛的壓 力差與流經該導管的氣體流量之間的相互關連，曲線1為 包含一特定的流量.服節器的一 .¾管之迪.辑，而曲線2 '為沒 有調節器的導管之曲線。曲線3表示在具有諷節器的導管 中流動之通路大小。從曲線2可看出，橫越無調節器的導 管之壓力差隨著氣髏流量增加而增加。由於風扇裝置對該 特定導管維持一固定的壓力差，可推斷該流經導管，並因 此流經材料層的氣體流量隨著橫越該層之壓力差的增加而 -降低，此壓力差的增加在該層厚度増加時發生；反之，流 經導管的氣體流量隨著橫越該層的壓力差降低而增加，此 壓力差降低在該層厚度減少時發生。'這是不良好的，因為 這可能惡化上述的，就不良的氣體-固體接觸與孔穴形成 而言的諸問題。 藉由安裝比如上述諸調節器之一的一流量調節器於導 管内，將有可能得到一類似於曲線1所示的操作曲線。如 其所示，曲線1有一從A至B的區間，在此區間中流經導 管的氣體流量隨著橫越導管的壓力差增加而減少。由於橫 越導管與材料層的壓力差為固定的，只要此操作維持在從 A至B的區間内，流經導管以及因此流經材料.層的氣體流 量將隨著流經該層的壓力差增加而.上升；反之，此氣釀流 量將隨箸橫越該層的壓力差降低而減少。因此前述的，就 -14 - 本紙張><^度边用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） n ^n. ii I * In - -- - - —I— -*久- - I 3.1^¾ •(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -----II--------:-----^--------

經濟部中央標準局員工消費合作社印I A7 B7 五、發明説明（12 ) 不良的氣體一固體接觸與孔六形成而言的諸問題將消除或 至少實質的降低。由A至B的曲線區間之傾斜度表示該調 節器反應於一特定壓力變化的強度。從曲線1的B點起往 右，此調節器Μ最大範圍闞閉，如曲線3所示；因此，流 經導管的氣體流量視諸漏洞，如果有的話，以及所選取的 最小通路面積而定。 第7圖中顯示一包含有一入口端5與一出口端7的爐 架冷卻器1。該爐架冷卻器1連接至一旋轉窯3,冷卻器 可從該窯接收將被冷卻的高溫材料。來自旋轉窯的材料落 在於冷卻器1内提供的一爐架表面9上，而且該材料以一 耙鍊13，在此表面上從冷卻器的入口端5運送到出口端7 * Μ作為一材料層體6。第7圖内所示的爐架9為固定的 ，由許多爐架套11的諸連鱗列所構成，此等列横過材料的 傳輸方向而横向地延伸。冷卻器1在爐架9之下包含一隔 室15,可提供來自一風扇裝置17的冷卻氣體。該隔室15可 在冷卻器的縱向與横向兩方向，被分隔成一些較小的，未 繪示出的隔室；而若是如此，則冷卻氣體供應至每一獨立 隔室。冷卻器1在隔室15內包含一些與爐架9结合的導管 19,用Κ分段地供給冷卻氣體至爐架9。諸導管19在冷卻 器的縱向與横向兩方向肩並肩地配置。導管19的數目與每 一導管必須供給冷卻氣體之爐架面積依每一冷卻器裝置而 單獨地選取。 為了確保流經爐架9及放置於其上將被冷卻的材料層 體之冷卻氣體流量，無論該材料層的成份及其在爐架上的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -15 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合#:社印製 A7 ___B7_五、發明説明（13 ). 分布如何，皆能Μ—適當且定義明確的方式横越燫架的整 個表面而分布，冷卻器1在每一導管内包含一流量調節器 21〇 如前所述，每一簞獨的流量調節器21補償置於其上的 材料曆體之流量阻力的諸改變，Κ使得流經分別的導管19 及置於其上的材料層體的冷卻氣體之總流量阻力固定地維 持在一非常窄的區間内。經由諸流量調節器21的適當調蝥 尺寸，藉以得到一與上述第6圖内曲線1相符合的操作曲 線，可使得只要該操作維持在從Α到Β的區間内，流經導 管及因而流經待冷卻材料6的氣體流量隨著横越材料層體 6的壓力差增加而增加；反之，此流量陲著横越材料層體 6的壓力差降低而減少。藉此，在冷卻氣體遭遇最大阻力 的諸區域内之材料將得到一更有效率的冷卻，並且形成諸 孔穴的傾向也降低了。 第7圖中所示的冷卻器1更包含經由一控制單元25， 連接至每一單獨的流量調節器21之測量與監控設備23。 第8圖中顯示包含一些爐架套31的諸重叠列的此類爐 架冷卻器之一的一部份，其中每一從屬性的列被配置為可 Μ做Μ雙箭頭33表示的往復動作，Μ便驅使材料6經過冷 卻器。如圖內所示，每一燫架套包含一支撐材料6並具有 冷卻氣體過路36之上爐架部份34。Κ及一用Μ從一下方隔 室15提供冷卻氣體至爐架部份34之下導管部份35。 為了Κ相似於第7圖內所示的冷卻器所用之方式，調 節流經每一單獨的燫架套之氣體流量，並藉Κ得到Μ—適 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 -ΙΦ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -16 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14 ) 當且定義明確的方式，横越整個爐架表面而分布的氣體流 量，第8圖内所示的冷卻器在每一導管內包含一流量調節 器21。 數個在同一列内的爐架套31可經由相同的導管部份35 提供冷卻氣體，藉K減少諸流量調節器的總數。 第9圖内顯示一流化層窯71的一例子，包含為一窯體 73形式的一反應器、位在該窯體73最底部的一氣體分布底 層75、K及未繪示出之遍佈的，併於其內的諸流化噴嘴。 氣體分布底層可包含任意數目的流化噴嘴，但每平方公尺 典型地含有1到150個之間，視其所用流化噴嘴的形式而 定。經由一入口 72，Μ燃料與任何輔助材料，比如石灰， 供應該窯，並且經由一入口 74Κ及一隔室76, Μ燃燒/流 化氣體供應該窯。在隔室76内，該窯71包含一些連接到氣 體分布底層75的諸導管77»，用Μ分段地供給燃燒/流化 氣體至該氣體分布底層75的諸流化噴嘴。 在此窯操作時，燃料在一流化層78內燃燒*經由導管 77及諸流化噴嘴，燃燒氣體從隔室76固定地供給該流化層 。來自燃燒過程的煙氣經由窯體73導往上方，並且在其經 由氣體出口 80排放前，Μ—熱交換器79進行熱交換。從該 煙氣沈澱出來的諸粒子經由一入口 81，再循環至流化層。 在於諸最佳條件下操作的一流化層窯中。該層78將發 揮諸穩定的行為特質，並且將横越整個氣體分布底層75而 均匀地分布。然而，實際上已確知，如果該材料層横越氣 體分布底層不均匀地散布，因而產生使該層厚度及因此的 1·1· I I II -I 11— - - 5 J ^ » - . ...Φ, (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2 Η) X 297公釐） -17- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1——爐架冷卻器 3----旋轉窯 5 ....入口端 6 ....材料層體 7 出口端 9----'爐架表面 11,31----爐架套 13----耙鍊 年》β #庄/更/三補充 A7 B7 五、發明説明（） 壓力損失皆非常小的諸區域，該層78可能發生不穩定的情 況。除非該材料層78很快地平坦化，否則燃燒氣體將因為 自激效應，在這些區域内貫穿該層，而在該層78内或許將 形成諸孔穴。 為了以類似於在第7與8圖所示的冷卻器所用之方法 ，使此問題減到最小，並為了得到該層材料橫越整個氣體 分布底層75更平均的分布，在此依據本發明，建議該窯71 在每一導管77中配置流量調節器21。 類似於前述的爐架冷卻器，只要此操作維持在從A至 B的區間内（見第6圖），可因此得知流經毎一導管77及因 而流經該相鄰的材料層78之氣體流量隨箸橫越此材料層78 的壓力差增加而增加；反之，此氣體流量隨著橫越此材料 層的壓力差降低而減少，因此減少了形成諸孔穴的傾向^ 元件標號對照 47,48----氣窗 49,50----突出室 51.. ..調整裝置 52.54.. ..彈簧 5 3，5 6 ....力矩臂 55----機器框架. 57.. ..負重 ? 1 · · ·.窯. * - 18 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297^51 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（16 ) 15.. ..隔室 72,74,81 ____入口 17.. ..風扇裝置 73 .. ..窯體 19.. ..導管 75.. ..氣體分布底層 21 · · ..流量調節器 76.. ..隔室 23,. ..測量與監控設備 77 .. ..導管 25.. ..控制單元 78.. ..流化層 34.. ..上爐架部份 79.. ..熱交換器 35.. ..下導管部份 80 .. ..氣體出口 41.. ..搖擺裝置 90 .. ..噴嘴裝置 43 .. .•軸 91, 92，94，96 .…板 44.. ..限制裝置 93 .. ..噴嘴開口 45.. ..噴嘴部份 95 · · ..彈簧，負重 46.. •.臂 97… ..曲率中心線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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Claims (1)

1. A8 >\ 匕'..电麓_專.利.範] S 1. 一種處理由一氣體分布底層（9; 75)支撐的一顆粒材料 床（6;78)之方法，其利用來自一或數個下方隔室（15;76) 的處理氣體，經由諸導管（19;35;77)M分段的方式導 引至並往上經過該氣體分布底層與該材料層，其特徵 在於： 該處理氣體流經每一導管（19;35;77)的流量Μ提 供於每一導管内的一流量調節器（21)予Μ調節。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於： 調節流經每一導管（19;35;77)的氣體流量，使此 流量隨著横越該餍上方部份的.颳力差增加而增加；反 之，此流量隨著横越該層上方部份的壓力差降低而減 少 3. 如申請專利範圍第1項之方法*其特徵在於： 在横越該層的上方部份發生任何壓力差時，使流 經每一導管（19; 35; 77)的氣體流量實質地維持固定。 4. 如申請專利範圍第1、2或3項之方法，其特徵在於 ♦ « 持續地調整每一單獨的流量調節器（21)的設定， Μ達成所欲之諸流量特性。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其特徵在於： Κ連接至一控制軍元（25)的測量與監控設備（23) ，自動地調整諸流量調節器的設定。 6. —種處理一顆料材料床（6; 78)的裝置（1;71)，該裝置 (1; 71)包含用Μ支撐該被處理層的一氣體分布底層 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) r ml In nn 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 -------------ir-----i®--Ί, -20 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (9;75)，並配備一些用Μ從一或多個下方隔室（15; 76) 分段地供應處理氣體之諸導管（19; 35; 77)，其特徵在 於： 此裝置在每一導管（19 ;35; 77)內包含一流量調節 器（21)。 7. 如申請專利範圃第6項之裝置（1;71)，其特徵在於： 每一流量調節器（21)包含一或數個可變的，似细 腰管式噴嘴裝置（45)。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置（1;Π)，其特徵在於： 每一噴嘴装置（45)經由一連接裝置（46)，連接至 —可變的限制裝置（44)。 9. 如申請專利範圍第6項之裝置（1;71)，其特徵在於： 每一流量調節器（21)包含一或數個可變的，似孔 式噴嘴裝置（90)。 10. 如申請專利範圍第9項之裝置（1;71)，其特激在於： 每一噴嘴裝置（90)包含至少兩個流量限制裝置 (91;92)，其共同定義至少一個噴嘴開口（93);諸流 量限制裝置（91;92)其中至少一個可相對於其餘（諸） 裝置而移動，且連接至用Μ產生此移動的諸裝置 (94;95)。 11. 如申請專利範圍第10項之裝置，其特徵在於： 每一位移装置（94 ;95)包含一可動板（94)，在該 扳於噴嘴開口之前的一側遍布歷力ρι’而在該板於噴 嘴開口（93)之後的另一側遍布壓力Pa;該可動板（94) 本紙張尺度適用中國國家標準（（：犯）八4規格（21〇父297公釐） -21 _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 係直接或間接地連接至一外部構造（95) ° 12.如申請專利範圍第11項之裝置，其特徵在於： 該等流量限制裝置（91;92)規削為使得在某一特 定的操作範圍內，對任何横越該噴嘴而遍布的壓力差 之噴嘴開口總面積，能準確地導致所欲之流經該導管 (19;35;77)的氣體癉量。 13·如申請專利範圍第6項之裝置（1;71)，其特徵在於： 每一單獨的流量調節器(21)包含用Μ調整其設定 之裝置（51; 52)。 14. 如申請專利範圍第13項之裝置(1;71)，其特徵在於： 該裝置包含測量與監控設備（23)，其經由一控制 單元而連接軍獨的流量調節器之諸調整裝置 (51;52)。零 15. 如申請專利範圍曾茶^、 或14項之裝置，其##]在於： 該裝置為一爐架冷卻器（1)，用Μ冷卻高溫微粒 材粒（6) *例如從泥窯（3)排出的水泥溶滓。 8、9、10、11、12、13 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中夬標隼局貝工消費合作社印製 張 紙 本 16 .如申請專利範圍、7、8、9、 或14項之裝置，其在於： 該裝置為一流flfi窯（71) 準 標 家 國 一國一中 用. 適 I釐 公 7 9 2 10、11 ' 12、13 ------------1—一g 裝—一-—l·——訂------®I-;-!1;