一種流化床布風板試驗裝置製造方法

2023-08-06 14:49:51 2

一種流化床布風板試驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種布風板試驗裝置，其包括：彼此連接的沸騰區(1)和緩衝區(2)；置於沸騰區(1)和緩衝區(2)之間的待測試布風板(4)；以及微壓表(8)，所述微壓表(8)的一端與沸騰區(1)相連，另一端與緩衝區(2)相連。本發明的裝置可適用於各種類型的流化床布風板的測試工作，結構巧妙，縮短了流化床布風板試驗所需時間，取得數據精確可靠。
【專利說明】一種流化床布風板試驗裝置
發明領域
[0001 ] 本發明涉及一種流化床布風板試驗裝置。
【背景技術】
[0002]流化床乾燥裝置在工業上應用越來越廣泛，流化床中布風板的設計直接影響了流化床的使用效率。在研究改進布風板的設計過程中，需要進行大量的試驗，一般需要專門的試驗臺架來對布風板進行測試。現有流化床布風板測試裝置大多配合具體型號的流化床裝置使用，結構複雜，拆裝複雜，試驗周期長，成本高。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在於克服上述現有技術缺點，提供一種布風板試驗裝置，其包括:
[0004]彼此連接的沸騰區和緩衝區；
[0005]置於沸騰區和緩衝區之間的待測試布風板；以及
[0006]微壓表，所述微壓表的一端與緩衝區相連，另一端與沸騰區相連。
[0007]緩衝區與沸騰區之間採用法蘭連接，法蘭內層附有雙層密封膠圈。優選緩衝區和沸騰區均為圓形且橫截面內徑相等。根據流化物料尺寸的不同，緩衝區和沸騰區的內徑在30-50cm之間，優選為40cm，沸騰區高度在60-100cm之間，優選為80cm，緩衝區高度為沸騰區高度的1/4-1/2，優選為1/3。
[0008]在本發明的布風板試驗裝置中，在待測試布風板上放置有料層，以模擬工業上的實際布風情況。
[0009]在緩衝區上部且在布風板下方布有預布風網，用於對從緩衝區下部吹入的風進行布風，以使其均勻。該預布風網與緩衝區頂端之間的距離可在緩衝區長度的5-30%之間選擇，優選20%。所述預布風網可更換，網孔直徑可為0.1-6mm,網孔可為方孔或圓孔，優選為Imm方孑U
[0010]本發明的布風板試驗裝置還包括風機，其用於提供試驗所需的風。所述風從緩衝區的下部吹入，經預布風網到達待測試的布風板，經所述布風板分布，作用於沸騰區中的料層上並使其沸騰。
[0011]在優選的實施方案中，通常將風機提供的風分多路均勻地送入緩衝區中。在優選實施方案中，緩衝區具有多個接口，風機提供的風分多路均勻地經所述接口送入緩衝區中。優選地，一個接口位於緩衝區底部的中心，其他接口對稱地分布在緩衝區高度的1/2至底部範圍中，優選為位於距離底部的高度為緩衝區總體長度1/3處。所述其他接口與水平方向的夾角在0-60°之間，優選為45°。在優選的實施方案中，緩衝區具有3個接口，一個接口位於緩衝區底部的中心，另外兩個接口對稱地分布在緩衝區高度的1/2至底部範圍中且該兩個接口與水平方向的夾角相同。在採用上述接口位置及角度時，底部接口處吹出的空氣與另外兩個接口中吹出的空氣在緩衝區內發生碰撞、混合，混合後空氣中的大部分流動方向為垂直向上，可提供穩定、均一的空氣流場分布環境用以模擬流化床穩定工作時布風板上的風力分布情況。當底部中心位置處的接口位置不變，其它接口的位置和角度發生變化時，從各接口吹出的空氣在緩衝區內混合後空氣在緩衝區的流場分布不穩定，部分區域空氣向上流速較快，部分區域空氣向上流速較慢，用於模擬流化床布風板在不穩定工況下的風力分布情況。從而評價布風板在不同工況條件下的適應性。因此，在另一實施方案中，除底部中心處的接口之外，其他接口的位置和角度可不同，從而模擬流化床布風板在不穩定工況下的風力分布情況。
[0012]在優選實施方案中，風機所提供的風首先通過總風路，所述總風路上設置有總閥門；在通過總閥門後分成多個與緩衝區接口相連的分風路(其數量對應於接口的數量)，各分風路中也分別設置有分閥門。所述總閥門和分閥門可為任何閥門，優選為球形閥門。所述閥門可用於調整送入緩衝區的空氣分布。球形閥的開度為0-100%。優選用於將風供入底部的閥門開度為20-40%，用於將風供入緩衝區底部中間的閥門開度為40-60%。不同位置閥門開度相互配合，可以調節進入緩衝區內空氣的分布，可按照試驗目的使混合後空氣的流動方向垂直向上或出現部分區域風力較大的條件，為模擬不同流化床床層流化態提供穩定的風力場。在上述優選閥門開度下，緩衝區內空氣流動方向總體向上，提供正常操作條件下流化床布風板的工作狀況。
[0013]微壓表一端固定連接於布風板下方的固定測試接口，所述固定測試接口的上方與布風板下表面相切；所述微壓表的另一端與沸騰區測試口中的任一個連接。沸騰區一側管壁上自下而上開有若干沸騰區測試口，各沸騰區測試口中心線重疊，且垂直於布風板所在水平面。各沸騰區測試口之間的距離可在沸騰區測試口直徑的1-10倍之間選擇，優選為4倍沸騰區測試口直徑。各沸騰區測試口採用有機玻璃片封堵，有機玻璃片底部與沸騰區內壁面在同一平面上以免影響沸騰區的風況。在使用時，取下有機玻璃片，接入微壓表一端。在進行布風板評價試驗時，微壓表用於測量物料流化時不同位置的壓差，以評價布風板的風阻，從而為改進布風板的設計提供數據。
[0014]在優選實施方案中，以沸騰區體積中心線為對稱軸，在沸騰區測試口相對的沸騰區另外一側管壁上開有備用測試接口。備用接口的形狀、大小、相對位置與測試接口一致。在對布風板進行測試時，不同試驗需在沸騰區加入不同種類的物料，不同物料在一定試驗條件下發生流化現象後其流化床層高度不同，通過不同位置的測試口，可對不同高度流化層與入風口底部之間的壓差進行測量。因此，當流態化不穩定時，測試口與備用接口可對不穩定狀態下不同位置進行壓差測試，以獲得數據對布風板進行改進。
[0015]沸騰區一側裝有標尺，標尺垂直於布風板水平面，標尺底部O刻度線與布風板上表面在同一水平面，標尺頂部刻度與沸騰區頂端平齊。標尺上連接有垂直於標尺的指示杆，指示杆一端與沸騰區外壁相接觸，另一端以可在標尺範圍內沿標尺上下自由移動的方式與標尺相連。當指示杆移動至試驗中流態化床層中稀相區或濃相區的分界面時，可在標尺上直接讀出稀相區和濃相區的高度，從而評價布風板的布風效果。
[0016]標尺上端裝有風速表，安裝位置具有伸縮杆和水平旋轉結接頭，從而使得風速表測試探頭可在沸騰區頂端的水平面上自由移動，並可在沸騰區頂端水平位置的範圍內任意一點停留。沸騰區頂部不封頂，呈開放環境。因此，風速表可測量沸騰區頂部任一點的風速。
[0017]在測試時，將合適的預布風網放置於緩衝區內布風板下方，如上所述，預布風網與緩衝區頂端之間的距離可在緩衝區長度的5-30%之間選擇，優選20%。將待測試布風板放入緩衝區和沸騰區之間後，利用法蘭固定好。從沸騰區上方加入待測試物料。將微壓兩端分別連接至緩衝區固定接口，一端連接至沸騰區測試接口，連接位置根據試驗要求選擇。開啟風機，調節各球形閥至合適開度。當加入的物料發生流化現象時，停止調節各球形閥開度。利用微壓表通過不同位置的測試口分別測試不同位置的壓差，並測試稀相區和濃相區的高度，記錄沸騰區頂部中心及四周不同位置的風速，文字描述沸騰狀態或拍照記錄。繼續調節各球形閥開度，出現管湧或溝流等現象時停止調節，按上述要求測試壓差、風速、流化狀態
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附圖簡介
[0018]圖1為本發明裝置的示意圖。
[0019]圖2為本發明裝置沸騰區中的沸騰區測試口 7分布的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參見圖1，圖1為本發明裝置的示意圖。如圖1所示，沸騰區I與緩衝區2通過法蘭連接，法蘭內層附有雙層密封膠圈。在緩衝區2上部且布風板下方設置有預布風網3。在沸騰區I和緩衝區2連接處設置有待測試的布風板4，布風板4上設置有料層5。
[0021]在緩衝區2的側壁上，在待測試布風板4下方設置有固定測試接口 6，所述固定測試接口 6的上方與布風板4下表面相切。在沸騰區I一側的管壁上自下而上開有若干沸騰區測試口 7，各沸騰區測試口 7的中心線重疊，且垂直於布風板4所在的水平面。各沸騰區測試口之間7的距離可在沸騰區測試口 7直徑的1-10倍之間選擇，優選4倍於沸騰區測試口 7直徑。各沸騰區測試口 7採用有機玻璃片封堵，有機玻璃片底部與沸騰區2內壁面在同一平面上以免影響沸騰區的風況。在使用時，取下有機玻璃片，接入微壓表8—端。微壓表8 —端與緩衝區2中的固定測試口 6連接，另一端與沸騰區測試口 7中的任一個連接，以測定緩衝區與沸騰區之間的壓差。
[0022]在優選實施方案中，以沸騰區2的體積中心線為對稱軸，在沸騰區測試口 7相對的沸騰區另外一側管壁上開有備用測試接口。備用接口的形狀、大小、相對位置與測試接口一致。
[0023]沸騰區2 —側裝有標尺9，標尺9垂直於布風板4水平面，標尺9的底部O刻度線與布風板4的上表面在同一水平面，標尺9的頂部刻度與沸騰區I頂端平齊。標尺9上連接有垂直於標尺的指示杆10，指示杆10 —端與沸騰區I的外壁相接觸，另一端可在標尺9範圍內沿其上下自由移動，用於測量物料流化時稀相區和濃相區的高度。
[0024]標尺9上端裝有風速表11，安裝位置具有伸縮杆和水平旋轉結接頭，可使風速表11測試探頭可在沸騰區I頂端的水平面上自由移動，並可在沸騰區頂端水平位置的範圍內任意一點停留。
[0025]所述流化床布風板試驗裝置還提供有風機12，從風機12出來的風進入總風路，所述總風路中設置有總閥門13 ;在通過總閥門13後分成三個與緩衝區接口 14，14』，14」相連的分風路，該分風路中也設置有分閥門15，15』，15」。所述總閥門13和分閥門15，15』，15」可為球形閥門。
[0026]測試布風板時先將布風板固定在緩衝區和沸騰區中間。將待測物料加入沸騰區中。開打風機後調節各球形閥的開度。達到預期流化效果(如穩定態流化、出現溝流或管湧等)後停止調節各球形閥。利用微壓表測試沸騰區內不同高度與布風板底部的風壓差。利用沸騰區上方的風速計測試沸騰區上表面處不同位置的風速。利用標尺和指示杆測試穩定流化態時稀相區和濃相區的高度，非穩定流化態時的氣泡大小等。並文字記錄或拍照記錄沸騰區內物料流化狀態。
[0027]本發明的裝置可適用於各種類型的流化床布風板的測試工作，結構巧妙，縮短了流化床布風板試驗所需時間，取得數據精確可靠，可對流化床布風板正常工作時的各種參數進行測試，對流化床出現異常(如溝流、泉湧等現象)時的流化層不同位置壓差、流化層上方風速等參數進行測試記錄。為改進布風板設計，確定布風板操作參數條件範圍提供數據。同時可為不同物料對布風板的適應性情況進行評價。
[0028]上文參照附圖描述了本發明的優選實施方案，但應理解的是上述優選實施方案僅僅是示意性的，而非限制性的。本發明還可以以不同於所述優選實施方案的方式實施。本領域技術人員在參考上述本發明教導後，可容易地對本發明做出各種改進和改變，所述各種改進和改變也涵蓋於本發明的範圍之內。
【權利要求】
1.一種布風板試驗裝置，其包括: 彼此連接的沸騰區⑴和緩衝區⑵； 置於沸騰區⑴和緩衝區⑵之間的待測試布風板⑷；以及 微壓表(8)，所述微壓表(8)的一端與沸騰區(I)相連，另一端與緩衝區(2)相連。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於:沸騰區(I)和緩衝區(2)均為圓形且橫截面內徑相等。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特徵在於:緩衝區(I)與沸騰區(2)之間採用法蘭連接，法蘭內層附有雙層密封膠圈。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的裝置，其特徵在於:在待測試布風板上放置有料層(5)。
5.根據權利要求1-4中任一項所述的裝置，其特徵在於:緩衝區(2)上部布有預布風網(3)，預布風網(3)與緩衝區(2)頂端之間的距離在緩衝區(2)長度的5-30%之間選擇。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的裝置,其特徵在於:微壓表(8)的一端與待測試布風板(4)下方的固定測試接口(6)固定連接，所述固定測試接口(6)的上方與待測試布風板(4)的下表面相切；且微壓表(8)的另一端與沿沸騰區(I) 一側管壁上自下而上設置的多個沸騰區測試口(7)中的任一個連接，各沸騰區測試口(7)的中心線重疊，且垂直於待測試布風板(4)所在的水平面。 優選地，各沸騰區測試口(7)之間的距離可在沸騰區測試口直徑的1-10倍之間選擇。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的裝置，其特徵在於:沸騰區(I)一側裝有標尺(9)，標尺(9)垂直於待測試布風板⑷的水平面，標尺(9)的底部O刻度線與待測試布風板(4)的上表面處於同一水平面，標尺(9)的頂部刻度與沸騰區(I)的頂端平齊；且標尺(9)上連接有垂直於標尺(9)的指示杆(10)，指示杆(10) —端與沸騰區(I)的外壁相接觸，另一端可在標尺(9)範圍內沿其上下自由移動。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於:標尺(9)上端裝有風速表(11)。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的裝置，其特徵在於:所述裝置還包括風機(12)。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的裝置，其特徵在於:緩衝區具有多個接口(14，14』，14」)，風機(12)提供的風分多路均勻地送入所述接口(14，14』，14」)中。
【文檔編號】G01M9/06GK103743538SQ201410010170
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月9日 優先權日:2014年1月9日
【發明者】邵徇, 盛明, 連進京, 楊曉毓, 丁華, 姜英, 白向飛, 王東升 申請人:煤炭科學研究總院