Аппарат для обработки зернистого материала и жидкости потоком газа

 

Использование: в оборудовании для взаимодействия потока газа с зернистым материалом в процессах пневмоклассификации, сушки, охлаждения (нагревания) в химической, металлургической и строительной промышленностях. Сущность изобретения: аппарат содержит корпус 1 с патрубками 2, 3, внутри которого расположены наклонные полки, жестко установленные на корпусе аппарата. Между ними расположены шарнирно установленные перфорированные полки, на одном конце которых со стороны шарнира жестко закреплены вертикальные перегородки, снабженные регулируемыми в вертикальной плоскости козырьками, выполненными в виде пластин. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к оборудованию для взаимодействия потока газа с зернистым материалом в процессах пневмоклассификации, сушки, охлаждения (нагревания) и может найти применение в химической, металлургической и строительной промышленности. Оно также может применяться для интенсификации процесса взаимодействия газа с жидкостью в процессах абсорбции и ректификации.

Известны аппараты (контактные устройства) для указанных целей в виде различных тарелок, перекрывающих все сечение аппарата (см. например, Буевич Ю.А. Минаев Г.А. Струйное псевдоожижение. М. Химия, 1984, с. 136; Плановский А. Н. и др. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии, Л. Химия, 1987, с. 496), и сплошных перфорированных полок, перекрывающих только часть сечения (см. например, Барский М.Д. и др. Гравитационная классификация зернистых материалов. М. Недра, 1974, с. 232).

Общим недостатком всех упомянутых устройств является значительный пыле- и брызгоунос, понижение движущей силы из-за интенсивного перемешивания, малая интенсивность процесса взаимодействия фаз и, как следствие, громоздкость.

Наиболее близким по технической сущности является устройство (а.с. СССР N 879204, М. кл³ F 25 D 1/00), принятое за прототип, в котором перемещение частиц задерживается системой ребер, расположенных перпендикулярно направлению движения материала. Недостатком этого устройства является малая его производительность.

Цель изобретения увеличение производительности аппарата за счет интенсификации взаимодействия потока газа с зернистым материалом путем перемещения частиц плотной фазы в обратном направлении. Поставленная цель достигается тем, что полка, перекрывающая основную часть сечения аппарата, разбивается на отдельные отрезки, перед которыми устанавливаются вертикальные пластины, соединенные с другими полками, расположенными под каждым из отрезков и имеющими наклон в другую сторону.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения показывает, что предлагаемое решение отличается от прототипа тем, что наклонные полки жестко установлены на корпусе камеры, между которыми расположены шарнирно установленные дополнительные перфорированные наклонены полки, на одном конце которых со стороны шарнира жестко закреплены вертикальные перегородки, снабженные регулируемыми в вертикальной плоскости козырьками, выполненными в виде пластин.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области не позволило выявить признаки, соответствующие техническому решению, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства, на фиг. 2 то же сверху.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1 с патрубками 2 и 3 для ввода и вывода зернистого материала прямоугольного или круглого сечения, нескольких наклонных сплошных или перфорированных полок 4, вертикальных пластин 5, соединенных с наклонными перфорированными полками 6, патрубков 7 и 8 для ввода и вывода газа, а также пластин 9, которые могут перемещаться в вертикальном направлении. Все ниже расположенные полки укреплены шарнирно на стержнях 10, которые присоединены к пластинам на стенках аппарата.

Работает устройство следующим образом. Исходный зернистый материал по патрубку 2 вводится в аппарат и движется с ускорением по первой из каскада полок 4. Пройдя эту полку, струя материала или жидкости ударяется о вертикальную пластину 5, теряет скорость и начинает двигаться в обратном направлении по наклонной полке 6, прикрепленной к пластине 5. Достигнув вертикальной пластины 7, прикрепленной к ниже расположенной полке 4, струя снова теряет скорость и начинает двигаться в первоначальном направлении. В аппарате с длиной сечения 1,0-2,0 м осуществляется 2-4 указанных изменений движения материала или жидкости. При этом длина участка с обратным движением составляет 0,3-0,5 от длины выше расположенной полки. В результате этого длина пути материала или жидкости, а, соответственно, и время пребывания их в аппарате под воздействием потока газа возрастает не менее, чем в 1,5-2 раза. Расстояние от конца наклонных полок 4 до вертикальных пластин 5 определяется траекторией движения струи и прежде всего длиной ее пути. Равномерность распределения воздуха в сечении устройства обеспечивается величиной живого сечения наклонных перфорированных полок, а также расстоянием от конца вертикальных пластин 7 до выше расположенных наклонных полок 4. Для регулировки величины этого расстояния пластины 7 снабжаются подвижным участком 11. Для усиления взаимодействия потока газа со струей материала наибольшее живое сечение на наклонных решетках 4 создается в месте падения на них материала. Здесь вместо круглых отверстий применяются щелевые отверстия прямоугольного сечения, система наклонных пластин типа жалюзи или параллельно расположенные трубки.

Таким образом, помимо увеличения пути движения в времени пребывания материала, предлагаемое устройство повышает интенсивность взаимодействия восходящего потока в пространстве между концами полок 4 и пластинами 5 с движущимся в них струями материалом или жидкостью. Этому же способствует удар струи с пластины 5 и изменение направления их движения. В контактном устройстве, показанном на фиг. 1, длина обратного пути материала или жидкости составляет 0,77 от длины сечения аппарата.

Поскольку из-за выдувания мелких частиц или из-за подсушки сыпучесть зернистого материала повышается, предусматривается возможность изменения угла наклона полок и их расположения внутри аппарата путем их крепления шарнирно на стержне 11, присоединенном к пластинам. Последние могут перемещаться в вертикальном и горизонтальном направлениях по стенкам аппарата.

Формула изобретения

1. Аппарат для обработки зернистого материала и жидкости потоком газа, содержащий вертикальный корпус с патрубками для ввода и вывода материала и газа, а также жестко закрепленные в стенках корпуса наклонные полки, отличающийся тем, что между полками расположены дополнительные перфорированные полки, один конец которых установлен шарнирно и снабжен жестко закрепленными с их верхних сторон вертикальными перегородками с регулируемыми в вертикальной плоскости козырьками в виде пластин.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что перфорированные полки установлены с возможностью перемещения относительно горизонтальной и вертикальной плоскостей.

3. Аппарат по пп.1, 2, отличающийся тем, что перфорированные полки имеют одинаковый угол наклона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2