SU1500356A1 - Apparatus containing magnetically fluidized bed - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике взвешенных слоев и может быть применено при осуществлении физико-химических процессов в химической, пищевой, нефтегазоперерабатывающей промышленности, а также в энергетике, в тепломассообменной аппаратуре широкого назначени  и др. Цель изобретени  - повышение равномерности распределени  частиц сло  по высоте и увеличение эффективной высоты сло . Аппарат содержит днище, снабженное выступающими элементами, трансформирующими кинетическую энергию вращательного движени  частиц в трансл ционное перемещение последних вверх. Выступы при этом могут иметь призматическую, коническую и другую формы, а также быть подпружиненными или выполненными из упругого резиноподобного материала. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.The invention relates to the technique of suspended layers and can be applied in the implementation of physicochemical processes in the chemical, food, oil and gas processing industry, as well as in power engineering, in heat and mass transfer equipment of general purpose, etc. The purpose of the invention is to improve the uniformity of the distribution of particles in the layer in height and increase effective height of The apparatus contains a bottom provided with protruding elements that transform the kinetic energy of the rotational motion of the particles into the translational movement of the latter upwards. The protrusions can be prismatic, conical and other forms, as well as be spring-loaded or made of elastic rubber-like material. 3 hp ff, 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к технике взвешенных слоев и может быть применено при осуществлении физлческих и химических процессов в химической, пищевой, нефтегазоперерабатьшающей промышленности, энергетике, в тепло- и массообменной аппаратуре широкого назначени  и др.The invention relates to the technique of suspended layers and can be applied in the implementation of physical and chemical processes in the chemical, food, oil and gas processing industry, energy, in heat and mass transfer equipment of general purpose, etc.

Целью изобретени   вл етс  повышение равномерности распределени  частиц сло  по высоте и увеличение эффективной вы соты сло .The aim of the invention is to increase the uniformity of the distribution of particles of the layer in height and increase the effective height of the layer.

На фиг. 1 схематично показан аппарат , общий вид; на фиг. 2 - криволинейное сопр жение стенки и днища аппарата; на фиг. 3 - наклонное плоское сопр жение стенки и днища; на фиг о 4 - подпружиненный выступ конической формы.FIG. 1 schematically shows the apparatus, a general view; in fig. 2 - curvilinear junction of the wall and the bottom of the apparatus; in fig. 3 - oblique flat junction of the wall and the bottom; FIG. 4 shows a spring-loaded projection of conical shape.

Аппарат состоит из корпуса 1 и днища 2, индуктора 3 переменного магнитного пол  в виде соленоида или вращающегос  магнитного пол , расположенного соосно корпусу снаружи последнего , помещенных внутрь корпуса магнитно-твердых частиц 4 и призматических выступов 5, размещенных на днище 2 аппарата.The apparatus consists of a housing 1 and a bottom 2, an inductor 3 of an alternating magnetic field in the form of a solenoid or a rotating magnetic field located coaxially with the housing outside the latter, placed inside the housing of magnetically solid particles 4 and prismatic protrusions 5 placed on the bottom 2 of the apparatus.

Выступы 5 могут быть вьтолне1ш коническими из резиноподобного материала и снабжены пружинами, неподвижно закрепленными на днище корпуса.The protrusions 5 can be made conical of rubber-like material and equipped with springs fixedly mounted on the bottom of the housing.

Дл  подвода обрабатываемого агента днище корпуса может иметь перфорации, патрубки и другие необходимые конструктивные элементы.To supply the agent to be treated, the bottom of the housing may have perforations, nozzles, and other necessary structural elements.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

СПSP

СО СПSO JV

аbut

3 . 150 В камеру аппарата помещают намагниченные частицы, по меньшей мере частично выполненные из магнитно- твердого материала,например гексафер рита бари , подключают индуктор магнитного пол , например, в виде соленоида или статора асинхронного электродвигател , подключенный к источнику переменного тока. В объеме камеры создаетс  переменное магнитное поле, привод щее частицы в интенсивное вращательное и поступательное движение. Внешнее магнитное поле при этом взаимодействует с собственным магнитным моментом частиц, приводит их во вращение вокруг собственной оси, а за счет диполь-дипольного взаимодействи  и соударени  частиц со стенками и ме оду собой часть энергии ожижаю- щего магнитного пол  трансформируетс  в поступательное движение частиц. При этом кинетическа  энерги , приход ща с  на вращательные степени свободы, более чем в 10 раз превыша- ет энергию трансл ционных перемещений частиц.3 150 Magnetized particles, at least partially made of magnetically hard material, such as barium hexafer, are placed in the chamber of the apparatus; a magnetic field inductor is connected, for example, in the form of a solenoid or stator of an asynchronous electric motor connected to an alternating current source. An alternating magnetic field is created in the chamber volume, causing the particles to vigorously rotate and translate. In this case, the external magnetic field interacts with the particle's own magnetic moment, causes them to rotate around its own axis, and due to the dipole – dipole interaction and the collision of particles with the walls and each other, a part of the energy of the fluidizing magnetic field is transformed into the translational motion of the particles. In this case, the kinetic energy attributable to the rotational degrees of freedom is more than 10 times greater than the energy of translational displacements of particles.

Дл  ускоренного преобразовани  вращательной энергии част-иц сло  на дне аппарата предусмотрены выступы, например, призматические. Частица, кат ща с  по днищу уст ройства, набегает на выступ и приобретает тем самым вертикальнум составл ющую поступательной скорости, направленную вверх. В осесимметричных аппаратах направлени  движени  частиц в горизонтальной плоскости равноверо тны и дл  эффективной работы аппарата выступаюидие элементы могут быть вы- полнены в виде призм, пирамид, конусов , 3 том числе усеченных ши другой формы.In order to accelerate the conversion of the rotational energy of the parts-of-its-layer, protrusions, for example, prismatic, are provided at the bottom of the apparatus. A particle rolling along the bottom of the device runs over a protrusion and thereby acquires a vertical component of the translational velocity, directed upwards. In axisymmetric devices, the directions of particle motion in the horizontal plane are uniform and for the effective operation of the device, the protruding elements can be made in the form of prisms, pyramids, cones, 3 of which are truncated, of a different shape.

Предельным случаем конструктивного выпсшнени  выступов  вл етс  их расположение непосредственно у стенки аппарата. Поэтому дл  преобразовани  вращательной энергии частиц в движение последних вверх сопр жение стенок аппарата с днищем вьшолн ют наклонным или криволинейным, при этом дл  предотвращени  лобовогоThe limiting case of the constructive protrusion of the protrusions is their location directly at the wall of the apparatus. Therefore, in order to convert the rotational energy of the particles into an upward movement, the conjugation of the walls of the apparatus with the bottom is performed obliquely or curvilinearly, while to prevent frontal

0 0

5 0 50

5 0 50

00

столкновени  частицы со стенкой, привод щего к обратному рассе нию частиц на стенке, в большинстве случаев без генерации вертикального переме- щени  частицы, сопр жение выполн ют таким, чтобы поверхность сопр жени  пересекала сферу, вписанную в угол, образуемый стенкой и днищем аппарата . В частном случае криволинейной поверхности дл  соблюдени  этого услови  радиус сопр жени  выбирают большим, чем радиус наибольшей из частиц сло .collisions of a particle with a wall leading to backscattering of particles on a wall, in most cases, without generating a vertical displacement of the particle, the conjugation is performed so that the interface surface intersects a sphere inscribed in an angle formed by the wall and bottom of the apparatus. In the particular case of a curvilinear surface, in order to meet this condition, the conjugation radius is chosen larger than the radius of the largest particle layer.

При падении частицы на дно аппарата из верхних уровней сло  часть энергии их движени  диссипируетс  в виде тепла за счет неупругости соударени  с днищем устройства. Дл  снижени  непроизводительных потерь выступы выполн ют упругими из резинопо- добных материалов или подпружиненными .When a particle falls to the bottom of the apparatus from the upper levels of the layer, part of the energy of their motion is dissipated as heat due to the inelasticity of the impact with the bottom of the device. To reduce unproductive losses, the protrusions are made of elastic rubber-like materials or spring-loaded.

Claims (4)

1.Аппарат с магнитно-ожиженным слоем, содержащий корпус, днище с выступающими элементами, индикатор пере менного магнитного пол , охватывающий корпус, н частицы, по меньшей мере частично выполненные из магнитно- твердого материала, отличающийс  тем, что, с целью повьш1е- ки  равномерности распределени  час- тид сло  по высоте, выступающие элементы выполнены призматической формьь1. An apparatus with a magnetically liquefied layer, comprising a housing, a bottom with protruding elements, an indicator of a variable magnetic field enclosing the housing, and particles, at least partially made of a magnetic solid material, characterized in that uniform distribution of the layers in height, the protruding elements are made prismatic form 2.Аппарат поп.1, отличающийс  тем, что выступающие элементы выполнены из упругого резинопо- добного материала.2. A pop-1 apparatus, characterized in that the protruding elements are made of an elastic rubber-like material. 3.Аппарат поп.1, отлича ю- щ и и с   тем, что выступающие элементы выполнены подпружиненными, при этом зазор между нижним краем выступов и днищем меньше радиуса наименьшей из частиц сло .3. Apparatus pop 1, differing from 10 to 10 with the fact that the protruding elements are spring-loaded, while the gap between the lower edge of the protrusions and the bottom is smaller than the radius of the smallest of particles. 4.Аппарат по п.1, отлича ю- щ и и с   тем, что выступающие элементы расположены на днище по касательной к окружност м, центры которых лежат на вертикальной оси аппарата.4. The apparatus according to claim 1, differing from one another to the fact that the protruding elements are located on the bottom tangentially to the circles whose centers lie on the vertical axis of the apparatus. S 5S 5 Физ.1Phys. 1 Фиг.11 Фиг.FIG. Й/г. VTh / y V