Способ охлаждения зернистого материала Советский патент 1987 года по МПК F27B7/38 

Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам охлаждения зернистых материалов, и может быть использовано для охлажде- ниявзернистых материалов в химической и других областях промышленности. например цветной и горной металлургии

Цель изобретения - интенсификация процесса охлаждения.

На фиг. 1 показана схема движения потока воздуха и материала; на фиг.2 график зависимости температуры слоя материала по длине рабочего пространства, по известному способу - кри- вая и , по предлагаемому - кривая 6; на фиг. 3 - график зависимости конечной температуры материала от расхода воздуха в зоне разгрузки.

Горячий материал из питателя че- рез загрузочное устройство 1 поступает на газораспределительную решетку 2. Поток воздуха 65 - 70% от общего его расхода, подаваемый через отверстия решетки 2 из камеры 3, приводит слой материала в псевдоожиженное состояние, в котором частицы охлаждае- iMoro материала имеют незначительные перемещения по длине решетки. Высота такого слоя невелика, ожижающий агент относительно равномерно распределен по сечению слоя, фильтруясь через него без образования пузырей, каналов и т.п. В результате интенсивного взаимодействия слоя материала с пото- ком охлаждающего воздуха, идущего через отверстия решетки 2, материал охлаждается. Разгружаясь с решетки 2, материал, встречая поток воздуха, движущийся через зону 4 разгрузки, в количестве 30-35% от общего расхода вовлекается в вихрь 5, который распределяет материал на два потока; часть материала выпадает снова на решетку 2, по которой продолжает свое движение к зоне 4 разгрузки, а другая часть отрабатывается потоком воздуха на стенку аппарата, двигается по ней и, встречая поток воздуха, идущего через зону 4 разгрузки, со ско- ростью вьшге скорости витания частиц обрабатываемого материала в 1,1-1,2 раза, накапливается над этой зоной, образуя накопление 6, которое интенсивно продувается потоком воздуха, что значительно понижает температуру слоя материала в зоне его разгрузки (кривые аи 6, фиг. 2). В определенный момент времени при превьшении

g

0

5

0 5 0 5 о 5 ,,

5

веса слоя накопления силы сопротивления потока воздуха, идущего через зону 4 разгрузки, слой накопления частично перекрывает сечение зоны 4

разгрузки, что вызывает незначительное увеличение скорости потока в зтой зоне,В результате зтого движение, частиц материала в слое накопления и потока воздуха, идущего через зону 4 разгрузки, имеет пульсирующий характер, что повьш1ает интенсивность контакта фаз, а соответст- . венно, и коэффициент теплоотдачи материала в слое накопления по сравнению с частицами, которые равномерно омываются охлаждающим воздухом во взвешенном слое. Охлажденный материал из слоя выводится через разгрузочный канал 7. В результате такого движения потоков материала и охлаж- воздуха повьш1ается интенсивность процесса охлаждения, что позволяет снизить время обработки ма- териала и габариты охладителя.

Пример. Зернистый материал, гранулированный суперфосфат фракций 1-2 мм в количестве 100 кг/ч загружают в рабочее пространство аппарата. Материал интенсивно взаимодействует с потоком охлаждающего воздуха, подаваемого под поверхность газораспределительной решетки, в количестве 19,7-21,2 м /ч со скоростью

равной (1,5 - 2) , где критическая скорость начала пСевдоожи- жения, что составляет 65-70% от общего расхода охлаждающего воздуха, подаваемого на охлаждение. Разгружаясь с газораспределительной решетки, материал интенсивно контактирует с потоком охлаждающего воздуха, движущимся через зону разгрузки, с расходом .9,1-10,6 со скоростью, равной 5,8 м/с, что обуславливает значительное снижение температуры материала. Длина зоны разгрузки составляет 15- 20% длины рабочей зоны, что Соответствует наиболее низким значениям конечной температуры материала. Повышение конечной температуры материала при превьшгении и уменьшении указанных пределов длины зоны разгрузки объясняется недостаточным контактом слоя материала с потоком воздуха и недостаточным временем взаимодействия в месте разгрузки, материала с наклонной газораспределительной решетки.

В .результате местного увеличения скорости воздушного потока в зоне рагрузочного участка газораспределительной решетки материал интенсивно взаимодействует с потоком воздуха, 1то, как показывают экспериментальные данные, позволяет значительно снизить температуру слоя материала в этой зоне (фиг. 2, кривая 2) по сравнению со слоем, взвешенным потоком воздуха на газораспределительной решетке (фиг.2, кривая 1). Это по- вьшает долю тепла, отнятого воздухом на 15-25%. При увеличении расхода охлаждающего воздуха вьше Оказанного предела, происходит разрушение структуры слоя материала, а при уменьшении материал недостаточно интенсивно взаимодействует с потоком охлаждающего воздуха.

При подаче воздуха со скоростью, превьш1ающей скорость витания частиц обрабатываемого материала в 1,1-1,2 раза, в рабочем пространстве над свободной зоной реализуется режим

0

5

0

5

взвешенного слоя, материал в котором интенсивно циркулирует.

Предлагаемый способ позволяет значительно снизить время обработки материала, энергозатраты на проведение процесса охлаждения, а также уменьшить габариты охладителя.

Формула изобретения

Способ охлаждения зернистого материала во взвешенном слое на наклонной газораспределительной решет- , ке путем дифференциальной подачи воз- под решетку в зону загрузки и выгрузки с различной скоростью, от-, личающийся тем, что, с целью интенсификации процессов охлаждения, р зону разгрузки материала воздух подают одним потоком в количестве 30 - 35% от общего расхода воздуха при скорости подачи, превышающей скорость витания частиц материала в 1,1 - 1,2 раза.

Изобретение относится к холодильной технике и может быть использовано в химической и других областях промьшшенности. Изобретение позволя0 °0 « S% V/ - -b So о 1с //о о « i c ;%g ;s7- i Охла/кденн1г1и материал ет интенсифицировать процесс охлаждения зернистых материалов. Горячий материал поступает на газораспределительную решетку 2. Поток воздуха

50

0,1 о.г 0.3 о.ч

Фиг.г

0.6 tnp.t

90 80

70 60 50 4Q 30

W

25 30

35 0 «5

Фиг.з

Составитель Т.Губарева- Редактор Н, Гунько Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 5248/38 Тираж 543Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

50 55 60 а.,%