Способ определения минимального времени пребывания материала в кипящем слое Советский патент 1983 года по МПК F27B15/00 

Изобретение.относится к технике псевдоожижения, а именно к способам определения времени пребывания материала в псевдоожиженном (кипящем) слое,и может быть использовано при изучении работы промышленных известково-обжигательных печей кипящего слоя.

Известен способ определения времени пребывания материала в кипящем слое, заключающийся в применении порции обрабатываемого материала, покрытого красящим веществом, введение которого в работающий аппарат имеющий загрузку исходного и выгрузку обработанного материала, позволяет визуально различать частицы порци в их общей массе. Начало загрузки мечвгных частиц является отметкой времени опыта. На выгрузке аппарата отбирадат ряд проб материала, в которых рассчитывают, долю меченых частиц В течение всего опыта выдерживают постоянным аэродинамический и тепловой режимы работы слоя путем регулирования расхода воздуха и поддержания на постоянном уровне его температуры. По полученным данным строят кривую плотность распределения частиц по времени пребывания - время, по которой определяют минимальное время пребывания материала в слое и производят расчет средней степени обработки материала ГОК недостаткам способа относится то, что проведение его на промышленной печи требует разового ввода в слой порции меченых частиц в течение короткого промежутка времени, не превышающего 101 величины среднего времени пребывания материала в слое, а получение достоверных результатов возможно в том случае, если масса введенных частиц составляет не менее 10 массы слоя. Соблюдение этих условий нарушает аэродинамический -и тепловой режимы работы слоя, искажая полученные результаты, и требует сооружения специальных устройств по вводу порции меченых частиц,Другим недостатком способа является трудность в нанесении износостойкого покрытия на большую (несколько сотен килограмм) массу материала.

Известен способ определения минимального времени пребывания материала в кипящем слое, включающий

I загрузку и выгрузку материала, отбор проб, выдерживание во времени заданного режима работы слоя, построение тарировочной кривой с последу- / 5 ющим расчетом минимального времени пребывания материала fzj. В работающий аппарат совместно с загружаемым материалом вводится порция меченых, частиц, представляющих собой

0 модифицированный материал слоя, например отличающийся магнитными свойствами при наличии практически одинаковых прочих показателей: удельного веса, размера частиц и т.п.

5 Начало загрузки меченых частиц является отметкой начала опыта. На выгрузке аппарата отбираются ряд проб, в которых определяют долю меченых частиц, В течение всего времени опыта выдерживают постоянными аэродинамический и тепловой режимы его работы путем регулирования расхода сжижакицей среды и поддержания на постоянном уровне ее температуры.

5 .По полученным данным строят кривую плотность распределения частиц по времейи пребывания - время, по которой определяют минимальное время .пребывания материала в слое и производят расчет средней степени обработки материала.

Недостатками описанного способа являются необходимость разового I ввода в слой порции не менее 10 массы слоя меченых частиц в течение короткого промежутк а времени, не превьииающей 10% величины среднего времени пребывания материала в слое,, что нарушает аэродинамический и тепловой режим работы слоя и искажает получаемые результаты, необходимость сооружения специальных устройств по вводу меченых частиц в слой, а также трудности в получении порции меченых частиц. Так, при применении способа к условиям известковообжигательной печи кипящего слоя в качестве меченых частиц следует применять доломитизированный известняк либо .Опытную партию этого материала следует получать в тех же условиях, в которых получают основной материал - известняк (дробление и рассев в одинаковых условиях). Соблюдение этого требования обеспечивает равенство коэ.ффициента формы и среднего диаметра основного и меченого материалов. Цель изобретения - снижение трудоемкости определения минимального времени .и повышения его точнбсти,, Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения ми нимального времени пребывания материала в кипящем слое, включающему загрузку и выгрузку материала, выдерживание во времени заданного режима работы слоя, отбор проб, постр ение тарировочжэй кривой с последующим расчетом минимального времени пребывания материала, одновременно прекращают загрузку и выгрузку материала и по истечении времени, необходимого для обработки максимальной частицы в слое, возобновляют загрузку и выгрузку материала с оД повременным отбором проб материала. Таким образом, исключается применение порции меченых частиц. Их функцию выполняет основной обжигаемый материал. Это существенно умен шает трудоемкость предлагаемого спо соба в результате исключения операц получения порции меченых частиц и сооружения устройств для ввода ее в слой. Применение только основного обжигаемого материала позволяет избежать нарушений aэpo нaмичecкoгo и теплового режимов работы слоя, по скольку фактор влияния различных фи зико-химических свойств вновь вводи мого материала полностью отсутствует. Это повышает точность замера ис комого параметра, .Повышение точност замера обусловливает также отсутствие изменения технологии обжига (во можность подачи в слой большего или меньшего количества материала по сравнению с его нормальной работой) Кроме того, все замеры проводят ст дартной аппаратурой, устанавливаемой на каждой работающей печи без применения специальной, дополнитель ной аппаратуры. П р и м.е р. При производительности печи, равной 60 т/сут и обжиг в ней известняка средним диаметром 9,9 мм, а максимальным диаметром 15 мм, температура в слое зоны обжи га равна , сопротивление слоя в ней 800 мм вод.ст. Расход воздуха на печь составляет 20 тыс. им /ч, природного газа - 1080 . Расход воздуха поддерживают системой ;автоматического регулирования. ТемIпературу слоя сохраняют на заданном уровне системой автоматического регулирования путем изменения расход; газообразного топлива. При указанных параметрах работы печи одновременно прекращают подачу известнйка в зону обжига за счет дистанционного перекрытия клапана переточного устройства зоны подогрева I, перекрытия клапана переточного устрой- . ства зоны подогрева (1 и перекрытия дросселя на воздуховоде, подающем воздух в гидрозатвор, что прекращает выдачу материала из зоны обжига. этом расход воздуха на процесс снижения остается неизменным и поддерживается системой автоматичес Ого регулирования. Температура слоя в зоне обжига сохраняется на уровне за счет снижения расхода природного газа. Одновременно прекращают загрузку материала в зоны подогрева. По истечении 15 мин, в течение которых весь материал слоя зоны обжига, в том числе частицы максимального размера, будет обожжен на 100, в зону обжига подают материал из зоны подогрева I за счет открытия клапана переточного устройства зоны и осуществляют выгрузку из нее извести за счет подачи воздуха на гидрозатвор. Одновременно подают известняк в зоны подогрева. На выгрузке из печи начинают отбирать пробы извести для определения в них содержания окиси кальция. Первую пробу отбирают непосредственно лосле начала выгрузки, последнюю через б5 мин. Продолжительность отбора проб определяется средним временем пребывания материала в слое. По полученным данным строят кривую содержания СаО в пробе материала - время. Первый перелом кривой определяет минимальное время пребывания материала в слое. После начала выгрузки материала из зоны обжига содержание СаО в пробах соответствует 100 -ному обжигу и составляет Эб%. Такое содержание окиси кальция в пробах будет наблюдаться до тех пор, пока первые частицы, загруженные в слой и проходящие его за счет перемешивания материала, не поступят к выгрузке, обеспечивая снижение в пробах содержания СаО. Это происходит вследствие того, что время пребывания материала в слое этих частиц меньше необходимого для обжига. Указанный процессе будет происходить

до тех flop, пенса в зоне обжига не установится кваэистационарный режим и на выходе из нее будет получена известь, качество которой соответствует среднему времени П1)ебывания частиц в слое и по содержанию окиси кальция составляет 92% Этот момент примерно соответствует времени, равному среднему времени пребывания материала в слое. Первый перелом кривой определит искомый параметр

минимальное время пребывания материала в слое,

Применение предлагаемого способа для проведения исследований известково-обжигательных печей КС обеспечивает снижение затрат на эксперимент, поскольку отсутствует необходимость сооружения дополнительных устройств по вводу меченого материала в слой, приобретения и подготовки партии указанного материала.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИНИИАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ МАТЕРИАЛА В КИПЯЩЕМ CJK}E включающий загрузку и выгрузку материала, выдерживание во времени заданного режима работы слоя, отбор проб, построение rapwpoвочной кривой с последующим расчетом минимал1хмого времени пребывания материала, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости определения минимального времени и прш4шенмя точности, перед отбором проб одновременно прекращают загрузку и выгрузку и по истечении времени , необходимого для обработки максимальной частицы « в слое возобновляют загрузку и выгрузку с одновременным отбором проб материала.