Установка для исследования процесса термообработки полидисперсного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

®r -"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (1Ц

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ / (21) 3782659/29-33 (22) 21.08.84 (46) 15.01.86. Бюл. № 2 (71) Институт проблем моделирования в энер гетике АН УССР (72) Я. С. Жолудов и А. Ю. Майстренко (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 813083, кл. F 27 В 15/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 150193, кл. F 27 В 15/02, 1962.

Авторское свидетельство СССР № 937948, кл. F 27 В 15/00, 1982. (54) (57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ

ПОЛИДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА, содержащая рабочий канал в форме плоской спирали с щелевым переточным каналом в конце первого витка, патрубки для ввода теплоносителя и материала и центральную

ÄÄSUÄÄ 1204906 А д11 4 F 27 В 15/00 труб для сепарации твердого остатка и отвода газов, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения варьирования времени пребывания частиц материала и состава печных газов в установке, повышения степени термообработки материала при большой полидисперсности частиц, она снабжена прямым участком гидродинамической стабилизации, размещенным на входе в патрубок для ввода теплоносителя и имеющим на выходе сужение, а патрубок для ввода материала выполнен с выдвижной трубкой и расположен на боковой стороне участка гидродинамической стабилизации за сужением.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что щелевой переточный канал выполнен с установленными на шарнирах направляющими, одна из которых расположена в конце

Я первого витка на наружной стороне канала, а другая — в начале первого витка на внутренней стороне канала.

1204906

Изобретение относится к конструкции печей для обработки мелкоизмельченных материалов в дисперсном состоянии, в частности реакторов для газификации твердого топлива, печей для обжига известняка, и может быть использовано в энергетике, промышленности строительных материалов, металлургии, химической промышленности.

Цель изобретения -- обеспечение варьирования времени пребывания частиц материала и состава печных газов в установке, повышение степени термообработки материала при большой иолидисперсности частиц.

На фиг. 1 представлена установка для исследования процесса т»рмообработки иолидисперсного материала; на фиг. 2 -- разрез участка идродинамической стабилизации (Л-Л на фиг. 1); на фиг. 3 — узел 1 на фиг. l.

Установка для исследования термообработки полидисиерсиого материала состоит из входного натру бка 1, предназначенного для ввода теплоносителя, посл» которого расположен участок гидродинамической стабилизации 2 прямоугольного сечения. В конце участка гидродинамической стабилизации 2 в вертикальной плоскости выполнено сужение канала, а после сужения на боковой поверхности канала расположен иатрубок 3 для ввода полидисиерсного материала, снабженный выдвижной трубой 4.

Продолжением участка гидродинамической стабилизации 2 является плоскосииральный капал 5, в конце первого витка которого выполнен шелевой переточный канал 6 для перевода более крупных частиц материала из конца первого витка плоскосиирального канала в его начало. Щелевой пер»точный канал 6 снабжен расположенными на шарнирах наиравляк)шими 7 и 8, причем направляющая 7 расположена в конце первого витка, а направляющая 8 -- в начал» первого витка илоскосиирального канала 5. В конце илоскоспирального канала 5 расположено окно 9, при помощи которого плоскоспиральный канал 5 соединен с центральной трубой 10, предназначенной для отвода этого осадка (вниз) и печных газов (вверх).

Установка для исследования термообработки полидисперсного материала работает следующим образом.

Теилоноситель через входной патрубок 1 поступает в участок гидродинамической стабилизации 2, ири этом происходит стабилизация и выравнивание поля скорости по его сечению. В месте сужения участка гидродинамической стабилизации 2 через иатрубок 3, снабженный выдвижной трубой 4, подается материал, идущий на термообработку. Г1оток газовзвеси из участка гидродинамической стабилизации 2 поступает в плоскоспиральный канал 5, где происходит нагрев и обработка материала. 15олее крупные частицы при движсиии ио спирали прижимаются к наружной стенке плоскоспирального канала 5 и B конце первого витка через щелевой переточный канал 6 переводятся в его начало, увеличивая тем самым время контакта более крупных частиц материала с газовой средой. Частицы материала, которые не попали в щелевой переточный канал 6, движутся вместе с потоком газов далее ио плоскоспиральному каналу 5 и через окно 9 выводятся в центральную трубу 10, где происходит их сепарация из потока газов. Газовая фаза отводится вверх ио центральной трубе 10, а твердый остаток опускается вниз и выводится из установки.

Более крупные частицы циркулируют по первому витку илоскоспирального канала 5, до тех пор, пока за счет термообработки их масса не уменьшится до такой величины, что при прохождении первого витка они не успеют прижаться к наружной стенке. При этом оии вместе с газовым потоком по плоскосииральному каналу 5 поступают через окно 9 в центральную трубу 10 и выводятся из установки.

Направляющая 7 предназначена для регулирования количества материала, поступающего в щелевой переточный канал 6 и возвращающегося на повторную термообработку. При движении направляющей 7 внутрь потока уменьшается размер твердых частиц, поступающих на рециркуляцию, и наоборот, что гозволяет регулировать время пребывания частиц данной фракции в установке.

Направлякицая 8 служит для регулирования количества печных газов, поступаюгцих на рециркуляцию. При движении направляющей 8 внутрь потока сечение рабочего канала уменьшается, скорость в месте сужения возрастает, что приводит к перетоку части печных газов на рециркуляцию. Изменением положения направляющей 8 можно регулировать количество газов, поступающих на рециркуляцию, и,тем самым, состав печных газов на выходе из установки.

Установка выдвижной трубы 4 в патрубке 3 позволяет изменять расстояние, проходимое в радиальном направле ии твердыми частицами до щелевого переточного капала 6. При движении выдвижной трубы 4 от патрубка к противоположной стенке реактора оудет возрастать расстояние, которое необходимо пройти частицам в радиальном направлении до щелевого переточного каназа 6, H,тем самым, будет возрастать размер частиц, поступающих на рециркуляцию. Это позволяет варьировать размер частиц, поступающих на обработку.

Установка выдвижной трубы 4, направляющих 7 и 8 приводит, кроме того, к повышению степени обработки материала при большой полидисперсности обрабатываемых частиц, так как позволит регулировать их вр»мя пребь:вания в установке.

1204906

Составитель Т. Лепахина

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор К. Волощук

Заказ 8514/39

Сочетание в предлагаемой установке участка гидродинамической стабилизации с сужением и канала, выполненного в форме плоской спирали, с щелью в конце первого витка, а также установка на боковой поверхности участка гидродинамической стабилизации патрубка для подвода материала, снабженного выдвижной трубой, обеспечивает возможность варьирования времени пребывания частиц материала дисперсного состава в установке.

Установка в месте переточного канала расположенных на шарнирах направляющих, одна из которых находится в конце первого витка, а другая в его начале, позволяет регулировать граничный размер частиц и количество материала, идущего на повторный цикл, а также изменять количество газов, поступающих на рециркуляцию, и, тем самым, регулировать состав печных газов после установки.

Размещение патрубка для ввода материала на боковой стороне канала и снабжение его выдвижной трубой позволяет подавать материал в любую точку по ширине канала. Оснащение установки участком гидродинамической стабилизации обеспечивает равномерное скоростное поле потока тепло10 носителя, что исключает неконтролируемое влияние поля на траекторию и на время пребывания частиц. Оснащение установки направляющими позволяет обеспечить вариации количества рециркулирующих газов и следовательно их состава на выходе, а также варьировать предельный размер частиц, попадающих в щель и подвергающихся повторному циклу термообработки.