Опорно-распределительная решетка печи с псевдоожиженным слоем Советский патент 1984 года по МПК F27B15/10 

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для проведения процессов высокотемпературной обработки твердых частиц в псевдоожиженном слое, например, для разложения солей.

Известна опорно-распределительна решетка из стандартного огнеупорног кирпича и фасонных огнеупорных блоков снабженных сквозными вертикальными отверстиями для прохода газа, выполненная в виде чередующихся параллельных рядов арок с верхней горизонтальной поверхностью ClТИзвестная решетка трудоемка в изготовлении, так как требует предварительного изготовления фасонных блоков и тески кирпичей для выполнения арок с плоской верхней поверхностью. Кроме того, недостатком провальных решеток является забивка отверстий из-за попадания в них обрабатываемого материала при остановках аппарата.

Наиболее близкой по технической сущности и достизгаемому эффекту к изобретению является опорно-распределительная решетка печи с псевдоожиженным слоем, выполненная из стандартного клинового кирпича, выложенного в виде ряда параллельных арок с зазорами между ними, и огнеупорного материала (бетона), заполняющего зазоры между арками и пространство над ними с образованием плоской верхней горизонтальной поверхности решетки, причем в огнеупорном материале выполнены сквозные вертикальные отверстия для прохода газа С2 .

Недостатками известной решетки являются возможность образования сквозных трещин в монолитной плй..те решетки из-за различного теплового расширения бетона и кирпича, труд-, ности в обеспечении равномерной газораздачи в случае выполнения отверстий с шагом и диаметром, отличающимися от оптимальных, забивка отверстий решетки при остановках аппарата, особенно при обработке слеживающихся материалов, невозможность изменения гидравлического сопротивления решетки при зксплуатации, если в этом возникает производственная необходимость.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение трудеемкости изготовления.

Указанная цель достигается тем, что в опорно-параллельной решетке печи с псевдоожиженным слоем, содержащей ряд параллельных арок из клинового кирпича, слой засыпки поверх них из огнеупорного материала и щелевые отверстия между кирпичами соседних арок, кирпичи каждой арки расположены поочередно прилегающими к кирпичам соседней арки и отстоящими от них на ширину щелевого отверстин.

Щелевые отверстия между кирпичуми соседних арок выполнены с шириной, уменьшающейся Б направлении движения потока газа под решеткой, а верхняя поверхность слоя засыпки выполнена с уклоном в противоположном направлении.

При этом слой засыпки выполнен в центре из мелких, а по периферии из крупных частиц огнеупорного материала.

На фиг. 1 изображена опорнопараллельная решетка, продольный разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 поперечный разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1, вид сверху на ряд параллельных арок без слоя засыпки.

Опорно-распределительная решетка 1 печи с псевдоожиженным слоем 2 является комбинированной и содержит несущую конструкцию, выполненную в виде ряда параллельных арок 3 из стандартного клинового кирпича 4, например, с размерами 230-113-65 мм и слой засыпки 5 из огеупорнЬго материала, йапример из боя керамических колец Рашига 50-50-10.

Опорно-распределительная решетка размещена в печи призматической формы, футерованной изнутри огнеупором 6, и раздел-яет газораздающую 7 и рабочую 8 камеры печи.

В рабочей камере 8 над решеткой расположен псевдоожиженный слой обрабатываемого в печи материала, в газораздающей камере 7 происходит распределение газа по сечению решетки при предпочтительной подаче газа в нее с торцовой стороны печи под опорно-распределительную решетку.

Арки 3 установлены параллельно в ряд по длине печи, примыкая друг к другу, причем крайние арки примыкают к футеровке б.

Каждая арка 3 выполнена из ряда клиновых кирпичей 4, установленных враспор и насухо, т.е. без применения связующих материалов, что позволяет компенсировать тепловое расширение кирпичей и футеровки при работе и обеспечить надежную работу несущей конструкции решетки.

ч .

Все арки-3 опираются своими крайними кирпичамина пятовые кирпичи, размещенные горизонтально в футеровке 6 печи. Для прохода газа через несущую конструкцию решётки служат щелевые отверстия 9, выполненные в ней при кладке путем переменного смещения кирпичей от плоскости симметрии арок при кладке, что исключает трудоемкую операцию тески кирпичей при кладке сплошного свода из кирпичей. Наименее трудоемкой является клад несущей конструкции с применением двух видов арок, чередующихся друг с другом и отличающихся друг от друга габаритной шириной. Первый вид арки - обычная арка с укладкой кирпичей в ряд с шириной, равной ширине применяемого кирпича, второй с габаритной шириной, превышающей ширину кирпича на ширину щелевого отверстия 9. Второй вид арки может быть получен njpH кладке с попеременным смещением кирпичей в арке вправо и влево от плоскости ее симметрии на половину ширины щелевого отверстия. . . При выполнении ряда арок вплотну друг к другу с попеременным чередованием обоих видов арок в несущей конструкции будут образованы щелевы отверстия 9 прямоугольной формы, размещенные в.шахматном порядке. Число отверстий при переменном смещении кирпичей в арке примерно в два раза меньше числа всех кирпичей составляющих несущую конструкцию. При длине щели 55 мм и постоянно ширине щели 5 мм для площади проход ного сечения несущей конс1рукции составляет 2%. Для обеспечейия равномерной раздачи газа по длине реше ки в первом приближении (особенно при больших габаритах печи) щелевые отверстия в несущей конструкции могут быть выполнены переменной шир ны с уменьшением ширины щелевых отверстий 9 по длине решетки в направлении движения потока газа под решеткой, т.е. по направлению от места ввода теплоносителя в торцово стенке к противоположной стенке печ На несущей конструкции из параллельных арок размещен слой засыпки 5, обеспечивающий беспровальную работу опорно-распределительной решет и выравнивание потока газа по ширине и в определенной степени по длин опорно-распределительной решетки 1. Необходимость выравнивания газового потока по ширине решетки вытекает из применения в несущей конструкции решетки арочных сводов 3 из , целого кирпича, при которых высота слоя засыпки получается неодинаковой по ширине решетки, так как в середине .арки высота слоя будет меньше, чем по краям, что может вызвать, образование застойных зон в псевдоожиженном слое при применении слоя засыпки с одинаковым размером частиц из-за различного гидравличес кого- сопротивления центральных и .периферийных участков, решетки. Дл.я выравнивания гидравлического сопротивления по ширине решетки применен слой засыпки из двух фракций керамического материала, например боя колец Рашига. Частицы крупной фракции имеют неправильную форму полу- . колец, а частицы мелкой фракции примерно 1/4-1/8 кольца, получаемой при дроблении колец на части. Мелкая фракция огнеупорного материала составляет часть слоя засыпки, расположенной над серединой арок, а крупная фракция - по краям арок по обе стороны от мелкой фракции, причем верхняя поверхность слоя засыпки выполнена выровненной. При необходимости выравнить распределение- потока газа по длине: решетки при отклонении в распределении газа при уже существующем распределении с помощью щелевых отверстий возможно плавное изменение fciacпределения потока газа .с помощью выполнения верхней поверхности слоя засыпки под углом к горизонтали, с уклоном в направлении, противоположном движению потока газа. Угол уклона должен быть небольшим в интервале 2-5°, но это вполне достаточно для компенсации неравномерности распределения газа, осуществляемой щелевыми отверстиями. Опорно-распределительная решетка п печи с псевдоожиженным слоем работает следующим образом. Газ (теплоноситель), поступающий в газораздающую камеру печи, движется вдоль нее, одновременно распределяясь по длине и ширине опор.нораспределительной решетки, проходит решетку в направлении снизу,вверх и приводит обрабатываемый материал, находящийся на решетке, в псевдоожиженное состояние. При прохождении опорно-распределительной решетки газ сначала поступает в щелевые отверстия несущей конструкции между кирттичами соседних арок, проходит их и поступает снизу в слой засыпки, где перераспределяется и мелкими струями выходит из нее в слой обрабатываемого материала. Во время остановок материал опускается на слой засыпки и защерживается на ней, не просыпаясь через слой. , Предлагаемая опорно-распределительная решетка печи с псевдоожиженным слоем позволит отказаться от применения огнеупорных материалов из бетона, исключить трудоемкую операцию тески кирпичей, обеспечить равномерную раздачу газа по сечению решетки, исключить провал материала и забивку отверстий решетки.

1. ОПОРНО-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА ПЕЧИ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ, содержащая ряд параллельных арок из клинового кирпича, слой засыпки поверх них из огнеупорного материала и щелевые отверстия между кирпичами соседних, арок, отличающ аяс я тем, что, с целью упрощения кон «ttjji.;I струкции и снижения трудоемкости изготовления, кирпичи каждой арки расположены поочередно прилегающими к кирпичам соседней арки иотстоящими от них на ширину щелевого отверстия . 2.Решетка печи по п. 1, о т л ичающаяся тем, что,, с целью повышения равномерности газоотдачи по длине решетки, щелевые отверстия между кирпичами соседних арок выполнены с шириной, уменьшающейся в направлении движения потока газа под решеткой, а верхняя поверхность слоя засыпки выполнена с уклоном в противоположном направлении. 3.Решетка печи по п. 1 и-2, отличающаяся тем, что слой засыпки в центре выполнена из мелких, а по периферии - из крупных частиц огнеупорного материала. О о 00