Аппарат с псевдоожиженным слоем

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик(22)Заявлено 1201.81 (2 ) 3236198/23-26 с присоединением заявки1 Ьеудерстееииый комитет СССР ио делом изобретений и открытиЯДата опубликования описания 15,11.82 В.Н.Шемякин, А.А,Беляев, А.А.Дорожков, 8.И.Иванови И,Н.Штеинер) АППА Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам, предназначенным для термической переработки топлива, например, угля, впсевдоожиженном (кипящем) слое, иможет быть применено при осуществлении каталитических реакций в кипящем слое в химической промышленности, отжиге огнеупорного сырья припроизводстве строительных материалов,при низкотемпературном сжигании, твер 1 одых топлив, газификации угля, сушкеи, в частности, может быть использо"вано в качестве топочного устройствадля сушильных установок под кот 115лами энергетических установок, вгазификаторах, а также в теплообменных устройствах,Известны аппараты с псевдоожиженным слоем для обжига руд, сжиганиябурых углей, содержащие реакционнуюкамеру, узел загрузки обрабатываемо"го материала, узел для ввода топлива и газораспределительную плиту с жестко прикрепленными к неи штуцерами, снабженными отверстиями 1.1,Недостатком известных аппаратовявляется низкая надежность и эконо"мичность из-за частых остановоквследствие спекания золы топлива вкислородной зоне слоя и задержкикрупных агломератов на газораспределительной плите,Известны также аппараты для сжигания топлива во взвешенном состоя"нии, содержащие первичную топку спитателем, патрубками для подачи пер.вичного и вторичного воздуха и подвижной полосниковой решеткой в ко"торых использована вторичная топкасо слоем. гранулированного промежуточного теплоносителя во взвешенном состоянии с погруженной в него теплообменной поверхностью2 1,Недостатком известного устройстваявляется низкая экономичность иэ-эабольших потерь горючих веществ итепла со шлаком, а также ненадежность3из-за сложности подвижной колосниковой решетки и необходимости дополнительного оборудования для осуществления процесса регенерации шлаков.Наиболее близким техническим решением к изобретению является аппарат для обработки гранулированного материала, состоящий из камеры, узла загрузки материала, узла выгрузки и гаэораспределительного устройства, выполненного в в виде подвижно закрепленных в корпусе гладких роликов с пазами соединенных нинематически связанной с.ведомой и ведущей шестернями через цепную передачу с приводом3 3.Недостатком аппарата при его использовании в режиме кипящего слоя является то, что дальнобойность струй окислителя, поступающего в 973147 51 О слоВ, сохраняется постоянной во вре 30 35) меии на всей площади газораспределительного устройства, Это приводит к локальному каналообрвзованию, неравномерному распределению температуры по высоте слоя, перегреву слоя в кислородной зоне, агломерации материала слоя, попаданию горючих веществ в агломераты и, в результате, к низкой надежности и экономичности аппаратов,Цель изобретения - и ;ышение надежности, эффективности , экономичности за счет обеспечения пульсирующего псевдоожижения и предотвращения агломерации материала слоя.Поста вленная цель дости гается тем 1туры по высоте слоя за счет пульсирующего гидродинамического режима в локальных участках слоя, те, эа счет изменения во времени дальнобойности и направления струй окислителя в этих участках и увеличения объема кислородной эоны, Это исключает по-, явление значительных максимумов температуры в кислородной зоне, исключает спекание (агломерацию) материала слоя и тем самим уменьшает .потери горючих веществ топлива, т,е, повышает экономичность а также повышает надежность,На фиг,изображен аппарат с псевдоожиженным слоем для термической переработки топлива, продольный разрез, на фиг, 2 - разрез А-А на фиг,1,Аппарат состоит из камеры 1, соединенной с узлом загрузки топлива 2и патрубком выгрузки 3, В нижней части камеры расположено газораспределительное устройство, наклонное илигоризонтальное, выполненное в видевращающихся в одну сторону роликов4, снабженных шипами 5 и вырезами б,выполненными соответственно на смеж 1ных роликах, В телах роликов просверлены сквозные отверстия 7, расположенные относительно друг друга вшахматном порядке, через которые вслой поступает часть псевдоожижающего газа. Вращение роликов обеспечивается с помощью механизма вращения, состоящего из двигателя 8 и передачи 9, В нижней части камеры встроен патрубок 10 для ввода псевдоожижающего агента, связанный через регу что в аппарате с паевдоожиженным слоем для термической переработки топлива, содержащем камеру с газораспределительным устройством, выполненным в виде системы вращающихся в одну сторону роликов с пазами,механизмом вращения роликов питателем и узлами загрузки и выгрузки топлива и материала слоя, ролики газораспределительного устройства снабжены размещенными в шахматном порядке шипами, входящими а пазы сосед - них роликов, при этом в роликах дополнительно выполнены сквозные отверстия для подачи псевдоожижающего газа. Шипы способствуют удалению из топки крупных тяжелых включений, исключая тем самым возможные нарушения гидродинамики слоя,Отверстия в роликах обеспечивают равномерное распределение темпералирующий клапан 11 с вентилятором12, К верхней части камеры подсоединен патрубок 13 для выхода газов, связанный с узлом очистки газов 14 и дымососом 15. Вентиль 16 служитдля подачи воздуха на пневмотранспорт 43топлива а вентиль 17 - для обеспечения рециркуляции газообразных продуктов переработки топлива. Задвижка 18 предназначена для выгрузки эолы и топлива из слоя, С помощью вентиля 19 в слой подается часть псевдоожижающего газа для предотвращения выгрузки непрореагировавшего топлива.Предлагаемый аппарат работает следующим образом,После розжига аппарата исходноетопливо непрерывно подается в топку и псевдоожижается, например, воздухом. Включенный двигатель 8 обеспечивает вращение роликов 4, что обес5 9731 печивает непрерывное изменение направления выходящих в слой струй псевдоожижающего агента, В результате исключается каналообразование, улучшается перемешивание, обеспечивается бо-в лее равномерное распределение температур по высоте слоя, После накопления в слое необходимого количества материала из патрубка 3 выгружается избыточная часть слоя. Если в слой 1 В попадают крупные куски топлива, не- горючего материала или в нем образуются крупные агломераты золь 1, то они перемещаются шипами роликов к патрубку 3, через который они выгружаются. 1 В этом случае открывается задвижка 18, с одновременной подачей части псевдоожижающего газа через вежтяль 19 в слой, для предотвращения выгрузки всего слоя и дообработки топлива, Зв Благодаря пульсирующему режиму псевдоожижения обеспечивается равномерное распределение температур по высоте слоя, исключается образование застойных зон и каналов, снижается воз З можность образования крупных газовых пузырей, т,е, обеспечивается наилучший контакт твердой и газовой фазы, Это позволяет использовать предлага" емый аппарат как универсальный по ЗО топливу, увеличить предельные температуры в слое, уменьшить потерю горю 47 бчих с выгрузкой т.е, повысить экономичность аппарата и его надежность.Формула изобретенияАппарат с псевдоожиженным слоем,например, для термической переработки топлива, содержащий камеру с газораспределительным устройством,выполненным в виде установленныхвплотную горизонтальных роликов спазами, вращающихся в одном направлении, питатель и узел выгрузки материала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения экономичности и надежности и предотвращенияагломерации материала, путем обеспечения пульсирующего псевдоожиженияролики снабжены размещенными в шахматном порядке шипами, входящими впазы соседних роликов, при этом вроликах дополнительно выполнены сквозные отверстия для подачи псевдоожиженного газа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Иахорин К,Е. и Глухоманюк А.И,Сжигание газов в псевдоожиженном слое,К "Наукова думка", 1978, с. 70-72.2, Патент СССР йф 367620,кл, е 23 с Уоо, 1968.3. Авторское свидетельство СССРР 683800, кл. В 01 д 8/4 Й, 1977,