УСТАНОВКА КИПЯЩЕГО СЛОЯ

Полезная модель относится к оборудованию для термической обработки сыпучих материалов в кипящем слое и может быть использована для их сушки в химической, строительной, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известна установка для термической обработки (сушки) сыпучих материалов, (Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984, стр. 166, рис. 5.19) содержащая трубу-сушилку, патрубки для загрузки и выгрузки обрабатываемого сыпучего материала, патрубок для подачи газа, патрубок отвода газа с сыпучим материалом и систему улавливания сыпучего материала из газа. Исходный сыпучий материал подают через патрубок в трубу-сушилку, куда направляют сушильный газ, который транспортирует сыпучий материал вверх, вступая в тепломассообмен с его частицами и высушивая их, после чего газ с частицами направляют в систему пылеулавливания, где сыпучий материал отделяют от газа.
Недостатком конструкции является малое время пребывания частиц в трубе-сушилке, в результате чего высушить материал до требуемой влажности можно только для мелкодисперсных частиц. Кроме того, для увеличения времени пребывания частиц труба-сушилка должна иметь большую высоту, что приводит к большим габаритам установки.
Известна установка кипящего слоя (Гельперин Н.И., Айнштейн В.Г., Кваша В.Б. Основы техники псевдоожижения. М.: Химия, 1967, стр. 22., Рис. 1-1), принятая за прототип, содержащая цилиндрический корпус с газораспределительной решеткой, патрубки для подвода и отвода ожижающего газа и патрубки для загрузки и выгрузки обрабатываемого сыпучего материала. Установка работает в периодическом режиме. Исходный сыпучий материал загружают в корпус через патрубок загрузки, ожижают поступающим через газораспределительную решетку газом, подвергают термической обработке и после ее окончания выгружают через патрубок выгрузки. Интенсивное перемешивание частиц в кипящем слое повышает эффективность тепломассообмена между частицами материала и газом, в результате чего достигается требуемая производительность при меньших габаритах установки.
Недостатком указанной установки являются высокие потери материала, уносимого с отработанным газом через патрубок его отвода, которые особенно велики при обработке высоковлажного материала, когда по мере термообработки значительно снижается масса частиц и их скорость витания, что при постоянной скорости ожижающего газа приводит к их уносу из кипящего слоя.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении потерь материала с уносом при его термической обработке в кипящем слое.
Технический результат достигается тем, что в установке кипящего слоя, содержащей корпус с патрубками загрузки и разгрузки сыпучего материала, патрубками подвода и отвода газа и газораспределительную решетку, газораспределительная решетка выполнена подвижной, связана с корпусом через подпружиненные тяги и содержит в нижней части установленный на тяге коаксиально с ней двухсторонний конус, а в патрубке подвода газа выполнено коническое сужение, сопряженное с зазором с двухсторонним конусом.
По мере термообработки материала его вес и давление на газораспределительную решетку уменьшаются, и она под действием пружин поднимается вверх вместе с размещенным в ее нижней части двухсторонним конусом, в результате чего уменьшается зазор между конусом и коническим сужением подводящего патрубка, снижая расход и скорость газа в кипящем слое и, как следствие, унос частиц.
На чертеже изображена установка кипящего слоя. Установка состоит из корпуса 1, патрубка загрузки 2 и патрубка выгрузки 3 сыпучего материала, патрубка подвода 4 и патрубка отвода 5 ожижающего газа, газораспределеительной решетки 6, установленной в корпусе 1 на тягах 7 и пружинах 8, соединенной через тягу 9 с двухсторонним конусом 10, сопряженным через коническое сужение 11 с партубком подвода газа 4.
Установка работает в периодическом режиме. Исходный, например, влажный материал загружают в корпус 1 через патрубок загрузки 2. Материал распределяется по газораспределительной решетке 6, которая опускается под действием веса материала на тягах 7, вызывая деформацию пружин 8, соответствующую весу материала. При этом опустившийся на тяге 9 двухсторонний конус 10 создает зазор между ним и коническим сужением 11, обеспечивая расход газа, соответствующий началу процесса термообработки материала. Подаваемый через патрубок 4 газ ожижает материал и обеспечивает тепломассобмен между ним и частицами материала, в результате чего идет его термообработка (например, сушка). Отработанный газ выводится из корпуса 1 через патрубок отвода 5. По мере тепломассообмена между частицами материала и газа (например, удаления влаги) вес частиц и всего материала и его давление на газораспределительную решетку 6 уменьшаются, в результате чего она поднимается вверх пружинами 8 вместе с тягой 9 и двухсторонним конусом 10, который уменьшает зазор между ним и коническим сужением 11 патрубка подвода 4 газа, в результате чего расход газа снижается и предотвращается унос ставших более легкими частиц.