ГАЗОПОДВОДЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1997 года по МПК F27B15/10 F23C11/02 B01J8/44 

Изобретение относится к оборудованию для обработки и транспортировки сыпучего материала в аппаратах кипящего слоя с направленным перемещением материала в пневможелобах, и может быть использовано в оборудовании цветной металлургии, а также в химической промышленности и производстве стройматериалов.

Известно газоподводящее устройство [1] содержащее колпачок и ниппель, выполненные в виде чашеобразных деталей, надетых одна на другую и образующих по линии их примыкания выпускное отверстие в виде кольцевого зазора (кольцевой щели), размер которого устанавливается при помощи регулируемого механизма.

Недостатком устройства при его применении в аппарате кипящего слоя с направленным перемещением материала является кольцевая конфигурация зазора, из которого подводимый сжижающий агент (например, воздух) поступает в аппарат во все стороны одинаково (по кольцу), не создавая в аппарате кипящего слоя или пневможелобе направленного движения поступающего агента и, следовательно, транспортируемого материала.

Кроме того, недостатком устройства является сложность изготовления, выверки и эксплуатации этого устройства, что затрудняет его использование.

Известно также газоподводящее устройство, включающее колпачок с входным и выпускным отверстиями, выполненными в боковой стенке колпачка [2]
Однако, известное устройство также не обеспечивает направленного перемещения материала в аппарате кипящего слоя или пневможелобе.

Техническая задача изобретения заключается в повышении надежности и улучшении аэродинамики истечения ожижающего агента из колпачков, а также в упрощении их конструкции.

Поставленная задача решается за счет того, что в газоподводящем устройстве, состоящем из колпачка с входным отверстием и выпускным отверстием, выполненным в боковой стенке колпачка, колпачок снабжен козырьком, расположенным над выпускным отверстием, причем козырек имеет боковые стенки. Ось выпускного отверстия направлена под углом / α / к продольной оси колпачка. Выпускное отверстие может быть выполнено в виде щели.

На фиг. 1 изображено газоподводящее устройство в разрезе. На фиг. 2 изображен разрез А-А на фиг. 1. На фиг. 3 изображен колпачок с наклонным расположением оси выпускного отверстия по отношению к продольной оси колпачка. На фиг. 4 изображен вариант колпачка с размещением козырька под выпуклым отверстием.

Газоподводящее устройство, состоящее из колпачка 1 с входным 2 и выпускным 3 отверстиями. Ось отверстия 3 направлена под углом / a / к продольной оси 4 колпачка 1. Отверстие 3 выполнено с размерами D x L, с осью расположенной поперечно к образующим 5 стенки колпачка 1. Колпачок 1 закреплен непосредственно к газораспределительной решетке 6 по оси ее отверстий 7 или к ниппелю 8. Колпачок 1 снабжен козырьком 9, один конец которого введен внутрь отверстия. Козырек расположен в верхней части отверстия, а его боковые стенки направлены от него к нижней части отверстия.

Газоподводящее устройство работает следующим образом. Колпачки 1 закрепляют соосно к отверстиям 7 решетки 6 аппарата кипящего слоя или к ниппелям 8 решетки 6. В отверстие 2 колпачков 1 подводят ожижающий агент, который через отверстие 3 поступает в кипящий слой в виде струи, например, прямоугольного сечения (с размерами D x L), направление и конфигурация которой первоначально формируется за счет размеров, угла наклона и формы (овальной или прямоугольной) щелеобразного отверстия. Наличие козырька 9 позволяет сохранить направление, а также частично конфигурацию струи ожижающего агента по всей длине козырька за счет наличия боковых стенок 10. За счет открытой нижней части козырька 9 струя ожижающего агента отклоняется вниз к решетке 6, омывает поверхность решетки, не давая осесть на нее обрабатываемому материалу.

Для того, чтобы усилить эффект омывания решетки, ось отверстия 3 ориентируют под углом 30^°≅α≅90^°. При углах α<30^° практически отсутствует горизонтальная составляющая скорости движения струи ожижающего агента, выходящей из отверстия 3, от которой зависит горизонтальное перемещение ожижающего агента и материала в кипящем слое в аппаратах с направленным движением слоя.

При углах α>90^° резко снижается эффект горизонтального перемещения ожижающего агента и материала в кипящем слое и омывания решетки.

Оптимальными углами α являются углы α = 60-80^° для аппаратов с направленным движением кипящего слоя.

Кроме того, при остановке аппарата кипящего слоя наличие козырька с боковыми стенками не позволяет обрабатываемому в кипящем слое материалу просыпаться через отверстие 3 под решетку 6.

Для этого угол β (угол между крайними точками козырька и точками пересечения нижней плоскости отверстия с образующими внутренней поверхности колпачка) выполняют менее динамического угла естественного откоса обрабатываемого в кипящем слое материала. Обычно этот угол30^o. Исходя из этого параметра (а также исходя из расстояния между колпачками), выбирают длину выступающей части козырька.

Размер L выбирают исходя из необходимой скорости струи ожижающего агента и ширины зоны влияния струи, выходящей из отверстия 3, на перемещение материала.

Максимальное значение L равно внутреннему диаметру отверстия 2.

Наличие козырька позволит уменьшить угол b без увеличения толщины стенки колпачка; то есть уменьшить объем работы при обработке, удешевить изготовление и повысить надежность работы колпачка за счет исключения провала материала под решетку.

Выполнение отверстия с размерами D x L вместо цилиндрического отверстия диаметров D позволяет уменьшить количество колпачков на решетке при сохранении ее "живого сечения, то есть уменьшить металлоемкость и стоимость изготовления.

Использование: устройство относится к оборудованию для обработки и транспортировки сыпучего материала в аппаратах кипящего слоя с направленным перемещением материала и в пневможелобах используемых в цветной металлургии, а также химической промышленности и производстве стройматериалов. Сущность: газоподводящее устройство состоит из колпачка с входным отверстием и щелеобразным выпускным отверстием, ось которого расположена под углом к продольной оси колпачка, поперечно к образующим стенки колпачка, крепится на газоподводящей решетке соосно отверстиям или на ниппели. Над выпускным отверстием расположен козырек, имеющий боковые стенки. Конструкция дает возможность упростить и удешевить изготовление устройства. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Газоподводящее устройство, состоящее из колпачка с входным отверстием и выпускным отверстием, выполненным в боковой стенке колпачка, отличающееся тем, что колпачок газоподводящего устройства выполнен с расположенным над выпускным отверстием козырьком, имеющим боковые стенки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпускное отверстие выполнено в виде щели.