Газораспределительная решетка для аппаратов кипящего слоя

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 931219 Союз СоветскнкСоциалистическиеРеспублик(22) Заявлено 21.12. 78 (21) 2701211123-26с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл. В 01 Ю 8/44 3 Ъоудорстаеииый комитет ио делам иэаоретеиий и открытий(71) Заявитель 54) ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА ДЛЯ АППАРАТОВ КИПЯЦЕГО СЛОЯ Изобретение относится к техникекипящего слоя и может использовать-.ся в химической, металлургической,топливной и других отраслях промышленности., предпочтительно в сланцеперерабатывающей промышленности дляполукоксования мелкозернистого топлива,Известны аппараты (реакторы) скипящим слоем для сушки, сжигания,газификации и полукоксования мелкозернистого топлива, имеющие вертикальную круглого, квадратного или прямоугольного сечения шахту переработкитоплива и камеру распределения тепло.носителя. Укаэанные шахта и камераразделены горизонтальной газораспределительной решеткой. Решетки могутбыть провальными и беспровальными,выполненными из различных материалови иметь различную конструкцию 1 3.Однако известные газораспределительные решетки имеют ряд существен ных недостатков. Сплошные щелевидные 2или перфорированные решетки иэ металла в зоне высоких температур подвержены короблению, сложны в изготовлении, ремонт их и особенно замена трудоемки, Очень сложны в изготовлении решетки из огнеупорного материала, особенно большого сечения. При работе в условиях переменных температур решетки из металла склонны к деформа ции, что приводит к неравномерному распределению теплоносителя по сецению аппарата, накоплению материала на отдельных участках решетки, абра. зованию застойных зон и в конечном итоге к нарушению технологического процесса.Для предотвращения деформации газораспределительных решеток принимаются различные меры. Например, известен аппарат с псевдоожиженным слоем, имеющий вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из огнеупорного материала и заключенный в металлицес. кий кожух, устройства для загрузки9312.1 9 . 4готовление отдельных элементов решет.ки не представляет трудности, возмот жен ремонт решетки и она меньше подвержена деформации,К таким решеткам относится извест"ная газораспределительная решеткацилиндрического аппарата кипящегослоя, содержащая колосники, которые.укладываются на опорные балки. Колос 6 ники снабжены распорными элементамии на них помещены профильные рейки,расположенные вдоль балок и прижатыек последним при помощи хомутов, а попериметру решетки установлен несущийе пояс в виде опорного и упорного кока лец (прутков), между которыми свободно размещены концы колосников. Расу- порные элементы выполнены в виде скобы с толщиной . оавной ширине щелищ между колосниками, и расположены вшахматном порядке. Хомуты скрепленынад рейками при помощи распорных клиньев со шплинтами 3й- Изготовление всех элементов решетж- д 5 ки не вызывает затруднений, однакоее монтаж и замена деформированныхколосников и других элементов решетки при наличии их большого количествавесьма затруднительны, Кроме того,у ЗВ известная конструкция решетки непригодна для применения в условиях высо"ких температур, например при полукок.и- совании мелкозернистого сланца, когс- да температура теплоносителя, в проив- цессе работы реактора, изменяется в35у- пределах 600-1000 С. В этом случаеколосники газораспределительной решетки будут смещаться как в результате их собственной деформации, так40В и в результате деформации элементов,предназначенных для их фиксации ии крепежа. Например, распорные элеменее ты скобы), выполненные иэ полосытолщиной 2-3 мм, а также распорные45клинья и шплинты под воздействиемвысокой температуры и образующейсяя на их поверхностях окалины быстрою будут выходить иэ строя, в результате это приведет к смещению колосников и изменению зазоров между ними иж. вследствие этого к снижению межре 50монтного пробега аппарата. топлива и выгрузки твердого остаткаи газораспределительную решетку, которая отделяет реакционную камеру огазовой. Для компенсации тепловыхрасширений газораспределительной решетки и предотвращения ее деформа"ции имеется устройство, обеспечивающее ее длительную эксплуатацию прибольшом количестве теплосмен с резким перепадом температур. Устройство представляет собой трубу круглого или многоугольного сечения, закрепленную по периферии металлического листа решетки. К трубе прикреплена внутренней кромкой кольцевая мталлическая пластина, наружная кромкоторой входит в кольцевой паз, выполненный в огнеупорной кладке корпса. Расширение и сжатие решетки притемпературных перепадах вызывает поперечный изгиб и изменение профилясечения кольцевой. трубы без деформации самой решетки. Указанная кольцевая труба либо изолирована от воздествия высоких температур, либо охладается изнутри 2 3,Однако укаэанная решетка не лишена и недостатков. Столь сложная ееконструкция делает очень трудоемкимизготовление решетки, монтаж, замени ремонт, Кроме того, из-за неизбежной различной толщины металла решетки, диаметра кольцевой трубы и толщны ее стенки возможно нарушение элатичности конструкции решетки и искрление последней, что приводит к наршению технологического режима, нафпример неравномерному распределениютеплоносителя по сечению аппарата,образованию застойных зон, агломерации топлива и снижению выхода полезных продуктов. В конструкции решеткотсутствует средство регулированиятеплового расширения. Недостаткомконструкции решетки является и то,что в случае прогара или сквознойкоррозии кольцевой трубы охлаждающажидкость может попасть в реакционнузону и вызвать нарушение технологического режима,Устранение многих недостатков моно достигнуть путем замены сплошныхлрешеток набираемыми из отдельныхэлементов, например стальных или чугунных колосников, которые укладываются на опорные балки. Взаимная фиксация колосников осуществляется спомощью болтов, различных скоб илидругими способами, В этом случае изЦель изобретения - устранение деформации колосников за счет сохране ния постоянного зазора между колосниками и их взаимного расположения, а также снижения трудоемкости монтажных и ремонтных работ.5 9312Поставленная цель достигается тем, что в газораспределительной решетке, состоящей из несущего пояса в виде ограничительного и опорного колец, соединенных с корпусом аппарата ребрами, и свободно расположенных в продольном направлении колосников и компенсирующего устройства, компенсирующее устройство состоит из двух неподвижных направляющих, жестко со О единенных с корпусом аппарата, подвижной траверсы и упоров, а также пружин и регулирующих силу их сжатия механизмов.Такое компенсирующее устройство обеспечивает постоянство живого сече. ния решетки и предотвращает деформацию (изгиб) колосников в поперечном направлении при значительных перепадах в момент пуска и колебаниях температуры в процессе работы аппарата кипящего слоя, Помимо этого предусматриваются на боковых поверхностях колосников фиксирующие элементы в виде пазов и шипов, количество которых выбирается в зависимости от длины колосников. Размеры шипов, кроме высоты, соответствуют размерам впадин и при укладке колосников шипы одного входят во впадины соседних. Размер шипа по высоте выполнен так, цто при укладке колосников между ними образуются необходимые зазоры. Решетка из собранных таким образом колосников приобретает жесткость в горизонталь 35 ной плоскости за сцет предотвращения смещения колосников друг относительно друга в поперечном сечении по вертикали и в продольном по горизонтали.На фиг, 1 изображена газораспределительная решетка для аппарата кипящего слоя цилиндрического, прямоугольного или другого сечения, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-И на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.45Газораспределительная решетка для аппарата кипящего слоя, ограниченного кожухом 1 и футеровкой 2, содержит свободно расположенные в продольном направлении колосники 3, несущий по 50 яс, состоящий из двух колец - опорно го 4 и ограничительного 5. Эти кольца соединены с корпусом аппарата ребрами 6. Для предотвращения передвижения колосников 3 предусмотрены неподвижные упоры 7 и компенсирующее устройство. Компенсирующее устройство включает неподвижные направляющие 8, жестко соединенные с корпусом аппа 19 6рата, подвижную траверсу 9, подвижныеупоры 10 с буртиками, пружины 11,тарелки 12, механизм 13 регулировкиусилия сжатия пружин 11 и уплотнительное устройство 14, фиксирующиеэлементы в виде впадин 15 и шипов 16.Для проведения монтажных работ предусмотрены люки 17.Принцип действия компенсирующегоустройства заключаетсл в следующем.Колосники 3 в исходном .положениисвоими концами свободно размещены наопорном кольце 4, Имеющиеся на боковых поверхностях шипы 16 одних. колосников входят в соответствующие впадины соседних, Таким образом, колосникиобразуют между собой щели, размер которых определяется шипами, имеющими"ся на одной из боковых поверхностейкаждого колосника. В поперечном направлении колосники сжаты с однойстороны неподвижными 7," другойподвижными упорами 10. При перепадетемператур в момент пуска аппаратаи в процессе его работы, когда температура под решеткой колеблется впределах 600- 10000 С, колосники разогреваютсл, деформируются и смещаютсяв сторону упоров 10, последние подвоздействием пружин 11 удерживают колосники в прижатом друг к другу состоянии, тем самым сохраняя постоянство между колосниками.Использование предлагаемой газораспределительной решетки позволитснизить трудоемкость работ по ее монтажу и ремонту, что сократит времяна ремонт решетки на 503, а постоянство зазора и взаимного расположенияколосников позволит увеличить межре-,монтный пробег аппарата кипящего слояв два раза,Формула изобретения1. Газораспределительная решетка для аппарата кипящего слоя, соДержащая соединенные с корпусом опорное и ограничительное кольца, между которыми свободно размещены колосники, и компенсирующее устройство, о т " л и ч а ю щ а я с я тем, цто, с целью устраненил деформации колосников за счет обеспечения постоянного зазо. ра, а также облегчения монтажа и демонтажа, компенсирующее устройство выполнено в виде установленных на корпусе неподвижных упоров и закрепленных на траверсе подвижных направляющих.Филиал ППП "Пат г, Ужгород, ул,тная,932. Решетка по и. 1, о т л и ч аю щ а я с л тем, что компенсирующее устройство снабжено любым известным механизмом сжатия.Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе 19 8Бейлин И. И, Сушка угля в кипящем слое. М "Недра", 1965, с. 40,2. Патент СОА И 36538 ч 3,кл. В 01 Т 2/16, 1972.3. Авторское свидеТельство СССРК 558701, кл. В 01 8/И, 1977,ВНИИПИ Заказ 3593/5Тираж 577 Подписное