×
27.07.2013
216.012.5a63

СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области обжига мелкозернистых материалов в печах с псевдоожиженным слоем. Для повышения равномерности обжига мелкозернистого материала предложен способ, включающий предварительное псевдоожижение и последующий обжиг в печи, содержащей камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига, имеющую топливные горелки и переточное устройство внутри цилиндрической полости, от которой установлен горячий циклон, направляющую перегородку, отделяющую зону поступления материала от зоны его выгрузки, и кольцевую газораспределительную решетку, камеру охлаждения с газораспределительной решеткой, снабженную воздуховодом, при этом кольцевую газораспределительную решетку камеры обжига выполняют с тонкими профильными лопатками. Профильные лопатки устанавливают с переменными равномерно чередующимися шагами и углами. Топливные горелки располагают на разной высоте с равномерным чередованием высот в пределах толщины слоя псевдоожиженного материала, при этом их оси направляют под разными углами к продольной оси печи. Топливные горелки выполняют с тангенциальным вводом одного из компонентов топлива, причем максимальный диаметр факела распыла указанных топливных горелок соответствует толщине слоя псевдоожиженного материала, а его длина - ширине слоя псевдоожиженного материала. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области обжига мелкозернистых материалов, в частности к печам псевдоожиженного слоя и способам обжига псевдоожиженных материалов в них.

Известен способ обжига мелкозернистых материалов с использованием печи для обжига мелкозернистого материала в псевдоожиженном слое, содержащей камеру подогрева, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига, имеющую топливные горелки и переточное устройство внутри цилиндрической полости, от которой установлен горячий циклон, и камеру охлаждения, снабженную воздуховодом. Камеры охлаждения, обжига и подогрева оборудованы газораспределительными решетками (Авт.св. СССР №469037, МПК: F27B 15/10).

Недостатками известного способа являются неравномерный обжиг материала вследствие неупорядоченного его движения в кольцевой камере обжига и значительное гидравлическое сопротивление печи.

Известна печь для обжига мелкозернистого материала в псевдоожиженном слое, содержащая камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига с газораспределительной решеткой, имеющую топливные горелки и переточное устройство внутри цилиндрической полости, от которой установлен горячий циклон, камеру охлаждения с газораспределительной решеткой, снабженную воздуховодом, при этом кольцевая газораспределительная решетка камеры обжига выполнена с тонкими профильными лопатками и направляющей перегородкой, отделяющей зону поступления материала от зоны его выгрузки (патент РФ №1145228, МПК: F27B 15/10 - прототип).

Указанная печь работает следующим образом.

Обжигаемый материал через питатель поступает в камеру подогрева, откуда после подогрева и подсушки проходит через переточное устройство в камеру обжига, в зону поступления материала, где псевдоожижается, и начинает перемещаться вдоль кольцевой решетки с тонкими профильными лопатками за счет подачи из камеры охлаждения воздуха, имеющего как вертикальную, так и горизонтальную составляющие скорости. Топливно-воздушная смесь подается в камеру обжига через горелки и сжигается в псевдоожиженном слое обжигаемого материала, который перемещается вдоль решетки по всему кольцевому сечению до направляющей перегородки выгрузки. Так как ввод и вывод обжигаемого материала разнесены, то его частицы имеют одинаковое время пребывания в камере и подвергаются обжигу, последовательно пересекая зоны действия горелок. Выгрузка мелкозернистого материала производится не только из-за свойства текучести псевдоожиженного слоя, но и вынужденно, под действием наклонных струй газов, обеспечивающих направленное перемещение частиц. Такое решение позволяет производить обжиг и при достаточно тонких псевдоожиженных слоях, что также повышает качество тепловой обработки материала и уменьшает гидравлическое сопротивление печи.

Недостатками известного устройства и примененного в нем способа обжига являются неравномерный обжиг материала вследствие неупорядоченного его движения в кольцевой камере обжига и значительное гидравлическое сопротивление печи.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа обжига мелкозернистого дисперсного материала в печи с псевдоожиженным слоем, применение которого позволит обеспечить требуемую неравномерность обжига дисперсных материалов при одновременном повышении производительности печи и улучшении условий сжигания топлива.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе обжига мелкозернистого материала, заключающемся в его предварительном псевдоожижении и последующем обжиге в печи, содержащей камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига, имеющую топливные горелки и переточное устройство внутри цилиндрической полости, от которой установлен горячий циклон, направляющую перегородку, отделяющую зону поступления материала от зоны его выгрузки, и кольцевую газораспределительную решетку, камеру охлаждения с газораспределительной решеткой, снабженную воздуховодом, при этом кольцевую газораспределительную решетку камеры обжига выполняют с тонкими профильными лопатками, согласно изобретению перемещение частиц мелкозернистого материала осуществляют посредством пропускания газа через профильные лопатки кольцевой газораспределительной решетки камеры обжига, которые устанавливают с переменными равномерно чередующимися шагами и углами.

В варианте применения топливные горелки располагают на разной высоте с равномерным чередованием высот в пределах толщины слоя псевдоожиженого материала, а их оси направляют под разными углами к продольной оси печи.

В варианте применения топливные горелки выполняют с тангенциальным вводом, по крайней мере, одного из компонентов топлива.

В варианте применения максимальный диаметр факела распыла указанных топливных горелок устанавливают примерно равным толщине слоя псевдоожиженного материала, а его длину - примерно равной ширине слоя псевдоожиженного материала.

Максимальный диаметр факела распыла указанных топливных горелок выбран примерно равным толщине слоя псевдоожиженного материала, исходя из того, что дальнейшее его увеличение приведет к неэффективному перемешиванию слоя мелкозернистого псевдоожиженного материала, т.к. часть факела топливной горелки, в котором продукты сгорания имеют максимальную линейную скорость, будет выступать за пределы слоя псевдоожиженного материала. При уменьшении диаметра факела ниже указанного значения факел продуктов сгорания будет захватывать часть слоя псевдоожиженного материала, что приведет к ухудшению эффективности перемешивания.

Длина факела распыла указанных топливных горелок выбрана примерно равной ширине слоя псевдоожиженного материала, исходя из того, что при дальнейшем ее увеличении поток продуктов сгорания будет попадать на центральные части печи, что может привести к их прогару и потребует дополнительного их охлаждения, а при уменьшении - факел продуктов сгорания будет захватывать лишь часть слоя псевдоожиженного материала, что приведет к ухудшению эффективности перемешивания.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид печи; на фиг.2 - поперечный разрез перегородки; на фиг.3 - вид сверху кольцевой решетки; на фиг.4 - вид сбоку кольцевой решетки, на фиг.5 - общий вид горелки.

Печь содержит камеру подогрева 1, снабженную питателем 2 и соединенную с санитарным циклоном 3, камеру обжига 4, имеющую топливные горелки 5 и переточное устройство 6, внутри цилиндрической полости 7 которой установлен горячий циклон 8, камеру охлаждения. 9, снабженную воздуховодом 10. Камеры подогрева 1 и охлаждения 9 оборудованы газораспределительными решетками 11. Камера обжига 4 оборудована кольцевой решеткой 12 с тонкими профильными лопатками и направляющей перегородкой 13. Кольцевая профильная решетка 12 содержит внутренний 14 и наружный 15 бандажные ободы, расположенные между ними профильные лопатки 16. Для исключения провалов материала решетка покрыта сверху металлической термостойкой сеткой 17. В варианте исполнения в топливной горелке 5 один из компонентов топлива, например газ, подается в камеру смешения 18 горелки через тангенциальный ввод 19.

Предложенный способ может быть реализован следующим образом.

Обжигаемый материал через питатель 2 поступает в камеру подогрева 1, откуда после подогрева и подсушки проходит через переточное устройство 6 в камеру обжига 4 (в зону поступления материала), где псевдоожижается, и начинает перемещаться вдоль кольцевой решетки с тонкими профильными лопатками за счет подачи из камеры охлаждения 9 воздуха, имеющего как вертикальную, так и горизонтальную составляющие скорости.

Топливно-воздушная смесь подается в камеру обжига 4 через горелки 5 и сжигается в псевдоожиженном слое обжигаемого материала, который перемещается вдоль решетки по всему кольцевому сечению до направляющей перегородки 13 (до зоны выгрузки). За счет того что горелки расположены на разной высоте, а их оси направлены под разными углами к продольной оси печи, происходит дополнительное интенсивное перемещение частиц обжигаемого дисперсного материала по толщине слоя, что приводит к улучшению условий обжига частиц и снижению неравномерности обжига.

В варианте исполнения горючее подается в камеру смешения 18 горелки 5 через тангенциальный ввод 19, закручивается в указанной камере и поступает в камеру обжига, в слой псевдоожиженного обжигаемого материала, в виде вращающегося конуса. Вращающийся конус горючего горелки захватывает частицы обжигаемого материала, находящиеся в слое псевдоожиженого материала, сообщает им вертикальную, горизонтальную составляющие скорости и центростремительное ускорение, что приводит к интенсификации движения частиц обжигаемого материала внутри слоя, и, следовательно, их более равномерному обжигу. Кроме этого, применение тангенциального ввода одного из компонентов топлива позволит значительно уменьшить длину факела пламени горелки и повысить экономичность ее работы, что, в свою очередь, даст возможность уменьшить радиальные размеры печи.

Так как ввод и вывод обжигаемого материала разнесены, то его частицы имеют одинаковое время пребывания в камере 4 и подвергаются равномерному обжигу, последовательно пересекая зоны действия горелок. Выгрузка мелкозернистого материала производится не только из-за свойства текучести псевдоожиженного слоя, но и вынужденно, под действием наклонных струй газов, обеспечивающих направленное перемещение частиц, что повышает производительность печи, т.е. количество обжигаемого материала в единицу времени. Это позволяет производить обжиг и при достаточно тонких псевдоожиженных слоях, что также повышает качество тепловой обработки материала и уменьшает гидравлическое сопротивление печи, так как, кроме возможности работы печи на тонких слоях, профильная газораспределительная решетка 12 имеет большое живое сечение, а следовательно, и малое гидравлическое сопротивление.

Производительность печи может регулироваться за счет изменения скорости дутья.

Радиальные плоские струи воздуха, выходящего из кольцевой решетки с тонкими профильными лопатками под углом относительно горизонтальной ее плоскости, обеспечивают кроме перемещения мелкого зернистого материала и более качественное сжигание топливно-воздушной смеси за счет удлинения траектории движения частиц топлива в зоне его горения. Кроме этого за счет того, что профильные лопатки кольцевой газораспределительной решетки 12 камеры установлены с переменными равномерно чередующимися шагами и углами установки, происходит дополнительная интенсификация процесса перемещения мелкого зернистого материала, что, в свою очередь, снижает неравномерность обжига и повышает качество получаемого продукта.

При равномерной подаче горячего газа, обеспечиваемой равными углами и шагом установки лопаток газораспределительной решетки, обжигаемые частицы будут двигаться по всему объему печи по одной траектории и с равной скоростью, что не обеспечит их интенсивное перемешивание между собой и, соответственно, качество обжига.

Установка лопаток кольцевой газораспределительной решетки камеры с переменными равномерно чередующимися шагами и углами установки позволит обеспечить движение одной части обжигаемых частиц под углом α1 другой - под углом α2, третьей - под углом α3, причем α1≠α2≠α3, при этом частицы, движущиеся под различными углами, а не под одним, как указано в прототипе, непременно пересекутся между собой и перемешаются, что в конечном итоге позволит улучшить качество перемешивания и обжига (фиг.4).

Затем через переточное устройство 6 обожженный материал подают в камеру охлаждения 9 и после частичного охлаждения удаляют из печи. В камеру охлаждения 9 по воздуховоду 10 подают воздух, который, псевдоожижая охлаждаемый материал, отбирает часть его тепла и в нагретом состоянии, противотоком по отношению твердого материала, поступает через кольцевую решетку 12 в камеру обжига 4, приобретая при обтекании профильных лопаток 16 как горизонтальные, так и вертикальные составляющие своей скорости.

Образующиеся дымовые газы с пылью направляют в горячий циклон 8 и, частично очистив их от пыли, подают через газораспределительную решетку 11 в камеру подогрева 1, где с их помощью подогревают поступающий на обжиг материал. Запыленные дымовые газы из камеры подогрева Г выводят в санитарный циклон 3 и после частичной очистки направляют в систему тонкой очистки (не показана), или выбрасывают в атмосферу, если достигнуты соответствующие санитарные нормы по степени очистки дымовых газов. Пыль из циклонов 8 и 3 выводят из системы или направляют на дообжиг в камеру обжига 4 в зависимости от технологических особенностей обжига конкретных материалов.

Использование изобретения позволит уменьшить неравномерность обжига материала и гидравлическое сопротивление печи, повысить ее производительность и улучшить качество обжига мелкозернистого материала за счет направленного перемещения частиц псевдоожиженного слоя во всех направлениях по всему кольцевому сечению камеры обжига и исключения повторного его обжига.


СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА
СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА
СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА
СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА
СПОСОБ ОБЖИГА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО МАТЕРИАЛА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 91-100 of 536 items.
10.10.2013
№216.012.73d3

Регулирующий клапан

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия и регулирования потока проходящей среды, и может быть использовано при разработке прямоточных регулирующих клапанов. Регулирующий клапан содержит, как минимум, корпус с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495308
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.73d4

Регулирующий клапан

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия и регулирования потока проходящей среды. Регулирующий клапан содержит корпус с подводящим и отводящим патрубками и установленным внутри него клетковым запорным узлом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495309
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.73d5

Регулирующий клапан

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия и регулирования потока проходящей среды, и может быть использовано при разработке прямоточных регулирующих клапанов. Регулирующий клапан содержит корпус с подводящим и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495310
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.10.2013
№216.012.7699

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям (ЖРД). Жидкостный ракетный двигатель содержит газогенератор, турбонасосный агрегат, агрегаты питания и регулирования, камеру со смесительной головкой, включающей корпус, блок подачи окислителя, преимущественно кислорода, блок подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496021
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a72

Способ подачи компонентов топлива в камеру трехкомпонентного жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области энергетических установок и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ заключается в подаче компонентов в камеру через коаксиальные соосно-струйные форсунки, содержащие полый наконечник,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497008
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a74

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к ракетной технике. Жидкостный ракетный двигатель содержит газогенератор, турбонасосный агрегат, агрегаты питания и регулирования, камеру со смесительной головкой, включающей корпус, блок подачи окислителя, преимущественно кислорода, блок подачи основного горючего, блок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497010
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a75

Соосно-струйная форсунка

Изобретение относится к области энергетических установок, а именно к устройствам для перемешивания и распыливания компонентов топлива, и может быть использовано при разработке форсунок и смесительных головок жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Соосно-струйная форсунка содержит корпус с полым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497011
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a76

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), в частности, работающих на трехкомпонентном топливе. Камера ЖРД содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку, включающую корпус, блок подачи окислителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497012
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7a77

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к ракетным двигательным установкам особенно. Камера жидкостного ракетного двигателя содержит регенеративно охлаждаемую камеру сгорания с критическим сечением и соплом, смесительную головку, включающую корпус, блок подачи окислителя, преимущественно кислорода, блок подачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497013
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.7aa3

Печь для обжига мелкозернистого материала в псевдоожиженном слое

Изобретение относится к области обжига мелкозернистых материалов в печах с псевдоожиженным слоем. Печь содержит камеру подогрева с газораспределительной решеткой, снабженную питателем и соединенную с санитарным циклоном, камеру обжига с кольцевой газораспределительной решеткой, имеющую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497057
Дата охранного документа: 27.10.2013
Showing 71-76 of 76 items.
10.09.2014
№216.012.f1f3

Обнаружитель фазоманипулированных сигналов

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в различных системах цифровой обработки сигналов. Технический результат заключается в повышении достоверности обнаружения фазоманипулированного сигнала за счет увеличения уровня сигнала по отношению к уровню шума на выходе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527761
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.01.2015
№216.013.1762

Способ упрочнения материалов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в авиа-, судо- и машиностроении. Сущность изобретения заключается в пластическом закручивании работающей на сжатие стойки кольцевого сечения до необходимой накопленной деформации, обеспечивающей увеличение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537414
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1771

Способ лазерного упрочнения плоской заготовки

Изобретение относится к способу лазерного упрочнения плоской заготовки и может быть использовано для формирования поверхностных слоев материалов путем термообработки. Способ включает воздействие на обрабатываемую поверхность заготовки лазерным лучом с получением закаленного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537429
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1797

Способ разделения листовых металлических заготовок переменной толщины в среде электролита и устройство для его осуществления

Изобретение относится к разделению листовых металлических материалов. Способ включает нанесение на плоскую сторону заготовки диэлектрического шаблона с контуром профиля разделения и установку на него металлического шаблона из запассивированного титанового сплава, со стороны которого с зазором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537467
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1887

Ротор сегментного электрогенератора

Изобретение относится к электротехнике, к ветроэнергетике. Ротор сегментного электрогенератора содержит вал, ступицу, обод и магнитопроводы, выполненные в виде двух уголковых соединений полос, одно из которых размещено внутри другого. Сами полосы снабжены креплениями к ободу. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537707
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19cc

Способ сравнительной оценки надежности партий полупроводниковых изделий

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых изделий ППИ (транзисторов и интегральных схем), и может быть использовано для сравнительной оценки надежности партий ППИ как на этапе производства, так и на входном контроле на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538032
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД