×
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 241-250 of 536 items.
10.01.2016
№216.013.9f28

Мехатронно-модульный робот

Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике, и может быть использовано при создании мехатронно-модульных роботов. Технический результат заключается в создании мехатронно-модульного робота, применение которого позволит ускорить процесс синтеза, а также повысить эффективность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572381
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.01.2016
№216.013.9f29

Мехатронно-модульный робот и способ многоальтернативной оптимизации моделей автоматизации структурного синтеза для его создания

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат заключается в создании мехатронно-модульного робота с многоальтернативной оптимизацией моделей их структурного синтеза для ориентации в окружающей среде. Мехатронно-модульный робот состоит из совокупностей сопряженных между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572382
Дата охранного документа: 10.01.2016
10.01.2016
№216.013.9f2a

Способ многоальтернативной оптимизации моделей автоматизации структурного синтеза для создания мехатронно-модульных роботов

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат заключается в обеспечении многоальтернативной оптимизации моделей за счет автоматизации структурного синтеза мехатронно-модульных роботов, повышении эффективности ориентации в окружающей среде и надежности работы создаваемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572383
Дата охранного документа: 10.01.2016
20.01.2016
№216.013.a3fd

Способ исследования температурной зависимости электрического сопротивления пленочных образцов при нагреве

Изобретение относится к области наноэлектроники и может быть использовано в различных областях наноиндустрии. Заявлен способ исследования температурной зависимости электрического сопротивления пленочных образцов при нагреве. Для нагрева пленочного образца и измерения его электрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573623
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.01.2016
№216.013.a3fe

Кварцевый реактор для исследования температурной зависимости электросопротивления высокорезистивных объектов

Изобретение относится к наноэлектронике и наноэлектромеханике. Заявленный кварцевый реактор для исследования температурной зависимости электрического сопротивления высокорезистивных объектов, преимущественно, пленочных образцов из нанокомпозиционных материалов, содержит корпус, на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002573624
Дата охранного документа: 20.01.2016
27.02.2016
№216.014.c0da

Противотанковая мина

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к противотанковым минам. Противотанковая мина содержит корпус, кумулятивный боевой элемент, источник питания, координатор цели и систему автономного наведения. На корпусе мины размещено устройство перемещения, обеспечивающее управляемое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576214
Дата охранного документа: 27.02.2016
27.02.2016
№216.014.c15f

Автономная боевая часть с координатором цели

Изобретение относится к области военной техники, в частности к боевым частям кассетных боеприпасов реактивных систем залпового огня. Автономная боевая часть с координатором цели содержит корпус, кумулятивный заряд, парашют, источник питания, координатор цели, систему автономного наведения и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576106
Дата охранного документа: 27.02.2016
10.02.2016
№216.014.c57e

Способ подачи ингибитора гидратообразования

Изобретение относится к газодобывающей отрасли, в частности к способу подачи ингибитора гидратообразования в трубопровод природного газа. Способ включает подачу ингибитора с использованием устройства для регулирования расхода ингибитора, содержащего корпус с входным и выходным штуцерами и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574159
Дата охранного документа: 10.02.2016
27.03.2016
№216.014.c681

Инженерный боеприпас с кумулятивным боевым элементом

Изобретение относится к области вооружений, в частности к инженерным боеприпасам с кумулятивным боевым элементом. Инженерный боеприпас с кумулятивным боевым элементом содержит контейнер с крышкой, датчик обнаружения цели и боевой полетный модуль. В контейнере размещено устройство взведения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578431
Дата охранного документа: 27.03.2016
10.03.2016
№216.014.c9ae

Способ производства фруктового соуса

Изобретение относится к технологии производства соусов. Способ предусматривает подготовку рецептурных компонентов, смешивание алычового пюре, сливового пюре, айвового пюре, сахара и соли, уваривание до достижения содержания сухих веществ около 22%, добавление семян укропа, кориандра, перца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002577025
Дата охранного документа: 10.03.2016
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