RU2468859C2

RU2468859C2 - Gas distribution grate for fluid bed apparatus

Info

Publication number: RU2468859C2
Application number: RU2010152100/02A
Authority: RU
Inventors: Рустам Алвыз Оглы Аскеров; Николай Михайлович Винников; Николай Фёдорович Воробьёв; Александр Георгиевич Кузьмин; Владимир Мордухович Мазлин; Валерий Анатольевич Себалло; Геннадий Сергеевич Черкез
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Зиракс" (ООО "Зиракс")
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-12-10
Also published as: RU2010152100A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to fluid bed apparatuses used in various industries for loose material drying and calcination, dehydration of solutions etc. Gas distribution grate consists of fire-grates arranged on supports. Spacing between fire-grates is set by insert space teeth. Fire-grates are provided with inner ducts to feed coolant. Said insert spacers double as clamping elements and are with clearance relative to grate surface and furnished with inclined plates tightly fitting in apparatus walls.

EFFECT: constant spacing of grate slots, higher efficiency and longer life.

1 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам с псевдоожиженным слоем, используемым в различных отраслях промышленности для сушки и обжига сыпучих материалов, обезвоживания растворов и других физико-химических процессов.The invention relates to fluidized-bed apparatuses used in various industries for drying and calcining bulk materials, dewatering solutions and other physicochemical processes.

Одним из основных элементов конструкции аппаратов с псевдоожиженным слоем является газораспределительная решетка, которая должна обеспечивать равномерное кипение материала по сечению аппарата, исключать заплавление щелей и провал материала в подрешетную зону. Наибольшее распространение для высокотемпературной сушки неорганических солей получили газораспределительные решетки различного типа, в том числе щелевые, выполненные в виде сварных секторов или прямоугольных карт с колосниками z-образного, волнового или пластинчатого профиля (см. Каганович Ю.Я. Промышленное обезвоживание в кипящем слое. - Л.: Химия, 1990. - 144 с (с.87-96).One of the main structural elements of fluidized-bed apparatuses is a gas distribution grill, which should ensure uniform boiling of the material over the apparatus cross section, exclude the fusion of cracks and the failure of the material into the sublattice zone. The most common for high-temperature drying of inorganic salts are gas distribution gratings of various types, including slotted gratings made in the form of welded sectors or rectangular cards with grates of a z-shaped, wave or plate profile (see Kaganovich Yu.Y. Industrial dehydration in a fluidized bed. - L .: Chemistry, 1990 .-- 144 s (p. 87-96).

Близким к предложенному является круглая газораспределительная решетка для аппаратов псевдоожиженного слоя (см. авторское свидетельство №827146, кл. В01J 8/44, 1981. БИ №17), которая выполнена в виде установленных под углом 15-18° к горизонту пластин для образования щелей, живое сечение которых составляет 7,2-7,3% площади сектора. Для поддержания постоянного зазора между ними (5-5,2 мм) на всей длине щели установлены специальные вставки. Однако необходимость жесткого закрепления пластин создает большие напряжения в элементах конструкции и ограничивает свободные температурные расширения их, что приводит к деформации пластин-колосников и образованию недопустимо больших щелей, неравномерному изменению живого сечения решетки.Close to the proposal is a round gas distribution grill for fluidized-bed apparatus (see copyright certificate No. 827146, class B01J 8/44, 1981. BI No. 17), which is made in the form of plates installed at an angle of 15-18 ° to the horizon for the formation of cracks , the live section of which is 7.2-7.3% of the sector. To maintain a constant gap between them (5-5.2 mm), special inserts are installed along the entire length of the slit. However, the need for rigid fastening of the plates creates large stresses in the structural elements and limits their free thermal expansion, which leads to deformation of the grate plates and the formation of unacceptably large gaps, an uneven change in the living cross-section of the grating.

Наиболее близкой по конструктивному исполнению является беспровальная щелевая газораспределительная решетка прямоугольных сушилок, используемая на установках ПО «Белорускалий» (см. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. - Л.: Химия, 1979. - 272 с. (с.134; 176-177) - прототип.The closest in design is the slot-free gas distribution lattice of rectangular dryers used at the Beloruskaliy plants (see Romankov PG, Rashkovskaya NB Drying in suspension. - L .: Chemistry, 1979. - 272 p. . (p.134; 176-177) - prototype.

Беспровальная газораспределительная решетка с z-образными элементами набирается из отдельных карт с креплением между собой болтовыми соединениями и упором по периферии, что приводит к температурной деформации элементов, нарушает однородность кипящего слоя и приводит ускоренному выходу из строя всей решетки.A gas-free gas distribution grill with z-shaped elements is drawn from separate cards with bolting to each other and an emphasis on the periphery, which leads to temperature deformation of the elements, violates the uniformity of the fluidized bed and leads to an accelerated failure of the entire grill.

В патенте РФ (RU 2243161 С1, Бюл. №36, 27.12.2004) описан способ получения гранулированного хлорида кальция с охлаждением газораспределительной решетки путем подачи воздуха в кессонированную полость газораспределительной решетки без ее конструктивного решения.The RF patent (RU 2243161 C1, Bull. No. 36, December 27, 2004) describes a method for producing granular calcium chloride with cooling the gas distribution grid by supplying air to the coffered cavity of the gas distribution grid without its structural solution.

Существенным недостатком указанных конструкций является то, что колосники привариваются по контуру и образуют жесткую систему конструкции секторов или карт, а сами секторы или карты крепятся между собой болтовыми соединениями. При высокотемпературной сушке температура элементов решетки достигает 350-400°С и при жестком креплении колосников вызывает их деформацию и, как следствие, неравномерность щелей решетки. Так, например, при длине колосников 1000 мм и указанных выше температурах удлинение составит 5,19 мм, а прогиб колосника (дуга прогиба) 43,3 мм, что является недопустимым. В местах сужения щелей между колосниками, а также в болтовых креплениях карт образуются застойные зоны, приводящие к их заплавлению, а в зонах увеличенных размеров щелей наблюдается провал материала под решетку.A significant drawback of these structures is that the grid-irons are welded along the contour and form a rigid system of construction of sectors or cards, and the sectors or cards themselves are fastened together by bolted connections. During high-temperature drying, the temperature of the lattice elements reaches 350-400 ° C and, when the grates are rigidly fixed, causes their deformation and, as a consequence, the unevenness of the lattice slots. So, for example, with a grate length of 1000 mm and the above temperatures, the elongation will be 5.19 mm, and the grate deflection (deflection arc) of 43.3 mm, which is unacceptable. In places of narrowing of cracks between the grid-irons, as well as in bolt mounts of cards, stagnant zones are formed, which lead to their melting, and in areas of increased sizes of cracks, a material failure under the grate is observed.

С целью устранения деформаций и разрушений, возникающих в конструкциях газораспределительных решеток аппаратов с псевдоожиженным слоем, и для обеспечения равномерности кипения материала по сечению аппарата, устранения застойных зон и, в конечном итоге, увеличения межостановочного режима работы и срока службы решетки предлагается «плавающая» газораспределительная решетка с колосниками, не имеющая жесткого закрепления ее элементов (рис.1).In order to eliminate deformations and fractures that occur in the design of gas distribution lattices of fluidized-bed apparatuses, and to ensure uniform boiling of the material over the cross section of the apparatus, eliminate stagnant zones and, ultimately, increase inter-stop operation and service life of the lattice, a floating gas distribution lattice is proposed with grates, not having a rigid fixation of its elements (Fig. 1).

Колосники 1, образующие каналы для прохода теплоносителя, создающего псевдоожиженный (кипящий) слой, свободно укладываются на несущие элементы - воздухоохлаждаемые балки или опорные пластины 2, в торцах колосников. Размер щели и угол канала прохода теплоносителя между колосниками (живое сечение решетки) определяется размером зубьев гребенки-вкладыша 3.Grids 1, forming channels for the passage of the coolant, creating a fluidized (boiling) layer, are freely laid on the supporting elements - air-cooled beams or base plates 2, at the ends of the grates. The size of the slit and the angle of the passage of the coolant passage between the grates (live section of the grate) is determined by the size of the teeth of the comb insert 3.

Гребенки устанавливаются свободно на колосники и крепятся на наклонных пластинах - ребрах 4, которые, в свою очередь, герметично крепятся к стенкам аппарата 5. Свободная установка гребенки не препятствует продольному, поперечному или вертикальному перемещениям колосников, возникающим при температурных изменениях в аппарате. Для снижения температуры поверхности колосников решетки, контактирующих с кипящим слоем, колосники снабжены внутренними каналами 7 для подачи охлаждающего агента через коллектор 8.The combs are installed freely on the grate and are mounted on inclined plates - ribs 4, which, in turn, are hermetically attached to the walls of the apparatus 5. The free installation of the comb does not prevent the longitudinal, transverse or vertical movements of the grate arising from temperature changes in the apparatus. To reduce the surface temperature of the grid grates in contact with the fluidized bed, the grates are provided with internal channels 7 for supplying a cooling agent through the collector 8.

Claims

Gas distribution grill for a fluidized-bed apparatus, consisting of grates, characterized in that the grates are freely installed on the air-cooled plates of the pressing elements in the form of comb-inserts, which are freely mounted on the grates and mounted on inclined plates, which are designed for tight mounting to the apparatus , while the grate is made with internal channels for supplying a cooling agent.