Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром

Номер патенту: 55430

Опубліковано: 15.04.2003

Автори: Белін Фелікс, Уолкер Дейвід Дж.

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який містить камеру реактора, що має, принаймні, передню стінку і задню стінку, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, та повітророзподільну подину, яка розміщена між передньою і задньою стінками та з'єднана з ними, засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару в камері реактора, засоби для рециркуляції шару від верхньої частини камери реактора назад до її нижньої частини, який відрізняється тим, що він містить засоби із водоохолоджуваних перегородок для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, при цьому згадані засоби із водоохолоджуваних перегородок розташовані практично вертикально у камері реактора та мають численні отвори у них, які сприяють належному сполучанню крізь них газів та твердих частинок від одного боку водоохолоджуваних перегородок до іншого боку між передньою та задньою частинами камери реактора у її верхній та нижній частинах.

2. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що камера реактора містить бокові стінки, при цьому, принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря розташована між боковими стінками.

3. Реактор за п. 2, який відрізняється тим, що він містить вертикально розташовані проміжні повітряні канали, які розміщені від поду камери реактора і з'єднані з, принаймні, однією вбудованою камерою для вторинного повітря.

4. Реактор за п. 3, який відрізняється тим, що в поперечному перерізі, принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря та проміжні повітряні канали виконані в формі квадрата або прямокутника, або овалу, або кільця, або еліпса, або ромба.

5. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні вбудовані камери для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з вбудованими камерами для вторинного повітря.

6. Реактор за п. 5, який відрізняється тим, що численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені одна над одною.

7. Реактор за п. 5, який відрізняється тим, що численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені бік у бік.

8. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні пари вбудованих камер для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з, принаймні, однією з вбудованих камер для вторинного повітря у кожній парі.

9. Реактор за п. 8, який відрізняється тим, що вбудовані камери для вторинного повітря у кожній з численних пар розташовані одна над одною.

Текст

1 Реаісгор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який містить камеру реактора, що має, принаймні, передню стінку і задню стінку, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, та повітророзподільну подину, яка розміщена між передньою і задньою стінками та з'єднана з ними, засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару в камері реактора, засоби для рециркуляції шару від верхньої частини камери реактора назад до її нижньої частини, який відрізняється тим, що він містить засоби із водоохолоджуваних перегородок для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, при цьому згадані засоби із водоохолоджуваних перегородок розташовані практично вертикально у камері реактора та мають численні отвори у них, які сприяють належному сполучанню крізь них газів та твердих частинок від одного боку водоохолоджуваних перегородок до іншого боку між передньою та задньою частинами камери реактора у и верхній та нижній частинах 2 Реактор за п 1, який відрізняється тим, що камера реактора містить бокові стінки, при цьому, Цей винахід відноситься, взагалі, до пічних конструкцій для котлів, реакторів або камер згоряння з циркулюючим псевдозрідженим шаром (ЦПШ) та, зокрема, до нової конструкції печі для принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря розташована між боковими стінками 3 Реактор за п 2, який відрізняється тим, що він містить вертикально розташовані проміжні повітряні канали, які розміщені від поду камери реактора і з'єднані з, принаймні, однією вбудованою камерою для вторинного повітря 4 Реактор за п 3, який відрізняється тим, що в поперечному перерізі, принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря та проміжні повітряні канали виконані в формі квадрата або прямокутника, або овалу, або кільця, або еліпса, або ромба 5 Реактор за п 1, який відрізняється тим, що засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні вбудовані камери для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з вбудованими камерами для вторинного повітря 6 Реактор за п 5, який відрізняється тим, що численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені одна над одною 7 Реактор за п 5, який відрізняється тим, що численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені бік у бік 8 Реактор за п 1, який відрізняється тим, що засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні пари вбудованих камер для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з, принаймні, однією з вбудованих камер для вторинного повітря у кожній парі 9 Реактор за п 8, який відрізняється тим, що вбудовані камери для вторинного повітря у кожній з численних пар розташовані одна над одною таких саме реакторів, котлів або камер згоряння, яка підвищує можливість вводити вторинне повітря, потрібне для горіння, у центральну частину печі з ЦПШ О о со Ю ю 55430 Зокрема, цей винахід є особливо придатним для котлів або парогенераторів, які використовують камери згоряння з ЦПШ як засоби для нагрівання Проте, цей винахід також охоплює пристрої, у яких простір реактора з ЦПШ використовують для ХІМІЧНИХ реакцій, ВІДМІННИХ від процесів згоряння або там, де суміш газульердих частинок, яка виникає будь-де внаслідок процесу згоряння, поступає до реактора для подальшої обробки, або там, де реактор лише містить камеру, у якій частинки або тверді частинки вводяться у газ, який необов'язково є побічним продуктом процесу згоряння Отже, до терміна реактор з ЦПШ належать як камери згоряння з ЦПШ, так і реактори з ЦПШ, які використовуються з різною метою, включаючи ХІМІЧНІ та фізичні процеси Внаслідок того, що розмір котлів, реакторів або камер згоряння з ЦПШ (далі реактори ЦПШ) все більше зростає, виникає декілька проблем, які пов'язані з підвищенням фізичного розміру камери згоряння печі або камери реактора Патент США № 3921590, авторами якого є Mitchell та ІНШІ, пропонує розділену камеру згоряння з псевдозрідженим шаром, яка має суміжний прохід між двома частинами псевдозрідженого шару Патент США № 4517162, автором якого є Moss, пропонує реактор з псевдозрідженим шаром, у якому шар розділяється на численні частини за допомогою твердих стінок без отворів у них Дивись також патент США № 4917028, авторами якого є GansterTa ІНШІ Приклади циркулюючих псевдозріджених шарів з зонами розділеного шару також можна знайти у патентах США №4938170 та №5138982, авторами яких є Oshita та ІНШІ Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який використовує систему перегородок, запропоновано у патенті США № 5218932, автором якого є Abdulally У реакторах ЦПШ, взагалі, використовують етап зменшення виділення NOx під час процесу згоряння Це досягається шляхом вдування частини повітря, яке надходить у зону горіння та яке називають первинним повітрям, через повітророзподільну подину в камеру згоряння печі, де розпочинається згоряння Решта КІЛЬКОСТІ повітря, яке називають вторинним повітрям або повітрям гострого дуття, потім вдувається у камеру згоряння на більш високих рівнях для того, щоб забезпечити баланс повітря, що є необхідним для повного згоряння У випадку з реакторами ЦПШ, що мають більш великий розмір, один з найбільш значних факторів включає підтримання здатності вдувати вторинне повітря, або повітря гострого дуття, вище нижньої зони, або зони первинного згоряння (реакційної зони) Ця проблема виникає через те, що, внаслідок збільшення глибини печі, здібність вторинного повітря проникати у центр камери згоряння досягає межі практично максимального рівня довжини факела, який дорівнює приблизно від 4,5 до 6 метрів, та межі швидкості струменя, які є необхідними для того, щоб повітря проникало у псевдозріджений шар скрізь у центрі печі Інші вирішили цю проблему шляхом розділення нижньої печі на дві частини, створив так звану конфігурацію "штанців" Така конструкція має дві частини, кожна з яких має зменшену глибину печі, що забезпечує належне проникнення вторинного повітря завдяки тому, що загальна ефективна глибина печі зменшується приблизно удвічі Недоліком цього підходу є фізично роздільне знаходження псевдозріджених твердих частинок в одному боці (одній "штанині") печі та твердих частинок в іншому боці (ІНШІЙ "штанині") печі, що ускладнює регулювання рівномірності згоряння та регулювання температури Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є обраний прототипом реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром (патент США № 5343830, МПК 5 F 22 В 1/00, 1994, авторами якого є Alexander та ІНШІ, та права на який передано Дзе Бебкок енд Уїлкокс Компані) Реактор містить камеру згоряння реактора, що має, принаймні, передню стінку і задню стінку, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, та повітророзподільну подину, яка розміщена між передньою і задньою стінками та з'єднана з ними Реактор також має засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару в камері реактора та засоби для рециркуляції шару від верхньої частини камери реактора назад до її нижньої частини У камері реактора зроблені численні впускні отвори у для вторинного повітря, або повітря гострого дуття У об'єкта, що заявляється, і прототипу збігаються такі суттєві ознаки ці реактори з циркулюючим псевдозрідженим шаром містять камеру реактора, що має, принаймні, передню стінку і задню стінку, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, та повітророзподільну подину, яка розміщена між передньою і задньою стінками та з'єднана з ними, засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару в камері реактора, засоби для рециркуляції шару від верхньої частини камери реактора назад до и нижньої частини Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини В обраному прототипом реакторі з циркулюючим псевдозрідженим шаром не забезпечується проникнення повітря крізь всю глибину камери реактора для підтримання єдиного псевдозрідженого шару та належного регулювання функціональних параметрів ХІМІЧНИХ І фізичних процесів, що відбуваються в камері реактора В основу винаходу поставлено задачу створити такий реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, у якому удосконалення шляхом введення нових конструктивних елементів та нового розташування елементів з новою формою, дозволило б при використанні винаходу забезпечити досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні ефективності проникнення повітря крізь глибину камери реактора для підтримання єдиного псевдозрідженого шару та належного регулювання функціональних параметрів ХІМІЧНИХ І фізичних процесів, що відбуваються в камері реактора Винахід, що заявляється, характеризується такими суттєвими ознаками, які виражені визначеними поняттями, достатніми для їхньої ідентифі 55430 кацм, спрямовані на рішення поставленої задачі і достатні для досягнення очікуваного технічного результату в усіх випадках, на які поширюється обсяг правової охорони Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який заявляється як винахід, містить камеру реактора, що має, принаймні, передню стінку і задню стінку, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, та повітророзподільну подину, яка розміщена між передньою і задньою стінками та з'єднана з ними Реактор також містить засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару в камері реактора та засоби для рециркуляції шару від верхньої частини камери реактора назад до и нижньої частини Від прототипу цей реактор відрізняється тим, що він містить засоби із водоохолоджуваних перегородок для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною При цьому згадані засоби із водоохолоджуваних перегородок розташовані практично вертикально у камері реактора та мають численні отвори у них, які сприяють належному сполучанню газів та твердих частинок крізь них від одного боку водоохолоджуваних перегородок до іншого боку між передньою та задньою частинами камери реактора у и верхній та нижній частинах В окремих випадках виконання реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, що заявляється, відрізняється від прототипу тим, що - камера реактора містить бокові стінки, при цьому, принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря розташована між боковими стінками, - він містить вертикально розташовані проміжні повітряні канали, які розміщені від поду камери реактора і з'єднані з, принаймні, однією вбудованою камерою для вторинного повітря, - в поперечному перерізі, принаймні, одна вбудована камера для вторинного повітря та проміжні повітряні канали виконані в формі квадрата, або прямокутника, або овалу, або кільця, або еліпса або ромба, - засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні вбудовані камери для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з вбудованими камерами для вторинного повітря, - численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені одна над другою, - численні вбудовані камери для вторинного повітря розміщені бік о бік, - засоби для створення, принаймні, однієї камери для вторинного повітря, вбудованої у камеру реактора для постачання вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною, включають численні пари вбудованих камер для вторинного повітря та проміжні повітряні канали, які сполучені з, принаймні, однією з вбудованих камер для вторинного повітря у кожній парі, - вбудовані камери для вторинного повітря у кожній з численних пар розташовані одна над другою Головний аспект цього винаходу використовує конструкцію печі для реактора ЦПШ, яка має одну або більше вбудованих камер для вторинного повітря, які простягаються у печі біля центру псевдозрідженого шару для того, щоб вторинне повітря проникало глибоко в усі частини шару Переважно, щоб вбудована(і) камера(и) вторинного повітря складалися із труб водоохолоджуваних перегородок печі, зігнених для створення однієї або більше камер Труби водоохолоджуваних перегородок можуть бути зробленими із окремих труб або вони можуть бути попередньо з'єднаними у вигляді мембранних водоохолоджуваних трубних панелей, які створюють просторий канал, або камеру, яка проходить від одного до іншого боку камери реактора печі Панелі можуть утворювати камеру, що має у поперечному перерізі ромбоподібну, овальну, прямокутну, кільцеву або іншу форму - як це необхідно, щоб створити достатньо простору зону для потоку вторинного повітря, який нагнічується у форсунки для вторинного повітря, які знаходяться упоперек усієї ширини камери реактора та які, переважно, простягаються у два протилежні напрямки для того, щоб повітря проникало як до передньої, так і до задньої стінки єдиної камери реактора печі Мембранні стінки камери представляють собою окремі трубки, переміжні мембранні стінки (панелі) або, навіть, єдину мембранну трубну панель, яка має отвори, які сприяють сполучанню газів та твердих частинок між передньою та задньою частинами камери реактора печі Метою цього влаштування є підтримка поведінки внутрішньою частини реактора печі як єдиної зони печі, але з підвищеною здібністю введення вторинного повітря Задовільна конструкція водоохолоджуваних перегородок створена для забезпечення рідинного взаємозв'язку між трубами, які утворюють камеру(и) для вторинного повітря, яка має баланс водяної/парової схеми у ЦПШ, при цьому можна забезпечити один або більше колекторів як на днищі, так і у верхній частині або на одній з цих частин кожної вбудованої камери для вторинного повітря, які є необхідними для створення такого рідинного взаємозв'язку Отвори знаходяться як вище, так і нижче однієї або більше камер для вторинного повітря для забезпечення належного переміщення твердих частинок усюди у камері реактора печі Отже, згідно з одним аспектом цього винаходу пропонується реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який містить влаштування камери для вторинного повітря, яка розміщена між ЗОВНІШНІМИ стінками реактора для більш ефективного розповсюдження вторинного повітря по всій ширині камери печі/реактора, завдяки чому усувається необхідність у використанні надмірно великих форсунок, високих швидкостей та екстраординарних засобів досягнення центральних частин псевдозрідженого шару При використанні винаходу очікується досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні ефективності проникнення повітря крізь 55430 глибину камери реактора для підтримання єдиного псевдозрідженого шару та належного регулювання функціональних параметрів ХІМІЧНИХ І фізичних процесів, що відбуваються в камері реактора Між суттєвими ознаками винаходу і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок Ефективність проникнення повітря крізь глибину камери реактора підсилюється за рахунок розділення відстані, необхідної для проникнення повітря крізь глибину камери реактора, приблизно наполовину усієї камери реактора, наприклад наполовину глибини камери реактора, проте без розділення нижньої (або верхньої) частини камери реактора на дві частини Вбудовані камери для вторинного повітря простягаються у камері реактора біля центру псевдозрідженого шару і забезпечують проникання вторинного повітря глибоко в усі частини псевдозрідженого шару Отже, цей винахід дозволяє розділити глибину камери реактора на дві частини для ефективного проникнення вторинного повітря без порушення надійної технологи стосовно розміру повітряних форсунок та швидкості струменя, проте ефективно підтримуючи єдиний псевдозріджений шар для належного регулювання згоряння та інших функціональних параметрів ХІМІЧНИХ та фізичних процесів, що відбуваються в камері реактора Іншим аспектом цього винаходу пропонується реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром, який містить камеру реактора, яка, принаймні частково, визначається передньою стінкою та задньою стінкою, яка знаходиться на відстані від передньої стінки, повітророзподільною подиною, яка розташована між передньою та задньою стінками та з'єднана з ними, засоби для постачання первинного повітря крізь повітророзподільну подину для псевдозріджування циркулюючого шару у камері та засоби для рециркуляції матеріалу шару від верхньої частини камери назад до нижньої частини камери реактора Між передньою та задньою стінками камери знаходяться камери для вторинного повітря для подачі вторинного повітря у псевдозріджений шар над повітророзподільною подиною Іще іншим аспектом цього винаходу є постачання вторинного повітря як крізь передню, так і крізь задню стінки, та у камеру від передньої або від задньої стінки камери або від поду камери реактора Іще іншим аспектом цього винаходу є засоби для створення камери із труб водоохолоджуваних перегородок, які мають отвори, які дозволяють газу та матеріалу псевдозрідженого шару проходити з однієї сторони камери реактора до іншої сторони камери реактора крізь водоохолоджувану перегородку Іще іншим аспектом цього винаходу пропонується реактор ЦПШ, який містить одну або більше камер для вторинного повітря, які розташовано практично у центрі, та які мають просту та міцну конструкцію, та які є економічними з точки зору виробництва РІЗНІ НОВІ властивості, які характеризують цей винахід, докладно відображено у пунктах формули винаходу, яка додається до цього опису та яка є 8 частиною цього опису Для найкращого розуміння винаходу, його функціональних переваг та специфічних досягнень у зв'язку з його використанням слід звернутися до ілюстративного матеріалу, який супроводжує цей опис, та у якому зображено переважний варіант здійснення винаходу Суть винаходу пояснюють графічні зображення, на яких Фіг 1 - це схематичне зображення збоку розрізу реактора з циркулюючим псевдозрідженим шаром згідно з першим прикладом здійснення цього винаходу, Фіг 2 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 1, іншого приклада здійснення винаходу, Фіг 3 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 1, іще іншого приклада здійснення винаходу, Фіг 4 - це вигляд зверху горизонтального розрізу частини проміжних повітряних каналів, крізь які вторинне повітря постачається у камеру, який виконано уздовж площини D-D на фіг З, Фіг 5 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 1, іще іншого приклада здійснення винаходу, у якому використовують численні камери для вторинного повітря Фіг 6 - це вигляд зверху горизонтального розрізу частини проміжних повітряних каналів, крізь які вторинне повітря постачається у камеру, який виконано уздовж площини Е-Е на фіг 5 Фіг 7 - це зображення розрізу іще іншого приклада здійснення з використанням численних камер для вторинного повітря, який виконано уздовж площини F-F на фіг 5, Фіг 8 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 1, іще іншого приклада здійснення винаходу, Фіг 9 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 3, іще іншого приклада здійснення винаходу, у якому численні камери для вторинного повітря розташовані бік о бік, та Фіг 10 - це схематичне зображення збоку розрізу, яке є подібним до фіг 5, іще іншого приклада здійснення винаходу, у якому численні пари камер для вторинного повітря розташовані бік о бік На графічних зображеннях, що наведені на фіг 1 - фіг 10, елементи позначенні такими позиціями Позиція 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Найменування елемента Реактор Камера реактора Передня стінка Задня стінка Повітрярозподільна подина Форсунки для вдування первинного повітря Повітряна камера Засоби рециркуляції частинок Сепаратори Зворотний трубопровід Камера для вторинного повітря Перегородки 55430 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Форсунки для вторинного повітря Колектори Подавальний колектор Під печі Нижня частина камери для вторинного повітря Випускні мембранні труби Випускні колектори Впускні колектори Проміжні повітряні канали Впускна камера ЛІНІЯ, ЩО показує альтернативну конфігурацію стінки камери реактора Звернемося зараз, взагалі, до ілюстративного матеріалу, у якому подібні числові позначення репрезентують такі саме або функціонально подібні елементи скрізь на декількох фігурах, та, зокрема, на фіг 1 Приклад здійснення винаходу, який зображено на фіг 1, включає реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром (ЦПШ), який взагалі позначається 1 Цей реактор містить камеру 2 реактора печі, яка має передню стінку 3, виготовлену у вигляді водоохолоджуваної' панелі, та задню стінку 4, також у вигляді водоохолоджуваноі1 панелі Водоохолоджувана панель або мембранна стінка є відомою конструкцією із трубок та проміжних елементів для камер згоряння або котлів, які діють для огороджування простору, а також як теплообмінний пристрій для видалення тепла із простору Незважаючи на те, що стінки камери 2 реактора зроблені у вигляді водоохолоджуваних панелей звичайної конструкції, для ЗОВНІШНІХ передніх, задніх та бокових стінок можна використовувати ІНШІ конструкції, такі як вогнетривке влаштування, яке не охолоджується рідиною Камера 2 реактора печі також містить повітрярозподільну подину 5, яка має численні форсунки 6 для вдування первинного повітря із повітряної камери 7, яка знаходиться під повітрярозподільною подиною 5, для забезпечення горіння та псевдозріджування над повітрярозподільною подиною 5 камери 2 реактора печі Засоби рециркуляції частинок 8 у формі трубопроводу рециркуляції та додаткові пристрої, такі як сепаратори 9 та їм подібні, які зв'язані з верхньою частиною камери 2 реактора печі та із зворотним трубопроводом 10 для повернення, принаймні, частини твердого матеріалу із верхньої частини камери 2 реактора печі назад до нижньої частини камери 2 реактора печі, тим саме утворюючи механізм циркулюючого псевдозрідженого шару (ЦПШ) На фіг 1 - 3, фіг 5 та фіг 8 - 1 0 лівий бік кожної фігури є передньою стінкою, правий бік є задньою стінкою, а бокові стінки проектуються у площину фігур Цим винаходом пропонується одна або більше камер 11 для вторинного повітря, які знаходяться суттєво уздовж центру камери 2 реактора печі, які є вбудованими в нього без розділення камери 2 реактора печі на дві окремі частини Камеру 11 для вторинного повітря переважно зроблено із водоохолоджуваних перегородок 12, переважно виготовлених у вигляді мембранних перегородок, або трубних панелей, які утворюють просторий 10 канал, або камеру 11, від одного боку до другого боку камери 2 реактора печі Панелі можуть утворювати камеру 11 для вторинного повітря, яка може мати ромбоподібну, квадратну, прямокутну, овальну, еліптичну або кільцеву або іншу форму у поперечному перерізі - як це необхідно -з достатньо просторою зоною для вторинного повітря З кожною камерою 11 сполучені форсунки 13 для вторинного повітря, які розташовані упоперек усієї ширини камери 2 реактора печі у двох протилежних напрямках, так щоб вторинне повітря проникало як до передньої стінки 3, так і до задньої стінки 4 єдиної камери 2 реактора печі На усіх фігурах вторинне повітря подається від камери 11 за стрілками В, а від колекторів 14 від передньої стінки З та задньої стінки 4 - за стрілками С Труби, що утворюють мембранні перегородки 12 камери, йдуть або від окремих труб, або від переміжних мембранних перегородок (панелей), або від єдиної мембранної панелі, що має численні отвори для належного сполучання газів та твердих частинок між передньою та задньою частинами камери 2 реактора печі Ця конструкція водоохолоджуваних перегородок 12 з'єднує подавальний колектор 15, який знаходиться нижче поду 16 печі, з нижньою частиною 17 (днищем) камери 11 для вторинного повітря Випускні мембранні труби 18 після створення камери 11 можуть знов представляти собою окремі труби, переміжні мембранні перегородки (панелі) або єдину мембранну панель, що має численні отвори для належного сполучання газів та твердих частинок між передньою та задньою частинами камери 2 реактора печі Стрілки А схематично зображують це рухливе сполучання газів та твердих частинок від одного боку цих труб мембранних перегородок до іншого боку Ця конструкція мембранних перегородок з'єднує верхню частину камери 11 з випускним колектором або колекторами (не зображено) над пічним склепінням (також не зображено) Завдяки цьому камера(и) 11 для вторинного повітря складена із елементів, які охолоджуються рідиною та які можуть протистояти високим температурам середовища у межах камери 2 реактора печі, а численні отвори у цих перегородках (між цими трубами) забезпечать належне сполучання або рух твердих частинок між передньою та задньою частинами камери 2 реактора печі як у її верхній, так і у нижній частинах Завдяки цьому винаходу підсилюється проникнення вторинного повітря за рахунок розділення відстані, необхідної для проникнення повітря крізь глибину печі, приблизно наполовину усієї глибини печі, проте без розділення нижньої (або верхньої) частини камери 2 реактора печі на дві частини Отже, цей винахід дозволяє розділити глибину печі на дві частини для ефективного проникнення вторинного повітря без порушення надійної технологи стосовно розміру повітряних форсунок та швидкості струменя, проте ефективно підтримуючи єдиний псевдозріджений шар для належного регулювання згоряння та інших функціональних параметрів Фіг 2 ілюструє альтернативну конфігурацію камери 11 для вторинного повітря Тут камера 11 12 11 55430 має подовжену ромбоподібну форму та може мати для вторинного повітря цього винаходу можна випускні колектори 19 та впускні колектори 20 використовувати стосовно навіть більш великих та Зрозуміло, що колектор 19 може бути без колектоглибоких конструкцій реакторів ЦПШ Фіг 9 є варіра 20 або навпаки, та у певних конструкціях обидантом та комбінацією варіантів здійснення з фіг З ва колектори 19 та 20 можуть використовуватися та 5 Як зображено на фіг 9, численні вбудовані Це може сприяти різним варіантам розташування камери 11 для вторинного повітря можна розтатруб над або нижче камери (камер) 11 шовувати бік о бік, замість їхнього розташування однієї над другою, як на фіг 5 До кожної вбудоваУ головному прикладі винаходу з фіг 1 втоної камери 11 для вторинного повітря вторинне ринне повітря постачається до вбудованої камери повітря постачається крізь її власний набір неза11 з и КІНЦІВ У більш широких печах довжина калежних проміжних повітряних каналів 21 мери 11 для вторинного повітря може перебільшувати межі розміру, який є бажаним для того, щоб Подібним чином, фіг 10 є варіантом з фіг 5 та підтримувати швидкість повітря уздовж та крізь ілюструє, що можливо також розташувати бік о бік усю камеру 11, що є необхідним для належного численні пари вбудованих камер 11 для вториннорозповсюдження повітря до форсунок 13, які розго повітря, при цьому кожна пара включає нижню ташовано упоперек ширини реактора 1 ЦПШ Зата верхню вбудовану камеру Знов, як у випадку з вдяки спеціальній конструкції мембранних перегофіг 5, повітря до нижньої вбудованої камери 11 родок, які зображено на фіг 3 та 4 (та фіг 5 - 7, які для вторинного повітря буде постачатися крізь обговорюють нижче), проміжні повітряні канали 21, проміжні повітряні канали 21, а повітря до верхньої які також виготовлено із труб, що охолоджуються вбудованої камери 11 для вторинного повітря, у рідиною, розташовано з інтервалами уздовж шикожній парі, буде постачатися крізь вищезгадані рини камери 2 реактора печі Цей додатковий вакороткі подовження проміжних повітряних каналів ріант здійснення дозволяє підтримувати придатні 21, які з'єднуються з нижньою вбудованою камезначення швидкості вторинного повітря у камері 11 рою 11 для вторинного повітря, як зображено та для належного розповсюдження повітря з камери описано стосовно фіг 7 11, яка має менший поперечний переріз зони повіУ процесі роботи реактора 1 з циркулюючим тряного потоку ніж, якщо б повітря камери 11 попсевдозрідженим шаром тверді частки захоплюстачалося лише з КІНЦІВ Тобто, завдяки додаткоються потоком первинного повітря, яке вдувається вим повітряним каналам 21, за необхідністю, через численні форсунки 6 повітрярозподільної площа поперечного перерізу повітряного потоку подини 5, до яких первинне повітря поступає із камери 11 та форма камери 11 може залишатися повітряної камери 7, яка знаходиться під повітряпостійною для печі будь-якої ширини, забезпечуюрозподільною подиною 5 Це забезпечує горіння та чи підтримання належного розповсюдження втопсевдозріджування над повітрярозподільною поринного повітря, що призводить до стандартизації диною 5 камери 2 реактора печі Вторинне повітря конструкцій камери 11 для вторинного повітря постачається в кожну камеру 11 для вторинного повітря крізь бокові стінки через КІНЦІ камер 11 для Фіг 5 - 7 ілюструють інший аспект цього винавторинного повітря, а у варіантах, показаних на ходу з численними камерами 11 для вторинного фіг 3, 5, 7, 9 та 10, ще й через просторі проміжні повітря Як зображено на фіг 7, проміжні повітряні повітряні канали 21, до яких вторинне повітря поканали 21 проходять угору крізь камеру 2 реактора стачається через впускну камеру 22 Вторинне печі для подачі вторинного повітря до кожної каповітря розповсюджується уздовж просторої зони мери 11 Колектори 19 і 20 можуть, але необов'язкамери 11 до форсунок 13 для вторинного повітря ково, знаходитися на верхньому та нижньому кінЧерез форсунки 13 вторинне повітря вдувається цях кожної камери 11 залежно від обставин Як приблизно на половині усієї глибини печі упоперек зображено, вторинне повітря переважно постачаусієї ширини камери 2 реактора печі у двох протиється до проміжних повітряних каналів 21 крізь лежних напрямках, так що воно проникає як до впускну камеру 22, розташовану біля поду 16 передньої стінки 3, так і до задньої стінки 4 єдиної (фіг 7), а невеликі подовження проміжних повітрякамери 2 реактора печі На фігурах графічних зоних каналів 21 з нижньої камери 11 будуть забезбражень вторинне повітря подається від камери печувати постачання вторинного повітря до верх11 за стрілками В Через ВІДПОВІДНІ форсунки в ньої камери 11 Фіг 7 також ілюструє, як слід передній СТІНЦІ 3 та задній СТІНЦІ 4 камери 2 реаквлаштувати проміжні повітряні канали 21 для варітора від колекторів 14 в камеру 2 реактора додатанта з фіг 3 слід лише не брати до уваги верхню ково вдувається вторинне повітря за стрілками С, камеру 11 для вторинного повітря та невеликі пояк це показано на фіг 1 Завдяки численним отводовження проміжних повітряних каналів 21 для рам в мембранних перегородках 12 забезпечуєтьтого, щоб уявити собі те саме ся належне сполучання твердих частинок та повітФіг 8 демонструє інший приклад здійснення ря між передньою та задньою частинами камери 2 винаходу, у якому передня стінка 3 та задня стінка реактора печі як у її верхній, так і у нижній части4 камери 2 реактора печі є зігненими під кутом у нах На графічних зображеннях стрілки А схематисередину, так щоб нижня частина камери 2 реакчно показують це рухливе сполучання газів та тветора печі була меншою ніж верхня частина Цей рдих частинок від одного боку мембранних варіант можна використовувати, якщо необхідно перегородок 12 до іншого боку Таким чином втозмінити динаміку циркулюючого псевдозрідженого ринне повітря проникає у псевдозріджений шар шару Іншу альтернативну конфігурацію стінок скрізь, починаючи з центру камери 2 реактора пезображено переривчастою ЛІНІЄЮ 23 чі, ефективно підтримуючи єдиний псевдозріджений шар по всій ширині камери 2 реактора печі Фіг 9 та 10 демонструють іще ІНШІ приклади здійснення, у яких концепцію вбудованої камери 13 55430 для належного регулювання згоряння та інших функціональних параметрів реактора Суміш газів і твердих часток проходить нагору усередині камери 2 реактора на вихід із м верхньої частини Після взаємодії з засобами рециркуляції 8 та сепараторами 9, принаймні, частина твердого матеріалу із верхньої частини камери 2 реактора печі по зворотному трубопроводу 10 повертається для наступної рециркуляції назад до нижньої частини камери 2 реактора печі, тим саме утворюючи механізм циркулюючого псевдозрідженого шару При численних камерах 11 вторинне повітря подається до кожної камери 11 (фіг 5 - 7) через проміжні повітряні канали 21 Як зображено, вторинне повітря переважно постачається до проміжних повітряних каналів 21 крізь впускну камеру 22 (фіг 7), а невеликі подовження проміжних повітряних каналів 21 з нижньої камери 11 забезпечують постачання вторинного повітря до верхньої камери 11 До кожної вбудованої камери 11 для вторинного повітря, які розташовані бік о бік (фіг 9, фіг 10) вторинне повітря постачається з впускних камер 14 22 крізь власний набір незалежних проміжних повітряних каналів 21 Це призводить до більш ефективного розповсюдження вторинного повітря по всій ширині камери печі/реактора, завдяки чому усувається необхідність у використанні надмірно великих форсунок, високих швидкостей та екстраординарних засобів досягнення центральних частин псевдозрідженого шару Завдяки цьому винаходу підсилюється проникнення повітря крізь камеру реактора за рахунок розділення глибини камери приблизно на дві частини, забезпечуючи без порушення надійної технологи ефективну підтримку єдиного псевдозрідженого шару та належне регулювання згоряння та інших функціональних параметрів ХІМІЧНИХ І фізичних процесів, що відбуваються в камері реактора Незважаючи на те, що специфічні варіанти здійснення винаходу було продемонстровано та описано докладно для того, щоб проілюструвати застосування принципів винаходу, зрозуміло, що винахід може мати ІНШІ варіанти здійснення у межах цих принципів 9 1 С 1 0 1 4 / -ні 1 5 т: Фіг. 1 їв 15 16 55430 18 з яг; 14. 14 і з К-і і К І І і і ї м і її і і 15 16 Фіг. 2 -8 1 14 ч 14 2 0 о І р І І І М І П П І І І І [I'll /21 | II 111 16 J 15 Фіг. З І І І П П 1 І 17 18 55430 А 18 в 20 21 12 14 20 2 1 і ІІІ іI1 І і І ііМ I і и 11 15 Фіг. 5 І І 11 і І і ІІ 19 55430 20 19 11 20*-. 12' 21 12' 21 11 20 12 21 21 U I I II і 12 12 ' I l l l l f l l l M i l l ! I I 16 22 Фіг. 7 18 14 19 13 В 14 V І І І І ИП Г ІІ І І М І І Г 20 I M IIII I I I III M I 15 Фіг. 8 t r c 16 23 21 55430 22 18 18 •г 19 19 У X 14 14 І Уг і Н і ! II II І І І І І 1 ' V II І И І П І II 111 І І ilinillllllil 15 15 Фіг. 9 19 11 Vk щ в ,20 •20 12 12 19 И1 14 К tN 20 ІПІІМІІІІІІІ) Д 21 I9 11 20 , Ji»-*" 21 4 _21 Ї II І І I I I I І І Illllllllllllin 15 N І ІІ .15 ФІГ. 10 Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Reactor with circulating pseudo-liquefied layer

Автори англійською

Belin Felix, Walker David J.

Назва патенту російською

Реактор с циркулирующим псевдосжиженным слоем

Автори російською

Белин Феликс, Уолкер Дейвид Дж.

МПК / Мітки

МПК: F23C 10/00, F22B 31/00, F23L 9/00

Мітки: реактор, псевдозрідженим, циркулюючим, шаром

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-55430-reaktor-z-cirkulyuyuchim-psevdozridzhenim-sharom.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Реактор з циркулюючим псевдозрідженим шаром</a>

Подібні патенти