Газораспределительная решетка для аппаратов кипящего слоя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >931219

Союз Советскнн

Соцкапнсткческкн

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21. 12. 78 (21) 2701211/23" 26 с присоединением заявки РЙ— (23 ) П р нор итетвЂ

Опубликовано З0.05.82. Бюллетень М 20

Дата опубликования описания 0.05.82 (5 I ) M Кл.

В 01J 8/44 фжудорстоенный комитет но делам нэаоретений н открытий (53).УДК 66.096.

5(088.8) " ™

А. И. Ватт, А. П. Жидилин, В. А. Омельяне ко,, В. 11. Ефимов, С. К. Дойлов и P. Э. Иоонас

Научно-исследовательский институт слЪттттее=(72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА ДЛЯ АППАРАТОВ

КИПЯЦЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к технике кипящего слоя и может использовать-. ся в химической, металлургической, топливной и других отраслях промышленности., предпочтительно в сланцеперерабатывающей промышленности для полукоксования мелкозернистого топлива.

Известны аппараты (реакторы) с кипящим слоем для сушки, сжигания, газификации и полукоксования мелкозернистого топлива, имеющие вертикальную круглого, квадратного или прямоугольного сечения шахту переработки топлива и камеру распределения теплоносителя. Укаэанные шахта и камера разделены горизонтальной газораспределительной решеткой. Решетки могут быть провальными и беспровальными, выполненными из различных материалов и иметь различную конструкцию (1 3.

Однако известные газораспределительные решетки имеют ряд существен ных недостатков. Сплошные щелевидные

2 или перфорированные решетки иэ металла в зоне высоких температур подвержены короблению, сложны в изготовлении, ремонт их и особенно замена трудоемки. Очень сложны в изготовлении решетки из огнеупорного материала, особенно большого сечения. При работе в условиях переменных температур решетки из металла склонны к деформа ции, что приводит к неравномерному распределению теплоносителя по сечению аппарата, накоплению материала на отдельных участках решетки, образованию застойных зон и в конечном итоге к нарушению технологического процесса.

Для предотвращения деформации газораспределительных решеток принимаются различные меры. Например, известен аппарат с псевдоожиженным слоем, имеющий вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из огнеупорного материала и заключенный в металлический кожух, устройства для загрузки

931219 готовление отдельных элементов решетки не представляет трудности, возмот жен ремонт решетки и она меньше подвержена деформации, К таким решеткам относится извест" ная газораспределительная решетка цилиндрического аппарата кипящего слоя, содержащая колосники, которые. укладываются на опорные балки. Колос-!

© ники снабжены распорными элементами и на них помещены профильные рейки, расположенные вдоль балок и прижатые к последним при помощи хомутов, а по периметру решетки установлен несущий е- 5 пояс в виде опорного и упорного кока лец (прутков), между которыми свобод но размещены концы колосников. Расу- порные элементы выполнены в виде скобы с толщиной . оавной ширине щели

2в между колосниками, и расположены в шахматном порядке. Хомуты скреплены над рейками при помощи распорных кли. ньев со шплинтами (3 j. й- Изготовление всех элементов решетж- р5 ки не вызывает затруднений, однако ее монтаж и замена деформированных колосников и других элементов решетки при наличии их большого количества весьма затруднительны. Кроме того, у Зв известная конструкция решетки непригодна для применения в условиях высоких температур, например при полукоки- совании мелкозернистого сланца, когс- да температура теплоносителя, в проив- цессе работы реактора, изменяется в

35 у- пределах 600- 1000 С. В этом случае колосники газораспределительной решетки будут смещаться как в результате их собственной деформации, так

40 . и в результате деформации элементов, предназначенных для их фиксации и и крепежа. Например, распорные элеменее ты (скобы), выполненные иэ полосы толщиной 2-3 мм, а также распорные

45 клинья и шплинты под воздействием высокой температуры и образующейся я на их поверхностях окалины быстро ю будут выходить иэ строя, в результате это приведет к смещению колосников и изменению зазоров между ними и ж- вследствие этого к снижению межре50 монтного пробега аппарата. топлива и выгрузки твердого остатка и газораспределительную решетку, ко торая отделяет реакционную камеру о газовой. Для компенсации тепловых расширений газораспределительной ре шетки и предотвращения ее деформа" ции имеется устройство, обеспечиваю щее ее длительную эксплуатацию при большом количестве теплосмен с рез ким перепадом температур. Устройство представляет собой трубу круглого или многоугольного сечения, закрепленную по периферии металлического листа решетки. К трубе прикреп лена внутренней кромкой кольцевая м таллическая пластина, наружная кром которой входит в кольцевой паз, выполненный в огнеупорной кладке корп са. Расширение и сжатие решетки при температурных перепадах вызывает по перечный изгиб и изменение профиля сечения кольцевой. трубы без деформа ции самой решетки. Указанная кольце вая труба либо изолирована от возде ствия высоких температур, либо охла дается изнутри (23.

Однако укаэанная решетка не лише на и недостатков. Столь сложная ее конструкция делает очень трудоемким изготовление решетки, монтаж, замен и ремонт, Кроме того, из-за неизбеж ной различной толщины металла решет ки, диаметра кольцевой трубы и толщ ны ее стенки возможно нарушение эла тичности конструкции решетки и искр ление последней, что приводит к нар шению технологического режима, на пример неравномерному распределению теплоносителя по сечению аппарата, образованию застойных зон, агломера ции топлива и снижению выхода полез ных продуктов. В конструкции решетк отсутствует средство регулирования теплового расширения. Недостатком конструкции решетки является и то, что в случае прогара или сквозной коррозии кольцевой трубы охлаждающа жидкость может попасть в реакционну зону и вызвать нарушение технологического режима.

Устранение многих недостатков мо но достигнуть путем замены сплошных л решеток набираемыми из отдельных элементов, например стальных или чугунных колосников, которые укладываются на опорные балки. Взаимная фиксация колосников осуществляется с

I помощью болтов, различных скоб или другими способами. В этом случае изЦель изобретения — устранение деформации колосников за счет сохране55 ния постоянного зазора между колосниками и их взаимного расположения, а также снижения трудоемкости монтажных и ремонтных работ.

5 9312

Поставленная цель достигается тем, что в газораспределительной решетке, состоящей из несущего пояса в виде ограничительного и опорного колец, соединенных с корпусом аппарата ребрами, и свободно расположенных в продольном направлении колосников и компенсирующего устройства, компенсирующее устройство состоит из двух неподвижных направляющих, жестко со- ip единенных с корпусом аппарата, подвижной траверсы и упоров, а также пружин и регулирующих силу их сжатия механизмов .

Такое компенсирующее устройство обеспечивает постоянство живого сечения решетки и предотвращает деформацию (изгиб) колосников в поперечном направлении при значительных перепадах в момент пуска и колебаниях температуры в процессе работы аппарата кипящего слоя. Помимо этого предусматриваются на боковых поверхностях колосников фиксирующие элементы в виде пазов и шипов, количество которых выбирается в зависимости от длины колосников. Размеры шипов, кроме высоты, соответствуют размерам впадин и при укладке колосников шипы одного входят во впадины соседних. Размер шипа по высоте выполнен так, что при укладке колосников между ними образуются необходимые зазоры. Решетка из собранных таким образом колосников приобретает жесткость в горизонталь35 ной плоскости за счет предотвращения смещения колосников друг относительно друга в поперечном сечении по вертикали и в продольном по горизонтали.

На фиг. 1 изображена газораспределительная решетка для аппарата кипящего слоя цилиндрического, прямоугольного или другого сечения, обций вид; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение 5-Б на фиг. l

Газораспределительная решетка для аппарата кипяцего слоя, ограниченного кожухом 1 и футеровкой 2, содержит свободно расположенные в продольном направлении колосники 3, несущий по50 яс, состоящий из двух колец - опорно.

ro 4 и ограничительного 5. Эти кольца соединены с корпусом аппарата ребрами 6. Для предотвращения передвижения колосников 3 предусмотрены неподвижные упоры 7 и компенсирующее устройство. Компенсирующее устройство включает неподвижные направляющие

8, жестко соединенные с корпусом аппа19 6 рата, подвижную траверсу 9, подвижные упоры 10 с буртиками, пружины 11, тарелки 12, механизм 13 регулировки усилия сжатия пружин 11 и уплотнительное устройство 14, фиксирующие элементы в виде впадин 15 и шипов 16.

Для проведения монтажных работ предусмотрены люки 17.

Принцип действия компенсирующего устройства заключается в следующем.

Колосники 3 в исходном .положении своими концами свободно размещены на опорном кольце 4. Имеющиеся на боковых поверхностях шипы 16 одних. колосников входят в соответствующие впадины соседних. Таким образом, колосники образуют между собой щели, размер которых определяется шипами, имеющимися на одной из боковых поверхностей каждого колосника. В поперечном направлении колосники сжаты с одной стороны неподвижными 7," другойподвижными упорами 10. При перепаде температур в момент пуска аппарата и в процессе его работы, когда температура под решеткой колеблется в пределах 600- 10000С, колосники разогреваются, деформируются и смещаются в сторону упоров 10, последние под воздействием пружин 11 удерживают колосники в прижатом друг к другу состоянии, тем самым сохраняя постоянство между колосниками.

Использование предлагаемой газораспределительной решетки позволит снизить трудоемкость работ по ее монтажу и ремонту, что сократит время на ремонт решетки на 503, а постоянство зазора и взаимного расположения колосников позволит увеличить межре-, монтный пробег аппарата кипящего слоя в два раза. формула изобретения

1. Газораспределительная решетка для аппарата кипящего слоя, соДержащая соединенные с корпусом опорное и ограничительное кольца, между которыми свободно размещены колосники, и компенсирующее устройство, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью устранения деформации колосников за счет обеспечения постоянного зазора, а также облегчения монтажа и демонтажа, компенсирующее устройство выполнено в виде установленных на корпусе неподвижных упоров и закрепленных на траверсе подвижных направляющих.

9312

2. Решетка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с л тем, что компенсирующее устройство снабжено любым известным механизмом сжатия.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

19 8

1. Бейлин И. И, Сушка угля в кипящем слое. М., "Недра", 1965, с. 40.

2. Патент CLIA И 3653843, кл. 8 01 7 2/16, 1972.

Авторское свидеТельство СССР

N 558701, кл. В 011 8/44, 1977.

ВНИИПИ Заказ 3593/5

Тираж 577 Подписное

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