АППАРАТ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ЛЬДА В ЦИРКУЛЯЦИОННОМ СЛОЕ

Полезная модель относится к классу аппаратов с кипящим слоем, который может быть использован для получения гранулированного льда в области строительства ледовых объектов (плотины, дамбы, переправы и т.п.).
Известен аппарат для гранулирования льда (патент на полезную модель №151813 «Аппарат для гранулирования льда», приоритет от 31.12.14, МПК F25C 1/00 (2006.01)) содержащий коробчатый корпус с форсункой и штуцером подачи кристаллов льда, наклонное днище с передвижной газораспределительной решеткой, а также штуцеров подачи воздуха и выгрузки гранулята.
Работу аппарата проводят периодически. Загружают порцию затравочных кристаллов в струю холодного воздуха и создают движение гранул льда в виде циркуляционного контура. После подачи воды на орошение, ведут процесс замораживания до получения нужного размера гранул льда. По окончании цикла замораживания проводят стадию выгрузки гранулята.
Затравочные кристаллы, после падения из потока холодного воздуха, скатываются по наклонному днищу к решетке и попадают вновь в струю псевдоожижающего агента, в данном случае холодного воздуха. Однако при низких углах наклона днища 25-35 градусов часть мелких затравочных кристаллов 22-28% налипает на нем. Образуется так называемое «ложное» днище, угол наклона которого превышает 45 градусов и приближается в зависимости от температуры процесса к 60-ти и более. Соответственно уменьшается рабочий объем аппарата, для сохранения которого нужно увеличить высоту стенок, отсюда повышается давление газа и возникает причинно-следственная цепочка параметров, понижающая эффективность работы аппарата. Недостатком известной конструкции является пологий наклон днища, ниже предела скатывания затравочных кристаллов, которые при налипании вызывают падение величины рабочего объема аппарата.
Задачей полезной модели является сохранение величины рабочего объема аппарата в процессе гранулирования льда. Поставленная задача решена благодаря тому, что в аппарате для проведения процессов гранулирования льда в циркуляционном слоем установлены раскалыватель, поворотные днище и задняя стенка, причем последняя перемещается при постоянном контакте с днищем в двух направлениях относительно боковых стенок.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - общий вид аппарата;
на фиг. 2 - первоначальное положение задней стенки и днища в аппарате;
на фиг. 3 - положение задней стенки в момент подачи воды.
Аппарат (фиг. 1) содержит корпус с газораспределительной решеткой 1, переднюю стенку 2 с раскалывателем гранул 3, а также боковые стенки 4, между которыми установлена форсунка подачи воды 5, поворотно-подвижная стенка 6 и поворотное днище 7, которые находятся в постоянном контакте.
Запуск аппарата при исходном наклонном положении поворотно-подвижной стенки 6 и поворотного днища 7 (фиг. 2) начинают с подачи холодного воздуха (три криволинейные стрелки) через газораспределительную решетку 1, закрепленную на корпусе, и одновременно загружают сверху затравочные кристаллы льда. Прямыми короткими стрелками показано движение кристаллов по наклонной плоскости вниз к газораспределительной решетке 1, где струя воздуха транспортирует ледяную массу наверх и приводит ее в циркуляционное движение.
После охлаждения кристаллов до рабочей температуры, поворотно-подвижную стенку 6 (фиг. 3) для исключения налипания кристаллов поднимают и в контакте с поворотным днищем 7 поворачивают в вертикальное положение, а также включают подачу струйно-капельной воды через форсунку подачи воды 5 в количестве 20-30% от номинала.
При появлении и увеличения содержания овально-сферических гранул (фиг. 1), движение которых показано большой стрелкой влево, включают раскалыватель гранул 3 и перемещают поворотно-подвижную стенку 6 и поворотное днище 7 (начальное положение показано пунктиром) в крайнее левое рабочее положение с одновременным увеличением подачи воды до номинала, что соответствует началу стационарного режима работы аппарата. За время движения гранул к поворотно-подвижной стенке 6 (большая стрелка влево) вода орошения на их поверхности замерзает и масса льда сползает по наклоненному поворотному днищу 7.
Образующаяся в раскалывателе пылевидная фракция льда выносится струей газа на поверхность слоя и попадает под орошение водой. Экспериментально показано, что происходит процесс коагуляции пылевидных частиц как между собой, так и на поверхности гранул льда. Исключено явление просеивания пыли к поворотному днищу через движущийся слой гранул и ее намораживание на наклонной поверхности поворотного днища.
Окно выгрузки гранул в боковой стенке условно не показано.
Благодаря предложенной конструкции исключен отрицательный эффект образования наледи на поворотном днище. Реализован процесс переработки пылевидной фракции льда после раскалывателя, т.е. исключена стадия приготовления затравочных кристаллов вне аппарата с предварительным отсевом ледяной пыли.