Аппарат с кипящим слоем

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

О П И С А Н И Е 855366

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.11.79 (21) 2845600/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл э

F 27 В 15/02

Гесударственний комитет на делам нэобретений н открытий (53) УДК 62! .783. .223.2 (088.8) Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 (72) Авторы изобретения

В. P. Келер, Б. В. Берг, А. П. Баскаков, В. С, Б

В. Г. Подшивалов и E. А. Васинов

Уральский ордена Трудового Красного Знамени по институт им. С. М. Кирова (7!) Заявитель (54) АППАРАТ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ

Изобретение относится к усовершенствованию высокотемпературных аппаратов с кипящим слоем и может быть применено в металлургической, энергетической и химической промышленности.

Известен аппарат с кипящим слоем, розжиг которого производится от вспомогательных растопочных горелок, установленных под газораспределительной решеткой или в выносной топке (1).

Горячие дымовые газы, проходя через слой, прогревают мелкозернистый материал достаточно быстро, однако в зоне высоких температур к газораспределительной решетке, материалу и конструкции предъявляются повышенные требования. Кроме того, наличие специального предтопка, служащего только для пуска аппарата, усложняет конструкцию аппарата с кипящим слоем.

Наиболее близким к предлагаемому является аппарат скипящим слоем, содержащий растопочную горелку, установленную над уровнем кипящего слоя. Топливо сжигают над слоем и разогревают топочную камеру и материал слоя, через который периодически подают воздух для перемешивания температуры по объему слоя. При достижении необходимой температуры слоя растопочные форсунки отключают и производится вывод печи на заданные рабочие параметры за счет сжигания в слое основного горючего (2) .

Периодическая подача воздуха в период розжига несколько ускоряет процесс разогрева слоя по сравнению с постоянной подачей воздуха под решетку, однако в обоих случаях розжиг сопровождается большими эв потерями тепла с уходящими газами, поскольку последние покидают аппарат при температуре, близкой к температуре факела.

Время розжига велико, поскольку подвод тепла к слою происходит за счет излучения от факела к поверхности слоя.

Цель изобретения — сокращение удельного расхода топлива в период розжига за счет сокращения времени розжига материала слоя.

Эта цель достигается тем, что аппарат снабжен установленной над газораспределительной решеткой полкой, выполненной из двух одинаковых перфорированных листов, причем верхний лист имеет возмож855366 зо

4О

45 ность горизонтального перемещения и опирается на нижний, а растопочная горелка расположена между газораспределительной решеткой и полкой. При этом полка выполнена изогнутой с вершиной, направленной вверх, и охватывает растопочную горелку.

Когда отверстия в верхнем и нижнем листах, образующих полку, не совпадают, под полкой при подаче через газораспределительную решетку псевдосжижающего агента образуется газовая полость, сохраняющаяся и после прекращения псевдосжижения слоя. Причем величина полости выпускной полки равна объему, ограниченному полкой и плоскостью, проходящей через нижние границы полки. Наличие полости, в которую помещена растопочная горелка, позволяет сжигать топливо под полкой, находящейся в объеме слоя, температура которого ниже температуры самовоспламенения растопочного топлива. Высота расположения полки над осью горелки, размеры полки и ее конфигурация выбираются таким образом, чтобы полное сгорание топлива происходило в пространстве, ограниченном внутренней поверхностью полки и плоскостью, проходящей через края полки. Для уменьшения размеров полки применяются горелки, обладающие узким и длинным факелом горения. Продукты сгорания, выходящие из-под полки, благодаря интенсивному межфазному теплообмену прогревают слой и покидают последний с температурой, равной температуре материала слоя, что уменьшает потери тепла с уходящими газами по сравнению с потерями в аппарате, розжиг которого производится с помощью горелок, установленных над слоем.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 поперечный разрез А — А на фиг. 1.

Аппарат содержит газораспределительную решетку 1, растопочную горелку 2, полку, состоящую из двух выпуклых перфорированных листов 3 и 4, тягу 5 для перемещения верхнего листа относительно нижнего листа. Нижний лист неподвижно крепится к корпусу аппарата с кипящим слоем 6 над горелкой параллельно ее оси. При розжиге аппарата с большой площадью поперечного сечения растопочных горелок с полками над ними могут быть несколько.

1О

2О

Аппарат работает следующим образом.

Перед розжигом аппарата верхний лист полки посредством тяги устанавливают относительно нижнего листа полки таким образом, чтобы прорези в верхнем и нижнем листах не совпадали. Полка становится газонепроницаемой. При подаче через газораспределительную решетку псевдосжижающего агента под полкой образуется газовая полость. В нее через растопочную горелку подают топливовоздушную смесь. Топливо сгорает в полости под полкой, а горячие продукты сгорания, выходящие с двух сторон из-под полки и барботирующие через слой, передают свое тепло материалу слоя.

После достижения рабочей температуры в слой подается основное горючее, а растопочная горелка отключается. Верхний лист полки перемещается относительно нижнего таким образом, чтобы прорези в листах совпали. Полка становится проницаемой для газа и материала слоя, не вызывает образования застойных зон материала над полкой и больших газовых пузырей.

Предлагаемая конструкция аппарата позволяет улучшить экономические показатели процесса тепловой обработки материала в кипящем слое.

Формула изобретения

1. Аппарат с кипящим слоем, содержащий рабочую камеру, основные горелки, газораспределительную решетку и растопочную горелку, отличающийся тем, что, с целью сокращения удельного расхода топлива, аппарат снабжен установленной над газораспределительной решеткой полкой, выполненной из перфорированных листов, при. чем верхний лист имеет возможность горизонтального перемещения и опирается на нижний, а растопочная горелка расположена между газораспределительной решеткой и полкой.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что полка выполнена изогнутой с вершиной, направленной вверх, и охватывает растопочную горелку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3508506, кл. F 23 В 5/04, 1970.

2. Алексеев Ю. В., Астафьев А. Ф. Обжиг никелевых концентратов в кипящем слое. М., 1967, с. 17.

855366

Составитель В. Смирнов

Редактор T. Гыршкан Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 6880/54 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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