Питатель Советский патент 1990 года по МПК B01J4/00 

Изобретение относится к устройствам для загрузки дисперсных материалов и мо жет быть использовано в лабораторных i, пилотных установках для подачи твердом теплоносителя с температурой 250 1000 для проведения тепломассообменных процес сов

Целью изобретения является упрошенш конструкции, повышение надежности рабо ты в условиях высоких температур умень шение тепловых потерь

На чертеже изображено предлагаемо строиство

Лабораторный питатель состоит и i ни линдра 1 для транспортирования материя та с входным окном 2 и выходными окнами и буртиками 4, толкателя 5 с ш,йб v сильфона 7, установленного на реактора 8 и привода 9

Питатель работает следующим образоу

Сыпучий материал поступает в цилиндр 1 чере входное окно 2 из бункера (не по казан) и при неподвижном толкателе 5 образует KOHVC, так что края этою конуса не достигают выходных окон 3 и поступление (просыпание) материата в реактор отсутствует, чему способствует также наличие бур

тиков 4 При вктюченин ар (вода Q ToiKniwib 5 совершает чозвратго-мостх нательное дви жение и сдвигает шайл й 6 СЫПУЧИЙ ма- т(1риал к выходным очнам 3, освобо/k 1.ня место для поступления новых порций материала Материал поступает в корпус реак iopd .iepe окна 3 Сильфон 7 терметизиру ei вслвратно-поступзте (.ное авижение тол к т те i я

1ыование предл т.аемою устроисг.-ча позволяет обеспечить плавное регулирование прои н .итель нос. и nnidi -iH путем измене ния ч it-го1 : во-ttipaiHo пос нательного 1ВИН- иия а 1акже v TV пегГчатое регулчро- аачи прои IBOтигельносги изменением ам- тигу i перемещения тотлателя и размера и id и бы h

Г1)осТ)| конструкции питателя и его техьоло ичносiь (отсутствие необходимости высокоточной обработки сопрягаемых деталей) позволяют широко применять ею в лабораторной практике Малые размеры питателя по ню ля ют встраивать его BHyrpt (ге;1ломасс(ч)бменныч аппаратов, реакторов) уменьшая тем самым тепловые потери

В СИЛУ того, что перемещение аисперс ного материала юлка гелем пропс ходит вето л

Сл

со

СП

о

рону близко расположенной свободной по верхности конуса, а зазор между шайбой и внутренней поверхностью обеспечивает отсутствие сводообразования, усилие на перемещение толкателя не велико и отпадает необходимость в приводе большой мощности, за 20 часов работы питателя не наблюда лось заклинивания, не было визуально наблюдаемой эрозии толкателя и шайбы при температчре твердого теплоносителя до 80(ГС

Предложенная конструкция питателя поз воляет разместить цилиндр внутри реакто ра, что снижает тепловые потери

В известных поршневых питателях ци линдр имеет одно разгрузочное окно и материал перемещается толкателем в одном направлении от входного окна к выходному при одном направлении хода поршня В предложенной конструкции выгрузка материала в реактор осуществляется через два окна при обоих ходах толкателя, те более равномерно (как во времени, так и по сечению реактора), а также отсутствует за стойная зона, где может задерживаться некоторое количество материала Поскольку материал высыпается при движении тол катепя в обе стороны, снижается возможность заклинивания, те повышается на 1ежность работы устройства Длина ци линдра выбрана в диапазоне 1 - 2 от внут реннего диаметра цилиндра исходя из еле дующих соображений Для различных сып чич материалов угол естественного откоса составляет 30-50°, таким образом, мате риал, поступая во входное окно, при не подвижном толкателе образует конус, который должен помещаться внутри цилиндра для транспортирования материала Длина цилиндра должна быть такова, чтобы обес печивалось отсутствие просыпания матери ала при неподвижном толкателе даже при вибрации устройства в процессе эксплуатации или горизонтальной установке цилиндра

Для разных материалов в зависимости от угла естественного откоса расстояние от кромки входною загрузочного окна до выходного должно составлять 1-2 внутренне го диаметра цилиндра Длина цилиндра, при которой указанное расстояние превышает 2 диаметра цилиндра, нецелесообразна из за возможного самозапирания сыпучего материала в канале цилиндра На краях выходных отверстий предусмотрен буртик высотой (0,2- 0,5 диаметров частиц - для надежного обеспечения отсутствия самопросыпания материала при незначительном нарушении горизонтальности установки пи тателя или вибрации аппарата при эксплуатации

Указанные пределы высоты буртика подтверждаются результатами опытных проверок, приведенными в таблице (d - диаметр частиц)

Величина Ьур- тика

Результаты наблюдения

Буртикотсутст- вуе г

U, 1d

О,Ad

0,чd

U,bd

0,od

Самопроизвольное просыпаниеTo же

Просыпания нет Просыпания нет

Частицы нижнего слоя не могут преодолеть буртик, задерживаются

Третий признак - выполнение толка теля в виде стержня с шайбой, ус янов ленной на его торце перпендикуляр -, оси стержня, диаметром, обеспечивающим шзор между шайбой и внутренней стенкой ци линдра, равной 3-10 диаметрам частиц В известных поршневых питателях толкатель выполнен в виде поршня, прилета ние которого к внутренней поверхности цилиндра обеспечивает герметичность Отличием является выполнение толкателя в виде стержня с шайбой При этом устраняется возможность заклинивания поршня - зазор 3- 10 диаметров частиц препятствует воз можности свободообразования Зазор менее

3диаметров частиц неприемлем по условиям сводообразования и заклинивания, а более 10 диаметров - падает производительность,

пропорциональная площади шайбы, и для обеспечения нужного расхода сыпучего материала требовалось бы увеличение га баритов питателя

Пример На лабораторной установке по полукоксованию угля с твердым теплоноси телем питатель использовался для подачи твердого теплоносителя речного песка (диа метр частиц мм, насыпная плот ность 1500 кг/м ) в реактор Размеры пи

тателя следующие диаметр цилиндра 23 мм, диаметр входного окна 16 .мм, высота бур тика 1 мм, стержень толкателя диаметром

4мм, шайба диаметром 8 мм Частота возвратно-поступательного движения толкателя 0,3-3 Гц, ход 18 мм Температура 750

800°С При указанных условиях питатель обеспечивал производительность 2- 20 кг/ч

Формула изобретения

Питатель, содержащий цилиндр для

транспортирования материала в корпус реактора, толкатель, расположенный внутри цилиндра, окно загрузки материала, окно

выгрузки материала, расположенное с торца цилиндра, и уплотнитель для герметизации цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы в условиях высоких температур, уменьшения потери теп ла и упрощения конструкции, цилиндр вы полней с дополнительным окном выгрузки материала, расположенным с другого торца, окна загрузки расположены симметрично

на расстоянии от кромок окна выгрузки, равном 1-2 диаметрам цилиндра, при этом цилиндр размещен внутри корпуса реактора, окна выгрузки выполнены с буртиками толкатель выполнен в виде стержня с шай бой, установленной на торце перпендикуляр но оси стержня, а уплотнитель выполнен в виде сильфона, установленного на корп се реактора

Изобретение относится к устройствам для загрузки дисперсных материалов. Целью изобретения является уменьшение тепловых потерь, повышение надежности работы в условиях высоких температур и упрощение конструкции. Питатель состоит из цилиндра с входным и двумя выходными окнами для выгрузки материала, размещенного внутри корпуса реактора, и толкателя, совершающего возвратно-поступательное движение внутри цилиндра и выполненного в виде стержня с шайбой. Герметизацию цилиндра осуществляют с помощью сильфона, установленного на корпусе реактора. 1 ил., 1 табл.

9