RU2320922C1 - Cap-type gas distributing grate - Google Patents
Cap-type gas distributing grate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2320922C1 RU2320922C1 RU2006135069/06A RU2006135069A RU2320922C1 RU 2320922 C1 RU2320922 C1 RU 2320922C1 RU 2006135069/06 A RU2006135069/06 A RU 2006135069/06A RU 2006135069 A RU2006135069 A RU 2006135069A RU 2320922 C1 RU2320922 C1 RU 2320922C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cap
- core
- piston element
- caps
- holes
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям газораспределительных решеток и может использоваться в энергетике, в химической и металлургической промышленности, где применяются устройства кипящего слоя.The invention relates to the design of gas distribution grids and can be used in the energy sector, in the chemical and metallurgical industries, where fluidized bed devices are used.
Основным конструктивным элементом устройств кипящего слоя является газораспределительная решетка, предназначенная для подвода газа и равномерного ожижения материала слоя по ее поверхности. Равномерность распределения газа и ожижения слоя влияет на качество технологических процессов, осуществляемых на решетке, и поэтому является ее важной характеристикой. Равномерность ожижения непосредственно зависит от аэродинамического сопротивления решетки - чем выше сопротивление, тем более равномерным является ожижение слоя.The main structural element of fluidized bed devices is a gas distribution grill designed for gas supply and uniform liquefaction of the layer material over its surface. The uniformity of gas distribution and fluidization of the layer affects the quality of technological processes carried out on the grate, and therefore is its important characteristic. The uniformity of the liquefaction directly depends on the aerodynamic resistance of the lattice - the higher the resistance, the more uniform the liquefaction of the layer.
Известны колпачковые газораспределительные решетки, содержащие установленные в плитах подвижные или неподвижные колпачки с входными окнами (Буевич Ю.А. Струйное псевдоожижение / Ю.А.Буевич, Г.А.Минаев. - М.: Химия, 1984. - С.126-128, рис.4.10). Подвижные колпачки, выполненные в виде клапанов, предназначены для предотвращения провала материала слоя в пространство под решеткой при остановке устройства кипящего слоя (Буевич Ю.А. Струйное псевдоожижение / Ю.А.Буевич, Г.А.Минаев. - М.: Химия, 1984. - С.126-128, рис.4.10, позиции. 26, 46, 49, 51, 54). Неподвижные колпачки снабжены отверстиями разной формы и размера, расположенными в боковых стенках колпачков горизонтально или наклонно к поверхности плиты. Отверстия могут быть размещены по высоте колпачка в один или несколько ярусов, либо колпачок может быть выполнен с перфорацией по высоте. Неподвижные колпачки, как и подвижные, также предназначены для предотвращения провала материала слоя в пространство под решеткой при остановах устройств кипящего слоя путем подбора размеров отверстий таким образом, чтобы материал слоя, попавший в них и расположившийся под углом естественного откоса, не просыпался в пространство под решеткой (Буевич Ю.А. Струйное псевдоожижение / Ю.А.Буевич, Г.А.Минаев. - М.: Химия, 1984. - С.126-128, рис.4.10, позиции. 1, 2, 5, 6, 15, 32, 34, 36, 39).Known gas distribution grilles containing movable or fixed caps installed in plates with inlet windows (Buevich Yu.A. Inkjet fluidization / Yu.A. Buevich, G.A. Minaev. - M.: Chemistry, 1984. - P.126- 128, Fig. 4.10). Movable caps made in the form of valves are designed to prevent the failure of the layer material into the space under the grid when the fluidized bed device is stopped (Buevich Yu.A. Inkjet fluidization / Yu.A. Buevich, G.A. Minaev. - M.: Chemistry, 1984. - S.126-128, Fig. 4.10, positions. 26, 46, 49, 51, 54). The fixed caps are provided with holes of different shapes and sizes located in the side walls of the caps horizontally or inclined to the surface of the plate. The holes can be placed along the height of the cap in one or more tiers, or the cap can be made with perforation in height. The fixed caps, as well as the movable ones, are also designed to prevent the failure of the layer material into the space under the grill when the fluidized bed devices are stopped by selecting the hole sizes so that the layer material that has fallen into them and is at an angle of repose does not wake up in the space under the grill (Buevich Yu.A. Inkjet fluidization / Yu.A. Buevich, G.A. Minaev. - M.: Chemistry, 1984. - S.126-128, Fig. 4.10, positions. 1, 2, 5, 6, 15, 32, 34, 36, 39).
Среди известных технических решений наиболее близкой к предлагаемому изобретению, выбранной в качестве прототипа, является колпачковая газораспределительная решетка, содержащая для создания устойчивого кипящего слоя установленные в плите неподвижные колпачки с входными окнами, снабженные отверстиями, расположенными в боковых стенках колпачков на разных уровнях от плиты. Отверстия могут быть выполнены с разными диаметрами, причем отверстия малого диаметра размещаются в промежутках между отверстиями большего диаметра (авторское свидетельство СССР №77693, Кл. 24f, 1).Among the known technical solutions, the closest to the present invention, selected as a prototype, is a gas distribution cap containing fixed caps in the plate with inlet windows, provided with openings located in the side walls of the caps at different levels from the plate, to create a stable fluidized bed. The holes can be made with different diameters, and the holes of small diameter are placed in the spaces between the holes of larger diameter (USSR author's certificate No. 77693, Cl. 24f, 1).
Общим существенным недостатком вышеописанных колпачковых газораспределительных решеток является неравномерность ожижения слоя с соответствующими нарушениями параметров протекающих в нем технологических процессов, приводящими к аварийным остановам, являющаяся причиной значительного ограничения диапазона регулирования производительности устройств кипящего слоя. Это объясняется зависимостью аэродинамического сопротивления этих колпачковых газораспределительных решеток от расхода сжижающего агента, то есть газа, из-за чего эксплуатация устройств кипящего слоя при снижении производительности путем уменьшения расхода сжижающего агента сопровождается резким падением аэродинамического сопротивления решетки.A common significant drawback of the above-described cap gas distribution grids is the unevenness of the liquefaction of the bed with corresponding violations of the parameters of the processes occurring in it, leading to emergency shutdowns, which is the reason for the significant limitation of the range of regulation of the performance of fluidized bed devices. This is explained by the dependence of the aerodynamic drag of these cap gas distribution grids on the flow rate of the fluidizing agent, i.e. gas, which is why the operation of fluidized bed devices while reducing productivity by reducing the flow rate of the fluidizing agent is accompanied by a sharp drop in the aerodynamic drag of the grill.
Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения равномерности ожижения слоя в широком диапазоне регулирования производительности устройств кипящего слоя.The present invention solves the problem of ensuring uniformity of the fluidization of the layer in a wide range of performance control devices fluidized bed.
Для достижения этого технического результата колпачковая газораспределительная решетка, содержащая установленные в плите неподвижные колпачки с входными окнами, снабженные отверстиями, расположенными в боковых стенках колпачков на разных уровнях от плиты, согласно изобретению снабжена подвижными сердечниками, каждый из которых помещен в полость каждого колпачка со стороны входного окна колпачка.To achieve this technical result, a cap gas distribution grill containing fixed caps in the plate with inlet windows, provided with holes located in the side walls of the caps at different levels from the plate, according to the invention is equipped with movable cores, each of which is placed in the cavity of each cap from the input side cap windows.
Сердечник может быть выполнен в виде сопряженных поршневого элемента в верхней части и суживающегося книзу хвостовика в нижней части, установленных внутри полости колпачка с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршневого элемента в области расположения отверстий, а хвостовика - с возможностью возвратно-поступательного перемещения во входном окне колпачка.The core can be made in the form of a mating piston element in the upper part and a shank tapering downward in the lower part, installed inside the cavity of the cap with the possibility of reciprocating movement of the piston element in the area of the holes, and the shank with the possibility of reciprocating movement in the input window of the cap .
Кроме того, на боковой поверхности поршневого элемента выполнены прорези и/или внутри сердечника - продольные каналы, связывающие пространство под решеткой с полостью колпачка над поршневым элементом.In addition, slots are made on the side surface of the piston element and / or inside the core are longitudinal channels connecting the space under the grill with the cavity of the cap above the piston element.
Кроме того, на боковой поверхности сердечника выполнены продольные ребра, по меньшей мере, три.In addition, at least three longitudinal ribs are made on the lateral surface of the core.
Равномерность ожижения слоя в широком диапазоне регулирования производительности устройств кипящего слоя обусловлена введением подвижных сердечников, регулирующих проходные сечения колпачков и обеспечивающих постоянное аэродинамическое сопротивление газораспределительной решетки вне зависимости от расхода сжижающего агента. Выполнение сердечника в виде сопряженных поршневого элемента в верхней части, передвигающегося в перфорированной части колпачка, и суживающегося книзу, то есть имеющего переменное поперечное сечение, хвостовика в нижней части, передвигающегося во входном окне колпачка, позволяет описать характер изменения поперечного сечения хвостовика нижеприведенными зависимостями (1), (2) и (3).The uniformity of the fluidization of the bed in a wide range of performance control devices of the fluidized bed is due to the introduction of movable cores, regulating the bore sections of the caps and providing a constant aerodynamic resistance of the gas distribution grid regardless of the flow of the fluidizing agent. The implementation of the core in the form of a conjugated piston element in the upper part, moving in the perforated part of the cap, and tapering downward, that is, having a variable cross section, the shank in the lower part, moving in the input window of the cap, allows us to describe the nature of the change in the cross section of the shank with the following dependences (1 ), (2) and (3).
где S - площадь поперечного сечения хвостовика в плоскости входного окна колпачка, м2;where S is the cross-sectional area of the shank in the plane of the input window of the cap, m 2 ;
FBX - площадь входного окна колпачка, м2;F BX - the area of the inlet window of the cap, m 2 ;
FOTB - суммарная площадь сечения работающих, то есть находящихся ниже поршневого элемента, отверстий в боковой стенке колпачка, м2;F OTB - the total cross-sectional area of the workers, that is, located below the piston element, the holes in the side wall of the cap, m 2 ;
k - конструктивный параметр колпачка;k is the design parameter of the cap;
где SО - площадь поперечного сечения хвостовика в плоскости входного окна при крайнем нижнем положении сердечника, м2;where S O is the cross-sectional area of the shank in the plane of the input window at the extreme lower position of the core, m 2 ;
FOTB.O - суммарная площадь сечения работающих, то есть находящихся ниже поршневого элемента, отверстий в боковой стенке колпачка при крайнем нижнем положении сердечника, м2.F OTB.O - the total cross-sectional area of the working, that is, located below the piston element, holes in the side wall of the cap at the extreme lower position of the core, m 2 .
В частном случае, когда k=1, из (1) имеем:In the particular case when k = 1, from (1) we have:
Благодаря описанному выше характеру изменения поперечного сечения хвостовика при изменении расхода сжижающего агента скорости течения внутри колпачка сохраняются на прежнем уровне и, следовательно, неизменным останется и аэродинамическое сопротивление решетки. Сохраняется также и давление под решеткой, так как оно складывается из веса сердечника, отнесенного к поперечному сечению поршневого элемента, веса ожиженного материала, отнесенного к площади решетки, и ее сопротивления. Таким образом, постоянство аэродинамического сопротивления решетки обеспечивает равномерность ожижения слоя на пониженных расходах сжижающего агента и за счет этого существенно расширяет диапазон регулирования производительности устройств кипящего слоя.Due to the nature of the change in the cross section of the liner described above when the flow rate of the fluidizing agent changes, the flow velocities inside the cap are kept at the same level and, therefore, the aerodynamic drag of the grating will remain unchanged. The pressure under the grate is also preserved, since it consists of the weight of the core, related to the cross-section of the piston element, the weight of the liquefied material, referred to the area of the grate, and its resistance. Thus, the constant aerodynamic drag of the lattice provides uniform fluidization of the bed at reduced costs of the fluidizing agent and thereby significantly expands the range of performance control of fluidized bed devices.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен общий вид колпачковой газораспределительной решетки при размещении сердечника в нижнем положении, разрез по осям фиксатора, колпачка и направляющего ребра; на фиг.2 - то же при размещении сердечника в верхнем положении; на фиг.3 - горизонтальный разрез А-А фиг.1 и фиг.2; на фиг.4 - горизонтальный разрез Б-Б фиг.1 и фиг.2.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows a General view of the cap gas distribution grid when placing the core in the lower position, a cut along the axes of the retainer, cap and guide ribs; figure 2 is the same when placing the core in the upper position; figure 3 is a horizontal section aa of figure 1 and figure 2; figure 4 is a horizontal section bB of figure 1 and figure 2.
Дополнительно на чертеже обозначено следующее:Additionally, the drawing indicates the following:
- изогнутыми сплошными линиями со стрелками показаны направления движения сжижающего агента в колпачковой газораспределительной решетке;- curved solid lines with arrows show the direction of motion of the fluidizing agent in the cap gas distribution grid;
- изогнутыми пунктирными линиями показаны направления движения сжижающего агента для охлаждения верхней части колпачка.- curved dashed lines show the direction of movement of the fluidizing agent to cool the top of the cap.
Колпачковая газораспределительная решетка содержит неподвижные колпачки 1, установленные в плите 2. Колпачки 1 снабжены, в частности перфорированы, несколькими ярусами отверстий 3. Отверстия 3 расположены в боковых стенках колпачков 1 на разных уровнях от плиты 2. Внутри каждого колпачка 1 находится подвижный сердечник 4, помещенный в полость колпачка 1 со стороны входного окна 5. Сердечник 4 выполнен в виде сопряженных поршневого элемента 6 в своей верхней части и хвостовика 7 в нижней части. Хвостовик 7 имеет суживающуюся книзу форму. Поршневой элемент 6 и хвостовик 7 сердечника 4 установлены внутри полости колпачка 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршневого элемента 6 в области расположения отверстий 3, а хвостовика 7 - во входном окне 5. На боковой поверхности поршневого элемента 6 для охлаждения верхушки колпачка 1 выполнены продольные прорези 8 и/или внутри сердечника 4 - продольные каналы 9, связывающие пространство 10 под газораспределительной решеткой с полостью 11 над поршневым элементом 6. На боковой поверхности сердечника 4 имеются продольные направляющие ребра 12, например три ребра, для фиксации положения сердечника 4 и предотвращения его заклинивания.The gas distribution cap grill contains fixed caps 1 installed in the
Кроме того, на боковой поверхности колпачка 1 смонтированы фиксаторы 13, которые используются в качестве опор для сердечника 4 в его нижнем положении.In addition, on the side surface of the cap 1 mounted
Колпачковая газораспределительная решетка работает следующим образом.The cap gas distribution grill operates as follows.
При неработающем кипящем слое исходным в колпачке 1 является нижнее положение сердечника 4, при котором открыт нижний ярус отверстий 3, как показано на фиг.1. В нижнее положение сердечник 4 устанавливается под действием собственного веса и опирается на фиксаторы 13. При увеличении расхода сжижающего агента, а именно воздуха, поршневой элемент 6 передвигается вверх в область расположения отверстий 3, а хвостовик 7 - вверх во входном окне 5. При этом увеличиваются площадь проходного сечения входного окна 5 и работающих отверстий 3, через которые сжижающий агент поступает под слой. При максимальном расходе сжижающего агента сердечник 4 занимает крайнее верхнее положение, как показано на фиг.2, и удерживается набегающим потоком газа. При уменьшении расхода сжижающего агента поршневой элемент 6 передвигается вниз в области расположения отверстий 3, а хвостовик 7 - вниз во входном окне 5. При этом уменьшаются площадь проходного сечения входного окна 5 и работающих отверстий 3, через которые сжижающий агент поступает под слой. Поэтому скорость течения сжижающего агента внутри колпачка 1 при изменении расхода сжижающего агента не изменяется.When the fluidized bed is idle, the initial position in the cap 1 is the lower position of the
Таким образом, использование данной колпачковой газораспределительной решетки позволяет стабилизировать ожижение материала слоя на ее поверхности во всем диапазоне регулирования производительности, в том числе на пониженных расходах сжижающего агента.Thus, the use of this cap-type gas distribution grid makes it possible to stabilize the fluidization of the layer material on its surface over the entire range of capacity control, including at reduced costs of the fluidizing agent.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135069/06A RU2320922C9 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Cap-type gas distributing grate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006135069/06A RU2320922C9 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Cap-type gas distributing grate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2320922C1 true RU2320922C1 (en) | 2008-03-27 |
| RU2320922C9 RU2320922C9 (en) | 2008-06-10 |
Family
ID=39366359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006135069/06A RU2320922C9 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | Cap-type gas distributing grate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2320922C9 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526984C1 (en) * | 2010-09-27 | 2014-08-27 | Юоп Ллк | Device and method of steam and liquid phase distribution |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU77693A1 (en) * | 1948-12-28 | 1949-11-30 | Б.К. Марушкин | Lattice to create a stable fluidized bed of pulverized catalyst |
| SU1765616A1 (en) * | 1989-08-22 | 1992-09-30 | Коммерческая Ассоциация "Новэланд" | Fluidized bed furnace |
| WO1999030080A1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-06-17 | Abb Ab | Fluidized bed combustion plant |
-
2006
- 2006-10-03 RU RU2006135069/06A patent/RU2320922C9/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU77693A1 (en) * | 1948-12-28 | 1949-11-30 | Б.К. Марушкин | Lattice to create a stable fluidized bed of pulverized catalyst |
| SU1765616A1 (en) * | 1989-08-22 | 1992-09-30 | Коммерческая Ассоциация "Новэланд" | Fluidized bed furnace |
| WO1999030080A1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-06-17 | Abb Ab | Fluidized bed combustion plant |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526984C1 (en) * | 2010-09-27 | 2014-08-27 | Юоп Ллк | Device and method of steam and liquid phase distribution |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2320922C9 (en) | 2008-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202302166U (en) | Constant-flow regulating valve | |
| EP3529522B1 (en) | Lattice control cage for a regulator | |
| RU2766514C2 (en) | Method for manufacturing device for reducing fluid pressure | |
| DE102015117741B9 (en) | Gas-liquid separator and fuel cell system | |
| US20140014290A1 (en) | Heat storage apparatus | |
| CN108136273B (en) | Gas distribution device and method for adjusting steam separation ratio | |
| SE534353C2 (en) | Cooling beam with VAV function via the control rail | |
| US10066831B2 (en) | Air distribution nozzle and a fluidized bed reactor | |
| RU2320922C9 (en) | Cap-type gas distributing grate | |
| CN101818515A (en) | jet regulator | |
| CN104930887A (en) | Method for improving operation of vertical-tube-bundle gas-solid fluidized bed external heat remover | |
| KR101746669B1 (en) | Pin-fin and cooling apparatus having the same | |
| AT513767B1 (en) | Variable antechamber | |
| KR200469174Y1 (en) | Device of fluid flow velocity and pressure drop | |
| EP3674519A1 (en) | Coolable component for a streaming engine and corresponding manufacturing method | |
| KR101247056B1 (en) | Multistage spiral disk stack, highest delta pressure control valve | |
| KR102091502B1 (en) | Comb tooth type water-cooled column and furnace having same | |
| CN207145595U (en) | A kind of reductor abat-vent | |
| KR102777349B1 (en) | Apparatus for controlling nuclear reactor equipped with control rod fall acceleration function | |
| KR20110041187A (en) | Safety injection tank flow control device of nuclear reactor | |
| JP2009216071A (en) | Oil jet device | |
| CN105927790B (en) | A kind of labyrinth adjusting valve valve element with temperature controlling function | |
| KR102514027B1 (en) | Globe valve having complex trim-decompression function | |
| CN119914724B (en) | A hydrogen pressure reducing valve | |
| RU2788261C1 (en) | Flow alignment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification |