Аппарат для проведения процессов во взвешенном слое

 

1 . АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОЕ по авт. св. № i 56630, о т л и ч а rout и и с я тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат путем уменьшения гидравлических потерь,уп- . рощения регулирования и снижения интенсивности истирания материала,направляющие жестко соединены между со-о бой и установлены с возможностью поворота , при этом внутренняя поверхность газораспределительной камеры выполнена в форме логарифмической спирали, 2. Аппарат по п. 1, о т. л и ч аю щ и и с я тем, что отношение диаметра цилиндрической части рассекателя к диаметру корпуса в нижней части составляет 0,85-0,9. U) 4 00 ГО ел

„„SU„„1044325

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SaS В 01 J 6/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНО Л,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 456630 (21) 3459811/23-26 ,(22) 25.06.82 (46) 30.09.83. Бюл. и 36 (72) В. П. Колос, В. А. Левадный, С. В. Макин и В. Н. Сорокин (71) Институт ядерной энергетики

АН Белорусской ССР (53) 66.096.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 456630, кл. В 01 J 8/24, 1972. (54)(57) 1. AllllAPAT для ПРОВедения

ПРОЦЕССОВ ВО ВЗВЕШЕННОМ СЛОЕ по авт. св. Ю 456630, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат путем уменьшения гидравлических потерь,упрощения регулирования и снижения интенсивности истирания материала,направляющие жестко соединены между со-:.. бой и установлены с возможностью поворота, при этом внутренняя поверхность газораспределительной камеры выполнена в форме логарифмической спирали.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч аа шийся тем, что отношение диаметра цилиндрической части рассекателя к диаметру корпуса в нижней часа ти составляет 0,85-0,9. .е

Изобретение относится н аппаратам химической технологии и может быть использовано для проведения непрерывных процессов абсорбции и сушки.

По основному авт. св. N 456630,.известен аппарат для проведения процессов во взвешенном слое, содержащий корпус со щелевыми отверстиями, днище с тангенциальным вводом газа и направляющие, образующие со щелевы- Ю ми отверстиями сопла прямоугольного сечения f 1 ).

К недостаткам известноп аппарата относятся сложность регулирования скорости сушильного агента, осуществляе" 15 мого .поворотом днища аппарата; высокие гидравлические потери, связанные с наличием неравных скоростей. в соплах аппарата и сильной перекруткой потока в реакционной зоне, и значи- 20 тельное истирание материала из-.за высоких относительных скоростей потока газа по объему реакционной зоны.

Цель. изобретения - сниженйе гидравлических потерь, упрощение регулиро- 25 вания и снижение интенсивности истирания материала.

Указанная цель достигается тем, что в известном аппарате для проведения процессов во взвешенном слое, З0 содержащем корпус со щелевыми отверстиями и установленным по оси цилиндроконическим рассекателем и днище с тангенциальным вводом газа, на котором установлены направляющие с образованием сопел, направляющие

35 жестко соединены между собой и установлены с возможностью поворота,при этом внутренняя поверхность газораспределительной камеры выполнена в фор- 0 . 40 ме логарифмической спирали.

При этом отношение диаметра цилиндрической части рассекателя к диаметру ко1 пуса в нижней части составляет 0,85-0,9.

На фиг. 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2- разрез

А-А на фиг.1.

Аппарат включает корпус 1, щелевые отверстия 2 в нижней части, ци-.: 50 линдроконический рассекатель 3, днище 4, штуцера 5 ввода, патрубок 6 вывода газа, направляющие 7, газораспределительную камеру 8 и .механизм 9 поворота направляющих. 55

Корпус 1 аппарата установлен на днище 4, которое может поворачиваться вокруг оси аппарата. На днище в

2 центральной части корпуса размещен цилиндрический рассекатель 3.В ниж-. ней части корпуса 1 размещена газораспределительная камера 8, которая связана с реакционной зоной.щелевыми отверстиями 2. Размер щелевых отверстий может изменяться при вращении направляющих 7, размещенных в камере 8 и связанных тягами с механизмом 9 поворота. Штуцера 5 для ввода газа крепятся к стенкам гаэорасп-. ределительной камеры 8, патрубок 6 вывода установлен в верхней части корпуса 1. б

Аппарат работает следующим обра: зом, Воздух подается через щтуцера 5 в газораспределительную камеру 8.. Из" камеры 8 гаэ поступает через сопла в нижнюю часть аппарата для создания взвешенного закрученного слоя.

Размер взвешенного слоя определяется диаметром цилиндроконического рассекателя 3.. Отработанный газ, удаляется из реакционной зоны аппарата через патрубок б вывода. Регулирование скорости движения сушильного агента обеспечивается поворотом направляющих 7 вокруг оси корпуса при включении. механизма 9 поворота.

При эксплуатации известного аппарата в процессе сушки материала возникает необходимость плавного регулирования скорости потока, для него требуется открепить днище 4 от корпуса 1 и осуществить поворот на необходимый угол. При осуществлении, большинства процессов, провести пово,рот невозможно беэ отключения подачи газа из-за избыточного давления в .реакционной зоне. 6сли же и возможно регулирование скорости сушильного агента на работающем аппарате,то это трудоемкая процедура, А при наличии болтового соединения регулирование возможно только ступенчатое. С целью упрощения этой операции, т.е. обеспечения плавного регулирования на работающем аппарате, направляющие выполнены несвязанными с днищем. С помощью колец они соединены между собой в единое кольцеsoe устройство, связан-, ное тягами с механизмом поворота.

Простейший механизм поворота может быть выполнен в виде винта с противоположной нарезкой резьбы. В этом случае при повороте винта одна тяга навинчивается на винт и поворачивает 1644 кольцо, а вторая свинчивается и не препятствует повороту.

В случае выполнения внутренней по- верхности гаэораспределительной аме-; ры с цилиндрической стенкой.статичес" 5 кое давление газа по ее периметру яе может быть постоянным. Вблизи шту- .. церов 5, подводящих газов, скорость потока максимальна и в соответствии с теоремой Вернули статическое давле -10 ние минимально. По мере удаления от:.- входа скорость затухает, так как часть газа уходит через. сопла и статичес-кое давление возрастает. Скорость га-.,; за в соплах зависит только от величины статического давления. Таким образом в каждом сопле будет своя скорость потока. Потери давления на прокачку газа через сопла пропорциональны. квадрату скорости потока.Сле- -20 довательно, для прокачки. потока с . неравномерными скоростями необходимо большее давление компрессора.

При входе потока в реакционную .зону окружная скорость его нараста-:,- 25 ет по радиусу по гиперболическому за-,,. кону. Пока статическое давление на некотором радиусе не сравняется с

/ давлением выходного ресивера или ат- -: . мосферы (если поток выбрасывается щ в нее ), на данном радиусе возникает зона разрыва, внутри которого поток---не поступает.В прототипе этот объем занят цилиндрическим рассекателем, Как показали эксперименты,при вы-: полнении цилиндроконического рассекателя с диаметром большим чем, диаметр зоны разрыва, обеспечивается до-.полнительное снижение гидравлических потерь за счет раскрутки потока при трении его о неподвижную поверх- . ность рассекателя..Для конусной фор-,мы корпуса аппарата отношение диас метра цилиндрической части рассекаA-A

325 4 теля к диаметру корпуса в его нижней части должно составлять 0,85-0,9.При этих соотношениях гидравлические потери в реакционной зоне снижаются на 12-153. Минимальное отношение диаметров (0,85) соответствует минимальной закрутке потока или максимальному открытию щелевых отверстий 2.Максимальное соотношение диаметра (0,9) соответствует максимальной .скорости закрутки. При выполнении внутренней поверхности газораспределительной камеры 8 в форме логарифмической спирали обеспечивается постоянство окружной скорости;потока в камере 8 .и, соответственно, постоянство статического давления и скорости в. соплах. В зависимости от расхода газа через аппарат обеспечение равной скорости в соплах позволяет снизить гидравлические потери на 18-203, Неравномерное поле скоростей потока на входе в реакционную зону приводит к сильному относительному движению частиц в струях и их истиранию.

Выравнивание поля скоростей снижает интенсивность истирания на 20-253

При равных-скоростях потока в соплах интенсивность истирания частиц в реакционной зоне пропорциональна кубу скорости. Снижение окружной скорости потока при выполнении рассекателя с .относительным диаметром 0,85 0,9 приводит к снижению истирания еще на

10-153 °

Использование изобретения позволяет снизить гидравлические потери по сравнению с известным аппаратом на

25-354;, интенсивность истирания частиц во взвешенном слое на 30-40, упростить регулирование и эксплуатацию аппарата, что в конечном счете снижает суммарные затраты при эксплуатации аппарата в 1,4- 1,6 раза.

ВНИИРИ Заказ 7408/5

Тираж 537 Подписное филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 .