一种流化床的制作方法

[0001]
本实用新型属于流化设备技术领域，具体涉及一种流化床。


背景技术：

[0002]
流化床是一种将大量的固体颗粒悬浮于运动的流体之中，使颗粒具有类似于流体的表观特征的设备。流化床对气流吹动速度和均匀程度有较高的要求。流化床内流化的物料属于均匀颗粒，当热风的空床流速大于一定速度时，则颗粒向上运动。物料颗粒不再有布风板支持，而全部有进风流体的摩擦力所承托。此时对于单个颗粒来说，可在床层中自由运动；就整个床层而言，颗粒做类似流体运动，同时引起床层的孔隙率的改变(增加)。床内的颗粒将浮起，颗粒层将膨胀，床内的空隙率增大；当热风速度小于一定速度时，出现暂时的颗粒回落现象，又出现床层空隙率减小。随着流体流量的增加和孔隙率的减少，当气体流速出现大于一定速度时，颗粒再次上升，床层有膨胀，空隙率再次增大；当床层膨胀到一定程度，空隙率稳定在一定数值上，空隙中流体的流速，稳定于颗粒的起始速度时，颗粒悬浮于流体中，便形成了流化床。流态化的基本特征是容易实现连续控制，易于连续化和自动化控制，气固、固固混合均匀，温度均匀，气固之间接触面大，传质、传热速率大、效果好，可强化化学反应过程。
[0003]
随着近年来技术的进步，流化床的更新和改进也不断进行，使其更符合生产实际需求，加工更方便。一般的传统的流化床，如图1所示，流化床壳体1 采用上部壳体和下部壳体夹持的型式用挂钩2进行连接，壳体1为分体结构；壳体1上有进料口3、排料口4、人孔5和热风进口6，壳体1内具有流化腔体 7、布风板8、风帽9和布风管10，其中布风管10和风帽9采用分体结构。采用上述结构的流化床具有以下问题：在处理某些固体颗粒时需要通入温度较高的热风(600℃左右)，采用螺栓或螺纹连接的风帽与布风管，容易会受到热胀冷缩的影响，导致风帽在使用过程中松动、歪斜和脱落，影响物料的均匀分布。若风帽和布风管采用焊接结构，用筋板焊接固定，增加工人的劳动量。另外，传统的流化床的床层为一层，分布在热风进口6的上部，流化腔体7分布在床层之上，流化腔体7的面积较大，与上部的气体出口11连通，随着热风的流动，粉料容易随气体带出，粉尘量较大，流化效果相对新型流化床，流化程度低；而且流化床的壳体采用分体结构，用挂钩连接，挂钩耗材比较多，同时分体结构也相当于一个大的泄漏点，泄漏的粉尘影响环境，造成车间环境污染。


技术实现要素：

[0004]
为了克服现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种流化床，流化效果更好，结构牢靠，避免物料外泄，加工方便。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现的：
[0006]
一种流化床，包括壳体，所述壳体包括筒体、筒体上端的上锥形封头、筒体下端的下锥形封头，筒体、上锥形封头和下锥形封头为一体结构，上锥形封头的顶部设有气体出口，下锥形封头的底部设有检修或排灰口、侧部设有热风进口，筒体的上部设有进料口、下
部设有排料口、中部设有耳座，筒体的侧壁上设有测温测压口和人孔；
[0007]
所述筒体的内部设有上流化床层和下流化床层，上流化床层和下流化床层间形成流化腔体，下流化床层包括水平设置的第一布风板和竖直设置的布风管，所述第一布风板上均布有布风孔，布风管与布风孔的数量相同，所述布风管的顶部设有一体结构的风帽，所述布风管的下端连接于第一布风板上，且与布风孔相连通，所述上流化床层包括第二布风板和流化管，所述第二布风板上设有气孔，所述流化管包括竖直管，竖直管下端设有弯头，流化管穿设于第二布风板上，流化管的上端位于第二布风板上方、下端位于流化腔体内。
[0008]
本实用新型中，测温测压口用于测量不同阶段的流化床的温度和压力。优选地，所述测温测压口设有四个，下流化床层的上方和下方靠近下流化床层的筒体侧壁上各设一个测温测压口，上流化床层的上方筒体侧壁上设有两个测温测压口，其中一个测温测压口靠近上锥形封头、另一个测温测压口靠近上流化床层。
[0009]
根据本实用新型，耳座用于支撑整个流化床，安装固定流化床。人孔用于对流化床进行检修。优选地，人孔设有两个，两个人孔分别位于上流化床层的上方和下方筒体侧壁上。
[0010]
为了加工方便，优选地，所述风帽为锥形，风帽的底部设有多个与布风管相连通的倾斜出风口。布风管通过焊接的方式固定在布风板上，布风板上的布风孔为直径相同的圆孔，布风孔的直径大小可根据需要进行设置，每个布风孔上均连接有布风管。
[0011]
第二布风板上设有气孔，各气孔的直径相同，直径大小根据需要而定，气孔是气体从下至上的流通通道，而流化管是物料的流通通道。流化管与第二布风板焊接连接，流化管底部的弯头结构，一方面避免上流化床层和下流化床层之间的物料进入流化管中；另一方面为流化管中的气体压力差提供了条件，使上流化床层上的物料可以随着压力小的流化管进入下流化床层之上，实现上下流化床层之上的物料的连续循环。
[0012]
优选地，所述流化管设有三个，三个流化管在第二布风板上沿圆周均匀分布，且弯头的开口朝向筒体的轴线。
[0013]
优选地，所述第一布风板和第二布风板的底部均设有筋板支撑。筋板对第一布风板和第二布风板起到支撑加强的作用。
[0014]
本实用新型中还包括能够使该流化床正常使用的其它组件，均属于本领域的常规选择。另外，本实用新型中未加限定的组件均采用本领域中的常规手段，例如，耳座、测温测压装置、上锥形封头、下锥形封头等均可根据现有技术进行常规设置。
[0015]
本实用新型的流化床的作用原理包括：物料由进料口进入筒体内，通过进料阀控制进料量，物料均匀铺在第二布风板上；同时，由进气阀控制的热风进口进热风(600℃左右)，热风由下而上在壳体内流动；当热风的速度达到一定时，通过第二布风板上的气孔，首先在第二布风板上表面与物料形成一种平衡，物料的自重与摩擦力相平衡，物料不再由第二布风板承托，漂浮在第二布风板以上，当随着物料和热风之间的循环混合，一部分物料会随着气体由气体出口进入下个系统。当随着进料量的增大，物料的自重和摩擦力增大，物料随着压力较小的流化管进入流化腔体中；当物料在流化腔体中，通过第一布风板上的布风管的引导反吹，使从热风进口进的热风均匀分布，从流化管进入的大量物料，在此流化腔体中充分流化，大量物料漂浮在流化腔体中，第一布风板不再承托物料的重量，物料之间的间隙增大，摩擦力增大，物料充分混合，充分反应，在第一布风板上表面与物料形成一种平衡；
随着流化腔体中进料量的增大，物料的自重和摩擦力大于气体流速时，物料随着压力比较小的排料口出料，大部分物料完成了流化。
[0016]
本实用新型的流化床采用一体结构的壳体，把壳体的泄漏量减少为0，降低成本损耗，避免污染环境；在壳体内部设置两层流化床层，并设置流化管，由传统的一个进料口直接进料到流化腔体，改进为通过流化管进料到流化腔体，使进料分布均匀，为流化提供了必要的前提条件，流化腔体的空间相对密闭，实现了物料的充分流化，提高流化效果，物料的损耗率也得到降低(物料随气体出口的带出量下降)。布风管顶部设有一体结构的风帽，加工比较方便，省去了焊接的环节，也省去了筋板的结构，避免风帽因热胀冷缩脱落和降低工人焊接风帽的劳动强度，布风管整体焊接在第一布风板上，减少了安装的难度，使用简单方便，风帽和布风管采用便于机加工的形状，风帽为锥形结构，符合流体力学原理；风帽内部与布风管相连通，在风帽锥形结构底部设有倾斜设置的出风口，为气体反吹提供通道。出风口在风帽的四周均匀分布，为流化提供了均匀的风速。该流化床的结构改进，减少了泄漏量，同时也给实际生产带来了很大的经济效益。
附图说明
[0017]
下面结合附图、具体实施方式对本实用新型进行进一步详细的说明。
[0018]
图1为现有技术中流化床的结构示意图。
[0019]
图2为实施例的流化床的结构示意图。
[0020]
图3为实施例的流化床的另一视角的结构示意图(测温测压口上的测试装置未示出)。
[0021]
图4为实施例中布风管的结构示意图。
[0022]
图5为实施例中布风管的剖视图。
[0023]
图6为实施例中第一布风板的结构示意图。
[0024]
图7为实施例中第二布风板的结构示意图。
[0025]
图8为实施例中上流化床层的结构示意图。
具体实施方式
[0026]
下面将结合本实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本实用新型的保护范围。
[0027]
实施例1
[0028]
如图2-8所示，一种流化床，包括壳体1，所述壳体1包括筒体、筒体上端的上锥形封头、筒体下端的下锥形封头，筒体、上锥形封头和下锥形封头为一体结构，上锥形封头的顶部设有气体出口11，下锥形封头的底部设有检修或排灰口12、侧部设有热风进口6，筒体的上部设有进料口3、下部设有排料口4、中部设有耳座13，筒体的侧壁上设有测温测压口14和人孔5；
[0029]
所述筒体的内部设有上流化床层和下流化床层，上流化床层和下流化床层间形成流化腔体7，下流化床层包括水平设置的第一布风板15和竖直设置的布风管10，所述第一布
风板15上均布有布风孔16，布风管10与布风孔16的数量相同，所述布风管10的顶部设有一体结构的风帽9，所述布风管10的下端连接于第一布风板15上，且与布风孔16相连通，所述上流化床层包括第二布风板17和流化管18，所述第二布风板17上设有气孔19，所述流化管18包括竖直管，竖直管下端设有弯头，流化管18穿设于第二布风板17上，流化管18 的上端位于第二布风板17上方、下端位于流化腔体7内。
[0030]
所述测温测压口14设有四个，下流化床层的上方和下方靠近下流化床层的筒体侧壁上各设一个测温测压口14，上流化床层的上方筒体侧壁上设有两个测温测压口，其中一个测温测压口14靠近上锥形封头、另一个测温测压口14靠近上流化床层。
[0031]
人孔5设有两个，两个人孔5分别位于上流化床层的上方和下方筒体侧壁上。
[0032]
所述风帽9为锥形，风帽9的底部设有多个与布风管10相连通的倾斜出风口20。
[0033]
所述流化管18设有三个，三个流化管18在第二布风板17上沿圆周均匀分布，且弯头的开口朝向筒体的轴线。
[0034]
所述第一布风板15和第二布风板17的底部均设有筋板支撑。
[0035]
该流化床的作用原理包括：物料由进料口3进入筒体内，通过进料阀控制进料量，物料均匀铺在第二布风板17上；同时，由进气阀控制的热风进口6 进热风(600℃左右)，热风由下而上在壳体1内流动；当热风的速度达到一定时，通过第二布风板17上的气孔19，首先在第二布风板17上表面与物料形成一种平衡，物料的自重与摩擦力相平衡，物料不再由第二布风板17承托，漂浮在第二布风板17以上，当随着物料和热风之间的循环混合，一部分物料会随着气体由气体出口11进入下个系统。当随着进料量的增大，物料的自重和摩擦力增大，物料随着压力较小的流化管18进入流化腔体7中；当物料在流化腔体7 中，通过第一布风板15上的布风管10的引导反吹，使从热风进口6进的热风均匀分布，从流化管18进入的大量物料，在此流化腔体7中充分流化，大量物料漂浮在流化腔体7中，第一布风板15不再承托物料的重量，物料之间的间隙增大，摩擦力增大，物料充分混合，充分反应，在第一布风板15上表面与物料形成一种平衡；随着流化腔体7中进料量的增大，物料的自重和摩擦力大于气体流速时，物料随着压力比较小的排料口4出料，大部分物料完成了流化。
[0036]
该流化床采用一体结构的壳体1，把壳体1的泄漏量减少为0，通过两层流化床层及流化管的设置，可均匀进料到流化腔体7，为流化提供了必要的前提条件，流化腔体7的空间相对密闭，实现了物料的充分流化，物料的损耗率也得到降低(带出量下降)。布风管10顶部设有一体结构的风帽9，加工比较方便，省去了焊接的环节，也省去了筋板的结构，布风管10整体焊接在第一布风板15上，减少了安装的难度，使用简单方便。
[0037]
以上已经描述了本实用新型的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。