DD140635A3 - ROTATING AIR DISTRIBUTION DEVICE FOR SWIVEL-LAYER TREATMENT OF FLOATING WORKS - Google Patents
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Description
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Rotierender Luftverteiler zur WirbelSGhichtbehandlung von fließunwilligen HaufwerkenRotating air distributor for the swirling treatment of non-flowable debris
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen rotierenden Luftverteiler zur Wirb el schicht behandlung von fließunwilligen Haufwerken, insbesondere von pulverfönnigen und/oder oberflächenfeuchten Schüttgütern.The invention relates to a rotating air distributor for Wirb el-treatment of flow unwilling heaps, especially of pulverulent and / or surface wet bulk materials.
Die Erfindung ist anwendbar bei einer Vielzahl von Prozessen, wie z· B. Kühlung, Trocknung, Mischvorgängen und Reaktionen.The invention is applicable to a variety of processes, such as cooling, drying, mixing operations and reactions.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Bekannt sind eine Verfahren und eine Vorrichtung, wobei durch in Bodennähe einmündende Lufteintrittsöffnungen diskontinuierlich Luft in ein Haufwerk eingeblasen wird (Ghem.-Ing.-techn. ^2, 196Ο, 4, 253-257). Nachteilig ist hierbei die komplizierte Einrichtung für die diskontinuierliche Luftzuführung, die außerdem immer an gleicher Stelle eintritt» Sollen höhere Leerraumgeschwindigkeiten verwirklicht werden, ist das System der Luftzuführung und -verteilung noch aufwendiger»A method and a device are known, wherein air is injected intermittently into a heap by means of air inlets which open at ground level (Ghem.-Ing. -Techn. ^ 2, 196Ο, 4, 253-257). The disadvantage here is the complicated device for the discontinuous air supply, which also always occurs at the same place »If higher void rates are realized, the system of air supply and distribution is even more complex»
2 - Berlin, den 5. 9. 19792 - Berlin, September 5, 1979
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Nach der DD-PS 103 460 wird eine Vorrichtung zur Pluidisierung von handelsüblicher Stärke unter Ausschluß von Fließhilsmitteln beschrieben. . · Handelsübliche Stärke gehört zu den fließunwilligen Haufwerken, bei denen eine homogene Pluidisierung mit konventionellen Techniken nicht möglich ist. Gem. DD-PS 103 460 wird die Wirbelluft mit einem rotierenden Bodenluftverteiler in das Haufwerk eingetragen. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Luftkasten, einem Verteilerkopf mit Dichtungen und einer Anzahl Verteilerrohre sowie einer mit dem Verteilerkopf verbundenen Antriebswelle, mit der die Luftverteilervorrichtung motorisch angetrieben wird« Der Verteilerkopf ist im Zentrum des Bodenteiles angeordnet. Die Luftverteilerrohre führen bis zur Innenwand des zylindrischen Teiles der Wirbelschichtapparatur. Jedes einzelne Verteilerrohr ist über die gesamte Länge mit einem Längsschlitz oder mit einer Vielzahl kleiner, dicht aneinanderliegender Bohrungen versehen, über die die Wirbelluft in das Haufwerk eintritt. Dadurch bestreicht der aktive Teil des Verteilerrohres bei einer Umdrehung des Luftverteilers die gesamte Bodenfläche der Wir-belschichtapparatur. Beschrieben wurde weiterhin, daß eine, bezogen auf den Radius des Bodenteiles, gleichbleibende spezifische Luftverteilung und eine auf die Fläche des Bodenteiles äquivalente Luftverteilung erreicht werden kann, indem man entweder Schlitze mit der gleichen Breite oder Löcher mit dem gleichen Durchmesser anbringt bzw. einen zur Peripherie sich erweiternden Schlitz oder in radialer Erstreckung auf dem Luftverteilerrohr Bohrungen mit vergrößertem Durchmesser anbringt, Mit der in der DD-PS.103 460 beschriebenen Luftverteilungsvorrichtung wird jedoch grundsätzlich eine Feinverteilung der Wirbelschicht bezweckt«,According to DD-PS 103 460 a device for Pluidisierung of commercial strength is described excluding flow aids. , · Commercially available starch belongs to the non-flowable heaps, where a homogeneous pluidisation with conventional techniques is not possible. According to DD-PS 103 460, the fluidized air is introduced with a rotating soil air distributor in the heap. This consists essentially of an air box, a distributor head with seals and a number of distribution pipes and a drive shaft connected to the distributor head, with which the air distribution device is driven by a motor. "The distributor head is arranged in the center of the bottom part. The air distribution pipes lead to the inner wall of the cylindrical part of the fluidized bed apparatus. Each manifold is provided with a longitudinal slot along its entire length or with a plurality of small, closely spaced holes through which the fluidizing air enters the debris. As a result, the active part of the distributor tube sweeps the entire bottom surface of the fluidized-bed apparatus during one revolution of the air distributor. It has also been described that a specific air distribution which is constant relative to the radius of the bottom part and an air distribution equivalent to the surface part of the bottom part can be achieved by fitting either slots of the same width or holes of the same diameter or one to the periphery However, with the expansion slot or in the radial extension on the air distribution pipe bores with enlarged diameter attaches, However, with the air distribution device described in DD-PS.103 460 is in principle a fine distribution of the fluidized bed aims,
198893*" 3 - Berlin, den 5. 9. 1979198893 * 3 - Berlin, September 5, 1979
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Unabhängig von der beabsichtigten Luftverteilung entsteht immer ein bereits in der Chem. Techn. 22 (1970} 3, S. 140-144» beschriebenes Dichtegefälle und eine stationär umlaufende Wirbelschicht·Regardless of the intended air distribution, there is always a density gradient already described in Chem. Techn. 22 (1970) 3, pp. 140-144, and a stationary circulating fluidized bed.
Das zeigt, daß die beschriebenen Maßnahmen zur Luftverteilung nur begrenzt wirksam sind. Das Dichtegefälle und die stationär umlaufende Wirbelschicht entsteht, weil die am Verteilerkopf endenden Verteilerrohre hier die geringste Umfangsgeschwindigkeit aufweisen. Deshalb vereinigen sich die inneren aktiven !Teile der Verteilerrohre und wirken wie ein einzelner stationär angeordneter Luftkanal.This shows that the measures described for air distribution have only limited effectiveness. The density gradient and the stationary circulating fluidized bed arise because the distributor tubes ending at the distributor head have the lowest peripheral speed here. Therefore, the inner active parts of the manifolds unite and act like a single stationary air duct.
Wird eine Wirbelschichtapparatur mit der beschriebenen Lüftverteilung mit einer vergleichsweise hohen Leerraumgeschwindigkeit betrieben, so verschlechtert sich die Qualität der Wirbelschicht sprungartig. Es bildet sich eine Sprudelschicht mit einem pneumatisch fördernden Austragskanal. Beim Übergang von der umlaufenden Wirbelschicht zur Sprudelschicht steigt der Austrag sprunghaft an, die Erhöhung der Leerraumgeschwindigkeit führt zu keiner äquivalenten Steigerung des Wärmeüberganges Wand/Schicht. Die Sprudelschicht ist weiterhin durch extreme Dichteunterschiede gekennzeichnet, wodurch in der Sprudelschicht angeordnete Einbauten, wie z. B. Heiz- oder Kühlrohre, diese so stören können, daß der Umlauf zum Erliegen und z. B. temperaturlabile Haufwerke zusammensintern und sich entzünden können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die relativ kleinen Querschnitte der Luftaustritte leicht zum Verstopfen neigen.If a fluidized-bed apparatus with the described ventilation distribution is operated with a comparatively high headspace velocity, the quality of the fluidized bed deteriorates abruptly. It forms a bubble layer with a pneumatically conveying discharge channel. During the transition from the circulating fluidized bed to the effervescent layer, the discharge increases abruptly, the increase in the void space velocity does not lead to an equivalent increase in the heat transfer wall / layer. The bubble layer is further characterized by extreme differences in density, which arranged in the bubble layer internals such. As heating or cooling pipes, these can interfere so that the circulation to succumbing and z. B. temperature-labile heaps together and can ignite. Another disadvantage is that the relatively small cross-sections of the air outlets tend to clog easily.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Die Erfindung hat das Ziel, den Anwendungsbereich der Wirbelschichtbehandlung von fließunwilligen Haufwerken zu ver-The aim of the invention is to limit the field of application of the fluidized-bed treatment of flow-unwanted heaps.
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Berlin, den 5. 9. 1979 WP F 26 B/ 198 893 O 611 DD/28Berlin, September 5, 1979 WP F 26 B / 198 893 0 611 DD / 28
"breitem,· die sichere Verwendung von internen Heiz- oder Kühlflächen zu ermöglichen sowie deren Wijlssamkeit zu verbessern und mit verringertem energetischen und apparativen Aufwand die technisch-ökonomische Effektivität der zu lösenden Verfahrensaufgabe zu verbessern."wide, · to allow the safe use of internal heating or cooling surfaces and to improve their Wijlssamkeit and improve the technical-economic effectiveness of the process task to be solved with reduced energy and equipment expense.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen rotierenden Luftverteiler zur Wirbelschichtbehandlung von fließunwilligen Haufwerken zu schaffen, mit dem es gelingt, die Luftverteilung und -eintragung so zu verbessern, daß eine gegenseitige Beeinflussung bzw. ein gemeinsames Wirksamwerden der Luftaustrittsöffnungen als Ursache für die Bildung stationär umlaufender Wirbelschichten und Sprudelschichten wirksam ausgeschlossen werden.The invention has for its object to provide a rotating air distributor for fluidized bed treatment of flow unwilling heaps, with which it is possible to improve the air distribution and registration so that a mutual influence or joint activation of the air outlet openings as the cause of the formation stationary circulating Fluidized beds and bubble layers are effectively excluded.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere sich radial erstreckende Luftverteilerrohre angeordnet sind, die je eine Teilluftaustrittsöffnung aufweisen, welche unterschiedliche Teilkreise mit einem äquivalenten Radius r » von 0,5 r bis 1 r, vorzugsweise 0,6 r bis 0,9 r überstreichend angeordnet sind, dabei ist der Mittenabstand (a) zweier benachbarter Teilluftaustrittsöffnungen zueinander nach der BeziehungAccording to the invention the object is achieved in that a plurality of radially extending air distribution pipes are arranged, each having a partial air outlet opening, which different pitch circles with an equivalent radius r »from 0.5 r to 1 r, preferably 0.6 r to 0.9 r are arranged sweeping, it is the center distance (a) of two adjacent partial air outlet openings to each other according to the relationship
Ξ 0,5 dΞ 0.5 d
ausgebildet, wobei der Pak tor (K) der Beziehung 5 =K? 16 entspricht.formed, wherein the Pak gate (K) of the relationship 5 = K? 16 corresponds.
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Es "bedeutet:It means:
a = Mittenabstand zweier benachbarter Luftaustrittsöffnungen in ma = center distance between two adjacent air outlet openings in m
K β Paktor für die LuftstrahlverbreiterungK β Air jet broadening factor
A = Gesamtfläche der Luftaustrittsöffnungen in mA = total area of the air outlet openings in m
n = Anzahl der Luftaustrittsöffnungen bzw. der Luft- ~ verteilerrohren = number of air outlet openings or air distribution pipes
d = Durchmesser der Grundfläche der Wirbelschichtapparatur in md = diameter of the base area of the fluidized bed apparatus in m
Der Paktor K variiert zwischen 5 und 16 und ist unter anderem abhängig von der Luftaustrittsgeschwindigkeit der Teilluftmenge, der Wirbelschichthöhe und der Hydrodynamik der Wirbelschicht.The factor K varies between 5 and 16 and depends inter alia on the air outlet speed of the partial air volume, the fluidized bed height and the fluid dynamics of the fluidized bed.
Die Anordnung aller Luftaustrittsoffnungen an der Luftverteilervorrichtun-g wird weiter durch den äquivalenten Radius ζ*««,, gekennzeichnet.The arrangement of all Luftaustrittsoffnungen on the Luftverteilervorrichtun- g is further characterized by the equivalent radius ζ * «« ,,
CiCjVlCiCjVl
Dieser wird definiert als Summe der Abstände der Luftaustritt so ffnung en vom Mittelpunkt dividiert durch die Anzahl der Luftverteilerelemente. Der äquivalente Radius einer archimedesspiraligen Anordnung der Luftverteilerelemente beträgt annähernd 0,5 r und stellt annähernd die erfindungsgemäße untere Grenze der mittleren Entfernung aller Luftaustrittsöffnungen vom Drehpunkt der Luftverteilvorrichtung dar.This is defined as the sum of the distances the air outlet opens from the center divided by the number of air distribution elements. The equivalent radius of an archimedespiraligen arrangement of the air distribution elements is approximately 0.5 r and approximately represents the lower limit according to the invention the average distance of all air outlet openings from the pivot point of the air distribution device.
Die obere Grenze für den äquivalenten Radius ist 1 r, der vorzugsweise Bereich beträgt 0,6 bis 0,9 r· Die Länge der Luftverteilerelemente wird durch den bestimmten Abstand der Luftaustrittsöffnungen vom Drehpunkt der Luftverteilervorrichtung ermittelt.The upper limit for the equivalent radius is 1 r, which is preferably 0.6 to 0.9 r · The length of the air distribution elements is determined by the specific distance of the air outlet openings from the pivot point of the air distribution device.
Vorteilhafterweise sind pro m Grundfläche 4 bis 55 Teilluftaustrittsöffnungen angeordnet.Advantageously, 4 to 55 partial air outlet openings are arranged per m base area.
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• WP F 26 B/ 198 893 O 611 DD/28• WP F 26 B / 198 893 O 611 DD / 28
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Gesamtfläche der Teil-According to one embodiment, a total area of the partial
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luftaustrittsoffnungen von 0,005 kl pro m Grundfläche und 0,004 m pro m Grundfläche ausgebildet.Luftaustrittsoffnungen of 0.005 kl per m surface area and 0.004 m per m area formed.
Es hat sich gezeigt, daß man mit größer werdendem RadiusIt has been shown that with increasing radius
ο die spezifische Anzahl der Luftaustrittsöffnungen pro m Grundfläche der Wirbelschichtapparatur wesentlich verringern kann, so daß in der Tendenz die spezifische Anzahl der Teilluftaustrit.tsöffnungen sich annähernd umgekehrt proportions! zum Durchmesser der Wirbelschichtapparatur verhält. Das entspricht einer "freien Siebfläche" von nur 0,5 bis 4 %t wodurch die Verteilung der benötigten Luftmenge im Vergleich zu bisher verwendeten Wirbelschichtvorrichtungen wesentlich erleichtert wird.ο can significantly reduce the specific number of air outlet openings per m of base area of the fluidized bed apparatus, so that in the tendency the specific number of partial air outlet openings tends to be inversely proportional! behaves to the diameter of the fluidized bed apparatus. This corresponds to a "free screen area" of only 0.5 to 4 % t whereby the distribution of the required amount of air is much easier compared to previously used fluidized bed devices.
Zweckmäßigerweise werden Luftaustrittsgeschwindigkeiten aus den Teilluftaustrittsöfi'nungen zwischen 20 m pro s und 100 m pro s verwendet. Mir eine groüe Anzahl fließunwillxger Haufwerke ist eine solche von 35 bis 80 m pro s erforderlich. Das entspricht einer Luftgeschwindigkeit im Ausgangspunkt des Luftstrahles, die 5- bis 20Ofach über der Schwebegeschwindigkeit des Einzelkornes liegt. Gemäß einer Ausführungsform ist eine Umfangsgeschwindigkeit des rotierenden Luftverteilers von 0,3 r..„. pro s bis 6 r.._„Expediently, air outlet velocities from the partial air outlet openings between 20 m per second and 100 m per second are used. For me a large number of non-fluent clumps is required from 35 to 80 m per s. This corresponds to an air velocity at the starting point of the air jet, which is 5 to 20 times above the floating speed of the individual grain. According to one embodiment, a peripheral speed of the rotary air distributor of 0.3 r .. ". per s to 6 r .._ "
aqu ci(jviaqu ci (jvi
pro s vorgesehen.per s provided.
Bei der Pluidosierung von extrem feinpulvrigen Haufwerken werden hohe Luftaustrittsgeschwindigkeiten bevorzugt.In the pluidation of extremely fine-powdery heaps high air outlet speeds are preferred.
Mit dem erfindungsgemäßen Luftverteiler wird das Wirbelmedium in eine begrenzte Anzahl von Teilmengen zerlegt und jede dieser Teilmengen momentan örtlich begrenzt eingetragen. Die Teilmengen überfluten zeitlich und örtlich begrenzt das Wirbelgut.With the air distributor according to the invention, the fluidizing medium is decomposed into a limited number of subsets and registered each of these subsets currently localized. The subsets flood the fluidized matter temporally and locally.
19 88 93 - 7 - Berlin, den 5. 9. 197919 88 93 - 7 - Berlin, 5. 9. 1979
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Damit wird eine der Anzahl der Teilluftmengen entsprechende Anzahl diskreter Umlaufschichten erzeugt. Diese existieren durch die durch die Drehbewegung des Luftverteilers, .bezogen auf einen festen Punkt der Grundfläche der Y/irbelapparatur, nur kurzfistig, d. h. auf jedem der Austrittsöffnung des Luftverteilers zugeordneten Radius findet eine permanente Neubildung von diskreten Umlaufschichten statt. Die auf dem jeweiligen Radius entstehenden diskreten Umlaufschichten bilden in vertikaler Erstreckung einen Hohlzylinder, dessen Wandstärke annähernd der momentanen Binwirkungszone der Teilluftaustrittsöffnung in Bodennähe entspricht. Da sich die erfindungsgemäßen monentarren Einwirkungszonen der Teilluftmengen nicht gegenseitig durchdringen, bildet sich, ausgehend von jeder Teilluftaustrittsöffnung, ein diskretes, für die Umlaufschicht typisches Dichtegefälle aus. Durch dieses wird innerhalb der diskreten Umlaufschicht eine umlaufende Bewegung ausgebildet.This produces a number of discrete circulating layers corresponding to the number of partial air quantities. These exist due to the rotational movement of the air distributor, based on a fixed point of the base area of the Y / irbelapparatur, only short-term, d. H. On each of the outlet opening of the air distributor associated radius takes a permanent new formation of discrete circulating layers. The discrete circulating layers formed on the respective radius form a hollow cylinder in the vertical extent, the wall thickness of which approximately corresponds to the momentary acting zone of the partial air outlet opening near the bottom. Since the monetaran action zones according to the invention of the partial air quantities do not penetrate one another, starting from each partial air outlet opening, a discrete density gradient typical of the circulating layer is formed. By this, a circumferential movement is formed within the discrete circulation layer.
Infolge der Ortsveränderung der Teilluftaustrittsstelle entlang dem Umfang des der Teilluftaustrittsöffnung zugeordneten Teilradius wird die diskrete Umlaufschicht im Einwirkungsteilkreisring ständig'neu gebildet.Due to the change in location of the partial air outlet point along the circumference of the part of the air outlet opening associated partial radius, the discrete circulating layer is constantly'new formed in Einwirksteilkreisring.
Die Wirbelluft wirkt somit immer auf Bereiche mit einer abwärtsgerichteten Tendenz ein. Die von der örtlich begrenzt austretenden Wirbelluft ausgehenden Beschleunigungskräfte werden dabei in Bewegungsrichtung der Teilluftaustrittsstellen vom abwärtsgerichteten Produktstrom kompensiert, die abwärt sgerichtete Tendenz des Produktstromes für den Zeitraum der Einwirkung der Wirbelluft in eine aufwärtsgerichtete umgewandelt und eine intensive Pluidisierung mit ständig wechselnder Hauptaustauschrichtung ereicht.The vortex air thus always affects areas with a downward trend. The acceleration forces emanating from the locally exiting vortex air are compensated in the direction of movement of the partial air outlet points from the downward product flow, the downwardly directed tendency of the product flow for the period of action of the vortex air is converted into an upward direction and intensive plunging with constantly changing main exchange direction occurs.
Die Wirbelluft wird in einem scharfen Strahl rechtwinklig oder inThe vortex air becomes in a sharp jet at right angles or in
blasen.·blow.·
oder in einem Winkel bis zu 30° gegen den Behälterboden ge-or at an angle of up to 30 ° to the container bottom.
8 - Berlin, den 5. 9. 1979 WP P 2β Β/ 198 893 O 611 DD/288 - Berlin, 5. 9. 1979 WP P 2β Β / 198 893 O 611 DD / 28
Beim Auftreffen des Luftstrahles auf dem Behälterboden wird dieser breit gefächert, reflektiert und aufgrund des hydrostatischen Verhältnisses umgelenkt. Hierbei-vermischt er sich mit dem in der Wirbelapparatur befindlichen Schüttgut und. bildet in vertikaler Erstreckung die schon beschriebene diskrete Umlaufschicht. Die Einwirkzone des LuftStrahles ist annähernd identisch mit der Reflexionszone.Upon impact of the air jet on the container bottom of this is diversified, reflected and deflected due to the hydrostatic ratio. Here he mixes with the bulk material in the vortex apparatus and. forms in vertical extent the already described discrete circulation layer. The zone of action of the air jet is approximately identical to the reflection zone.
Da die erfindungsgemäße Lösung sehr flexibel ist, können unter Verwendung der vorgeschlagenen Lösung eine Vielzahl von verfahrenstechnischen Aufgaben gelöst werden..Die große Flexibilität wird durch die Wahl der Umfangsgeschwindigkeit des Luftverteilers, durch die Dimensionierung der Teilluftaustrittsstellen und die Luftaustrittsgeschwindigkeit erreicht·Since the solution according to the invention is very flexible, a multiplicity of procedural tasks can be achieved using the proposed solution. The great flexibility is achieved by the choice of the peripheral speed of the air distributor, by the dimensioning of the partial air outlet points and the air outlet speed.
Je nachdem, wie die Umfangsgeschwindigkeit des Luftverteilers, die Anordnung der Luftaustrittsstellen zueinander sowie die Dimensionierung der Luftaustrittsstellen an den Luftverteilerelementen gewählt wurde, erhält man eine charakteristische Ausbildung der Wirbelschicht. So ist es z· B. Möglich, durch Änderung der Umfangsgeschwindigkeit des Luftverteilers'die Ausbildung des Wirbelbettes zu beeinflussen.Depending on how the peripheral speed of the air distributor, the arrangement of the air outlet points to each other and the dimensioning of the air outlet points was selected at the air distribution elements, one obtains a characteristic formation of the fluidized bed. For example, it is possible to influence the formation of the fluidized bed by changing the peripheral speed of the air distributor.
Bei niedriger Umfangsgeschwindigkeit stoßen die von den Luftaustrittsöffnungen ausgehenden diskreten Umlaufschichten bis an die Schichtoberfläche durch. Die Wirbelschicht ist durch starke vertikale Mischbewegungen gekennzeichnet.At low peripheral speed, the discrete circulation layers emanating from the air outlet openings penetrate to the layer surface. The fluidized bed is characterized by strong vertical mixing movements.
Bei höheren Umfangsgeschwindigkeiten werden die Beschleunigungskräfte der aus den Einzelöffnungen austretenden Wirbelluft bereits in tieferen Zonen der Y/irbel schicht kompensiert, so daß die Y/irbelschicht unter sonst gleichen Bedingungen einen ruhig siedenden Charakter annimmt.At higher peripheral speeds, the acceleration forces exiting from the individual openings vortex air are already compensated in deeper zones of Y / irbel layer, so that the Y / irbelschicht assumes a calmly boiling character under otherwise identical conditions.
19 8893" 9 - Berlin, den 5. 9. 197919 8893 "9 - Berlin, September 5, 1979
WP F 26 B/ 198 893 O 611 DD/28WP F 26 B / 198 893 O 611 DD / 28
Ausführungsbeispielembodiment
Nachfolgend sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.Below, embodiments of the invention will be explained in more detail.
In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:
Fig. 1: eine komplette Wirbelschichtapparatur mit dem erfindungsgemäßen Luftverteiler : 1: a complete fluidized bed apparatus with the air distributor according to the invention :
Pig· 2: ein Bodenteil mit LuftverteilerPig · 2: a bottom part with air distributor
Pig· 3: eine Ausführungsfonn des Luftverteilers mit BodenteilPig · 3: an embodiment of the air distributor with bottom part
Pig· 4: eine Vorderansicht der Wirbelschichtapparatur mit Einbauten.Pig · 4: a front view of the fluidized bed apparatus with internals.
In Pig· 1.ist eine komplette 7/irbelschichtapparatur gezeigt. Sie besteht aus einem zylindrischen Gehäuse mit Mantel 1 und Bodenplatte 2 sowie Ein- und Auslaßstützen. Unterhalb der Bodenplatte 2 ist ein Luftkasten 7 angeordnet. Im Innern des Gehäuses ist auf der Bodenplatte 2 ein Verteilerkopf 4 mittels der Welle 3 drehbar vorgesehen. Der Verteilerkopf 4 trägt die horizontal angeordneten Luftverteilerrohre 5 mit den Luftaustrittsöffnungen 6.Pig · 1. shows a complete 7 / vane coating apparatus. It consists of a cylindrical housing with shell 1 and bottom plate 2 and inlet and outlet supports. Below the bottom plate 2, an air box 7 is arranged. In the interior of the housing, a distributor head 4 is rotatably provided on the bottom plate 2 by means of the shaft 3. The distributor head 4 carries the horizontally arranged air distributor pipes 5 with the air outlet openings 6.
Die Pig. 2 und 3 zeigen den erfindungsgemäßen Luftverteiler in Anordnung auf der Bodenplatte 1. In diesen Darstellungen sind der Mittenabstand a zweier benachbarter Luftaustrittsöffnungen 6 und die Breite B des Kreisringes gezeigt.The pig. 2 and 3 show the air distributor according to the invention in arrangement on the base plate 1. In these representations, the center distance a of two adjacent air outlet openings 6 and the width B of the circular ring are shown.
Pig, 4 zeigt die Ausführungsform eines Wirbelschichttrockners.Pig, Fig. 4 shows the embodiment of a fluidized bed dryer.
Y/esentliche Elemente dieses Trockners sind die Bodenplatte 1 gemäß Pige 3j ein belieizbarer Doppelmantel, der beheizbare innere Wärmeaustauscher, die oberhalb der WirbelschichtThe essential elements of this dryer are the base plate 1 according to FIG. 3j, a heatable double jacket, the heatable internal heat exchanger, which is above the fluidized bed
1010
10 - Berlin, den 6. 9. 1979 WP ϊ1 26 B/ 198 893 0 611 DD/2810 - Berlin, 6 September 1979 WP ϊ 1 26 B / 198 893 0 611 DD / 28
liegende Produktführung sowie die ebenfalls oberhalb der Y/irbelschicht befindliche Produktaustragung. Die Wirbelluft wird über einen Zyklon entstaubt und das zurückzuführende Material über eine Zellenschleuse bzw. ein äquivalentes Abschlußorgan zurückgeführt.lying product guide and also located above the Y / irbelschicht product discharge. The fluidized air is dedusted through a cyclone and returned the material to be returned via a cell sluice or an equivalent closure member.
Nachfolgend sollen noch einige konkrete Anwendungsbeispiele beschrieben werden. 'In the following some concrete application examples will be described. '
Beispiel 1 - Mischen gemahlener Trockenspeisekatoffeln mit . Kartoffelstärke und SpeisesalzExample 1 - Mixing ground dry feeds with. Potato starch and salt
Bs v/erden in eine Wirbelschichtapparatur mit 1,2 m Durchmesser gleichzeitig 962 kg gemahlene Trockenspeisekartoffeln, 273 kg handelsüblicher Kartoffelstärke und 65 kg Speisesalz eingespeist.Bs v / erden fed in a fluidized bed apparatus with 1.2 m diameter simultaneously 962 kg of ground dry potatoes, 273 kg of commercial potato starch and 65 kg of table salt.
Bereits während der Einspeisung wird Wirbelluft über einen mit 6Ö U/min rotierenden Luftverteiler mit 8 Einzelrohren eingetragen.During the infeed, vortex air is introduced via an air distributor with 8 individual tubes rotating at 6 O rev / min.
Die Leerraumgeschwindigkeit beträgt 0,32 m pro s. Die Mischung ist praktisch mit Abschluß der Einspeisung homogen. Mit einem Sicherheitszuschlag von 20 s wird der Mischvorgang beendet.The void space velocity is 0.32 meters per second. The mixture is virtually homogeneous with completion of the feed. With a safety margin of 20 s, the mixing process is ended.
Die Behandlung von oberflächenfeuchten Material bereitet ebenfalls keine Schwierigkeiten. Feststoffzusammenballungen werden durch die auf einer Kreisbahn umlaufenden diskreten Umlaufschichten sehr schnell aufgelöst und das oberflächenfeuchte Material intensiv mit dem vorgelegten Material vermischt·The treatment of surface moist material also presents no difficulties. Solid aggregates are dissolved very rapidly by the discrete circulation layers circulating on a circular path and the surface-moist material is intensively mixed with the material presented.
Eine solche Behandlung wird im folgenden Beispiel beschrieben.Such a treatment is described in the following example.
Beispiel 2 - Herstellung von Extraktionsharnstoffschnitzeln In eine Y/irbelschi.chtapparatur gemäß Beispiel 1 wird mitExample 2 - Preparation of extraction urea chips In a Y / irbelschi.chtapparatur according to Example 1 is with
1111
19 8 8 93'-- 11 - Berlin, den 6. 9. 197919 8 8 93 '- 11 - Berlin, September 6, 1979
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einer Leerraumgeschwindigkeit von 1 m pro s fluidisierte Zuckerräbenextraktionsschnitzel eine, bezogen auf die vorgelegte Menge, 20%ige wäßrige Harnstofflösung eingetragen. Der (Peilchendurchmesser, der Eytraktionsschnitzel liegt zwischen 0,1-4 mm· !Trotz großer Teilchenunterschiede und einem relativ hohen Wassergehalt kommt die Schicht nicht zum Erliegen.a space velocity of 1 m per s fluidized Zuckerräbenextraktionsschnitzel a, based on the amount introduced, 20% aqueous urea solution. The (particle diameter, the Eytraktionsschnitzel is between 0.1-4 mm ·! Despite large particle differences and a relatively high water content, the layer does not come to a standstill.
Es ist weiter möglich, komplizierte Einbauten, wie z. B.. Rohre usw., in der Wirbelschicht zu installieren, ohne daß die Wirbelschichtqualitat darunter leidet. Bei Trocknungsprozessen kann dadurch das Verhältnis von konkretiver Wärme zur Kontaktwärme zugunsten der Kontaktwärme verschoben werden» Die Wirbelluft hat in diesem Pail neben der Erzielung gewünschter Hydrodynamik nur noch die Aufgabe, das abgetrocknete Wasser abzutransportieren. Die Wärmeverluste werden damit vermindert.It is still possible, complicated installations such. B .. pipes, etc., to install in the fluidized bed, without the fluidized bed quality suffers. During drying processes, the ratio of concrete heat to contact heat can be shifted in favor of the contact heat. »In addition to achieving the desired hydrodynamics, the fluidizing air only has the task of removing the dried-off water in this pail. The heat losses are thus reduced.
Besonders vorteilhaft erweist sich die Reduzierung der Aufgaben der Wirbelagrenz, wenn mit Inertgasen oder überhitzten Lösungsmitteldämpfen gearbeitet wird.Particularly advantageous is the reduction of the tasks of the Wirbelagrenz when working with inert gases or superheated solvent vapors.
Beispiel 3 - Trocknung handelsüblicher Kartoffelstärke im hygroskopischen BereichExample 3 - Drying of commercially available potato starch in the hygroscopic area
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich gut zur Trocknung von handelsüblicher Kartoffelstärke im hygroskopischen Bereich verwenden.The device according to the invention can be used well for drying commercial potato starch in the hygroscopic area.
Dazu werden kontinuierlich 5.625 kg/h handelsübliche Kartoffelstärke mit einem Anfangswassergehalt von x_ = 0,25 kg HgO/kg Stärke und einer Anfangstemperatur von 20 C eingespeist. Der Wirbelluftstrom wird durch den mit 40 U/min rotierenden Luftverteiler grob in 6 Einzelluftströme aufgeteilt, Die Lerraumgeschwindigkeit beträgt 0,73 m/s, der freie Raum oberhalb der Wirbelschicht (Separationsraum) 1,1 ζ Wirbelschichthöhe.For this purpose, 5,625 kg / h of commercial potato starch with an initial water content of x_ = 0.25 kg HgO / kg of starch and an initial temperature of 20 C are continuously fed. The vortex air stream is roughly divided into 6 individual air streams by the air distributor rotating at 40 rpm. The space velocity is 0.73 m / s, the free space above the fluidized bed (separation space) 1.1 ζ fluidized bed height.
' - 12 -'- 12 -
12 - Berlin, den 6. 9. 197912 - Berlin, September 6, 1979
WP P 26 B/ 198 893 O 611 DD/28WP P 26 B / 198 893 O 611 DD / 28
Als Heizmedium dient Dampf mit t = 195° O.The heating medium is steam with t = 195 ° O.
Die Summe aller von der ?/irbel schicht direkt berührten pe-The sum of all the peers directly touched by the / irbel layer
ripheren und internen Heizflächen beträgt 18,7 m .Peripheral and internal heating surfaces is 18.7 m.
Das eingespeiste Haufwerk verläßt die Apparatur mit einer Temperatur von 100° C und ist praktisch wasserfrei. Der ver-'wirklichte Wärmestrom wird durch Wärmeübergangszahl k = 667 kcal/m h 0 charakterisiert. Pro kg verdampftes Wasser werden 887 kcal verbraucht.The fed debris leaves the apparatus at a temperature of 100 ° C and is virtually anhydrous. The actual heat flow is characterized by the heat transfer coefficient k = 667 kcal / m h 0. Per kg of evaporated water is consumed 887 kcal.
Claims (6)
fläche ausgebildet ist.3. Air distributor according to point 1 and 2, characterized in that a total area of the partial air outlet openings of 0.005 m 2 per m 2 Grundfl
surface is formed.
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