Газораспределительное устройство для аппаратов с псевдоожиженным слоем

 

Использование изобретения: сушка дисперсных материалов в псевдоожиженном слое. Сущность изобретения: распределительное устройство содержит параллельно установленные треугольные призматические элементы с расширенными основаниями, снабженные дистанционными упорами, и размещенные на них клиновидные насадочные элементы. Боковые грани треугольных призматических элементов выполнены вогнутыми в месте сопряжением с основанием. При этом величина плоской поверхности боковых граней у вершин элементов составляет не менее 50% от общей площади поверхности боковых граней. 2 ил.

Изобретение относится к сушке дисперсных материалов в псевдоожиженном (фонтанирующем) слое и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны газораспределительные устройства для аппаратов с псевдоожиженным слоем, в которых на газораспределительную решетку установлены насадочные элементы, образующие конусные каналы (Романков П.Г. и др. Сушка во внешнем слое. М. Химия, 1968, с. 86-88).

Основным недостатком указанных газораспределительных устройств является то, что образующийся в конусных каналах фонтанирующий поток материала не распространяется на всю высоту слоя, а струи ожижающего агента образуют в слое крупные газовые пузыри, которые уносят значительно количество материала.

Известно газораспределительное устройство для аппаратов с псевдоожиженным слоем, выполненное в виде параллельно установленных треугольных призматических элементов с расширенными основаниями, снабженными дистанционными упорами, на которых установлены насадочные элементы (авт. св. СССР N 590007, кл. B 01 G 8/44, 1978).

Однако в процессе работы аппарата при прохождении потоков ожижающего агента через зазоры между расширенными основаниями призматических элементов и насадочными элементами происходит потеря динамического напора за счет резкого изменения направления движения потоков у основания боковых граней призматических элементов, что ведет к снижению производительности аппарата.

Наиболее близким к заявленному является газораспределительное устройство для аппаратов с псевдоожиженным слоем, содержащее параллельно установленные треугольные призматические элементы с расширенными основаниями, снабженные дистанционными упорами и размещенными на них клиновидными насадочными элементами, в котором боковые грани призматических элементов выполнены вогнутыми и сопряженными между собой в верхней части и с основанием (авт. св. СССР N 1095984, кл. B 01 G 8/44, 1984).

Недостатком данного устройства является безударное слияние взвесенесущих потоков ожижающего агента у вершин призм, вследствие чего струи взвесенесущих потоков, обладающие большой кинетической энергией, прорываются через слой высушиваемого материала, унося с собой значительной количество материала, в то время как основная масса высушенного материала недостаточно интенсивно перемешивается, что ведет к снижению производительности аппарата, потере материала и удорожанию процесса сушки.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования газораспределительного устройства для аппаратов с псевдоожиженным слоем, в котором, путем выполнения боковых граней треугольных призматических элементов вогнутыми в месте сопряжения с основанием, причем, величина плоской поверхности боковых граней у вершин призматических элементов составляет не менее 50% от общей площади поверхностей боковых граней, обеспечивается сохранение кинетической энергии потоков ожижающего агента, улучшается тепло-массообмен, повышается производительность аппаратов, снижаются потери продукта и энергозатраты за счет плавного изменения направления движения у основания боковых граней треугольных призматических элементов при прохождении потоков через зазоры между расширенными основаниями призматических элементов и насадочными элементами.

Поставленная задача решается тем, что в газораспределительном устройстве для аппаратов с псевдоожиженным слоем, содержащем параллельно установленные треугольные призматические элементы с расширенными основаниями, снабженные дистанционными упорами, и размещенными на них клиновидными насадочными элементами, согласно изобретению боковые грани треугольных призматических элементов выполнены вогнутыми в месте сопряжения с основанием, причем величина плоской поверхности боковых граней у вершин элементов составляет не менее 50% от общей площади поверхности боковых граней.

Выполнение боковых граней треугольных призматических элементов вогнутыми в месте сопряжения с основанием исключает потерю динамического напора потоков ожижающего агента при прохождении через зазоры между расширенными основаниями призматических элементов и насадочными элементами за счет плавного изменения направления движения потоков у основания боковых граней треугольных призматических элементов; плоские поверхности боковых граней у вершин треугольных призматических элементов, величина которых составляет не менее 50% от общей площади поверхности боковых граней, обеспечивают ударное слияние взвесенесущих потоков, формирующих ядра фонтанов, что приводит к интенсивному циркуляционному движению частичек высушиваемого продукта и ожижающего агента, в результате чего улучшается тепло-массообмен, повышается производительность аппаратов, исключается прорыв потоков ожижающего агента, обладающих большой кинетической энергией, сквозь слой материала, снижаются потери продукта и энергозатраты.

Геометрические параметры призматических и насадочных элементов и зазоры между расширенными основаниями призматических элементов и основаниями насадочных элементов выбирают, исходя их следующих условий: производительности аппарата, качества конечного продукта, структуры исходного продукта.

В известном устройстве безударное слияние обладающих значительной кинетической энергией взвесенесущих потоков ожижающего агента у вершин призм приводит к прорыву ими слоя высушиваемого материала, уносу значительного количества материала, в то время как основная масса высушиваемого материала недостаточно интенсивно перемешивается, что ведет к снижению производительности аппарата и удорожанию процесса сушки. В предлагаемом устройстве производительность по сухому казеину составляет 140-160 кг/ч, в известном устройстве производительность составляет 120-130 кг/ч.

Применение предлагаемого устройства позволяет увеличить производительность аппаратов с псевдоожиженным слоем, улучшить тепло-массообмен, снизить потери продукта и энергозатраты за счет сохранения кинетической энергии потоков ожижающего агента при плавном изменении направления движения у основания боковых граней треугольных призматических элементов и интенсивного перемешивания частиц высушенного материала при ударном слиянии потоков у вершин призматических элементов.

Сущность предлагаемого решения поясняется при помощи графических материалов.

На фиг. 1 изображено газораспределительное устройство для аппаратов с псевдоожиженным слоем, продольный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1.

Аппарат имеет диффузор 1 со штуцером 2 для подвода ожижающего агента в сушильную камеру 3, содержащую устройство 4 для подачи материала в аппарат, устройство 5 для выгрузки высушенного материала и штуцер 6 для отвода ожижающего агента. Диффузор 1 и сушильная камера 3 прикреплены к раме 7 газораспределительного устройства. На внутренней поверхности рамы закреплены дистанционные полосы 8 (фиг. 2) и уложенные на них призматические элементы 9. Боковые грани треугольных призматических элементов выполнены вогнутыми в месте сопряжения с основанием (r радиус кривизны). Величина плоской поверхности боковых граней А у вершин элементов составляет не менее 50% от общей площади поверхности боковых граней. Расширенные основания треугольных призматических элементов имеют дистанционные упоры 10 (фиг. 2). Величина зазоров для прохода ожижающего агента (теплоносителя) между основаниями призмы 9 и насадочных элементов 11 выдерживается высотой дистанционных упоров 10.

Аппарат работает следующим образом.

При осуществлении сушки в аппарат загружают предварительно слой сухого материала, после чего подают влажный материал через загрузочное устройство 4. Теплоноситель из диффузора 1 через зазоры газораспределительного устройства в виде плоских потоков вытекает на вогнутые в месте сопряжения с основанием боковые грани треугольных призм, захватывает частицы слоя и транспортирует их по плоским поверхностям боковых граней практически без изменения кинетической энергии за счет плавного изменения направления движения. Возле вершины каждой призмы 9 происходит ударное слияние взвесенесущих потоков, образующих ядра фонтанов, приводящих в интенсивное циркуляционное движение слой, заключенный между смежными насадочными элементами 11. Материал, выброшенный потоком на поверхность слоя, под действием силы тяжести опускается по боковым поверхностям насадочных элементов к их основаниям, где опять подхватывается струями теплоносителя. Таким образом, влажный материал, подаваемый в аппарат, продвигаясь от зоны загрузки к выгрузке, совершает многократное циркуляционное движение. Отработанный теплоноситель, прошедший через слой материала, отводится из аппарата через штуцер 6, а высушенный материал через устройство 5 для выгрузки готового продукта.

Использование предлагаемого газораспределительного устройства позволяет увеличить производительность аппаратов с псевдоожиженным слоем, снизить энергозатраты и потери продукта при сушке.

Формула изобретения

Газораспределительное устройство для аппаратов с псевдоожиженным слоем, содержащее параллельно установленные треугольные призматические элементы с расширенными основаниями, снабженные дистанционными упорами, и размещенные на них клиновидные насадочные элементы, отличающееся тем, что боковые грани треугольных призматических элементов выполнены вогнутыми в месте сопряжения с основанием, причем величина плоской поверхности боковых граней у вершин элементов составляет не менее 50% от общей площади поверхности боковых граней.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для обработки и транспортировки сыпучего материала в аппаратах кипящего слоя с направленным перемещением материала в пневможелобах, и может быть использовано в оборудовании цветной металлургии, а также в химической промышленности и производстве стройматериалов

Изобретение относится к способам переработки различных материалов и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства, предприятия которых перерабатывают материалы, например, в установках кипящего слоя

Изобретение относится к газораспределительным приспособлением для аппаратов с псевдоожиженным завихренным слоем и позволяет повысить надежность работы аппарата устранить переизмельчение продукта

Изобретение относится к конструкциям газораспределительных решеток и позволяет уменьшить провал материала и предотвратить засорение колпачков

Изобретение относится к устройствам псевдоожижения твердых зернистых материалов

Изобретение относится к химическим аппаратам, а именно к распределительному днищу с соплами, для распределения газа, содержащего тонкие частицы твердого вещества, преимущественно для применения в агрегате с кипящим слоем, в частности для восстановления частиц твердого вещества, содержащих окись металла

Изобретение относится к сопловой распределительной тарелке для равномерного ввода технологического газа в реактор

Изобретение относится к аппаратам с псевдоожиженным слоем, используемым в различных отраслях промышленности для сушки и обжига сыпучих материалов, обезвоживания растворов и других физико-химических процессов

Изобретение относится к газораспределительному устройству для аппаратов псевдоожиженного слоя, состоящему из набора колосников

Изобретение относится к процессам и устройствам для регенерации катализатора. Регенератор катализатора состоит из сосуда, имеющего впуск катализатора, выпуск катализатора, впуск газа и выпуск газа. Решетки расположены на расстоянии друг от друга в вертикальном направлении внутри сосуда и продолжаются поперек сосуда. Каждая решетка содержит множество небольших отверстий, имеющих размер, достаточный для протекания газа через решетку. При этом отверстия достаточно малы, чтобы препятствовать протеканию частиц катализатора. Также решетка имеет по меньшей мере одно большое отверстие для протекания катализатора через решетку. Большие отверстия имеют прямоугольную форму, проходят поперек решетки и имеют ширину отверстия 2-5 см. Технический результат - регулирование протекания катализатора через регенератор для обеспечения постоянного времени выдержки катализатора внутри регенератора с целью улучшения смешивания газа и катализатора и уменьшения общего времени выдержки катализатора . 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Узел (18) сопла решетки, пригодный для установки в реакционной камере реактора с псевдоожиженным слоем, содержит горизонтально проходящую нижнюю пластину (14), газовую камеру повышенного давления под нижней пластиной и вертикальные газовые трубы (20), имеющие диаметр отверстия, верхний конец (26), и проходящие от газовой камеры повышенного давления вверх через нижнюю пластину. Узел сопла решетки содержит головку (22) сопла с газовым каналом для подачи ожижающего газа из одной из вертикальных газовых трубок (20) в реакционную камеру и трубчатую втулку (24), выполненную с возможностью прочного закрепления с помощью сварки вокруг верхнего конца вертикальной газовой трубки, причем головка сопла и трубчатая втулка образуют поворотный замок (30), обеспечивающий быстрое соединение и разъединение головки (22) сопла и трубчатой втулки (24), причем трубчатая втулка (24) содержит верхнюю поверхность, а головка (22) сопла содержит горизонтально проходящий верхний участок и проходящий вниз стержень с диаметром отверстия, который равен диаметру отверстия вертикальной газовой трубки, причем стержень выполнен с возможностью вставки в трубчатую втулку (24) таким образом, что длина стержня выполнена с возможностью уплотнения с вертикальной газовой трубкой, когда нижняя поверхность горизонтально проходящего верхнего участка уплотнена с верхней поверхностью трубчатой втулки для предотвращения турбулентности при подаче ожижающего газа из вертикальной газовой трубки в газовый канал. Изобретение позволяет обеспечить быстрое соединение и отсоединение головки сопла и трубчатой втулки. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх