Печь кипящего слоя Советский патент 1980 года по МПК F27B15/00 

(54) ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ Изобретение относится к печам с кипящим слоем для термической обработки мелкозернистых, легковспучиваемых в узком температурном диапазоне матери лов типа перлит, шунгезнт, глина и т.д. Изобретение предназначено для использования в промышленности строител ных материалов и может найти применение в других отраслях народного хозяйства. Известна печь кипящего слоя для термообработки сьтучего материала, содержащая рабочую камеру, в своде которой установлены вертикальные перегородки, щелевую газораспределительную решет ку, под которой расположено газоподающе устройство OJ Недостатком известной печи является то, что режим термообработки материала не регулируется. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к данной печи является печь кипящего слоя, содержащая камеру, рабочее пространство которой разделено вертикальными перегородками. В камере размещена ступенчатая щелевая газораспределительная решетка. Подрешеточное пространство разделено на секции герметичными перегородками l. Недостатком печи является отсутствие: четкого направленного движения обрабатываемого материала, что пp moдит к увеличеншо времени пребывания гранул в печи и уменьшает ее производительность. В печах кипящего слоя сложно производить термообработку материалов при повышенных температурах, так как частицы слоя, кроме общего направленного движения, совершают еще и хаотическую циркуляцию, вследствие чего время пребывания их в печи увеличивается. Это нежелательно, так как вспучивание происходит при температурах, близких к температуре спекания, с образованием в слое обжигаемого материала жидкой ({азы. Эта особенность $шляется причиной спекания гранул, особенно при наличии локальных зон повышенной температуры образующихся от н.еравномер-

пых в.слое материала, и других причин. Известно, что критическая скорость ожижаюшего агента, характеризующая начало псевдоожижения дисперсного слоя, уменьшается с увеличением диаметра частиц при сохранении величины массы этих частиц. Во-первых, как только частицы начнут вспучиваться, то энергия газа, прходящая через решетку становится достаточной для придания вспученным .частицам несколько большей скорости движения по подине и которая будет увеличиваться с увеличением размера вспученных частиц. Это приведет к тому, что вспученная масса гранул начнет двигаться по подине быстрее и появится оголенный участок подины, где техлологический газ будет свободно проскакивать через нее, не передавая своего тепла и кинетической энергии частицам слоя. Во-вто- рьк, для вспучивания частиц необходима температура и время. Время тепловой обработки частиц слоя определяет длину подины и скорость движения вспученных частиц по ней . Так как скорость йвиже- ния увеличивается, то увеличиваются и размеры , что приводит к непроизводительным потерям епла и другим материальным затратам. Известно, что, например, для вспучивания керамзитового песка необходимо несколько минут, а практически из-за отсутствия четко направленногодвижения время

пребывания частиц в печи увеличивается в 5 и более раз, что равноценно снижению производительности печи.

Цель изобретения - повышение качества материала и производительности.

Это достигается тем, что в печи кипящего слоя, содержащей камеру с вертикальными перегородками, в рабочем пространстве, со ступенчатой щелевой газораспределительной решеткой и герметичными перегородками, разделяющими подрешеточное пространство на секции, решетка вьтолнена с наклонными к горизонту щелями с увеличением утла наклона в каждой секции в сторону выгрузки, материала,

На чертеже показана предлагаемая печь, продольный разрез.

Печь кипящего слоя содержит газораспределительпуто решетку 1 с наклонными щелями 2 для прохода технологи ческого газа в секциях 3,4 и 5 через слой дисперсного материала 6. В своде печи размещены перегородки 7, а под-

ции с помощью герметичных перегородок 8. В своде печи имеются отверствия 9 для выхода отходящих газов.

Газораспределительные рещетки в секциях устанавливаются на уровнях Ь. , hi и Лз 1 а щели вьшолняются под утлом , , и сАз к горизонту, которьй увеличивается в сторонувыгрузки

материала.

Процесс термообработки материала 6 в печи происходят следующим образом.. .

Частицы дисперсного материала поступают на газораспределительную решетку 1 в начале поцины. Технологический газ в первой секции проходит через, каналы-щели газораспределительной рещетки и сообщает массе материала направленное движение по поверхности подины и производит его нагрев. В конце секции и начале следующей происходит процесс вспучивания материала, что связано с увеличением объема слоя и соответственно с уменьшением плотности частиц. Переменный угол наклона щелей позволяет организовать равномерное движение слоя частиц материала по подине. Как правило, для тяжелых гранул угол наклона щелей не требуется увеличивать более 50-60, а для гранул угол наклона необходимо увеличить до 80°-90, Понижение уровня расположения газораспределительной решетки компенсирует увеличение объема гранул при вспучивании, в результате чего снижается возможност-ь образования вбзвратно-поступательной циркуляции вспученных гранул. Стабильность движения гранул зависит от угла наклона щелей в газораспределительной решетке, так как при большем угле уменьшается горизонтальная составляющая вектора кинетической энергии технологического газа, проходящего через щели в слой материала, и частицы будут двигаться медленнее. Равномерное перемещение гранул позволяет варьировать температуру технологического газа по зонам, например, вспучивание .производить при повышенной температуре, а упро1тение г.рануп вести при пониженных температурах, исключающих возможность спекания гранул.,,

Экономическая эффективность изобретения определяется повышением произ водательности и качества готовой продукции, вслеаствие усовершенствования