Способ пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера золоуловителя

 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, в частности к способу пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера золоуловителя. Способ заключается в перемещении порошкообразной среды из бункера в полость трубопровода, ее псевдоожижении и сливе в систему золоудаления. Перемещение порошкообразной среды из бункера золоуловителя осуществляют в полость наклонного трубопровода, в верхней части которого производят отвод псевдоожижающего газа, а по его длине - слив порошкообразной среды через сливные трубопроводы в систему золоудаления. При этом гидравлическое сопротивление порошкообразной среды в наклонном трубопроводе от места слива порошкообразной среды до места отвода псевдоожижающего газа должно быть меньше гидравлического сопротивления порошкообразной среды в сливном трубопроводе. Слив части порошкообразной среды из наклонного трубопровода производят ниже места ее подачи в наклонный трубопровод, а скорость псевдоожижающего газа выбирают меньше скорости витания частиц крупной фракции порошкообразной среды. Изобретение позволяет снизить расход воздуха при отделении частиц порошкообразной среды при ее утилизации. 1 ил.

Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано при пневмотранспорте золы из бункеров электрофильтра.

Предшествующий уровень техники Известен способ пневмотранспорта порошкообразной среды, заключающийся в перемещении порошкообразной среды из бункера в промежуточную емкость, ее герметизацию, псевдоожижение порошкообразной среды и ее опорожнение через транспортный трубопровод /1/.

Недостатком способа является низкая надежность устройства, реализующего способ, обусловленная ограниченным ресурсом клапанов, работающих в абразивной среде, а также невозможность сепарации частиц порошкообразной среды для ее утилизации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ пневмотранспорта порошкообразной среды от бункера золоуловителя, заключающийся в перемещении порошкообразной среды из бункера в полость трубопровода, ее псевдоожижении и сливе в верхней части вертикального трубопровода в систему золоудаления /2/.

Недостатком способа является значительный расход воздуха для псевдоожижения и невозможность сепарации частиц порошкообразной среды для ее утилизации.

Задачей данного предложения является создание способа, обеспечивающего низкий расход воздуха для пневмотранспорта порошкообразной среды на расчетное расстояние и возможность сепарации частиц для ее утилизации.

Раскрытие изобретения Предметом изобретения является способ пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера золоуловителя, заключающийся в перемещении порошкообразной среды из бункера в полость трубопровода, ее псевдоожижении и сливе в систему золоудаления, причем перемещение порошкообразной среды из бункера золоуловителя осуществляют в полость наклонного трубопровода, в верхней части которого производят отвод псевдоожижающего газа, а по его длине - слив порошкообразной среды через сливные трубопроводы в систему золоудаления, причем гидравлическое сопротивление порошкообразной среды в наклонном трубопроводе от места слива порошкообразной среды до места отвода псевдоожижающего газа должно быть меньше гидравлического сопротивления порошкообразной среды в сливном трубопроводе, при этом слив части порошкообразной среды из наклонного трубопровода производят ниже места ее подачи в наклонный трубопровод, а скорость псевдоожижающего газа выбирают меньше скорости витания частиц крупной фракции порошкообразной среды.

Приведенная совокупность признаков позволяет снизить расход воздуха для пневмотранспорта порошкообразной среды на расчетное расстояние, а также обеспечивает сепарацию частиц для ее утилизации.

Способ пневмотранспорта порошкообразной среды заключается в ее перемещении из бункера золоуловителя в наклонный трубопровод, в нижней части которого осуществляется псевдоожижение газом порошкообразной среды. Скорость псевдоожижающего газа выбирают исходя из реализации двух целей: - пневмотранспорт порошкообразной среды на расчетное расстояние и ее слив в систему золоудаления; - сепарация частиц порошкообразной среды для ее утилизации.

Для реализации первой цели скорость псевдоожижающего воздуха выбирают больше скорости витания частиц крупной фракции и соответствующую необходимой скорости пневмотранспорта (расходу порошкообразной среды) для опорожнения бункера золоуловителя при работе последнего. Верхний предел выбора величины скорости псевдоожижающего воздуха ограничивается уносом частиц из верхней полости наклонного трубопровода при отводе псевдоожижающего воздуха. Величину скорости псевдоожижающего воздуха возможно определить согласно выражению где Ar = g•d³(ρ_м-ρ_c)/ν²•ρ_c; d - диаметр частиц; ρ_м и ρ_c - соответственно плотность материала частиц и псевдоожижающего агента; ν - кинематическая вязкость псевдоожижающего агента.

Для примера, скорость витания V_в имеет следующие значения:
При d = 10 мкм; V_в = 1,2 - 1,4 см/с; ρ_м = 5 г/см³
V_в = 0,35 - 0,37 см/с; ρ_м = 1,5 г/см³
При d = 50 мкм; V_в = 30 - 32 см/с; ρ_м = 5 г/см³
V_в = 7 - 8 см/с; ρ_м = 1,5 г/см³
Отсюда следует возможность выбором скорости псевдоожижающего агента (воздуха) обеспечить сепарацию частиц порошкообразной среды по длине наклонного трубопровода.

Для более полного раскрытия предложенного способа целесообразно привести схему устройства, реализующего способ, которая изображена на чертеже.

Устройство содержит бункер 1, нижняя часть которого сообщена с наклонным трубопроводом 2, в нижней части которого размещен узел 3 для псевдоожижения порошкообразной среды, а в верхней - узел 4 отвода псевдоожижающего газа. По длине наклонного трубопровода 2 размещены сливные трубопроводы 5, 6, 7.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В результате работы золоуловителей зола через бункер 1 поступает в наклонный трубопровод, где происходит псевдоожижение твердых частиц и их перемещение вверх вдоль наклонного трубопровода. Ввиду конструктивных особенностей полости, где происходит псевдоожижение - наклонного трубопровода, при перемещении частиц происходит их сепарация по диаметру трубопровода. В донной части наклонного трубопровода формируется поток фракций частиц больших размеров и большой плотностью материала, а в верхней перемещаются более мелкие частицы. Причем чем меньше угол наклона к горизонтали, тем более проявляется этот эффект сепарации частиц по диаметру трубопровода.

Поэтому в устройстве слив порошкообразной среды производится вдоль данной части наклонного трубопровода через сливные трубопроводы 5, 6, 7.

Угол наклона сливных трубопроводов должен быть больше угла естественного откоса порошкообразной среды, величина которого изменяется в зависимости от электрофизических свойств порошкообразной среды в широком пределе. Сумма эффективных сечений сливных трубопроводов должна быть не менее эффективного сечения наклонного трубопровода 2.

Для исключения выхода псевдоожижающего воздуха с частицами порошкообразной среды гидравлическое сопротивление последних в наклонном трубопроводе на участке от места слива порошкообразной среды до места отвода псевдоожижающего воздуха выбирают меньшим значения гидравлического сопротивления порошкообразной среды в сливном трубопроводе. В реальных условиях эта задача реализуется выбором сливных трубопроводов диаметром, в 3-4 раза меньшим, чем диаметр наклонного трубопровода, и длиной, необходимой для слива порошкообразной среды в систему золоудаления или на место утилизации. Угол наклона сливных трубопроводов должен быть больше угла естественного откоса порошкообразной среды, что исключает осаждение частиц в сливном трубопроводе.

Сепарация твердых частиц больших размеров осуществляется выбором скорости псевдоожижающего воздуха меньше скорости витания частиц больших размеров. Например, выбор скорости псевдоожижающего воздуха меньше 6 см/с определит осаждение частиц в полости над узлом псевдоожижения, диаметр которых больше 50 мкм. Размещение сливного трубопровода 5 ниже места подачи порошкообразной среды в наклонный трубопровод обеспечит слив частиц, размер которых больше 50 мкм (при скорости псевдоожижающего воздуха меньше 6 см/с).

Сепарация частиц больших размеров позволяет с большей эффективностью утилизировать золу, т.к. спектр ее использования в промышленности значительно расширяется.

Использование узла для псевдоожижения в наклонном трубопроводе (диаметр ~90 мм) в десятки раз уменьшает расход воздуха на пневмотранспорт сравнительно с прототипом. Кроме того, в наклонном трубопроводе осуществляется пневмотранспорт на расчетную длину до места слива в систему золоудаления (~3 м).

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1239064. B 65 G 53/40, 1989 г.

2. Справочник по пыле- и золоулавливанию. Л.И. Биргер и др. Энергоатомиздат. 1983. С. 260.

Формула изобретения

Способ пневмотранспорта порошкообразной среды из бункера золоуловителя, заключающийся в перемещении порошкообразной среды из бункера в полость трубопровода, ее псевдоожижении и слива в систему золоудаления, отличающийся тем, что перемещение порошкообразной среды из бункера золоуловителя осуществляют в полость наклонного трубопровода, в верхней части которого производят отвод псевдоожижающего газа, а по его длине - слив порошкообразной среды через сливные трубопроводы в систему золоудаления, причем гидравлическое сопротивление порошкообразной среды в наклонном трубопроводе от места слива порошкообразной среды до места отвода псевдоожижающего газа должно быть меньше гидравлического сопротивления порошкообразной среды в сливном трубопроводе, при этом слив части порошкообразной среды из наклонного трубопровода производят ниже места ее подачи в наклонный трубопровод, а скорость псевдоожижающего газа выбирают меньше скорости витания частиц крупной фракции порошкообразной среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1