Аппарат с псевдоожиженным слоем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii 973147 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) M. Кл.

В 01 8/44 (22)Заявлено 12 ° 01.81 (2!) 3236198/23 26 с присоединением заявки М

9еударстееииый комитет

СССР ио делом изобретений и открытиЯ (23) Приоритет

ОЯУбликовано 1 .11,32. Бюллетень Щ 42 (53) УДК 66. 096.. 5(008.8) Дата опубликования описания 15.11.82

В.Н.Шемякин, А.А.Беляев, А.А.Дорожков, 8.М.Иванов и И.Н.Штейнер (72) Авторы изобретения

Ф. !

/ / Ф > /

---» (71) Заявитель (54) АППАРАТ С ПСЕВДООЖИЖЕННЫИ СЛОЕМ

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам, предназначенным для термической переработки топлива, например, угля, в псевдоожиженном (кипящем) слое, и может быть применено при осуществлении каталитических реакций в кипящем слое в химической промышленности, отжиге огнеупорного сырья при производстве строительных материалов, при низкотемпературном сжигании. твер1о дых топлив, газификации угля, сушке и, в частности, может быть использо" вано в качестве топочного устройства для сушиль ных установо к под котФ

15 лами энергетических установок, в газификаторах, а также в теплообменных устрой ст вах, Известны аппараты с псевдоожиженным слоем для обжига руд, сжигания о бурых углей, содержащие реакционную камеру, узел загрузки обрабатываемого материала, узел для ввода топлива и газораспределительную плиту с

2 жестко прикрепленными к ней штуцерами, снабженными отверстиями (1), Недостатком известных аппаратов является низкая надежность и эконо" мичность из-за частых остановок вследствие спекания золы топлива в кислородной зоне слоя и задержки крупных агломератов на газораспределительной плите, Известны также аппараты для сжигания топлива во взвешенном состоянии, содержащие первичную топку с питателем, патрубками для подачи первичного и вторичного воздуха и подвижной полосниковой решеткой в ко" торых использована вторичная топка со слоем-гранулированного промежуточ" ного теплоносителя во взвешенном состоянии с погруженной в него теплообменной поверхностью (2 1.

Недостатком известного устройства является низкая экономичность иэ-эа больших потерь горючих веществ и тепла со шлаком, а также ненадежность

973147

3 из-за сложности подвижной колосниковой решетки и необходимости дополнительного оборудования для осуществления процесса регенерации шлаков.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является аппарат для обработки гранулированного материала, состоящий из камеры, узла загрузки материала, узла выгрузки и гаэораспределительного устройства, выполненного в в виде подвижно закрепленных в корпусе гладких роликов с пазами соединенных нинематически связанной с ведомой и ведущей шестернями через цепную передачу с приводом (33.

Недостатком аппарата при его использовании в режиме кипящего слоя является то, что дальнобойность струй окислителя, поступающего в

10

fS слой, сохраняется постоянной во вре2$

3$

) меии на всей площади газораспределительного устройства, Это приводит к локальному каналообрвзованию, неравномерному распределению температуры по высоте слоя, перегреву слоя в кислородной зоне, агломерации материала слоя, попаданию горючих веществ в агломераты и, в результате, к низкой надежности и экономичности аппаратов, Цель изобретения - и ышение надежности, эффективности i, экономичности за счет обеспечения пульсирующего псевдоожижения и предотвращения агломерации материала слоя.

Поста вленная цель дости гается тем

1 туры по высоте слоя за счет пульсирующего гидродинамического режима в локальных участках слоя, т„е. эа счет изменения во времени дальнобойности и направления струй окислителя в этих участках и увеличения объема кислородной эоны, Это исключает по-, явление значительных максимумов температуры в кислородной зоне, исключает спекание (агломерацию) материала слоя и тем самим уменьшает .потери горючих веществ топлива, т.е. повышает экономичность, а также повышает надежность.

На фиг, изображен аппарат с псевдоожиженным слоем для термической переработки топлива, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1, Аппарат состоит из камеры 1, соединенной с узлом загрузки топлива 2 и патрубком выгрузки 3. В нижней части камеры расположено газораспределительное устройство, наклонное или горизонтальное, выполненное в виде вращающихся в одну сторону роликов

4, снабженных шипами 5 и вырезами б, выполненными соответственно на смеж1 ных роликах. В телах роликов просверлены сквозные отверстия 7, расположенные относительно друг друга в шахматном порядке, через которые в слой поступает часть псевдоожижающего газа. Вращение роликов обеспечивается с помощью механизма вращения, состоящего из двигателя Й и передачи 9, В нижней части камеры встроен патрубок 10 для ввода псевдоожижающего агента, связанный через регучто в аппарате с паевдоожиженным слоем для термической переработки топлива, содержащем камеру с газораспределительным устройством, выполненным в виде системы вращающихся в одну сторону роликов с пазами, механизмом вращения роликов„ питателем и узлами загрузки и выгрузки топлива и материала слоя, ролики газораспределительного устройства снабжены размещенными в шахматном порядке шипами, входящими а пазы сосед— них роликов, при этом в роликах дополнительно выполнены сквозные отверстия для подачи псевдоожижающего газа. Шипы способствуют удалению из топки крупных тяжелых включений, исключая тем самым возможные нарушения гидродинамики слоя.

Отверстия в роликах обеспечивают равномерное распределение темпералирующий клапан 11 с вентилятором

12. К верхней части камеры подсоединен патрубок 13 для выхода газов, связанный с узлом очистки газов 14 и дымососом 15. Вентиль 16 служит для подачи воздуха на пневмотранспорт

4$ топлива а вентиль 17 - для обеспеФ чения рециркуляции газообразных про$0

t дуктов переработки топлива. Задвижка

18 предназначена для выгрузки эолы и топлива из слоя, С помощью вентиля

19 в слой подается часть псевдоожижающего газа для предотвращения выгрузки непрореагировавшего топлива.

Предлагаемый аппарат работает следующим образом, После розжига аппарата исходное топливо непрерывно подается в топку и псевдоожижается, например, soapyхом. Включенный двигатель 8 обеспечивает вращение роликов 4, что обес5 9731 печивает непрерывное изменение направления выходящих в слой струй псевдоожижающего агента, Я результате исключается каналообразование, улучшается перемешивание, обеспечивается бо-в лее равномерное распределение температур по высоте слоя, После накопления в слое необходимого количества материала из патрубка 3 выгружается избыточная часть слоя. Если в слой попадают крупные куски топлива, негорючего материала или в нем образуются крупные агломераты золц, то они перемещаются шипами роликов к патрубку 3, через который они выпружаются.

В этом случае открывается задвижка

18, с одновременной подачей части псевдоожижающего газа через вежтиль

19 в слой, для предотвращения выгрузки всего слоя и дообработки топлива. 10

Благодаря пульсирующему режиму псевдоожижения обеспечивается равномерное распределение температур по высоте слоя, исключается образование застойных зон и каналов, снижается воз- 2З можность образования крупных газовых пузырей, т,е, обеспечивается наилучший контакт твердой и газовой фазы, Это позволяет использовать предлагаемый аппарат как универсальный по 30 топливу, увеличить предельные температуры в слое, уменьшить потерю горю3

47 d чих с выгрузкой т.е, повысить экономичность аппарата и его надежность.

Формула изобретения

Аппарат с псевдоожиженным слоем, например, для термической переработки топлива, содержащий камеру с газораспределительным устройством, выполненным в виде установленных вплотную горизонтальных роликов с пазами, вращающихся в одном направлении, питатель и узел выгрузки материала, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности и предотвращения агломерации материала. путем обеспечения пульсирующего псевдоожижения ролики снабжены размещенными в шахматном порядке шипами, входящими в пазы соседних роликов, при этом в роликах дополнительно выполнены сквозные отверстия для подачи псевдоожиженного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Иахорин К.Е. и Глухоманюк А.И, Сжигание газов в псевдоожиженном слое.

К., "Наукова думка", 1978, с. 70-72, 2. Патент СССР и 367620, кл, F 23 С 9/00, 1968.

3, Авторское свидетельство СССР

Y 683800, кл. Я 01 J 8/44, 1977.