Апарат киплячого шару

Союз Советских иалнстичесі Республик 1 Іопопнитепьмое кавт.свид-ву (22)Заявлено25.03.80 (21) 2899044/29-33 с присоединением заявки № Государственный комитет СССР F 27 В 15/00 (23) Приоритет «о делам изобретений и открытий ОпубликованоЗО.12.81. Бюллетень №48 Дата опубликования описания з 0.12jB I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель . Kn.3 В.А.Седлецкая, (53)УДК 66.041.58 (088.8) В.И.Седлецкий, Г.В.Телятников, В.Е.Сороко и Г.А.Каим И.П М у х л е н о в ' Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промышленности 54 ) АППАРАТ КИПЯЩЕГО СЛОЯ 1 Изобретение относится к оборудовызывает уменьшение скорости частиц, ванию для осуществления процесса которые выпадают в псездоожиженный теплообмена в кипящем слое, наприспой. Освобожденные от частиц газы мер для охлаждения прокаленного глиудаляются из устройства через пронозема при производстве алюминия, и ход (2} . может быть использовано в химической Недостатком устройства является то, промышленности для сушки и охлаждечто размещение в надслоевом простния порошкообразных материалов, в ранстве перегородки в форме канала теплоэнергетике и др. отраслях. уменьшает поперечное сечение аппараИзвестны конструкции аппаратов ки 10 та, что способствует увеличению лопящего слоя, в полости которых разкальной скорости газа в этой зоне и мещены различного типа устройства выносу частиц из аппарата. (сетки, решетки, спирали, цилиндры Известна также печь для термичеси др.) для обеспечения однородности кой обработки сыпучих материалов/ копсевдоожижения с целью интенсификаторая для уменьшения выноса обрабатыции технологических процессов и соваемого материала из печи содержит кращения выноса пыли. Эти насадки не приводную наклонную разделительную выполняют роли теплообменных элеменстенку, шарнирно укрепленную в своде тов 11]. печи рядом с газоотводом и перекрываИзвестно устройство с псевдоожиющую 0,4-0г6 площади ее поперечного женным слоем, в котором для уменьшесечения ЕЗЭ. ния уноса частиц из аппарата в своОднако использование в качестве бодном пространстве над слоем размепылеотбойиика поноро-ґной стенки и щена перегородка в форме канала. шарнирного соединения, наряду со сложностью конструкции, ведет к сниВо время устройства газы, выделяю жению надежности работы устройства. щиеся из слоя, уносят частицы вещест Наиболее близким по технической v ва, из которого состоит этот слой. сущности к изобретению является реЭти частицы вместе с газами ударяютактор кипящего слоя, в котором имеются о наружную поверхность канала, 894312 ся нагревательные элементы в виде горизонтальных трубчатых змеевиков, погруженных в кипящий слой, причем трубы располагаются по направлению вдоль одной продольной оси. В свободном пространстве над кипящим слоем установлена выпуклая сводчатая перфорированная пластина, через которую газ отводится из камеры. Продольные края пластины расположены на некотором расстоянии от боковых стенок камеры, благодаря чему частицы, осаждающиеся на верхней поверхности пластины, через щели между краями пластины и боковыми стенками падают в кипящий слой [4]. Недостатком известного реактора кипящего слоя является то, что на верхней стороне сводчатой перфорированной пластины, установленной в свободном пространстве над кипящим слоем, образуется слой неподвижного материала, уносимого из реактора, что приводит к забиванию отверстий в перфорированной пластине. Кроме того, уменьшение поперечного сечения аппарата в зоне размещения пластины является причиной увеличения локальной скорости газов как через отверстия, так и в боковых зазорах между пластиной и стенками реактора, что способствует уносу частиц из аппарата через боковые зазоры, а не Еозвра' , _ щению их в слой. На фиг, 1 изображен аппарат кипя-< щего слоя с перекрестным расположением рядов труб под углом 90°, общий вид; на фиг. 2 - аппарат с перекрестным расположением рядов труб под острым углом, вид в плане. * Аппарат кипящего слоя содержит корпус 1, горизонтально расположенные трубы 2, установленные по высоте аппарата чередующимися рядами, патрубок 3 для загрузки материала , *® патрубок 4 для разгрузки материала, газораспределительную решетку 5, расположенную в нижней части аппарата, перегородку 6, которая делит аппарат на секции и обеспечивает пе(5 рекрестное движение газа и материала ї аппарате, и патрубок 7 для выхода в газа. Аппарат работает следующим образом. 20 Дисперсный материал загружается в корпус 1 аппарата через патрубок 3 для загрузки. В агпарате материал псевдоожижается с помощью воздуха, подаваемого через газораспределитель^5 ную решетку 5. Для охлаждения (или нагревания) материала в аппарате размещена теплообменная насадка, состоящая из горизонтально расположенных труб 2, по которым подается охлаждающий 30 (или нагревающий ) агент. Верхние ряды труб расположены над патрубком 4 для разгрузки материала. К недостаткам известного реактора Повышение коэффициента теплоотдаследует также отнести размещение чи в аппарате объясняется тем, что всех рядов теплообменных труб вдоль одной продольной оси, что способству- " наличие в аппарате кипящего слоя мелких ячеек, образованных перекрестет уменьшению подвижности обрабатываными рядами труб, расположенными под емого материала и снижению величины углом 30-90°, способствует созданию коэффициента теплоотдачи. более однородной структуры слоя, Кроме того, процесс внешнего теплообмена и уменьшение пылевыноса из 40 дроблению крупных газовых пузырей | больших агрегатов частиц, создает и указанного реактора осуществляется с гомогенизацию слоя. помощью различных конструктивных узлов. В то же время образование свободных ячеек в слое способствует сохраЦелью изобретения является увеличение производительности за счет по- ^ нению большей подвижности материала, а подвижность материала обеспечивавышения эффективности теплообмена и ет повышение коэффициента теплоотснижения пылевыноса материала. дачи от поверхности к кипящему слою. Указанная цель достигается тем, Размещение труб в пучке с шагом что в аппарате кипящего слоя, содерпо горизонтали выбрано в пределах 50 1,5-3 диаметра труб, так как при шажащем корпус, газораспределительную решетку, патрубки для загрузки и разге меньшем , чем 1,5 d трубы имеет место значительное загромождение грузки материалов и теплообменную слоя трубами, что уменьшает подвижнасадку, состоящую из горизонтально ность материала и вызывает падение расположенных труб, последние размещены равномерно по сечению аппарата 55 коэффициента теплоотдачи с увеличением оптимальной скорости псевдоожии установлены по высоте аппарата чежения. редующимися рядами, смещенными относительно друг друга под углом 30-90°, Размещение труб по горизонтали с шагом большим 3 d трубы обеспечипри этом верхние ряды расположены над патрубком для разгрузки материала. ^ Q вает подвижность материала и повышение кбэффициента теплоотдачи, но Кроме того, целесообразно трубы при этом выиграша в количестве снирасполагать в горизонтальной плоское^ маемого тепла не наблюдается, так ТЙГ с шагом, рарным -1,5-3 диаметра •как имеет место значительное уменьтрубы, а в вертикальной - с шагом равным 1-3 диаметра трубы. • 65 шение площади теплообменника при 894312 сохранении прежних размеров аппарата. Относительно предельных величин вертикального шага, равных 1-3 сітР* установлено, что влияние ячеек на повышение коэффициента теплоотдачи появляется в большей степени при шаге равном 1