Вихревая камера

 

ВИХРЕВАЯ КАМЕРА, содержащая корпус с торцовыми крышками, ресивер , цилиндрический направляющий аппа-рат , цилиндрическую подвижную сетку и технологические патрубки, отличающаяся тем, что, сцелью повышения надежности и снижения энергетических затрат, подвижная сетка снабжена установленными снаружи изогнутыми лопатками и закрепленными изнутри кольцевыми ребрами жесткости .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН фар В 04 С 5/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3640360/23-26 (22) 06.09.83 (46) 15.06.85. Бюл. № 22 (72) В. Б. Демешкевич, В. М. Полюхович, В. Н. Сорокин и Г. Д. Лысенко (71) Институт ядерной энергетики АН БССР (53) 66.096.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 216618, кл. В 01 J 8/14, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 835497, кл. В 04 С 5/08, 1981.

3. Авторское свидетельство СССР № 613822, кл. В 04 С 5/103, 1978.

„„80„„1161187 А (54) (57) ВИХРЕВАЯ КАМЕРА, содержащая корпус с торцовыми крышками,. ресивер, цилиндрический направляющий аппарат, цилиндрическую подвижную сетку и технологические патрубки, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и снижения энергетических затрат, подвижная сетка снабжена установленными снаружи изогнутыми лопатками и закрепленными изнутри кольцевыми ребрами жесткости.

1161187

Изобретение относится к вихревым устройствам и может быть использовано в химической технологии в качестве реактора с центробежным кипящим слоем, а также в ядерной энергетике в качестве реакторов с тепловым и быстрым спектром нейтронов.

Известна вихревая камера, содержащая ресивер, цилиндрический направляющий аппарат, реакционную зону, торцовые крышки, входной и выходной патрубки (1).

Недостатками известной вихревой камеры являются: интенсивный износ направляющего аппарата и частиц вследствие их взаимодействия при вращении слоя; большие гидравлические потери на преодоление сил трения.

Известна вихревая камера, содержащая ресивер, цилиндрический направляющий аппарат, реакционную зону, торцовые крышки, входной и выходной патрубки, сетку с лопатками, наклонно установленными на ее внутренней стороне (2).

Недостатки данной вихревой камеры— неравномерная пассивация катализатора в случае применения вихревой камеры в качестве каталитического реактора; неравномерное поле скоростей по окружности приводит к высокому гидравлическому сопротивлению камеры, так как наклонно установленные, лопатки внутри реакционной зоны препятствуют равномерному движению реагентов в радиальном направлении и весь расход реагентов осуществляется вдоль внутренней поверхности лопатки (ближайшей к сетке), внешняя сторона лопатки находится в зоне отрыва потока; низкая надежность вихревой камеры, так как в момент запуска частицы могут заполнить межлопаточное пространство только в одной части камеры и в данном случае выровнять толщину слоя по окружности невозможно, вследствие чего возникает перекос сетки и даже поломка; при попадании продуктов эрозии катализатора между лопаткой и торцовой стенкой вращение замедляется или прекращается, весь катализатор выносится из реакционной зоны.

Наиболее близкой к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является и вихревая камера, содержащая ресивер, цилиндрический направляющий аппарат, реакционную зону, торцовые крышки, входной и выходной патрубки, подвижную сетку, установленную внутри направляющего аппарата. Сетка, установленная внутри направляющего аппарата, предохраняет частицы от трения о направляющий аппарат (3).

Недостатками указанной вихревой камеры являются вынос частиц при запуске камеры вследствие действия сил Магнуса и выносящих аэродинамических сил; эрозия частиц и сетки вследствие наличия их относительного движения при запуске камеры; эрозия направляющего аппарата и сетки из-за наличия контакта между ними при

Вихревая камера работает следующим об40 разом.

Реагент (жидкость или газ) подается под давлением в ресивер 1 и далее через найравляющий аппарат 2, изогнутые лопатки турбинного колеса 5, подвижную сетку 3 в реакционную зону 6 камеры. Необходимая степень закрутки газа создается наклоном щелей направляющего аппарата 2.

Реагент удаляется из реакционной зоны 6 камеры через выходной патрубок 9 в верхней торцовой крышке 7.

Суммарное воздействие лопаток турбинного колеса и ребер жесткости на сетку позволяет увеличить ее проходное сечение по сравнению с прототипом на 20 — 30 /z и в конечном счете довести до 70 — 80О/р в зависимости от радиуса камеры.

Предлагаемая вихревая камера имеет следующие преимущества и применение изобретения дает следующий технико-экономический эффект: снижаются суммарные энер10

25 зо

35 переменной толщине слоя по радиусу; повышенные энергетические затраты камеры вследствие малого проходного сечения сетки и значительные затраты энергии на вращение сетки за счет ее взаимодействия с вращающимся слоем (низкий КПД); деформация сетки при стационарной работе аппарата под действием вибро- или ударных нагрузок.

Цель изобретения — повышение надежности и снижения энергетических затрат камеры.

Указанная цель достигается тем, что в вихревой камере, содержащей корпус с торцовыми крышками, ресивер, цилиндрический направляющий аппарат, цилиндрическую подвижную сетку и технологические патрубки, подвижная сетка снабжена установленными снаружи изогнутыми лопатками и закрепленными изнутри кольцевыми ребрами жесткости.

На фиг. 1 изображена вихревая камера (разрез Б — Б на фиг. 2); на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1

Камера состоит из ресивера 1, цилиндрического направляющего аппарата 2, сетки

3 с ребрами жесткости 4,турбинного колеса

Б,реакционной зоны 6, торцовых крышек 7, входного патрубка 8, выходного патрубка 9.

Реакционная зона 6 камеры ограничена торцовыми крышками 7 и направляющим аппаратом 2 и размещена внутри герметизированного кожуха 10. Выполненный в виде улитки герметизированный кожух 10 соединен с входным патрубком 8. Выходной патрубок 9 размещен на торцовой крышке 7.

Пористая сетка З,снабженная,с внешней стороны изогнутыми лопатками 5 и ребрами жесткости 4 кольцевой формы, размещена в реакционной зоне 6 у направляющего аппарата 2

1161187 гетические затраты в вихревой камере на

30%; снижается истирание частиц на 10%; исключен износ направляющего аппарата; устраняется вынос частиц из реакционной зоны вихревой камеры и обеспечивается устойчивость вихревого слоя в момент ее запуска, что повышает надежность предлагаемой вихревой камерь1.

Редактор Т. Парфенова

Заказ 3885/! 3

Составитель A. Лиханов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 543 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4