Аппарат псевдоожиженного слоя

 

1. АППАРАТ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО слоя с регулируемым отводом тепла, содержащий корпус с газораспределительной решеткой и выхлопным патрубком и размещенные в слое по крайней мере одну провальную перегородку и теплообменник, отличающейся тем, что, с целью повышения надежности регулирования теплоотвода путем изменения расхода газа через перегородку, под последней в слое дополнительно установлен газораспределитель. (П

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 л8r

4 ю ) д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И OTHPblTMA (21) 3747895/24-06 (22) 19,04.84 (46) 23.08.85. Бюл. )) 31 (72) Н.С.Буфетов, Г.Г.Кувшинов и Ю.И.Могильных (71) Специальное конструкторское бюро "Энергохиммаш" (53) 66.096.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 405009, кл. F 27 В 15/16, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 1011989,кл. F 27 В 15/16, 1981.

И))4 F 26 В 17/10, В 01 д 8/24, F 27 В i5/16 (54) (57) 1. АППАРАТ ПСЕВДООЖИЖЕННОГО СЛОЯ с регулируемым отводом тепла, содержащий корпус с газораспределительной решеткой и выхлопным патрубком и размещенные в слое по крайней мере одну провальную перегородку и теплообменник, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности регулирования теплоотвода путем изменения расхода газа через перегородку, под послед-; ней в слое дополнительно установлен

1174705

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности, газораспределитель подключен к выхлопному патрубку при помощи нагнетателя.

З.Аппарат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью уменьшеИзобретение относится к технике охлаждения (или нагревания) псевдоожиженного слоя в аппарате переменным тепловыделением и может быть применено в различных отраслях про- S мышленности.

Целью изобретения является повышение надежности регулирования теплоотвода путем изменения расхода газа через перегородку.

10 .На фиг. 1 показана зависимость термического сопротивления от расхода газа через провальную перегородку; на фиг. 2 — аппарат псевдоожиженного слоя, первый вариант; fS на фиг. 3 — то же, второй вариант; на фиг. 4 — то же,.третий вариант.

Площадь поперечного сечения аппарата S,„ (фиг. 1) является величиной постоянной. Зависимость термического 20 сопротивления R от расхода газа С через провальную перегородку получена при исследовании аппарата псевдоожиженного слоя с провальной горизонтальной перегородкой, состоящей иэ 2З четырех перфорированных пластин. График показывает.(фиг. 1), что термическое сопротивление горизонтальной провальной перегородки обратно пропорционально расходу rasa через нее. 30

Изменение термического. сопротивления секционирующей перегородки изменяет температурный перепад между смежными секциями, что в свою очередь ведет к изменению теплоотвода из аппарата. >

Направрение регулирования опреде- . ляется исходя из распределения теплообменных. поверхностей и подводимого тепла (например, в виде сжигаемого топлива) по секциям аппарата.

Аппарат содержит корпус 1, газораспределительную решетку 2, теплония энергозатрат при использовании псевдоожиженного слоя с большим гидравлическим сопротивлением, он допол- нительно содержит гаэосборник, размещенный над перегородкой и подключенньй к гаэораспределителю при помощи линии, снабженной фильтром и нагнетателем. обменник 3, провальную перегородку

4, образующую секции 5 и 6, выхлопной патрубок 7, дополнительный гаэораспределитель 8, регулятор 9 расхо-. да газа, нагнетатель 10, фильтр 11, газосборник 12.

Аппарат (фиг. 2) работает следующим образом.

Под газораспределительную решетку

2 подается газ, который ожижает слой насыпанных на нее твердых частиц.

Тепло, вводимое, например, сжиганием топлива в секции 5, отводится теплообменником 3, а отработанный газ — через выхлопной патрубок 7.

Если возникла необходимость изменить теплоотвод Hs аппарата (например, вследствие изменения необходимого по-: требителю тепла), изменяют расход газа через дополнительньй газораспределитель 8 с помощью регулятора 9, что приводит к изменению расхода газа через провальную перегородку

4, а следовательно, и к изменению ее термического сопротивления и теплоотвода из псевдоожиженного слоя.

Если теплопроизводительность аппарата необходимо регулировать в широком диапазоне, расход дополнительного газа должен варьироваться также в широком диапазоне, т.е. его верхний предел будет сопоставлен с расходом газа, подаваемого под гаэораспределительную решетку. В этом случае использование в качестве дополнительного газа извне (холодного) нецелесообразно. Поэтому в аппарате предлагается выхлопной патрубок 7 соединить трубопроводом с регулятором 9 расхода газа через нагнетатель 10 (например, вентилятор) (фиг. 3).

3 1174

Аппарат (фиг. 3) работает следующим образом.

Под газораспределителькую решетку 2 подается газ, который ожижает слой твердых частиц. Тепло, вводимое, нагример, сжиганием топлива в секции 5, отводится теплообменником

3, а часть отработанного газа отводится через выхлопной патрубок 7.

Другая часть отработанного газа на- 10 гнетателем 10 подается к регулятору 9 расхода газа в качестве дополнительного газа. Изменяя расход этого газа регулятором 9, меняем расход газа через провальную перегородку 4, 15 что приводит к изменению ее термического сопротивления и теплоотвода из кипящего слоя.

Преимущество этого аппарата состоит в том, что в этом случае не 20 снижается экономичность аппарата, поскольку не происходит разбавления рабочего газа дополнительным холодным.

В случаях, когда используемый в 25 аппарате псевдоожиженный слой обладает большим гидравлическим сопротивлением (например, в случае псевдоожижения материала, имеющего частицы высокой плотности), для проведе- g0 ния процесса предлагается следующий вариант (фиг. 4) . В аппарате (фиг.2) установлен непосредственно над провальной перегородкой 4 газосборник

12, который соединен с регулятором

9 расхода газа через сепаратор твердых частиц, например возвратный фильтр 11 и нагнетатель 10 ° Газосборник 12 может быть трубой с большими отверстиями.

Аппарат (фиг. 4) работает следующим образом.

Под газ ораспределительную решетку

2 подается газ, который ожижает слой 4> твердых частиц. Тепло, подводимое, 705 например, путем сжигания топлива в секции 5, отводится теплообменником

3, а отработанный газ — патрубком 7.

В качестве дополнительного газа используется часть газа, отводимого из зоны слоя над провальной перегородкой 4 газосборником 12, которая очищается с помощью возвратного фильтра

11 от твердых частиц с помощью нагнетателя 10 подается через регулятор 9, расхода газа и дополнительный газораспределитель 8 под провальную перегородку 4. Изменяя регулятором 9 расход через перегородку 4, меняют термическое сопротивление этой перегородки.

Таким образом, дополнительный газ продувается не через всю часть слоя, находящуюся над перегородкой, а только через провальную перегородку 4.

В результате уменьшается энергия, необходимая на прокачку дополнительного газа нагнетателем 10.

Сепарация частиц фильтром 11 усложняет конструкцию аппарата. Кроме того, фильтры обычно обладают значительным гидродинамическим сопротивлением, что приводит к увеличению энергозатрат на прокачку дополнительного газа. Исходя из этого, аппарат (фиг. 4) предполагается применять в тех случаях, когда гидродинамическое сопротивление слоя значительно больше (более чем в 10 раз), чем гидродинамическое сопротивление фильтра. В противном случае необходимо применять аппараты, представленные на фиг. 2 и 3 °

Рассмотренные варианты конструкций аппаратов дают возможность регулировать не только теплоотвод из аппарата псевдоожиженного слоя, но и темпера-. турный профиль слоя по высоте, так как именно изменение температурного профиля кипящего слоя по высоте приводит к-изменению теплоотвода из аппарата.

1174705

Составитель А.Железнов

Редактор Г.Волкова Техред Л.Иикеш Корректор Л.Пилипенко

Заказ 5165/39 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4