Печь кипящего слоя Советский патент 1980 года по МПК F27B15/00 F26B17/10 

1

Изобретение относится к технике тепловой обработки различных веществ в кипящем слое. Преимущественной областью использования изобретения яв- с ляется сушка термолабильных веществ, например сульфита магния, аммофоса и др. Отличительной особенностью сушки этих веществ является их высокая чувствительность к перегреву, нарушению JQ температурного режима и колебаниям влагосодержания сушильного агента. Наиболее близким по технической сущности является аппарат для обезвоживания солевых растворов в псевдо- ожиженном слое l . Аппарат кипяще- го слоя содержит вертикальный корпус, разделенный газораспределительпы.устройствами на три камеры, снабжен промежуточной камерой,расположенной 20 между нижней и верхней камерами. В верхней камере осуществляется сушка продукта в кипящем слое, нижняя камера является топкой. Между нижней и средней камерой рас- 25 положен свод из жаропрочного бетона, предназначенный для уменьшения нагрева газораспределительной решетки за счет излучения. Плоская газораспределительная решетка изготовлена

из жаропрочной стали. Раствор, подлежащий сушке, подается через форсунки грубого распыла на поверхность слоя. Горячие топочные газы из нижней Кс1меры через газораспределительную решетку поступают в кипящий слой и выходят через штуцер в верхней камере. Высушенный продукт выгружается из кипящего слоя через штуцер,

В известном аппарате невозможно осуществить двухстадийный процесс сушки, его газораспределительное устройство не защитить обрабатываельай материал от перегрева при соприкосновении последнего с газорас- пределительным устройством. Для осуществления двухстгщийного процесса необходимо было бы применять два аппарата, каждый из них имел бы свою топку, что резко усложняет устройство, увеличивает его материалоемкость и удорожает обслуживание. К тому же известный аппарат не позволяет получить дифференцированный по свойствам сушильный агент.

Целью изобретения является интенсификация процесса сушки термолабильных веществ, устранение потерь продукта вследствие сульфатизации и термической диссоциации, упрощение конструкции аппарата для двухстадийной .сушки термолабильных веществ и уменьшение его материалоемкости.

Цель изобретения достигается тем, что печь кипящего слоя, содержащая вертикальньай корпус, разделенный на камеры, газораспределительную решетку, гаэогорелочное, загрузочное и разгрузочное устройства,выполнена с промежуточной камерой, размещенной между нижней и средней камерами, причем в последней установлено газогорелочное устройство и она снабжена трубой с продольными ребрами, соединяющей полость промежуточной камеры с верхней камерой и проходящей аксиально через газогорелочное устройство,а на ее продольных ребрах коаксиально установлена жаростойкая труба, нижняя кромка которой расположена ниже уровня отверстий газогорелочного устройва.

На чертеже изображена печь кипящего слоя в разрезе.

Печь-состоит из корпуса 1, в нижней части которого имеется разгрузочное устройство 2 для выгрузки готового продукта. По вертикали корпус 1 разделен на три камеры Б,В,Г. В камерах Б и Г осуществляется сушка сульфита магния или аммофоса в кипящем слое, а камера В является топкой. В камере Г имеется газораспределительная решетка 3, выполненная в виде многоступенчатого усеченного конуса, в котором имеются отверстия 4 для выхода псевдоожижающего агента,который поступает по газоходу 5 из промежуточной камеры 6.

В камере В установлено газогорелочное устройство 7, в боковой стенке которого выполнены отверстия 8, которые расположены в горизонтальной плоскости и наклонены относительно цилиндрического корпуса газогорелочного устройства 7. Через газогорелочное устройство 7 аксиально проходит труба 9, коаксиально которой установлена жаростойкая труба 10, опирающаяся своей нижней кромкой на уступ ребер 11, монолитно соединенных с трубой 9. Верхний конец трубы 9 проходит через бетонную плиту 12 и заканчивается в полости 13, которая образована бетонной плитой 12 и металлической плитой 14, В металлической плите 14 закреплены дутьевые сопла 15, между которыми расположены камеры 16, куда поступает воздух, являющийсяпсевдоожижающим агентом в камере Г. На верхнем конце корпуса 1 находится штуцер 17 для подачи исходного продукта, а на боковой поверхности корпуса 1 - штуцер 18 для выхода сушильных газов и штуцер 19 для выхода продукта из камеры В. Трубы 9 и 10 образуют со стенками газогорелочного устройства кольцевые каналы 20 и 21. На боковой поверхности корпуса 1 имеются также штуцеры 22 и 23 для выхода сушильных газов из камеры Г и подачи продукта из камеры Б в камеру Г.

Печь работает следующим образом.

Газ и воздух поступают в газогорелочное устройство 7 и затем через отверстие 8 в кольцевой канал 20, гд происходит воспламенение газовоздушной смеси и закрутка факела вокру жаросгойкрй трубы 10. Вследствие эжектирующего действия истекающих из отверстий 8 газовоздушных струй возникает циркуляция топочных га.зов между трубами 9 и 10 вдоль ребер 11 к нижней кромке трубы 10.В результате такой циркуляции топочные газы частично охлазвдаются воздухом, движущимся в трубе 9, и затем смешиваются с факелом, вследствие чего температура факела снижается даже в том случае, когда сжигание газа происходит при незначительных избытках воздуха (об 1,01-1 ,05) .

Горячие топочные газы из камеры В через дутьевые сопла 15 поступают в кипящий слой и выходят из камеры Б через штуцер 18. Продукт,подлежащий сушке, поступает в печь через загрузочное устройство - штуцер 17, затем из кипящего слоя частично высушенный продукт выходит через штуцер 19 и поступает через штуцер 23 в камеру Г, где подвергается окончательной сушке и затем выгружается из печи через разгрузочное устройство 2. Воздух, необходимый для псевдоожижения и сушки продукта в камере Г поступает в камеры 16, из которых через отверстия в металлической плите 14 поступает в полость 13, пройдя которую частично нагревается и затем поступает в трубу 9.Двигаясь по труг бе 9, воздух нагревается, вследствие чего температура топочных газов в камере В снижается до 900-1000С без вдувания вторичного воздуха. Нагретый в трубе 9 воздух поступает в. дополнительную камеру 6, где смешивает ся с топочными газами, поступающими в эту камеру через кольцевой канал 21. Полученный путем смешения в камере 6 нагретого воздуха и части топочных газов сушильный агент по газоходу 5 поступает внутрь многоступенчатой газораспределительной решетки 3 и затем через отверстия 4 поступает в кип5паий слой высушиваемого материала, после чего выходит из камеры Г через.штуцер 22. Использование предложенной печи кипящего слоя позволяет осуществить двухстадийную сушку термолабильных веществ, например сульфита магния и аммофоса, в компактном треккамерном корпусе, в котором две камеры сушки в кипящем слое обеспечиваются псевдоожижающим агентом из одной топки. Печь дает