Аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ 980803(22) Заявлено 08.06.81 (21 3298838/23-26с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликовано 151282. Бюллетень М 46Дата опубликования описания 151282 Р 1 М Кп з В 01 Т 8/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения В.Н. Сорокин, В.Б. Демешкевич и В.М. Полюхович Институт ядерной энергетики АН Белорусской" ССР(54) АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОПЕССОВ В В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕИзобретение относится к химическому машиностроению, в частностик реакторам и сушилкам с псевдоожиженным слоем,5Известны аппараты для проведенияпроцессов в псевдоожиженном слое, содержащие реакционную зону, газораспределительную решетку, раздающий ресивер, поДводящий патрубок 1.10К недостаткам таких аппаратов относятся наличие слабообтекаемых зон,т.е. неоднородность йсевдоожиженногослоя; каналообразование в слое дляряда матерйалов с большим коэффициентом трения. 15Наиболее близким к предлагаемомуявляется аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое, содержащий реакционную зону, вращающуюся газораспределительную решетку,приводной вал, двигатель, редуктор,раздающий ресивер, подводящий патрубок 2 .Недостатками данного аппарата являются относительно низкий выходпродуктов реакций, связанный с неравномерностью распределения потока навходе в слой и высокие энергетические потери установки. Реагент, поступающий в подрешеточную зону, облада- ЗО ет значительным количеством движения, направленным перпендикулярно оси аппарата, которое воспринимается стен.хами ресивера с порождением обратных течений, вихрей, области сжатия и разряжения. Это приводит в конечном счете к неравномерному полю давлений под решеткой и, следовательно, неравномерному полю скоростей над ней на входе в псевдоожиженный слой, что Приводит к большим гидравлическим потерям и низкому выходу продуктов реакции (плохому качеству сушки).Кроме того, использование электродвигателя для привода вращения решетки требует затрат, электроэнергии и усложняет конструкцию (двигатель, муфта, редуктор, устройство управления приводом и т.д.), что приводит к увеличению эксплуатационных расходов и повышению масогабаритных характеристик установки.Цель изобретения - снижение энергетических потерь и повышение выхо" да продуктов реакции (качества суш-. ки) .указанная цель достигается тем, что в аппарате газораспределительная решетка снабжена пластинами, установленными снизу, в подводящемФормула изобретения патрубке размещены поворотные лопатки, а днище раздающего ресивера выполнено криволинейным.Кроме того, днище выполняется ввиде витка шнека, а пластины - в виделогарифмической спирали. 5На фиг. 1 изображен аппарат, общийвид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Аппарат содержит реакционную камеру 1, вращающуюся газораспределительную решетку 2, приводной вал 3 10раздающий ресивер 4, подводящий патрубок 5, пластины б, поворотные лопатки 7 и криволинейное днище 8,Реакционная камера 1 ограничена,снизу газораспределительной решеткой 2. Газораспределительная решетка 2 установлена на валу 3, которыйв нижней части имеет узел крепления.Раздающий ресивер 4 размещен в корпусе под решеткой 2 и ограниченснизу днищем 8, К ресиверу 4 подсоединен тангенциально подводящийпатрубок 5, В патрубке 5 размещеныдве поворотные лопатки 7. Пластиныб крепятся снизу к газораспределитель 25ной решетке 2,Аппарат для проведения процессовв псевдоожиженном слое работаетследующим образом.Поток псевдоожижающего,газа поступает черезподводящий патрубок 5в раздающий ресивер 4. Из ресивера4 через решетку 2 псевдоожиженныйгаэ поступает в реакционную зону 1и ожижает слой частиц.Поток псевдоожижающего газавходит в ресивер с некоторой расчетной скоростью. По мере движения потока в ресивере скорость его уменьшается вследствие непрерывной фильтрации через поры решетки в реакционную зону. Это вызывает повышениестатического давления в ресивере помере удаления от входа, так как скорость потока и давление р связанысоотношением: 45г 2р + = сопят, - закон Бернулли,2где О - плотность газа,Неравномерность поля давленийможет порождать в ресивере обратныетечения псевдоожиженного газа, Ноглавный недостаток наличия переменного давления в ресивере состоит втом, что скорости потока на выходев реакционную зону различны. Чтобывыравнять поле давлений в ресиверенеобходимо уменьшать проходное сечение для потока псевдоожиженного газа по направлению его движения. Этодостигается выполнением днища ресивера криволинейным, например, в виде витка шнека,Поток севдоожиженного газа, поступая в ресивер, обладает большим коколичеством движения (пУ, где щ - 65 секундный массовый расход псевдоожижающего газа), которое можно использовать для вращения решетки. Дляэтого решетка снабжена пластинами,выполненными в виде логарифмической спирали и установленными под решеткой. Воспринимая момент количества движения потока псевдоожижающегогаза, пластины вращают решетку, Неожиданным эффектом является то, чтовращаясь, решетка с пластинами выравнивает поле скоростей потокапсевдоожижающего газа на выходе вслой. Если над решеткой в слое частиц случайно образуется комок, тосопротивление в этом месте возрастаети поток под решеткой частично растекается в стороны, снижая скоростьна величину Ьр. В предлагаемом аппарате пластины, установленные подрешеткой, препятствуют растеканиюпотока и комок разрушается потокомгаза.В момент пуска аппарата необходимобольшое усилие для преодоления силы трения покоя. Перекрыв поворотными лопатками часть входа в ресиверможно направить весь поток на пластины. Для обеспечения возможности регулирования скорости вращения решеткии пуска аппарата, в подводящем патрубке установлены поворотные лопатки. Положение лопаток определяет:проходное сечение, и, следовательно,скорость потока, а от скорости потока зависит величина момента количест.ва движения газа, действующего напластины (иЧг, где щ,г - сопят).Предлагаемый аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое по сравнению с известным обеспечивает достаточно равномерное поле скоростей потока газа на входе в слой, что позволяет получить однородное псевдоожижение; снижает массогабаритные характеристики за счет устранения двигателя, муфты, редуктора, устройства для управления приводом и т.д.; повышается экономичность за счет снижения гидравлических потерь и устранения двигателя, Его использование позволяет снизить гидравлические потери на 10-15; повысить выход продуктов реакции на 1-2%; отказаться от установки двигателя для привода решетки 1, Аппарат для проведения процессов в псевдоожиженном слое, содержащий реакционную камеру, вращающуюся газораспределительную решетку, приводной вал, раздающий ресивер, подводящий патрубок, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью снижения энергетических потерь и повышения980803 Составитель Н. КацовскаяРедактор И. Касарда Техред М.Тепер Корректор Н, Буря Подписное комитета СССР и открытий ушская наб., д, 41/9 Тирамс 583 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ракаэ 9 филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектна выхода продуктов реакции, аппарат снабжен закрепленными под решеткой пластинами и установленными в подводящем патрубке поворотными лопатками, при этом днище раздающего ресивера выполнено криволинейным.2. Аппарат по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что пластины газо- распределительной решетки имеют форму логарифмической спирали, а днищераздающего ресивера выполнено в видевитка шнека,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 590007, кл, В 01 7 8/44, 1975.2. Авторское свидетельство СССРР 2343 б 0, кл. В 01 Т 8/24, 1967.