Печь кипящего слоя

 

О П И С А Н И Е („)750240

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6) ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 13.02.78 (21) 2579761/29-33 (51) Щ. Кл

F 27 В 15/00 с присоединением заявки J%—

Гооударстввнный комнтет

СССР (23 ) Приоритет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень % 27 (53) УД К 66.041. ,45(088.8) па делам нзобретеннй н открытнй

Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Паршин и И. A. Никитин (7!) Заявитель (54) ПЕЧЬ КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Изобретение относится к печам с кипящим слоем для термической обработ» ки мелкозернистых, легковспучиваемых в узком температурном диапазоне материалов типа перлит, шунгезит, глина и т.д, Изобретение предназначено для использования в промышленности строительных материалов и может найти применение в других отраслях народного хозяйстBB. тО

Известна печь к ипящего сл оя для термообработки сыпучего материала, содержащая рабочую камеру, в своде которой установлены вертикальные перегородки, щелевую гаэораспределительную решетт5 ку, под которой расположено газоподающее устройство 01

Недостатком известной печи является то, что режим термообработки материала не регулируется.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к данНой печи является печь кипящего слоя, содержащая камеру, рабочее пространство которой разделено вертикальными перегородками. В камере размещена ступенчатая щелевая газораспределительная решетка. Подрешеточное пространство разделено на секции герметичными перегородками ().

Недостатком печи является отсутствие четкого направленного движения обрабатываемого материала, что приводит к увеличению времени пребывания гранул в печи и уменьшает ее производительность.

В печах кипящего слоя сложно производить термообработку материалов при повышенных температурах, так как частицы слоя, кроме общего направленного движения, совершают еще и хаотическую циркуляцию, вследствие чего время пребывания нх в печи увеличивается.Это нежелательно, так как вспучивание происходит при температурах, близких к температуре спекания, с образованием в слое обжигаемого материала жидкой фазы. Эта особенность является причиной спекания гранул, особенно при наличии локальных зон повышенной температуры, образующихся от неравномер3 ности горения донных горелок, расположенных в слое материала, и других причин.

Известно, что критическая скорость ожижающего агента, характеризующая начало псевдоожижения дисперсного слоя, уменыиается с увеличением диаметра частиц при сохранении величины массы этих частиц. Во-первых, как только частицы начнут вспучиваться, то энергия газа, проходящая через решетку становится достаточной для придания вспученным частицам несколько большей скорости движения по полине и которая будет увеличиваться с увеличением размера вспученных частиц, Это приведет к тому, что вспученная масса гранул начнет двигаться по подине быстрее и появится оголенный участок подины, rae технологический газ будет свободно проскакивать через нее, не передавая своего тепла и кинетической энергии частицам слоя. Во-вторых, для,вспучивания частиц необходима температура и время. Время тепловой обработки частиц слоя определяет длину подины и скорость движения вспученных частиц по ней, Так как скорость движе- ния увеличивается, то увеличиваются и размеры подины, что приводит к непроизводительным потерям тепла и другим материальным затратам. Известно, что, например, для вспучивания керамзитового песка необходимо несколько минут, а практически из- а отсутствия четко направленного движения время пребывания частиц в печи увеличивается в 5 и более раэ, что равноценно снижению производительности печи.

Цель изобретения — повышение качества материала и производительности.

Это достигается тем, что в печи кипящего слоя, содержащей камеру с вертикальными перегородками, в рабочем пространстве, со ступенчатой щелевой газораспределительной решеткой и герметичными перегородками, разделяющими подрешеточное пространство на секции, решетка выполнена с наклонными к горизонту щелями с увеличением угла наклона в каждой секции в сторону выгрузки, материала.

Г) 240 4!

О материала.

На чертеже показана предлагаемая печь, продольный разрез.

Печь кипящего слоя содержит газораспределительпую решетку 1 с наклонными щелями 2 для прохода технологи— ческого газа в секциях 3,4 и 5 через слой дисперсного материала 6. В своде печи размещенаr перегородки 7, а под15

ЗО

5О

55 решеточное пространство делится на сек: ции с помощью герметичных перегородок

8. B своде печи имеются отверствия 9 для выхода отходящих газов.

Газораспределительные решетки в секциях устанавливаются на уровнях,, Il 2 и з, а щели выполняются под углом

< „, o(p и & 3 к горизонту, KoTopbIA увеличивается в сторону выгрузки

Процесс термообработки материала

6 в печи происходит следующим образом, Частицы дисперсного материала поступают на газораспределительную решетку 1 в начале подины. Технологический газ в первой секции проходит через. каналы-щели газораспределительной решетки и сообщает массе материала направленное движение по поверхности подины и производит его нагрев. В конце секции и начале следующей происходит процесс вспучивания материала, что связано с увеличением объема слоя и соответственно с уменьшением плотности частиц, Переменный угол наклона щелей позволяет организовать равномерное движение слоя частиц материала по подине, Как правило, для тяжелых гранул угол наклона щелей не о о требуется увеличивать более 50-60, а для легких гранул угол наклона неона о ходимо увеличить до 80 -90. Понижение уровня расположения газораспределител ной решетки компенсирует увеличение объема гранул при вспучивании, в результате чего снижается возможность образования возвратно-поступательной циркуляции вспученных гранул. Стабильность движения гранул зависит от угла наклона щелей в газораспределительной решетке, так как при большем угле уменьшается горизонтальная составляющая вектора кинетической энергии. технологического газа, проходящего через щели в слой материала, и частицы будут двигаться медленнее. Равномерное перемещение гранул позволяет варьировать температуру технологического газа по зонам, например, вспучивание производить при повьппенной температуре, а упрочнение гранул вести при пониженных температурах, исключающих возможность спекания гранул е

Экономическая эффективность изобретения определяется повышением произ « водительности и качества готовой продукции, вследствие усовершенствования

Составитель Л. Мацук

Редактор Н. Воликова Техред А. Ш епанская Корректор М. Шарощи

Заказ 4616/30 Тираж 671 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

:г делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

5 7502 конструкции печи н стабилизации процесса обжига гранул, Формула изобретения

Печь кипяшего слоя для обработки, преимущественно вспучивающегося материала, содержащая камеру с вертикал ными перегородками в рабочем пространст- 0 ве, со ступенчатой щелевой газораспределительной решеткой и герметичными перегородками, разделяюшими подрешеточ— ное пространство на секции, о т л и—

40 6 ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения качества материала и производительности, решетка выполнена с наклонными к горизонту щелями с увеличением угла наклона в каждой секции в сторону выгрузки материала.

Ист чн и информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 464772, кл. Г 27В 15/00, 1972.

2. Романков П.Г. и Рашковская Н.Б.

Сушка во взвешенном состоянии, Л., Химия, 1968, С.88-89.