[其他]流化床熱交換裝置

無效

• 申請號: 86102930
• 申請日: 1986-04-23
• 公開（公告）號: CN86102930A
• 公開（公告）日: 1986-10-22
• 發明（設計）人: 大吉恩-弗朗索瓦;吉貢·皮爾·弗朗索瓦
• 申請（專利權）人: 法國煤礦
• 主分類號: F28D13/00
• 分類號: F28D13/00
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 顏承根,劉慶玫

本發明涉及一種用來提供熱交換的流化床熱交換裝置，此裝置能在使用包括諸如象在流床中煅燒礦砂或燃燒煤等熱處理的方法期間所產生的粉狀產物流上靈活地調節熱交換。

人們期望實現這樣一種熱傳遞，例如一種熱回收交換裝置，應盡可能的緊湊并有盡可能大程度的靈活性。但迄今為此為人們公知的設備中還沒有一種令人滿意的方式來實現這兩種情況。目前所用的是普通的或多管流化床，此流化床的熱交換管浸沒在流化床中，這些裝置尺寸大且熱功率僅僅在有限范圍內以分級的和不連續的方式進行變化。活動的、通風的或不通風的床也有使用，其熱交換管浸沒在這些床中，但由于固體顆粒分布不均勻使其操作不易控制，并且它們的效率是中等的。

所以，本發明的主要目的是提供一種具有更高效率的熱交換裝置，其熱交換的實現是在以流化態流動的粉狀產物的裝料和浸沒在其中有被加熱和被冷卻的流體流動的流化產物中的熱交換管之間進行。本發明的目的還在于以連續狀態的方式來調節粉狀產物和熱交換管之間的熱傳遞。

本發明基于一種熱交換裝置，它包括分別供有流化氣的兩個流化室，即：一個提供有供給顆粒狀熱傳遞介質的裝置的第一流化室，緊接第一流化室并有下側通口與該第一流化室相通且同時有一個排放熱傳遞介質的出口的，并包含浸沒在流化床中的熱交換管的第二個流化室。根據本發明，熱傳遞介質的顆粒的平均尺寸為50～3000微米，第二流化室內的流化氣的最大速度為熱傳遞介質顆粒的最小流化速度的1.5～10倍。熱交換管基本上是水平的并且分開一段水平距離（在水平面內測量出的兩相鄰管子的軸線間的距離），它為這些管子外經的1.2～3倍，這些管子具有在垂直距離上分開一段距離的在垂直平面內測量出的兩相鄰管子的軸線間的距離或垂直間隔為這些管子外經的1.2～3倍。

最好顆粒的平均尺寸選擇在100～2000微米，及將流化氣的最大速度選擇為這些顆粒的最小流化速度的6～9倍，管子水平距離的最佳值為管子外經的1.5倍，垂直距離的最佳值也為管子外經的1.5倍。

根據本發明的熱交換裝置的一個重要特征在于：在第二流化室內的管束具有緊湊性。這種緊湊性可用上面所規定距離來表示，這表示此時第二流化室在其所有有效部分中填有按上述距離排列的管子。

當管束的緊湊性在本發明的范圍內達到其上述臨界緊密性時，在所有其他條件都不變的情況下，兩個流化室的流化床的平均密度就會出現差異，這個密度比第二流化室內的密度略為低些，從而使在兩個流化室之間的熱傳遞流從第一流化室流向第二流化室。另外，由于管子的緊湊性，在固體顆粒與熱交換管之間產生較大的摩擦。這兩種作用（密度減少能加速流動而與管子的摩擦增大會限制流動）方向相反，并產生一個合成流速，它有改進流化介質與管子之間的熱傳遞的作用。這種現象甚至在兩個流化室內的流化速度相等的情況下發生。但是，很顯然，第二流化室內部的流動也受到第二流化室內的流化氣流速的影響，換句話說是受到第一與第二流化室中的流化氣流速的相對值的影響。因此，在保留了具有更高傳導系數的優點的同時，根據本發明的熱交換裝置的能力，通過改變兩個流化室中的流化速度來實現熱交換功率的調節是可能的。

向第一流化室供給熱傳遞介質的裝置可由浸沒在流化床中的下降管組成，此時在熱交換裝置與位于上流的分離器之間需要提供氣壓隔離。

第二流化室的排出口可以是一個外露的溢出口，或作為一種變換，設在第一流化室內，其水平面比包含在第一流化室內的流化床水平面高。

根據實施例的另一種變換是第一和第二流化室被包括在一共同的總的殼體內，由一內隔板隔開，隔板的高度低于流化床的高度。

在這種情況下，流化氣能順利地經從任一流化室露出的溢出口排出。然而如果需要的話，流化氣可通過一個為此目的而設置的特別通口或經溢出口從每個流化室向室外排出，只要有一個底部浸沒在流化床內的上隔板即可;作為一種變換形式，可以提供一特別排出口，排放第一流化室的氣體并可將該氣體與第二流化室的固體顆粒一同排出。

如需進一步改進熱交換裝置的靈活性，可以在連接兩流化室的下側通口的水平面上設置一個機械的或非機械的閥門，達到調節兩個流化室之間的固體顆粒流速的目的，因而其作用附加在與第一和第二流化室內的流化氣相對流速相聯系的作用上。實際上，可用該閥門作為專用調節閥，來保持流化氣流速恒定，也可每次調整閥門時通過改變流化氣流速來調節功率。也可同時使用兩種調節方法。

現對以下兩個本發明的熱回收交換裝置的兩個實施例進行說明，并參照附圖，其中：

圖1為第一實施例的示意圖，

圖2為第二實施例的示意圖，