Аппарат псевдоожиженного слоя Советский патент 1985 года по МПК F26B17/10 B01J8/24 F27B15/16 

/

/,

к

11 О СП

f м

2,0 ап

fput.l

2. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что, с целью повьппения экономичности, газораспределитель подключен к выхлопному патрубку при помощи нагнетателя.

3.Аппарат поп.1, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения энергозатрат при использовании псевдоожиженного слоя с большим гидравлическим сопротивлением, он дополнительно содержит газосборник, размещенный над перегородкой и подключенный к газораспределителю при помощи линии, снабженной фильтром и нагнетателем.

1. АППАРАТ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО слоя с регулируемым отводом тепла, содержащий корпус с газораспределительной решеткой и выхлопным патрубком и размещенные в слое по крайней мере одну провальную перегородку и теплообменник, отличающейся тем, что, с целью повышения надежности регулирования теплоотвода путем изменения расхода газа через перегородку, под последней в слое дополнительно установлен газораспределитель. (П

Изобретение относится к технике охлаждения (или нагревания) псевдоожиженного слоя в аппарате переменным тепловьщелением и мсясет быть применено в различных отраслях промышпенности. Целью изобретения является повышение надежности регулирования тепло отвода путем изменения расхода газа через перегородку. На фиг. 1 показана зависимость тер№1чёского сопротивления от расхода газа через провальную перегородку; на фиг. 2 - аппарат псевдоожиженного слоя, первый вариант; на фиг. 3 - то же, второй вариант; на фиг. 4 - то же, третий вариант. Площадь поперечного сечения аппа рата Sen, (фиг. 1) является величиной постоянной. Зависимость термического сопротивления R от расхода газа G через провальную перегородку получена при исследовании аппарата псевдоожиженного слоя с провальной горизон тальной перегородкой, состоящей из четырех перфорированных пластин. Тра фик показывает.(фиг. 1), что термическое сопротивление горизонтальной провальной перегородки обратно пропорционально расходу газа через неё Изменение термического сопротивления секциошфукщей перегородки изменяет температурный перепад между смежными секцияьш, что в свою очередь ведет к изменению теплоотвода из аппарата Напра1и1ение регулирования определяется исходя из распределения тепло обменных поверхностей и подводимого тепла (например в виде сжигаемого топлива) по секциям аппарата. Аппарат содержит 1, газораспределительную решетку 2, теплообменни 3, провальную перегородку 4, образующую секции 5 и 6, выхлопной патрубок 7, дополнительный газораспределитель 8, регулятор 9 расхода газа, нагнетатель 10, фильтр 11, газосборник 12. Аппарат (фиг. 2) работает следующим образом. Под газораспределительную решетку 2 подается газ, который ожижает слой насыпанных на нее твердых частиц. Тепло, вводиь1ое, например, сжиганием топлива в секции 5, отводится теплообменником 3, а отработанный газ - через выхлопной патрубок 7. Если возникла необходимость изменить теплоотвод из аппарата (например, .вследствие изменения необходимого потребителю тепла), изменяют расход газй через дополнительный газораспределитель 8 с помощью, регулятора 9, что приводит к изменению расхода газа через провальную перегородку 4, а следовательно, и к изменению ее термического сопротивления и теплоотвода из псевдоожиженного слоя. Если теплопроизводительность аппарата необходимо регулиров1ать в пшроком диапазоне, расход дополнительного газа должен варьироваться также в щироком диапазоне, т.е. его верхний предел будет сопоставлен с расходом газа, подаваемого под газораспределительную решетку. В этом случае использование в качестве дополнительного газа извне (холодного) нецелесообразно. Поэтому в аппарате предлагается выхлопной патрубок 7 соединить трубопроводом с регулятором 9 расхода га- . за через нагнетатель 10 (например, вентилятор) (фиг. 3).

31

Аппарат (фиг. 3) работает следующим образом.

Под газораспределительную решетку 2 подается газ, которьй ожижает слой твердых частиц. Тепло, вводимое, например, сжиганием топлива в секции 5, отводится теплообменником 3, а часть отработанного газа отводится через выхлопной патрубок 7. Другая часть отработанного газа нагнетателем 10 подается к регулятору 9 расхода газа в качестве дополнительного газа. Изменяя расход этого газа регулятором 9, меняем расход газа через провальную перегородку 4, что приводит к изменению ее термического сопротивления и теплоотвода из кипящего слоя.

Преимущество этого аппарата состоит в том, что в этом случае не снижается экономичность аппарата, поскольку не происходит разбавления рабочего газа дополлительным холодным.

В случаях, когда используемый в аппарате псевдоожиженньш слой обладает большим гидравлическим сопротивлением (например,-в случае псевдоожижения материала, имеющего частицы высокой плотности)., для проведения процесса предлагается следующий вариант (фиг. 4). В аппарате (фиг.2) установлен непосредственно над провальной перегородкой 4 газосборник 12, которьй соединен с регулятором 9 расхода газа через сепаратор твердых частиц, например возвратный фильтр 11 и нагнетатель 10. Газосборник 12 может быть трубой с большими отверстиями.

Аппарат (фиг. 4) работает следующим образом.

Под газораспределительную решетку 2 подается газ, который ожижает слой твердых частиц. Тепло, подводимое.

47054

например, путем сжигания топлива в секции 5, отводится теплообменником 3, а отработанньй газ - патрубком 7. В качестве дополнительного газа используется часть газа, отводимого из зоны слоя над провальной перегородкой 4 газосборником 12, которая очищается с помощью возвратного фильтра 11 от твердых частиц с помощью нагнетателя 10 подается через регулятор 9. расхода газа и дополнительньй газораспределитель 8 под провальную перегородку 4. Изменяя регулятором 9 расход через перегородку 4, меняют

5 термическое сопротивление этой перегородки.

Таким образом, дополнительньй газ продувается не через всю часть слоя, находящуюся над перегородкой, а только через провальную перегородку 4. В результате уменьшается энергия, необходимая на прокачку дополнительного газа нагнетателем 10.

Сепарация частиц фильтром 11 усложняет конструкцию аппарата. Кроме того, фильтры обычно обладают значительным гидродинамическимсопротивлением, что приводит к увеличению энергозатрат на прокачку дополнительного газа. Исходя

Q из этого, аппарат (фиг. 4) предполагается применять в тех случаях, когда гидродинамическое сопротивление слоя значительно больше (более чем в 10 раз), чем гидродинамическое сопротив ление фильтра, В противном случае необходимо применять аппараты, представленные на фиг. 2 и 3.

Рассмотренные варианты конструкций аппаратов дают возможность регулироQ вать не только теплоотвод из аппарата псевдоожиженного слоя, но и температурньй профиль слоя по высоте, так как именно изменение температурного профиля кипящего слоя по высоте при- водит к изменению теплоотвода из аппарата,

EfEzSE

Г ГМГЧ ИГЧ1|

I f f /

f t t

ft fit

8

Ш

/

Фut.г

ФигЗ

//