EA023088B1 - Принимающее поток основание для псевдоожижающего устройства - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к принимающему поток основанию (12) для псевдоожижающего устройства (9) со сквозными отверстиями (3) и отклоняющими пластинами (1), расположенными так, чтобы закрывать указанные сквозные отверстия. Изобретение характеризуется тем, что отклоняющие пластины (1) имеют продолговатую форму и расположены продольно в устройстве (9) с псевдоожиженным слоем, параллельно к основному направлению потока (19) продукта, поверх сквозных отверстий (3) в опорной плите (2) и содержат проставки (6), которые образуют поперечное сечение выходящего потока на периферии отклоняющей пластины (1) для псевдоожижающего газа, где сквозные отверстия (3) основания могут быть преимущественно образованы с продолговатым поперечным сечением, этим достигается хорошее псевдоожижение материала, в то время как он перемещается.

Description

Изобретение относится к принимающему поток основанию для устройства с псевдоожиженным слоем, содержащего отверстия и отклоняющие полосы, расположенные над ними перекрывающим образом, где отклоняющие полосы имеют продолговатую форму и имеют проставки, которые формируют поперечное сечение выходящего потока на периферии отклоняющей полосы для псевдоожижающего газа, где сквозные отверстия основания предпочтительно могут быть сформированы продолговатого поперечного сечения.

В системах с псевдоожиженным слоем (псевдоожижающих устройствах) обрабатываются насыпные материалы (подвергаются сушке, охлаждению, кондиционированию). Обрабатываемый материал поступает в устройство, псевдоожижается и перемещается статистически к верхнему сливу. Нижний слив служит для отвода и сброса крупнозернистого материала. На псевдоожижение влияет газ, который перемещается посредством воздуходувки в воздушную камеру и протекает равномерно через принимающее поток основание в слой продукта. Газ покидает устройство при помощи элемента удаления пыли путем всасывания посредством воздуходувки.

Принимающие поток основания чрезвычайно большого разнообразия конструкций используются для равномерного распределения количественного потока газа в устройствах с псевдоожиженым слоем. Принимающие поток основания сочетают одну или несколько функций для того, чтобы сделать возможной стабильную работу устройства. Среди прочих данные функции представляют собой равномерное распределение газового потока по поверхности даже в случае различных локальных противодавлений в псевдоожиженном слое вследствие образования пузырьков, вторичных течений и т.п., разделение газового отделения (воздушная камера) и слоя продукта, в частности предотвращение просачивания продукта в газовое отделение, избегание мертвых зон, через которые не протекает газ, поскольку в них происходит накопление продукта, который может быть термически поврежден и лишь неадекватно принимает участие в обмене продукта псевдоожижеиного слоя, перемещение частиц, которые вследствие своего размера не могут адекватно псевдоожижаться и оседают на принимающее поток основание.

Равномерное распределение газа достигается тем, что принимающее поток основание обладает падением давления, которое является адекватным в отношении варьирования давления, возникающего в слое продукта. В идеальном случае это достигается посредством ускорения потока с наименьшими потерями, т.е. посредством преобразования энергии давления в кинетическую энергию настолько полно, насколько ото возможно, так что возникает максимальная передача импульса частицам (СН 629394).

На практике зачастую используются падения давления в диапазоне 50-300 даПа, поскольку они являются хорошим компромиссом между технической надежностью и энергопотреблением. Это значит, что используемые принимающие поток основания имеют свободное поперечное сечение, через которое проходит поток, размером, как правило, 0,5-15% всей площади поверхности.

Это реализуется посредством ситчатых оснований, спеченных оснований, перфорированных оснований или отштампованных оснований, свободное поперечное сечение которых хорошо распределяется по всей поверхности, или посредством оснований с форсунками, в которых свободное поперечное сечение сконцентрировано над несколькими форсунками.

Предполагается, что во время работы продукт не должен просачиваться при условии правильно заданного падения давления и отверстий, которые не должны быть чрезмерно большими. Однако во время отключения это должно обеспечиваться посредством геометрии, как, например, посредством очень маленьких отверстий (в зависимости от диаметра частиц, но зачастую приблизительно <0,2 мм в случае перфорированных оснований, ситчатых оснований и отштампованных оснований), однако которые, в частности, при циклическом использовании газа способствуют формированию заторов или случаев перекрывания (относится к частицам материала большим, чем коническое сопло насыпного материала) отверстий дисками, полосами и т.п. (ср. ЕР 0103708, СН 629391). Также известны самозакрывающиеся форсунки, например из технологий бурильных колонн (с газовым/жидкостным псевдоожиженным слоем).

Однако во время работы продукт останавливается на этих перекрытиях, поскольку эти поверхности пролегают на стороне спутной струи. Это предотвращается посредством установки съемных корпусов на данных поверхностях (ср. ЕР 0215327; ЕР 0103708). В результате требуется большее усилие, и, в случае если полосы пролегают в поперечном направлении относительно основного направления перемещения продукта, возникнет дополнительное сопротивление при перемещении крупнозернистого материала.

Принимающие поток основания также известны из ИЗ 4787152. В данном варианте осуществления значительное падение давления возникает вследствие коробчатого устройства слоя. Выходное поперечное сечение также ограничивается предусмотренными блоками, и нежелательные отложения (внутри коробки) могут возникать здесь. ИЗ 4115929 раскрывает газораспределители для устройств с псевдоожиженным слоем. Таким образом, хотя материал испытывает сильную турбулентность, он не транспортируется в направлении потока материала, в результате чего крупнозернистый материал, с одной стороны, и весь материал в случае остановки, с другой стороны, остается лежать в каналах.

Существуют технически осуществляемые решения для перемещения неадекватно поевдоожижен- 1 023088 ного крупнозернистого материала. Перемещение может упрощаться механическим способом, во-первых, посредством подвергания вибрации всего устройства с псевдоожиженным слоем, или воздушных камер, или принимающих поток оснований. Для избегания данных значительных затрат на конструкцию и дополнительных недостатков пневматическое перемещающее действие достигается посредством должного формирования принимающего поток основания.

В случае отштампованных оснований из листового металла асимметричные инструменты производят отверстие, которое открыто с одной стороны и из которого газ протекает наклонно вперед и вверх и, таким образом, обеспечивает передачу импульса параллельно основанию на частицы (торговые марки, среди прочих, включают Сошйиг, СошрегТ).

В случае оснований с форсунками с вращательно-симметричными промежутками газ, как правило, уже протекает параллельно опорной плите, но во всех направлениях. Любое необходимое направление выходящего потока и, таким образом, направление перемещения может быть установлено посредством закрывания, по меньшей мере, половины промежутка посредством подходящей шайбы.

В случае оснований с форсунками с закрытыми поперечными промежутками направление перемещения задается заранее неподвижно посредством расположения промежутков. Однако перемещению препятствуют закрывающие полосы, пролегающие поперечно.

Принимающие поток основания согласно уровню техники обладают недостатками, однако которых избегают посредством конфигурации согласно данному изобретению.

Из-за производственных причин отштампованные основания имеют лишь малые толщины листа и, таким образом, являются чувствительными к износу и температуре и ограничены в плане применения.

Импульс газового потока, выходящего с большой скоростью, уменьшается посредством псевдоожиженного слоя через несколько сантиметров; большое количество должным образом плотно распределенных форсунок необходимо для поддержания перемещения, что подразумевает дополнительные затраты и большее количество препятствий.

Основания с форсунками с поперечными промежутками склонны к формированию отложений на закрывающих полосах, и нет возможности установки сменных корпусов без дополнительного препятствования перемещению.

Таким образом, целью данного изобретения является предоставление принимающего поток основания, которое наряду с хорошим смешиванием и турбулентностью также осуществляет перемещение крупнозернистого материала.

Согласно данному изобретению это достигается тем, что отклоняющие полосы расположены продольно в устройстве с псевдоожиженным слоем и параллельно основному направлению потока продукта, над сквозными отверстиями в опорной плите, а проставки выполнены в форме направляющих пластин, где угол раскрытия сформирован в каждом случае между двумя направляющими пластинами, где угол предпочтительно может быть острым углом и находиться, например, в диапазоне от 30 до 90°, и где проставки в форме направляющих пластин задают направление потока псевдоожижающего газа, которое является параллельным опорной плите и имеет компонент в основном направлении потока продукта. Таким образом, данные меры обеспечивают хорошее псевдоожижение крупнозернистого материала, в то же время обеспечивая его перемещение. Поскольку проставки выполнены в форме направляющих пластин, это делает возможным избирательное перемещение потока продукта. Кроме того, обработка материала, т.е. сушка, охлаждение и т.п., может распределяться избирательным образом.

Особенно предпочтительным оказалось падение давления 40-500 даПа, установленное для опорной плиты, через которую проходит поток по высоте проставок (6). Таким образом возможно получить чрезвычайно хороший компромисс между технической надежностью и энергопотреблением.

Предпочтительно проставки выполнены в форме отдельных промежуточных деталей с направляющими пластинами, формирующими каналы, в результате чего возможно легко адаптировать необходимое падение давления и расход газа посредством изменения высоты канала.

Подходящая конфигурация изобретения характеризуется тем, что отклоняющие полосы имеют призмообразную конфигурацию, где призмы могут устанавливаться как треугольники с вершиной, направленной вверх, и угол при вершине предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 130°, например в диапазоне от 50 до 70°. Благодаря призмообразной форме фактически предотвращается отложение материала на отклоняющих полосах, и, таким образом, продолжительность работы псевдоожижающего устройства значительно увеличивается.

Призмообразные отклоняющие полосы могут прикрепляться к поперечным полосам под опорной плитой. Особенно предпочтительным оказалось прикрепление призм к перегородкам, сформированным в опорной плите.

Предпочтительное развитие изобретения характеризуется тем, что призмы прикрепляют проставки в виде отдельных промежуточных деталей к опорной плите.

Теперь изобретение будет описано посредством примера со ссылками на графический материал, где фиг. 1 показывает схематическое изображение псевдоожижающего устройства, фиг. 2 - сечение через принимающее поток основание согласно изобретению, фиг. 3 - вид сверху принимающего поток основания согласно изобретению, как показано на фиг. 2,

- 2 023088 фиг. 4 - вид в разрезе через принимающее поток основание, как показано на фиг. 2, фиг. 5 - вид в разрезе через дополнительный вариант принимающего поток основания согласно изобретению, фиг. 6 - вид сверху принимающего поток основания согласно изобретению, фиг. 7 - вид сверху расположения принимающего поток основания согласно изобретению, фиг. 8 - вид сверху дополнительного варианта принимающего поток основания согласно изобретению и фиг. 9 - сечение через принимающее поток основание, как показано на фиг. 8 по линии ΙΧ-ΙΧ.

Фиг. 1 показывает систему с псевдоожиженным слоем (псевдоожижающее устройство), в которой обрабатываются насыпные материалы (подвергаются сушке, охлаждению, кондиционированию). Обрабатываемый материал 15 поступает в псевдоожижающее устройство 9, псевдоожижается и перемешается статистически в направлении потока продукта (стрелка 19) к верхнему сливу 18. Нижний слив 17 служит для отвода и сброса крупнозернистого материала. На псевдоожижение влияет газ, который перемещается посредством воздуходувки 10 в воздушную камеру 11 и протекает равномерно через принимающее лоток основание 12 в слой продукта. Некоторое количество отклоняющих полос 1 расположено над принимающим поток основанием 12. Газ покидает устройство при помощи элемента 13 удаления пыли путем всасывания посредством воздуходувки 14.

Фиг. 2 показывает вариант принимающего поток основания согласно изобретению. Оно содержит продольно расположенные сквозные отверстия (форсунки). Отклонение газового потока, параллельного опорной плите, и закрытие сквозных отверстий 3 в опорной плите 2 принимающего поток основания 12 регулируется посредством отклоняющих полос 1, которые здесь показаны как треугольные, призматические полые тела.

Направляющие пластины 6 можно увидеть в виде сверху, показанном на фиг. 3, при этом они расположены над сквозными отверстиями 3 и отклоняют выходящий газ в направлении стрелок 20. Угол раскрыва α между двумя направляющими пластинами 6 определяет протяженность перемещения. Направляющие пластины 6 могут опираться друг на друга концами или проходить лишь настолько, насколько проходят сквозные отверстия 3 в опорной плите 2, в случае чего нужно соблюдать осторожность для обеспечения того, чтобы газовый поток отклонялся надежно, с адекватным перекрытием. Фиг. 4 показывает вид в разрезе на фиг. 2, где призматическая форма отклоняющей полосы 1 может быть видна особенно хорошо. Призмообразные отклоняющие полосы 1 могут прикрепляться к опорной плите 2 множеством способов, например посредством винтов, которые вставляются через направляющие 4 и скрепляют отклоняющую полосу 1 с опорной плитой 2 посредством профилей 5, которые пролегают поперечно под сквозными отверстиями 3. Данный вариант особенно подходит для высокотемпературных применений для поглощения напряжений. Другой возможностью является использование перегородок, встроенных в опорную плиту 2, вместо профилей 5 и детали с резьбой, приваренных к отклоняющим полосам 1, вместо вставки винтов.

Ширина (длина стороны основания треугольника) отклоняющих полос 1 выбрана таким образом, что закрывается область размером 20- 80%, как правило, приблизительно 50% всей ширины основания устройства с псевдоожиженным слоем. Высота предпочтительно является такой же или больше чем соответствующее коническое сопло для насыпного материала для избегания отложений. Главный эффект такого расположения, тем не менее, заключается в том, что значительно более высокая скорость газа доминирует в области призм, над опорной плитой, чем в остальной области псевдоожиженного слоя. Это вызывает эффект того, что крупнозернистый материал, который опустился в область между призмами, все еще находится в псевдоожиженном состоянии или, по меньшей мере, продолжает двигаться. При увеличении высоты призмы до размера, многократно превышающего сторону основания, данная область может быть увеличена для того, чтобы также контролировать относительно большие количества крупнозернистого материала.

При таком расположении требования, которые являются фактически несовместимыми - соотношение маленькой скорости псевдоожижения для минимизирования выбросов пыли и высокой скорости псевдоожижения также для перемещения крупнозернистого материала - успешно реализуются в псевдоожиженном слое.

Дополнительный вариант изобретения показан на фиг. 5 и 6 (вид сверху). Для того чтобы обеспечить возможность адаптирования падения давления и количеств газа посредством изменения высоты Ь канала, предпочтительным является не приваривать направляющие пластины 6 непосредственно к отклоняющим полосам 1, а располагать их на опорных плитах 7, которые своей частью разъемно крепятся к отклоняющим полосам 1.

Фиг. 7 показывает расположение принимающего поток основания 12 согласно изобретению, где свойства перемещения основания дополнительно улучшены в том, что направляющий компонент продольно в отношении форсунки влияет на движение выходящего газа в поперечном сечении выходящего потока. Промежуточные пространства между соседними отклоняющими полосами 1 формируют гладкие каналы на опорной плите 2, которые проходят прямо через устройство 9 с псевдоожиженным слоем от впускного отверстия 15 для продукта до выпускного отверстия 18 для продукта в направлении 19 потока

- 3 023088 продукта. Посредством подходящего экстракционного устройства, например секторного питалеля или винтового конвейера, в конце уровня устройства 9 с опорной плитой 2 движущийся крупнозернистый материал собирается и сбрасывается. Последующему перемещению крупнозернистого материала, расположенного дальше впереди, способствуют компоненты газового потока в направлении канала. Направление потока газа предопределяется посредством направляющих пластин 6 в промежутке между форсунками.

Фиг. 8 показывает другой возможный способ крепления направляющих пластин. При этом направляющие пластины 6 прикрепляют к поддерживающим полосам 8, и данная конструкция закрепляется между опорной плитой 2 и отклоняющей полосой 1. Фиг. 9 показывает сечение указанного варианта осуществления вдоль линии К-К на фиг. 8.

Claims (6)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для создания псевдоожиженного слоя, содержащее опорную плиту (2) со сквозными отверстиями (3) прямоугольного сечения, над которыми расположены проставки (6), представляющие собой две полосы, сложенные уголком и отклоняющие поток псевдоожижающего газа в сторону направления движения сыпучего материала, и расположенные на проставках (6) параллельно основному направлению потока отклоняющие полосы (1), выполненные в форме трехгранной призмы, установленной одним из своих оснований на указанных проставках (6).
2. 2. Устройство по п.1, в котором угол при вершине призмы, образованной отклоняющими полосами, составляет от 10 до 130°.
3. 3. Устройство по п.2, в котором отклоняющие полосы (1) прикреплены к опорной плите (2).
4. 4. Устройство по п.3, в котором отклоняющие полосы (1) прикреплены к поперечным профилям (5), расположенным под опорной плитой (2).
5. 5. Устройство по п.1, в котором угол между полосами проставок составляет 30-90°.
6. 6. Устройство по п.1, в котором треугольная призма выполнена полой.