Газораспределительная решетка печи кипящего слоя

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству магния электролизом расплавленного сырья, в частности к обезвоживанию карналлитового сырья в печи кипящего слоя. Технический результат направлен на обеспечение постоянного расхода газов и снижение забивания колпачков обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это позволяет повысить производительность газораспределительной решетки и печи в целом, срок службы печи и снизить трудозатраты на изготовление колпачков. Газораспределительная решетка печи кипящего слоя включает подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины. Новым является то, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры. Кроме того, направляющая опора колпачка может быть выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском или в виде уголка, или в виде дуги, а высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм. В качестве ограничителя высоты подъема опоры могут быть использованы проволока, скоба или шплинт. Соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру шляпки колпачка равно 1:(1,1-1,8), зазор между стенкой отверстия и направляющей опоры равен не менее 0,5 мм. Шляпка колпачка может быть выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству магния электролизом расплавленного сырья, в частности к обезвоживанию карналлитового сырья в печи кипящего слоя.

Известны типы газораспределительных решеток (кн. Псевдоожижение. Под ред. Дэвидсона И., Харрисона Д., пер. с англ. Айнштейна В.Г., Гельперина Э.Н., Новобратского В.Л., под ред. проф. Гельперина Н.И. М., Химия, 1974, стр.682-685, рис.Х1Х-1), выполненные в виде подины с отверстиями, на которые установлены различные типы колпачков, снабженные прорезями для прохождения газов.

Недостатком данной конструкции является то, что колпачки жестко соединены с подиной, а при эксплуатации отверстия для прохождения газов быстро забиваются обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это приводит к частым заменам колпачков, к снижению производительности печи.

Известна газораспределительная решетка печи кипящего слоя (кн. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. - И.М.Разумов. - Изд.2-е допол. и перераб. М., Химия, стр.100-109, рис.П-39), по количеству общих признаков принятая за ближайший аналог-прототип и включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины. Колпачки выполнены в виде трубы, через которую проходят газы, и шляпки, в которой выполнены отверстия для прохождения газов.

Недостатком данной конструкции является то, что колпачки жестко соединены с подиной, а при эксплуатации отверстия для прохождения газов быстро забиваются обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это приводит к частым заменам колпачков, к снижению производительности газораспределительной решетки.

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в обеспечении постоянного расхода газов и в снижении забивания колпачков обрабатываемым материалом и примесями, содержащимися в газах. Это позволит повысить производительность газораспределительной решетки и печи в целом, срок службы печи и снизить трудозатраты на изготовление колпачков.

Технический результат достигается тем, что предложена газораспределительная решетка печи кипящего слоя, включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстие подины, новым является то, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде уголка.

Кроме того, направляющая опора колпачка выполнена в виде дуги.

Кроме того, высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм.

Кроме того, в качестве ограничителя высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт.

Кроме того, соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру диска колпачка равно 1:(1,1-1,8).

Кроме того, зазор между стенкой отверстия и направляющей опоры равен не менее 0,5 мм.

Кроме того, шляпка колпачка выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий.

Установка колпачков с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстий подины позволяет направить топочные газы на верхнюю часть поверхности подины газораспределительной решетки и удалить осажденный карналлит с поверхности подины. Это уменьшает забивание газораспределительной решетки твердым карналлитом и повышает производительность газораспределительной решетки печи.

Выполнение колпачка в виде шляпки и направляющей опоры (в виде трубы с отверстиями, уголка, дуги) позволяет обеспечить постоянный расход газа в газораспределительную решетку и тем самым и повышает производительность газораспределительной решетки печи.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве - газораспределительной решетке печи кипящего слоя, изложенных в пунктах формулы изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна"

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На фиг.1 показан общий вид газораспределительной решетки печи кипящего слоя, на фиг.2, 3, 4 - варианты выполнения колпачков, установленных в отверстие подины газораспределительной решетки.

Газораспределительная решетка 1 выполнена в виде подины 2 с отверстиями 3, колпачков 4, установленных в отверстие подины с зазором 5 и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстия 3. Колпачки выполнены в виде шляпки 6, к которому приварена направляющая опора 7, снабженная снизу отверстием 8, в котором установлен ограничитель 9 высоты подъема опоры на высоту 10. Направляющая опора выполнена в виде трубы 11 с отверстиями 12, уголка 13, дуги 14.

Пример работы газораспределительной решетки печи кипящего слоя.

Предварительно изготавливают колпачок 4, для чего к шляпке 6 приваривают направляющую опору 7, выполненную в виде трубы 11 с прорезями 12, или уголка 13 или дуги 14. Диаметр отверстия 3 относится к диаметру шляпки 6 как 1:(1,1-1,8). Изготовленный колпачок 4 устанавливают в отверстие 3 с зазором 5 и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости отверстия 3 газораспределительной решетки 1 печи кипящего слоя. Для этого снизу у направляющей трубы 7 выполнено отверстие 8, в котором размещен ограничитель 9 с высотой 10 подъема опоры на расстояние 1-10 мм. В качестве ограничителя 9 высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт. Подготовленная таким образом газораспределительная решетка 1 готова к работе.

Шестиводный карналлит с влажностью 37-39% (ГОСТ 16109-70) с помощью забрасывателя через загрузочный патрубок загружают на газораспределительную решетку 1 первой камеры печи кипящего слоя. Через колпачок 4 отверстия 3 газораспределительной решетки 1 подают из топки топочные газы - смесь продуктов горения природного газа и воздуха в слой материала карналлита, приводя его в псевдоожиженное состояние. Топочные газы поднимают колпачок 4 на высоту 1-10 мм, выходят на поверхность подины 2 и осуществляют подогрев карналлита до температуры 120-140°С. Во второй камере поддерживают температуру топочных газов 520-580°С и температуру слоя материала 180-240°С, в третьей камере температуру в слое поддерживают 240-360°С, температуру топочных газов - 580-690°С. Топочные газы можно получать также путем сгорания природного газа, воздуха и анодного хлоргаза, полученного в процессе электролиза хлормагниевого сырья при соотношении (6-10):(7-15):(100-300). Получают обезвоженный карналлит, который выгружают из печи кипящего слоя и направляют на последующую переработку.

Данная конструкция газораспределительной решетки позволяет обеспечить постоянный расход топочных газов, избежать забивания колпачка карналлитом и возгонами анодного хлора, увеличить коэффициент использования печи кипящего слоя за счет снижения простоя печи на чистку, увеличить производительность газораспределительной решетки и тем самым производительности печи кипящего слоя, снизить пылеунос из печи, снизить потери карналлита и трудозатраты на обслуживание печи кипящего слоя, увеличить тепловое КПД печи, снизить затраты на изготовление колпачков.

1. Газораспределительная решетка печи кипящего слоя, включающая подину с отверстиями и колпачки, установленные в отверстия подины, отличающаяся тем, что колпачки установлены в отверстия подины с зазором и с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и выполнены в виде шляпки и направляющей опоры, снабженной снизу ограничителем высоты подъема опоры.

2. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде трубы с прорезями, размещенными под плоским диском.

3. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде уголка.

4. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что направляющая опора колпачка выполнена в виде дуги.

5. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что высота подъема направляющей опоры равна 1-10 мм.

6. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве ограничителя высоты подъема опоры использованы проволока, скоба, шплинт.

7. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что соотношение диаметра отверстия в подине к диаметру шляпки колпачка равно 1:(1,1-1,8).

8. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что зазор между стенкой отверстия и направляющей опорой равен не менее 0,5 мм.

9. Газораспределительная решетка по п.1, отличающаяся тем, что шляпка колпачка выполнена в виде плоского диска или сферы без отверстий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике обжига материалов в кипящем слое и может быть использовано в металлургической, химической и строительной промышленности. .

Изобретение относится к конструкциям печей кипящего слоя для эндотермического обжига полидисперсных материалов и гранулированных карбонатных пород и может быть использовано в металлургической, химической и строительной отраслях промышленности.

Изобретение относится к реактору с псевдоожиженным слоем для обработки мелкозернистой руды в псевдоожиженном состоянии. .

Изобретение относится к способу и устройству для подачи реакционного газа и твердых частиц в печь для плавления во взвешенном состоянии. .

Изобретение относится к оборудованию для обработки и транспортировки сыпучего материала в аппаратах кипящего слоя с направленным перемещением материала в пневможелобах, и может быть использовано в оборудовании цветной металлургии, а также в химической промышленности и производстве стройматериалов.

Изобретение относится к оборудованию для обработки и транспортировки сыпучего материала в аппаратах кипящего слоя и пневможелобах и может быть применено в оборудовании цветной металлургии, а также в химической промышленности и производстве стройматериалов.

Изобретение относится к мусоросжигательным печам, предназначенным для сжигания отходов или низкосортных топлив. Техническим результатом является упрощение технологии подготовки материалов к переработке. В способе термического обезвреживания твердых коммунальных отходов в шлаковом расплаве, включающем загрузку подготовленной шихты в рабочую камеру, ее сжигание с образованием ванны шлакового расплава, барботирование расплава продуктами сгорания природного газа через погружные фурмы, выпуск продуктов плавки и очистку газов после термического разложения шихты, термическое обезвреживание отходов осуществляют непосредственно в ванне шлакового расплава за счет загрузки шихты непосредственно на уровень расплавленной шлаковой ванны и подачи в расплав воздуха, подогретого до 500°С, с коэффициентом избытка воздуха α≤1,3 через фурмы, расположенные на боковых стенах рабочей камеры, при этом температуру шлаковой ванны поддерживают в интервале 1400-1600°С, природный газ сжигают в выносных топочных камерах при α≤0,9, а продукты сгорания природного газа для барботирования шлаковой ванны и поддержания ее температуры подают под уровень расплава через сопла, установленные на топочных камерах, размещенных на боковых стенах рабочей камеры в шахматном порядке относительно сопел, расположенных на противоположной стене. Печь для осуществления способа содержит кессонированную рабочую камеру, оснащенную выносными топками и фурмами для подачи воздуха в расплав, которые расположены на боковых стенах выше сопел выносных топок; сопла выносных топок размещены на противоположных боковых стенах рабочей камеры в шахматном порядке относительно друг друга; верхние части боковых стен рабочей камеры выполнены наклонными; а загрузочное устройство размещено выше уровня осей выходных сопел топочных камер на расстоянии не более 40 диаметров выходного сечения сопла топочной камеры. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 9 табл.

Изобретение относится к области энергетики. Узел (18) сопла решетки, пригодный для установки в реакционной камере реактора с псевдоожиженным слоем, содержит горизонтально проходящую нижнюю пластину (14), газовую камеру повышенного давления под нижней пластиной и вертикальные газовые трубы (20), имеющие диаметр отверстия, верхний конец (26), и проходящие от газовой камеры повышенного давления вверх через нижнюю пластину. Узел сопла решетки содержит головку (22) сопла с газовым каналом для подачи ожижающего газа из одной из вертикальных газовых трубок (20) в реакционную камеру и трубчатую втулку (24), выполненную с возможностью прочного закрепления с помощью сварки вокруг верхнего конца вертикальной газовой трубки, причем головка сопла и трубчатая втулка образуют поворотный замок (30), обеспечивающий быстрое соединение и разъединение головки (22) сопла и трубчатой втулки (24), причем трубчатая втулка (24) содержит верхнюю поверхность, а головка (22) сопла содержит горизонтально проходящий верхний участок и проходящий вниз стержень с диаметром отверстия, который равен диаметру отверстия вертикальной газовой трубки, причем стержень выполнен с возможностью вставки в трубчатую втулку (24) таким образом, что длина стержня выполнена с возможностью уплотнения с вертикальной газовой трубкой, когда нижняя поверхность горизонтально проходящего верхнего участка уплотнена с верхней поверхностью трубчатой втулки для предотвращения турбулентности при подаче ожижающего газа из вертикальной газовой трубки в газовый канал. Изобретение позволяет обеспечить быстрое соединение и отсоединение головки сопла и трубчатой втулки. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к областям химической инженерии и металлургии, в частности способу восстановления порошкообразной железной руды в кипящем слое и системе для его осуществления. Изобретение предусматривает высокоскоростную газовую обработку, что позволяет увеличить скорость восстановления железной руды и значительно повысить эффективность газовой обработки единичного эффективного поперечного сечения кипящего слоя. За счет окислительных процессов повышается коэффициент восстановления железной руды. Благодаря параллельным трубопроводам, через который проходит восстановительный коксовый газ, снижается объем газа, проходящего через каждый отдельный кипящий слой. Изобретение позволяет осуществлять высокоэффективное восстановление порошкообразной железной руды в кипящем слое при давлении, близком к атмосферному. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к областям химической инженерии и металлургии, в частности к способу прямого восстановления порошкообразной железной руды в псевдоожиженном слое и системе для его осуществления. Изобретение предусматривает прямое восстановление железорудного концентрата посредством двух кипящих слоев. Каждый кипящий слой состоит из пенного слоя и циркулирующего слоя. Благодаря обработке с участием газа и высокоскоростной газовой обработке циркулирующего слоя, осуществляемым последовательно, увеличивается коэффициент использования газа и эффективность восстановления на каждом этапе восстановления. После того как восстановленные газы прошли процедуру предподогрева, их по отдельности направляют на ступень предварительного восстановления и ступень окончательного восстановления для осуществления восстановления руды. Благодаря обработке с участием газа, осуществляемой на разных этапах, соответственно снижается давление в процессе обработки. Горячие дымовые газы, образованные посредством сжигания в нагревателе газа, направляют в систему подогрева руды, используемую для подогрева железорудного концентрата. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству магния электролизом расплавленного сырья, в частности к обезвоживанию карналлитового сырья в печи кипящего слоя

Наверх