CN111729621B - 一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique

Abstract

本发明提供了一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置；包括：电路(1)、第一放电电极(2)、第二放电电极(3)、放电杯(4)和流化床体(9)；所述电路(1)与第一放电电极(2)和第二放电电极(3)连接；所述放电杯(4)设置有放电杯端盖(8)，且由螺纹连接组成放电腔；第一放电电极(2)和第二放电电极(3)设置在所述放电杯(4)中部。本发明无需采用传统流化床复杂的供气***，结构简单且体积较小，通过调节电路放电功率和频率容易调节气流脉冲，容易应用于超细粉流化过程。本发明提出了一种新型脉冲流化床装置，无复杂供气及脉冲气体切换控制装置，具有无运动部件、结构简单、易于调控，方便与微型化工***结合使用。

Description

一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置
技术领域
本发明涉及化工机械技术领域；尤其涉及一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置。
背景技术
气流脉冲流化床可通过调控气流脉冲实现流化过程强化的装置，该装置可以促进粘性颗粒的流化态、防止或者减少流化床内颗粒聚团以及提高不同颗粒床层之间的传热传质速率。通常采用电磁阀完全切断或者部分切断气流以实现气体脉冲，机械的方式往往存在尺寸、频率的局限性，供气***比较复杂，响应速度差，难以适应日益发展的微型化工***。
为此，提出一种新型脉冲流化床装置，该装置利用放电产生离子体合成射流作为脉冲来源，该装置无运动部件，将脉冲气体发生装置与流化床结合为一体，无需复杂的供气***，特别有助于流化床微型化，通过调节放电功率曲线控制输出脉冲气体射流的流速、压力和频率，展现了良好的调控性能。
发明内容
本发明的目的是提供了一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置，所述装置包括：电路1、第一放电电极2、第二放电电极3、放电杯4和流化床体9；
其中，
所述电路1与第一放电电极2和第二放电电极3连接；
所述放电杯4设置有放电杯端盖8，且由螺纹连接组成放电腔；
所述第一放电电极2和第二放电电极3设置在所述放电杯4中部。
优选地，所述第一放电电极2和第二放电电极3之间存在放电间隙。
优选地，其特征在于，所述放电杯4底部中心开有进气孔。
优选地，所述进气孔上方覆盖弹性片6。
优选地，所述弹性片6的一端通过螺钉5固定在所述放电杯4的底部，另外一端在金属弹片弹性力的作用下与放电腔的底部密封缘7压紧密封。
优选地，所述放电腔端盖8的中心布置射流孔。
优选地，所述射流孔的出口设置密封槽。
优选地，所述密封槽布置一层金属丝网11。
优选地，所述金属丝网11上面设置密封圈12。
优选地，所述流化床体9的底部与放电杯端盖8通过螺钉连接，通过密封圈12实现气体密封；流化床底部设置床料区13；流化床出口设置密封端盖10。
本发明所涉及的该微型脉冲流化床装置，在使用时，上述电路1连接第一放电电极2和第二放电电极3，发生充电及脉冲放电；第一放电电极2和第二放电电极3的放电间隙产生电弧；脉冲放电开始到结束的时间间隔，电弧释放大量热能，在放电间隙形成高气压，高气压向周围低气压区传导，转化为气体动能。放电杯4中的气体通过放电杯端盖8处小孔向外喷出，形成气体脉冲射流，该射流穿过金属丝网11进入流化床底部，并带动颗粒向上运动，在气体的推动下，使颗粒床层实现流化。当射流脉冲结束后，放电杯中产生真空，放电杯4的底部弹性片6在大气压的作用下打开，外界空气流入放电杯4，同时部分气体从放电杯端盖8的射流孔中回流，颗粒从流化态逐渐恢复到固定床状态，当放电杯4中气压及弹性片6弹力与外界气压平衡时，弹性片6恢复密封状态，下一次放电开始，上述直流电路连接第二针状电极提供能量注入；在高频放电的调控下，颗粒床层呈现振荡，有利于粘性颗粒的解聚，有利于粘性颗粒的流化。
本发明的工作原理是：上述电路1连接第一放电电极2和第二放电电极3，第一放电电极2和第二放电电极3的放电间隙产生电弧，在电-热-动能转化的作用机制下，通过放电杯端盖8的中心小孔产生气体脉冲射流；气体脉冲射流通过金属丝网11进入流化床体9，将流化床底部设置床料区13的物料颗粒流化；气体脉冲射流发生后，放电杯4中产生真空，放电杯4底部弹性片6在外界大气压的作用下，产生位移，外界气体流入放电杯4，随着外界气流的流入，放电杯4中气压升高，当放电杯4中气压和弹性片6的弹力与外界大气压平衡时，弹性片6恢复初始状态；气体脉冲射流结束后，流化床体9内颗粒由流化态转化为固定态，床层产生一次振荡；然后进行下一周期放电。
在本发明的方法有以下优点：
(1)本发明所涉及的流化床结构包括流化段和悬浮段；流化床出口设置密封端盖。本发明无需采用传统流化床复杂的供气***，结构简单且体积较小，通过调节电路放电功率和频率容易调节气流脉冲，容易应用于超细粉流化过程。
(2)本发明提出了一种新型脉冲流化床装置，无复杂供气及脉冲气体切换控制装置，具有无运动部件、结构简单、易于调控，方便与微型化工***结合使用。
(3)本发明提供了一种微型脉冲流化床装置，由电路、放电杯、流化床组成，无需复杂的供气***和电磁调节阀，通过调节放电功率、放电持续时间及频率可以获得不同的气体脉冲射流，以满足不同的工作模式或适应多样的工况。
附图说明
图1是本发明一种微型脉冲流化床装置的结构示意图；
附图标记：1-电路；2-第一放电电极；3-第二放电电极；4-放电杯；5-螺钉；6-弹性片；7-密封缘；8-放电杯端盖；9-流化床体；10-流化床端盖；11-金属丝网；12-密封圈。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
实施例
本实施例涉及一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置，其结构见附图1所示：所述装置包括：电路1、第一放电电极2、第二放电电极3、放电杯4和流化床体9；
其中，
所述电路1与第一放电电极2和第二放电电极3连接；
所述放电杯4设置有放电杯端盖8，且由螺纹连接组成放电腔；
第一放电电极2和第二放电电极3设置在所述放电杯4中部。
所述第一放电电极2和第二放电电极3之间存在放电间隙。
所述放电杯4底部中心开有进气孔。
所述进气孔上方覆盖弹性片6。
所述弹性片6的一端通过螺钉5固定在所述放电杯4的底部，另外一端在金属弹片弹性力的作用下与放电腔的底部密封缘7压紧密封。
所述放电腔端盖8的中心布置射流孔。
所述射流孔的出口设置密封槽。
所述密封槽布置一层金属丝网11。
所述金属丝网11上面设置密封圈12。
所述流化床体9的底部与放电杯端盖8通过螺钉连接，通过密封圈12实现气体密封；流化床底部设置床料区13；流化床出口设置密封端盖10。
本发明所涉及的该微型脉冲流化床装置，在使用时，上述电路1连接第一放电电极2和第二放电电极3，发生充电及脉冲放电；第一放电电极2和第二放电电极3的放电间隙产生电弧；脉冲放电开始到结束的时间间隔，电弧释放大量热能，在放电间隙形成高气压，高气压向周围低气压区传导，转化为气体动能。放电杯4中的气体通过放电杯端盖8处小孔向外喷出，形成气体脉冲射流，该射流穿过金属丝网11进入流化床底部，并带动颗粒向上运动，在气体的推动下，使颗粒床层实现流化。当射流脉冲结束后，放电杯中产生真空，放电杯4的底部弹性片6在大气压的作用下打开，外界空气流入放电杯4，同时部分气体从放电杯端盖8的射流孔中回流，颗粒从流化态逐渐恢复到固定床状态，当放电杯4中气压及弹性片6弹力与外界气压平衡时，弹性片6恢复密封状态，下一次放电开始，上述直流电路连接第二针状电极提供能量注入；在高频放电的调控下，颗粒床层呈现振荡，有利于粘性颗粒的解聚，有利于粘性颗粒的流化。
本发明的工作原理是：上述电路1连接第一放电电极2和第二放电电极3，第一放电电极2和第二放电电极3的放电间隙产生电弧，在电-热-动能转化的作用机制下，通过放电杯端盖8的中心小孔产生气体脉冲射流；气体脉冲射流通过金属丝网11进入流化床体9，将流化床底部设置床料区13的物料颗粒流化；气体脉冲射流发生后，放电杯4中产生真空，放电杯4底部弹性片6在外界大气压的作用下，产生位移，外界气体流入放电杯4，随着外界气流的流入，放电杯4中气压升高，当放电杯4中气压和弹性片6的弹力与外界大气压平衡时，弹性片6恢复初始状态；气体脉冲射流结束后，流化床体9内颗粒由流化态转化为固定态，床层产生一次振荡；然后进行下一周期放电。
在本发明的方法有以下优点：
(1)本发明所涉及的流化床结构包括流化段和悬浮段；流化床出口设置密封端盖。本发明无需采用传统流化床复杂的供气***，结构简单且体积较小，通过调节电路放电功率和频率容易调节气流脉冲，容易应用于超细粉流化过程。
(2)本发明提出了一种新型脉冲流化床装置，无复杂供气及脉冲气体切换控制装置，具有无运动部件、结构简单、易于调控，方便与微型化工***结合使用。
(3)本发明提供了一种微型脉冲流化床装置，由电路、放电杯、流化床组成，无需复杂的供气***和电磁调节阀，通过调节放电功率、放电持续时间及频率可以获得不同的气体脉冲射流，以满足不同的工作模式或适应多样的工况。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。

Claims (1)

1.一种应用于超细粉流化的微型脉冲流化床装置，其特征在于，所述装置包括：电路(1)、第一放电电极(2)、第二放电电极(3)、放电杯(4)和流化床体(9)；
其中，
所述电路(1)与第一放电电极(2)和第二放电电极(3)连接；
所述放电杯(4)设置有放电杯端盖(8)，且由螺纹连接组成放电腔；
所述第一放电电极(2)和第二放电电极(3)设置在所述放电杯(4)中部，所述第一放电电极(2)和第二放电电极(3)之间形成放电间隙，所述放电杯(4)的底部中心开设有进气孔，所述进气孔的上方覆盖弹性片(6)，所述弹性片(6)的一端通过螺钉(5)固定在所述放电杯(4)的底部，另一端在金属弹片弹性力的作用下与放电腔的底部密封缘(7)压紧密封，所述放电杯 端盖(8)的中心布置射流孔，所述射流孔的出口设置密封槽，所述密封槽布置一层金属丝网(11)，所述金属丝网(11)上面设置密封圈(12)，所述流化床体(9)的底部与放电杯端盖(8)通过螺钉连接，通过密封圈(12)实现气体密封；流化床底部设置床料区(13)；流化床出口设置密封端盖(10)。
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