Спосіб термообробки порошкоподібного матеріалу та пристрій для здійснення способу

1. Спосіб термообробки порошкоподібного матеріалу, який полягає у створенні у робочому об'ємі розширеного потоку порошкоподібного матеріалу у напрямку згори донизу та потоку гарячого газу, а також наступному змішуванні цих пото 37435 Відомий пристрій для термообробки порошкоподібного матеріалу (див.: А.с. CPCP № 877284, F27B7/34, 1979) [4], обраний як прототип. Пристрій містить прямовисну шахту з розміщеними у її середині по висоті виступами та забезпечену уводом порошкоподібного матеріалу та уводом гарячого газу. При цьому виступи виконані у вигляді напівкілець, розташованих по висоті по гвинтовій лінії, а увід гарячого газу розташований у нижній частині шахти. Завдяки такому розміщенню напівкілець утворюється складний поступально-обертальний рук гарячого газу, який сприяє забезпеченню якісного контакту гарячого газу з частками порошкоподібного матеріалу. Однак у пристрої [4], так само, як і у пристрої [3], увід гарячого газу розміщений у нижній частині прямовисної шахти, внаслідок чого гарячий газ має у верхній частині шахти температуру, значно нижчу, ніж температура, з якою він потрапляє у нижню частину шахти. Тому процес теплообміну у верхній частині прямовисної шахти відбувається неефективно, тобто інтенсивність процесу теплообміну у цілому залишається не досить високою. В основу винаходу поставлена задача у способі термообробки порошкоподібного матеріалу та у пристрої для його здійснення, шляхом подання до усього робочого об'єму гарячого газу з однаковою температурою з одночасним створенням у згаданому об'ємі неоднорідного аеродинамічного поля, підвищити інтенсивність теплообміну. Поставлена задача вирішується у способі термообробки порошкоподібного матеріалу, який полягає у створенні у робочому об'ємі розширеного потоку порошкоподібного матеріалу у напрямку згори донизу та потоку гарячого газу, а також наступне змішування цих потоків, у якому, згідно з винаходом, потік гарячого газу створюють по висоті розосередженим та уводять його у робочий об'єм тангенціально з чергуванням напрямків уводу за і проти годинникової стрілки. Поставлена задача вирішується також у пристрої для термообробки порошкоподібного матеріалу, який містить прямовисну шахту з розміщеними у її середині по висоті виступами та забезпечену уводом порошкоподібного матеріалу та уводом гарячого газу, у якому, згідно з винаходом, увід гарячого газу виконаний у вигляді системи патрубків, кожний з яких уведений до прямовисної шахти тангенціально під відповідний виступ, причому напрямки уводу виконані з чергуванням за і проти годинникової стрілки. Створення у робочому об'ємі розширеного потоку порошкоподібного матеріалу сприяє збільшенню площі контакту гарячого газу із частками порошкоподібного матеріалу в усьому робочому об'ємі, що дозволяє підвищити інтенсивність теплообміну. Створення у робочому об'ємі розосередженого потоку гарячого газу сприяє поданню до усього робочого об'єму гарячого газу з однаковою температурою, що дозволяє підвищити інтенсивність теплообміну. Уведення гарячого газу до робочого об'єму тангенціально з чергуванням напрямків уводу за і проти годинникової стрілки сприяє надходженню гарячого газу до робочого об'єму з практично од наковою по висоті температурою, а також створенню у робочому об'ємі складного поступальнообертального руку потоку гарячого газу. Ці обставини обумовлюють якісний тепловий контакт гарячого газу з частками порошкоподібного матеріалу в усьому робочому об’ємі, що визначає високу інтенсивність теплообміну. Розміщення усередині прямовисної шахти по висоті виступів дозволяє створити у робочому об'ємі розширеного потоку порошкоподібного матеріалу та умови для інтенсивного процесу теплообміну між гарячим газом та частками порошкоподібного матеріалу. Виконання уводу гарячого газу у вигляді системи патрубків сприяє створенню розосередженого потоку газу та умови для інтенсивного процесу теплообміну останнього з порошкоподібним матеріалом. Уведення кожного з патрубків уводу гарячого газу до прямовисної шахти тангенціально під відповідний виступ і виконання напрямків уводу з чергуванням за і проти годинникової стрілки сприяє створенню складного поступово-обертального руху гарячого газу у робочому об'ємі, що забезпечує високу інтенсивність процесу теплообміну. На фіг. 1 зображений загальний вид пропонованого пристрою; на фіг. 2 зображений вид по А-А. Пропонований пристрій містить прямовисну шахту 1 (див. фіг. 1) з розміщеними усередині її по висоті виступами 2, 3, 4, 5. Шахта забезпечена уводом 6 порошкоподібного матеріалу та уводом гарячого газу, виконаного у вигляді трубопроводу 7 та приєднаної до нього системи патрубків 8, кожний з яких уведений до прямовисної шахти 1 під відповідний виступ 2-5 тангенціально (див. фіг. 2). Уводи патрубків 8 виконані з чергуванням по висоті за часовою стрілкою 9 та проти часової стрілки 10. У нижній частині прямовисна шахта 1 забезпечена випускним отвором 11, а у верхній частині - вихідним патрубком 12. Пропонований спосіб здійснюється за допомогою пропонованого пристрою таким чином. Порошкоподібний матеріал надходить до верхньої частини робочого об'єму прямовисної шахти 1 та по похилій площині виступу 2 зсипається розширеним потоком у напрямку згори донизу. Гарячий газ надходить по трубі 7, патрубках 8 і тангенціальним уводам 9 та 10 до робочого об'єму. При цьому порошкоподібний матеріал, який зсипається з виступу 2, підхоплюється потоком гарячого газу, який надходить із уводу 9 до розрядженої області між виступами 2 та 3 і обертається за часовою стрілкою. Зіткнення різноспрямованих потоків, внаслідок чого відбувається інтенсивне теплопередавання, веде до випадання частини порошкоподібного матеріалу на виступ 3, а також до взаємодії другої частини порошкоподібного матеріалу у складі газоматеріального потоку, який обертається, з потоком порошкоподібного матеріалу, який спадає з виступу 2, внаслідок чого також відбувається інтенсивний теплообмін. Далі частина порошкоподібного матеріалу зсипається з виступу 3 та підхоплюється потоком гарячого газу, який надходить із уводу 10 до розрядженої області між виступами 3 та 4 і обертається проти годинникової стрілки. При цьому, так само, як і на верхньому рівні, відбувається інтенсивне теплопередавання від 2 37435 гарячого газу до порошкоподібного матеріалу. Частина останнього випадає на виступ 4, а друга частина у складі газоматеріального потоку, який обертається, взаємодіє з потоком порошкоподібного матеріалу, який спадає з виступу 3. Ці процеси повторюються стільки разів, скільки виступів має прямовисна шахта 1. Після зсипання з нижнього виступу 5 нагрітий порошкоподібний матеріал виводить крізь випускний отвір 11. Відхідний газ вводиться з робочого об’єму прямовисної шахти 1 за допомогою димососу (на кресленні не зображений) крізь вихідний патрубок 12. Таким чином, за допомогою пропонованого способу термообробки порошкоподібного матеріалу та пристрою для здійснення його завдяки взаємодії порошкоподібного матеріалу вже на верхньому рівні з гарячим газом, який має більш високу температуру, ніж у способі та пристрої, що обрані як прототип, при одночасному створенні у робочому об'ємі більш неоднорідного аеродинамічного поля, вдається підвищити інтенсивність теплообміну між порошкоподібним матеріалом та гарячим газом. Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3