УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАСЫВАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА
LOOSE MATERIAL SPREADER

Изобретение относится к устройству для разбрасывания сыпучего материала, содержащему распределительный лоток с зоной подачи и зоной сброса, причем распределительный лоток установлен с возможностью вращения вокруг средней оси, проходящей в установленном положении вертикально в направлении силы тяжести сыпучего материала, и с наклоном под углом относительно этой средней оси, причем распределительный лоток имеет первую направляющую продольную сторону, образующую в направлении вращения переднюю сторону, и следующую за ней относительно направления вращения вторую продольную сторону, причем по меньшей мере вторая продольная сторона образует сторону сброса распределительного лотка.
Такое устройство известно, например, из ЕР 0 343 466 В1. В ЕР 0 343 466 В1 приведено описание устройства для равномерного распределения материала на круговой поверхности с помощью наклонного вращающегося лотка, угол наклона которого можно регулировать. Устройство служит для распределения сыпучих и текучих материалов в виде пыли, зерен, порошков или в другом виде, которые подаются следующими друг за другом равномерными слоями в, как правило, цилиндрическое пространство. Поскольку в таких случаях применения имеет значение равномерное распределение материалов по кругу, то в ЕР 0 343 466 В1 для распределительного лотка устройства предлагается особая геометрия. Распределительный лоток имеет первую длинную плоскую поверхность скольжения с первой продольной стороной, образующей прямолинейно относительно направления вращения переднюю сторону лотка и снабженной сдерживающей кромкой, в то время как лежащая противоположно вторая продольная сторона образует сторону сброса. Образующая сторону сброса продольная сторона выполнена примерно S-образной. Эта форма учитывает то требование, что сбрасываемое на конце лотка количество материала должно быть больше количества, которое падает с верхней части лотка в середину, поскольку линейная скорость лотка увеличивается от средней точки к периферии, так что покрываемая лотком за единицу времени поверхность увеличивается пропорционально квадрату радиуса.
Геометрия лотка, описание которой приведено в ЕР 0 343 466 В1, является предпочтительной относительно максимально равномерного распределения разбрасываемого сыпучего материала.
Однако устройство имеет тот недостаток, что геометрию лотка нельзя рассчитывать заранее для достижения оптимальных характеристик рассеяния, соответственно, характеристик распределения, поскольку в зависимости от области применения не поддаются математическому описанию с достаточной точностью различные факторы влияния, свойства материала и взаимодействия между материалом и поверхностью лотка.
В частности, при введении сырого бурого угля в сушилку с псевдоожиженным слоем желательно максимально равномерное распределение сырого угля на поверхности псевдоожиженного слоя. Для получения максимально невозмущенного псевдоожиженного слоя желательна постоянная удельная поверхностная нагрузка поверхности псевдоожиженного слоя за счет ввода материала, т.е. на каждый элемент круговой поверхности сброса должно сбрасываться статически максимально одинаковое количество угля. Как раз при обработке сырого бурого угля, который в состоянии шахтной влажности может иметь долю воды до 65%, трудно учитывать взаимодействия между материалом и поверхностью лотка.
Поэтому желательную в смысле ЕР 0 343 466 В1 оптимальную геометрию лотка необходимо определять экспериментально для каждого случая применения в масштабе 1:1 соответствующего случая применения. Однако такие экспериментальные исследования требуют много времени и больших расходов, так что их, как правило, нет возможности выполнять.
Распределительный лоток, описание которого приведено в ЕР 0 343 466 В1, выполнен с возможностью регулирования наклона и скорости вращения, что, как показывает опыт, не достаточно для оптимизации характеристик распределения во время работы.
Поэтому в основу изобретения положена задача улучшения устройства указанного вначале вида так, что достигается максимально равномерное распределение сыпучего материала также и при изменяющихся рабочих условиях и/или при изменяющихся свойствах материалов.
Положенная в основу изобретения задача решена с помощью устройства для разбрасывания сыпучего материала, содержащего распределительный лоток с зоной подачи и зоной сброса, причем распределительный лоток установлен с возможностью вращения вокруг средней оси, проходящей в установленном положении вертикально в направлении силы тяжести сыпучего материала, и с наклоном под углом относительно этой средней оси, причем распределительный лоток имеет первую направляющую продольную сторону, образующую в направлении вращения переднюю сторону, и следующую за ней относительно направления вращения вторую продольную сторону, причем, по меньшей мере, вторая продольная сторона образует сторону сброса распределительного лотка. Устройство согласно изобретению характеризуется тем, что распределительный лоток установлен с возможностью поперечного сдвига относительно вертикальной средней оси. Такая сдвигаемая поперечно установка распределительного лотка обеспечивает возможность сдвига точки подачи в зоне подачи распределительного лотка. Попадающий из подающего лотка на распределительный лоток поток материала может в зависимости от установки распределительного лотка попадать более или менее вне средней продольной оси распределительного лотка в зону подачи, так что расстояние потока материала до стороны сброса становится большим или меньшим. Таким образом, можно целенаправленно влиять на траекторию частиц скользящего по лотку потока угля.
Особенно предпочтительно, если распределительный лоток установлен с возможностью поворота вокруг своей продольной оси. Например, предпочтительно, если предусмотрена возможность регулирования поперечного наклона распределительного лотка.
За счет комбинации регулируемого сдвига точки подачи подлежащего распределению материала и регулируемого наклона распределительного лотка в направлении кромки сброса достигается особенно благоприятное влияние на поток материала.
Целесообразно предусмотреть возможность регулирования угла наклона распределительного лотка относительно горизонтальной плоскости круга рассеяния. Кроме того, целесообразно выполнять устройство так, что можно изменять скорость вращения распределительного лотка.
Для обеспечения большего диапазона регулирования лотка в смысле большого или малого радиуса круга рассеяния, предпочтительно, если зона подачи распределительного лотка изогнута в продольном направлении. За счет этого можно использовать лоток во время работы с меньшим наклоном, причем при постоянной длине лотка обеспечивается перекрытие большей поверхности распределения. За счет изгиба лотка в зоне подачи достигается меньшее замедление там потока материала, чем в зоне сброса, без необходимости изменения для этого угла установки распределительного лотка относительно горизонтальной плоскости.
Особенно предпочтительно, если предусмотрено нагревание распределительного лотка. За счет этого можно предотвращать прилипание материала к поверхности лотка. Это способствует также достижению оптимальных характеристик распределения, предотвращает нарушение траектории частиц материала вследствие вызванных влажностью прилипаний.
Особенно предпочтительно, если распределительный лоток, по меньшей мере, в зоне своей поверхности скольжения выполнен в виде полого профиля. Для нагревания распределительный лоток может быть соединен с подводом пара.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения устройства согласно изобретению предусмотрено, что по меньшей мере одно соединение для пара предусмотрено на выполненном в виде поворотного шарнира распределителе, который расположен в средней оси устройства, вертикальной в установленном положении. Распределитель может быть установлен без возможности проворачивания относительно распределительного лотка и вращаться вместе с распределительным лотком относительно проложенного неподвижно подвода пара.
Целесообразно, если распределительный лоток содержит дополнительно отвод конденсата, который также соединен с распределителем.
За счет этого можно нагревать распределительный лоток паром низкого давления из процесса парообразования. Это особенно предпочтительно, если устройство согласно изобретению используется для ввода сырого угля в сушилку с псевдоожиженным слоем в процессе производства пара с помощью бурого угля. Было установлено, что при таких процессах предварительная сушка бурого угля в сушилке с псевдоожиженным слоем является энергетически выгодной.
Ниже приводится пояснение изобретения на примере выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - устройство согласно изобретению, в сильно упрощенной изометрической проекции;
фиг.2 - устройство согласно изобретению, вид сбоку,
фиг.3 - вид по стрелке III на фиг.2.
Как показано на фиг.2 и 3, устройство согласно изобретению содержит обозначенный позицией 1 распределительный лоток, который через удерживающую скобу 2 жестко соединен с поворотным кругом 3. Поворотный круг снабжен не изображенными приводными средствами, с помощью которых он с закрепленным на нем распределительным лотком 1 приводится в равномерное вращение вокруг вертикальной оси 4. Для этого поворотный круг 3 может быть снабжен расположенными по окружности, не изображенными зубьями, которые взаимодействуют с шестерней электродвигателя. Направление вращения системы показано на фиг.1-3 стрелкой. В показанном примере выполнения распределительный лоток 1 вращается по часовой стрелке.
Внутри поворотного круга 3 и над распределительным лотком 1 центрально расположен подающий лоток 5, с помощью которого сыпучий материал, например влажный сырой бурый уголь, подается на распределительный лоток 1.
Средняя продольная ось подающего лотка 5 совпадает с вертикальной осью 4 вращения распределительного лотка 1.
Распределительный лоток 1 в целом наклонен относительно горизонтальной плоскости круга рассеяния под углом α. Предусмотрена возможность регулирования угла α наклона.
Через не изображенный шлюзовой затвор барабанного типа, например, бурый уголь подается через подающий лоток 5 на распределительный лоток 1 и скользит под действием силы тяжести через S-образно изогнутую кромку 7 сброса, причем на это обусловленное силой тяжести движение сыпучего материала накладывается вращательное движение распределительного лотка 1 в направлении часовой стрелки. Скорость вращения распределительного лотка 1 является изменяемой. При этом на фиг.1 показан круг 8 рассеяния. Материал сбрасывается равномерно по кругу 8 рассеяния. На стороне распределительного лотка 1, противоположной задней в направлении вращения распределительного лотка 1 кромке 7 сброса, он снабжен удерживающим краем 9, который образует ведущую в направлении вращения продольную сторону распределительного лотка 1.
Как уже указывалось выше, угол α наклона относительно горизонтальной плоскости рассеяния распределительного лотка можно регулировать известным образом различными ступенями. Для облегчения возможности регулирования угла наклона, распределительный лоток 1 на своей противоположной поверхности 6 лотка стороне снабжен противовесами 10. За счет балансировки распределительного лотка 1 с помощью противовесов благоприятным образом обеспечивается разгрузка опоры распределительного лотка 1.
Позицией 11 обозначена средняя продольная ось распределительного лотка. Она находится в показанном на фиг.1 распределительном лотке в нейтральном положении относительно вертикальной оси 4 вращения. Нейтральное положение означает, что вертикальная ось 4 вращения и средняя продольная ось 11 распределительного лотка пересекаются, так что поток материала падает по центру в зоне 12 подачи распределительного лотка 1.
Как показано с помощью стрелок, распределительный лоток 1 можно переставлять поперек из этого нейтрального положения, так что точка подачи в зоне 12 подачи распределительного лотка 1 перемещается относительно средней продольной оси 11 распределительного лотка 1. Точку подачи можно переставлять либо ближе в направлении сдерживающего края 9, либо ближе в направлении кромки 7 сброса.
Кроме того, предусмотрена возможность регулирования поперечного наклона распределительного лотка 1 вокруг средней продольной оси 11, так что в зависимости от поперечного наклона сбрасывается больше материала в лежащей выше по потоку зоне кромки 7 сброса или больше материала в лежащей ниже по потоку зоне кромки 7 сброса. Если поперечный наклон распределительного лотка 1 установлен так, что он имеет наклон в направлении кромки 7 сброса, то больше материала сбрасывается в верхней, лежащей выше по потоку зоне кромки 7 сброса. Если же поперечный наклон установлен так, что возникает наклон в направлении сдерживающего края, то больше материала сбрасывается в нижней по потоку зоне кромки 7 сброса.
Для обеспечения возможности изменения радиуса круга 8 рассеяния в относительно большом диапазоне регулирования, зона подачи 12 выполнена с изгибом в направлении средней продольной оси 11 распределительного лотка 1 так, что угол α наклона относительно горизонтальной плоскости круга рассеяния в зоне 12 подачи распределительного лотка больше на величину показанного на фиг.2 угла β. За счет этого поток материала в зоне 12 подачи получает меньшее ускорение, которое позволяет выбирать меньший угол α наклона распределительного лотка 1.
Зона 12 подачи распределительного лотка 1 не обязательно должна быть выполнена изогнутой, изменение угла наклона может происходить также прерывисто.
Распределительный лоток 1 выполнен, по меньшей мере, в зоне поверхности 6 лотка с двойными стенками, и между ними проходит пар в качестве нагревательной среды. На противоположной поверхности 6 стороне распределительного лотка в зоне 12 подачи предусмотрен вход 13 для пара, а на дальнем в направлении потока конце распределительного лотка 1 предусмотрен выход 14 для конденсата. С входом 13 для пара соединен подающий пар трубопровод 15, а с выходом 14 для конденсата соединен собирающий конденсат трубопровод 16. Собирающий конденсат трубопровод 16 и подающий пар трубопровод 15 соединены в свою очередь с распределителем 17, который через удерживающий рычаг 18 жестко соединен с поворотным кругом 3.
С другой стороны, распределитель 17 соединен с возможностью вращения со стационарно расположенной присоединительной деталью 19, которая в свою очередь входит в паропровод 20 и трубопровод 21 для конденсата. Распределитель 17 и соединенная с ним с возможностью вращения присоединительная деталь 19, которые, естественно, герметизированы относительно друг друга, расположены в вертикальной оси 4 вращения. Подающий пар трубопровод 15 и собирающий конденсат трубопровод 16, а также распределитель 17 могут выполнять вращательное движение вместе с распределительным лотком 1, в то время как присоединительная деталь 19, паропровод 20 и трубопровод 21 для конденсата расположены неподвижно. Эта конструкция обеспечивает возможность нагревания распределительного лотка 1 простым образом с помощью пара низкого давления из процесса генерирования пара.
Перечень позиций
1 Распределительный лоток
2 Удерживающая скоба
3 Поворотный круг
4 Вертикальная ось вращения
5 Подающий лоток
6 Поверхность лотка
7 Кромка сброса
8 Круг рассеяния
9 Сдерживающий край
10 Противовесы
11 Средняя продольная ось
12 Зона подачи
13 Вход для пара
14 Выход для конденсата
15 Подводящий пар трубопровод
16 Собирающий конденсат трубопровод
17 Распределитель
18 Удерживающий рычаг
19 Присоединительная деталь
20 Паропровод
21 Трубопровод для конденсата