Реактор для термической обработки сыпучего материала

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в термосифонных реакторах термической обработки сыпучих материалов. Изобретение обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию реактора. Реактор содержит центральный вал 5 с лопастями 6 и мешалом 7, выполненный в виде термосифона. Внутренняя полость термосифона соединена с чувствительным элементом 17 типа "сильфон" или "трубка Бурдона", который имеет кинематическую связь с отсекающим вентилем на линии подачи охлаждающей воды на наружную поверхность части термосифона. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU „„1560504 (51)5 С 04 В 11/028

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4186908/23-33 (22) 30,0),87 (46) 30.04.90. Бюл, 1 16 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической- революции (72) С.С.Волков, М.К.Безродный и В.М.Подгорецкий (53) 666.92.02 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1318567, кл. С 04 В 11/028, 1986. (54) РЕАКТОР ДЛЯ ТГРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к промьппленности строительных материалов и может быть использовано в термосифонных реакторах термической обработки сыпучих материалов, Изобретение обеспечивает взрывобезопасную эксплуатацию реактора, Реактор содержит центральный вал 5 с лопастями 6 и меналом 7, выполненный в виде термосифона, Внутренняя полость термосифона соединена с чувствительным элементом 17 типа "сильфон" или

"трубка Бурдона", который имеет кинематическую связь с отсекающим вентилем на линии подачи охлаждающей воды на наружную поверхность части т рмосифона. 1 з.п, ф-лы, ил.

1 560504

30

50

Изобретение относится к промышленньтм теплотехнологическим устройствам, имеющим в своем составе подвижные автономные теплопередающие звенья типа замкнутый двухфазный термосифон, H может быть использована, в частности, при обеспечении взрывобеэопасности данных термосиЬонных теплопередающих элементов,осуществляющих теплоотвод в Относлтелъна низкотеплапроводные технологические среды, например сыпучие среды,проходящие термообработку в термасифонных реакторах промышленности строительных материалов.

Цель изобретения — обеспе ":íèå ззрывобезонаснасти, На чер.еже представлен реактор для термической обработки сыпучих материалов, поперечный разрез.

Реактор для термической обработки сыпучих материалов содержит аертикальный цилиндрический реакционный резервуар 1 с вогнутым внутрь сферическим днищем 2, являющимся сводом топочной камеры 3. Резервуар

1 части но заглублен в.топку З,пространство которой в своей верхней части имеет выходы в газоход 4, В центре сферического днища 2 имеется отверстие,. в котором уплотнен с возможностью осевого вращения цент"ральный полый вал 5, являющийся несущим элементом и осью симметрии разветвленной конструкции, включающий в себя лопасти 6 и мешала 7,выполненные из труб. Центральный вал 5, лопасти 6 и мешала 7 имеют на торцах донышки и объединены в единую. замкнутую гидравлическую систему,размещенную как собственно в реакторе,так и над крьш кой 8 его реакционного резервуара 1. Выступающая над реактором верхняя часть центрального полого вала 5 соединена с электрическим приводом 9 через редуктор !О и снабжена наружной аксиальной трубкой 11, образующей с центральным валом 5 заглушенный снизу щелевой карман 1?, имеющий в верхней своей части конусное уширение 13 в направлении к верх нему торцу центрального вала 14. В

1 верхней торцовой заглушке 14 центрального нала 5 плотно закреплена импульсная трубка 15, соединенная на своем нижнем расположенном во внутренней полости центрального вала 5 конце с термобаллоном 16, а на своем верхнем, находяшемся над заглушкой 14 конце, — с полым чувствительным элементом 17 типа "сильфон" или

"трубка Бурдона", Подвижная часть чувствительного элемента 17 (у сильфона это верхняя стенка) соединена с соосным центральному валу 5 толкателем 18, расположенным под нажимным подпружиненным контактным элементом 9 кинематической связи со штоком отсекающего вентиля 20 на линии 21 подачи охлаждающей воды на наружную стенку трубы центрального вала 5. В рабочих,неаварийных режимах работы реактора толкатель 18 расположен с .зазором по отношению к нажимному контактному элементу 19.

При работе предлагаемого устройства состояние рабочего тела в замкнутой гидравлической системе термобаллон — импульсная трубка — чувствительный элемент практически полностью определяется температурой (давлением) промежуточного теплоносителя в термосифанной теплопередающей системе центрального вала 5 (с учетом относительной несушественности теплосъема с чувствительного элемента в "стоячу|о" воздушную среду), Поэтому для данного рабочего тела и выбранных параметров начального заполнения его удельный объем (давление) являются термодинамически предопределенной функцией температуры, а следовательно, рассматриваемый вспомогательный замкнутый элемент является преобразователем температура (давление) — перемещение,Поэтому, подобрав необходимые параметры преобразования и рабочее тело, легко обеспечить механическое включение

I подачи охлаждающей воды на специально выведенный из реактора участок конденсационной поверхности термосифонного теплопередающего элемента при достижении в нем предельного расчетного давления (температуры) промежуточного теплоносителя, Схема такого механического вклю чения воды посредством воздействия соединенного с чувствительным элементам !7 талкателя 18 на подпружиненную опорную рычажную конструкцию с контактным элементом 19 ясна из чертежа. Конструктивной особенностью оформления доставки воды к ахлаждаемой поверхности вала 5 является целевой карман 12, обеспечивающий экономный расход охладителя, равномерное и быстрое (ввиду малости щелевого объема) включение дублирующей поверхности,исключение возможного "залина" агрегата, экономный порционный сброс тепла в аварийной ситуации, Предусмотренная конструкцией узость щелевого кармана 5 — 10 мм) обеспечивает аварийный теплосъем водой в снарядном или . эмульсионном режимах кипения, характеризующихся высокими паросодержаниями — набуханием уровня, Поэтому количество впрыскиваемой в карман при аварийной ситуации воды может составлять лишь порядка 10 — 30 Х его объема, что делает систему еще более динамичной и не приводит к излишним потерям телла при послеаварийном выкипании, соизмеримом по времени с разумными интервалами повторного безопасного включения агрегата, Конусное уширение наружной трубки кармана служит организованному вводу воцы в щелевую часть, а также предотвращает возможные переливы, создавая .буферный объем с учетом допустимой низкой точности дозировки.

Важнейшей функциональной особенностью, заложенной в конструкции преобразователя давление — перемещение, является вентильный, тумблерный режим его срабатывания. Этот режим обеспечивается предварительной подкачкой полости преобразователя воздухом или иным газом до давления, оответствующего температуре насыщения рабочего тела, равной заданной доле (0,8 — 0,9), предельной расчетной температуры в теплопередающей полости термосифонной мешалки-нагревателя, При этом условии в области .температур, рабочей цля термосифонной теплопередающей системы мешалки-нагревателя, жидкое раГочее тело в полости преобразователя давление — перемещение сохраняет однофазное состояние, объем его мало изменяется с ростом температуры и связанный с чувствительным элементом 17 преобразователя толкатель 18 остается дис- танционированным относительно контактного элемента 19, заранее установленного с требуемым охранным зазором, Когда заданная доля предельного давления {температура) в термосифонной системе все же достигается, жидкость в полости преобразова10 l 5

55 теля переходит в двухфа,ное ссстпьние и ее давление (удельнь и оГъем) с дальнейшим ростом температуры резко возрастает, вызывая перекрывающую охранный зазор подачу толкателя, и, в конечном счете, толчкообразное, вентильное включение расхода охлаждающей воды. Поедставляется очевидным, .что такая ф-:нкпиональная организация устройства наиболее эффективна, так как обеспечивает четкость и точность аварийного срабатывания, не требуе прецезионных настгоек рычажной системы реализующей перелечу усилий при значительных перемещениях

I a .частности, можно обойтись без учета температурного расширения деталей, мер ло предотвращению вибрации, выборки лифтов и др,).Весьма существенно, что в дежурном, =.е, осноьном рабочем состоянии подвижная и неподвижная части системы аварийной зашиты не соприкасаются, а, следовательно, не изнашиваются в месте контакта, могущего быть кратковременным лишь в случайных аварийных режимах агрегата, Формула изобретения 1. Реактор для термической обработки сыпуч го материала, содержащий центральный вал, лопасти и мешала, выполненные из полых трубчатых конс трукций, объединенньо-. в единую замкнутую гидравлическую систему,размещенную в толке и реакционном резервуаре, отличающийся тем, что, с целью обесгечения взрывобезопасности, цен-,ральнь1й вал выведен за пределы реакционного резервуара и снабжен на своем верхнем торце вентильным преобразователем цавление перемещение, выполненным в виде плотно закрепленной в торцовой заглушке вяла импульсной трубки, соециненной на своем нижнем конце с термобаллоном, а на своем верхнем конце — с полым чувствительным элементом типа

"сильсЬон" или "трубка Бурдоне", и объединяющей -их в замкнутую гидрав-лическую систему., частично заполненную теплоноситглем, причем чувствительный элемент соединен с соосным центральному валу толкателем,контактирующим при перемещении с отсекающим вентилем на линии подачи охлаждающей воды на наружную стенку трубы центрального вала, 1 560504

Составитель Л.Мацук

Техред А. Кравчук Корректор В,Гирняк

Редактор Н.Киштулинец

Подписное

Тираж 559

Заказ 949

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно- иэдательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,!0!

2. Реактор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что центральный вал в своей верхней части снаб жен наружной аксиальной трубкой, образующей с центральным валом заглушенный снизу щелевой карман для сбора охлаждающей воды, причем в верхней своей части карман выполнен с конусным уширением в направлении к верхнему торцу центрального вала,