Газораспределительная решетка для аппаратов с псевдоожиженным слоем Советский патент 1992 года по МПК B01J8/44 

Изобретение относится к газораспределительным приспособлениям для аппаратов с псевдоожиженным завихренным слоем и может быть использовано в производстве минеральных удобрений, химической .горнорудной и других отраслях промышленности.

Известны щелевые газораспоедели- тельные решетки для аппаратов псевдо- ожиженного слоя круглого сечения, состоящие из примыкающих друг к другу секторов, выполненных в виде установленных под углом 15-18° к горизонтали пластин с образованием щелей, живое сечение которых составляет 7.2-7.3% площади сектора, позволяющие поддерживать активный гидродинамический режим в прирешеточной зоне за счет создания завихряющего кипящего слоя.

Однако для них характерно измельчение обрабатываемого материала при трении его о стенки аппарата. Кроме того, длина большинства пластин близка к длине образующих сектора, т. е. радиуса решетки, а это при больших габаритах печей и достаточно высоких температурных режимах процессов с/шки приводит, в связи с температурным удлинением элементов сек-х1

00 00

о о о

ций, к их деформации, короблению решетки, изменению зазора между пластинами и нарушению стабильности кипящего слоя.

Наиболее близкой к предлагаемой является конструкция щелевой газораспределительной решетки для аппаратов круглого сечения с завихряющим псевдоожиженным слоем, выполненная из нескольких одинаковых секторов, образующие которого соединены под углом 40-45°, причем пластины, с помощью которых образованы наклонные щели, расположены параллельно одной из образующих. Угол наклона пластин составляет 15-18°, а зазор между ними 5,0-5,2 мм.

Однако эта решетка также имеет недостатки.

Образующие боковых стенок всех секторов пересекаются в одной центральной точке решетки, вследствие чего в этом месте перекрывается большая часть живого сечения, а при этом возможно спекание материала в указанном месте и снижение надежности работы аппарата. Кроме того, равномерное расположение восьми одинаковых секций с пластинами, параллельными одной из образующих в каждой секции, образует равномерный завихренный поток с постоянными центробежными силами, прижимающими основную массу материала к периферии, т. е. к стенкам аппарата, на которых вследствие этого происходит налипание материала, и наиболее крупные и тяжелые частицы, контактируя со стенками,, частично измельчаются (а также способствуют эрозии стенок), а это, в свою очередь, приводит к снижению срока службы аппарата и его надежности.

Данная конструкция более совершенна, но значительные деформации ее элементов при воздействии высоких температур не устранены, так как большая часть пластин Имеет размеры, близкие к длине боковой стенки, образующей сектор, т. е. к радиусу печи.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата и устранение пере- иэмельчения продукта.

Поставленная цель достигается тем, что для крупногабаритных аппаратов круглого сечения с псевдоожиженным слоем предлагается газораспределительная решетка, содержащая секции с установленными с зазором одна относительно другой и наклонно к. горизонтали пластинами и. при этом, в каждом квадранте круга в сечении аппарата, где размещена решетка, установлено по две секции, одна из которых выполнена в виде неправильного четырехугольника, а вторая - в виде полусегмента. Прямолинейные стороны этих секций пересекаются под прямым углом, а криволинейные совпадают с дугой круга, причем в смежных квадрантах пары этих секций повернуты относительно соседних пар на 90°.

При этом пластины в полусегменте установлены параллельно его высоте и так, чтобы направлять псевдоожиженный слой вдоль большей стороны этой секции в соседний квадрант решетки. Высоту сегмента выбирают равной половине радиуса сечения аппарата, где установлена решетка. В неправильном четырехугольнике пластины размещены под углом к сторонам секции и так, чтобы поток направлять от периферии

решетки на полусегментную секцию. Кроме того, угол наклона пластин к большим сторонам секции неправильного четырехугольника выбирают в пределах 45-60°.

Новизна предлагаемой конструкции заключается в том, что в каждом квадранте поперечного сечения печи размещено по две секции, которые выполнены в виде неправильного четырехугольника и полусегмента. Прямолинейные стороны этих

секций пересекаются под прямым углом, а криволинейные совпадают с дугой круга. В смежных квадрантах пары этих секций повернуты относительно соседних пар на 90°, что позволяет увеличить живое сечение решетки в центральной ее части, так как в центральной части пересекаются четыре, а не восемь образующих сектора, как в известной решетке, вследствие чего уменьшается вероятность спекания материала в

данной части решетки. Высоту сегмента выбирают равной половине радиуса сечения аппарата, где установлена решетка. Это наполовину уменьшает температурные деформации, которым подвергаются пластины,

что особенно важно для крупногабаритных аппаратов. Кроме того, решетка для крупногабаритных аппаратов, состоящая из не-, скольких небольших частей, более удобна в монтаже, чем из меньшего числа, но более

крупных секций. Пластины в полусегменте установлены параллельно его высоте и так, чтобы направлять псевдоожиженный слой вдоль большей стороны этой секции в соседний квадрант решетки, а в неправильном четырехугольнике пластины размещены под углом 45-60° к сторонам секций и так, чтобы поток направлять от периферии решетки на полусегментную секцию. Это способствует подаче ожижающей среды и частичек материала от стенок, аппарата, на которые они набегают под воздействием центробежных сил, что практически исключает контакт со стенками аппарата, эв счет чего уменьшается их истирание о стенки, повышается надежность работы, межремонтный пробег и срок службы аппарата. Кроме того, такое расположение секций нарушает строго равномерный поток вдоль стенок аппарата, а именно: частицы в полусегментном секторе имеют отличную от круговой траекторию движения. Изменив траекторию, некоторые частицы соударяются, а вследствие этого теряют свою скорость, выпадают из потока, возвращаясь в слой, что способствует уменьшению уноса продукта из аппарата. В секции, выполненной в виде неправильного четырехугольника, угол наклона пластин к большим сторонам секции выбран в пределах 45-60°. Если угол наклона пластин больше 60°, то такое расположение пластин нарушает вихревой слой. Если же угол наклона пластин меньше 45°, то размер пластины приближается к размеру радиуса аппарата, а это увеличивает температурные деформа- . ции.

На фиг. 1 представлена решетка, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Решетка в каждом квадранте круга состоит из двух секций, выполненных в виде полусегмента а и неправильного четырехугольника б, прямолинейные боковые стенки, стороны 1 и 2 которых пересекаются под прямым углом, а криволинейные 3 и 4 совпадают с дугой круга. При этом в смежных квадрантах пары секций а и б .повернуты относительно соседних пар на 90°. Пластины 5 в полусегменте а устанавливают параллельно его боковой стенке 2, равной высоте секции, и закрепляют под углом 15-20° к горизонтали, образуя щели 7, так чтобы направлять псевдоожиженный слой вдоль большей стенки - стороны б этой секции в соседний квадрант решетки, а в секции в виде неправильного четырехугольника б пластины 5 размещают под углом 45-60° к большей стороне и под углом в 15-20° к горизонтали так, чтобы поток направлять от периферии решетки на полусегментную секцию а.

Решетка работает следующим образом. .Ожижающий агент (газ, жидкость) через образованные пластинами 5 наклонные щели 7 решетки поступает в прирешеточную зону под углом 15-20° к горизонтали. В решетке, в каждом квадранте круга, секции а расположены так, что псевдоожиченный слой направляется вдоль большей стороны 6 этой секции в соседний квадрант решетки, а в секции б пластины 5 размещены под углом 45-60° к сторонам секции и так, что поток направляется от периферии решети на полусегментную секцию, образуя завихренный вращающийся слой ожижаемого

материала. При этом уменьшается соударение частиц со стенками аппарата и снижается износ последних. Кроме того, при таком исполнении расположения секторов 5 увеличено живое сечение в центральной части решетки, что устраняет возможность налипания продукта на решетку и способствует уменьшению его уноса из аппарата. Преимущества предлагаемой конструк10 ции решетки следующие. Увеличивается живое сечение решетки в центральной ее части вследствие пересечения четырех образующих сектора, а не восьми, как в известных решетках. Направление псевдоожиженного

5 слоя рсуществляется таким образом, чтобы способствовать подаче ожижающей среды от стенок аппарата, исключая контакт последних с частицами материала, а следовательно, уменьшается износ стенок, за счет

0 чего повышается надежность работы, межремонтный пробег и срок службы аппарата, устраняется переизмельчение материала. Такое изменение траектории движения частиц приводит к тому, что они. теряя свою

5 скорость, выпадают из потока и возвращаются а слой, способствуя уменьшению уноса продукта из аппарата и выбросу пылевидного продукта в атмосферу, улучшая тем самым экологическую обстановку.

0 Конструктивные особенности решетки в частности изготовление секций из нескольких частей, упрощает изготовление и монтаж ее при установке в аппарат. Уменьшение длины элементов конструкции за счет уменьше5 ния высоты сегмента, которую выбирают равной половине радиуса сечения аппарата, где устанавливается решетка, и выбора углов наклона пластин к большим сторонам секции неправильного четырехугольника в

0 пределах 45-60° почти вдвое снижают температурные деформации, которым подвергаются материалы при достаточно высоких температурах сушки.

Формула изобретения

5 1. Газораспределительная решетка для аппаратов с псевдоожиженным слоем, содержащая секции с установленными с зазором одна относительно другой и наклонно к горизонтали пластинами, отличающа0 я с я тем, что, с целью повышения надежности работы аппарата и устранения переизмельчения продукта, решетка снабжена в каждом квадранте круга двумя секциями, выполненными в виде неправильного четы5 рехугольника и полусегмента, прямолинейные стороны которых пересекаются под прямым углом, а криволинейные совпадают с дугой круга, причем в смежных квадрантах пары этих секций повернуты относительно соседних пар на 90°. пластины установлены

в полусегменте параллельно его высоте так, чтобы направлять псевдоожиженный слой вдоль большой стороны этой секции в соседний квадрант решетки, а в неправильном четырехугольнике - под углом к сторонам секции, так, чтобы поток направлять от периферии решетки на полусегментную секцию.

2.Решетка по п. 1,отличающаяся тем, что высота сегмента равна половине радиуса сечения аппарата.

3.Решетка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю ща я- с я тем, что угол наклона пластин к большим сторонам секции неправильного четырехугольника выбирают в пределах 45-60°.

Изобретение относится к газораспределительным приспособлением для аппаратов с псевдоожиженным завихренным слоем и позволяет повысить надежность работы аппарата устранить переизмельчение продукта. В каждом квадранте круга в сечении аппарата, где размещена решетка, установлено по две секции, которые выполнены в виде неправильного четырехугольника и полусегмента. Прямолинейные стороны этих секций пересекаются под прямым углом, а криволинейные совпадают с дугой круга. В смежных квадрантах пары этих секций повернуты относительно соседних пар на 90°, при этом пластины в полусегменте установлены параллельно его высоте и так, чтобы направлять псевдоожиженный слой вдоль большей стороны этой секции в соседний квадрант решетки. В неправильном четырехугольнике пластины размещены под углом к сторонам секции так, чтобы поток направлять от периферии решетки на полусегментную секцию. Высоту сегмента выбирают равной половине радиуса сечения аппарата, где установлена решетка. Кроме того, угол наклона пластин к большим сторонам секции неправильного четырехугольника выбирают Р пределах 45-60°.- 2 з. п. ф-лы, 2 ил. (Л С

Ct

i

а

И

а

Яиг.Т

л-л