Устройство для пневматического транспортирования порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга

Устройство для пневматического транспортирования порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга

Реферат

 

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов. Устройство для пневматического транспортирования порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга содержит бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием с затвором, газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления, транспортный трубопровод и эжектор. Устройство снабжено приводным дозатором, выходной патрубок которого соединен через шаровой клапан с эжектором и мановакуумметром, рукавным фильтром, входной патрубок которого соединен с бункером, а выходной - с вытяжным вентилятором, двумя манометрами, один из которых соединен с газоподводящей магистралью, а второй - с транспортным трубопроводом в месте его соединения с эжектором. Изобретение обеспечивает повышение экологической безопасности и экономической эффективности. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к пневматическому транспортированию сыпучих материалов, конкретно к пневмотранспорту порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга.

Известна пневматическая установка для транспортирования сыпучих материалов по а.с. N 689909, МПК В 65 G 53/00, содержащая приемную камеру, соединенную с кожухом, внутри которого расположен шнек, виток которого не доходит до его разгрузочного конца, смесительную камеру, отстоящую на некотором расстоянии от конца кожуха, образуя с ним кольцевой зазор, патрубок для подачи сжатого воздуха в зазор, разрыхляющее устройство смесительной камеры, установленной с возможностью осевого перемещения относительно кожуха, при этом разрыхляющее устройство выполнено в виде сообщающейся со смесительной камерой трубы, имеющей ряд расположенных по периметру отверстий.

Недостатком указанной установки является необходимость в ручной загрузке установки, т. к. последняя не содержит бункера-накопителя.

Известно устройство для пневматического транспортирования сыпучего материала по а.с. N 1669830, МПК В 65 G 53/00, содержащее расходный бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием посредством затвора с транспортным трубопроводом, газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления, транспортной трубой, вихревой трубой, сообщенной своим входным каналом с газоподводящей магистралью, выходным каналом горячего потока с газопроводом аэрирующего приспособления и выходным каналом холодного потока с газопроводом транспортного трубопровода, установленными на газопроводе аэрирующего приспособления фильтром и эжектором с клапаном, сообщенным посредством последнего с атмосферой, и масловлагоотделителем, установленным на газопроводе транспортного трубопровода.

Недостатком указанной установки является следующее: - повышенная экологическая опасность, возникающая при аэрации порошкообразного материала при негерметично закрытом бункере; - невозможность подачи материала в высокотемпературную газовую среду с избыточным давлением вследствие конструктивных особенностей устройства; - невозможность точного дозирования материала вследствие отсутствия дозатора с регулируемым электроприводом.

Сущность изобретения заключается в следующем, изобретение направлено на решение задачи: - экологическая безопасность установки; - расширение функциональной возможности устройства; - повышение экономической эффективности работы установки каталитического крекинга в целом (за счет уменьшения расхода катализатора, циркулирующего в системе установки).

Решение данной задачи опосредовано новым техническим результатом. Данный технический результат (в виде экологической безопасности и расширении функциональных возможностей установки) становится возможным реализовать при наличии рукавного фильтра, предназначенного для очистки загрязненного воздуха, выходящего через аэраторы и порошкообразный продукт в полость бункера; для создания разрежения в выходном патрубке фильтра предназначен вытяжной вентилятор, закрепленный с целью упрощения и удешевления конструкции установки непосредственно на фильтре, кроме того, при ручной загрузке мешков с карбонатом кальция в бункер через крышку образуется много пыли, которая также отсасывается вентилятором в фильтр. Заслонка, установленная между выходным патрубком рукавного фильтра и входным патрубком вытяжного вентилятора необходима при очистке загрязненных пылевидным карбонатом кальция матерчатых рукавов фильтра для предотвращения утечек в атмосферу сжатого воздуха, подаваемого через электромагнитный клапан из газоподводящей магистрали в фильтр для продувки рукавов. Электромагнитный клапан обеспечивает практически мгновенный доступ сжатого воздуха в полость фильтра, что приводит к ударному воздействию воздуха на фильтровальную ткань рукавов, обеспечивая тем самым очистку от пыли последних (при этом пыль осаждается внутри загрузочного бункера). Наличие на бункере откидной герметично закрывающейся крышки позволяет осуществлять загрузку карбоната кальция в ее открытом положении, а также предотвращает попадание в атмосферу загрязненного воздуха из аэраторов бункера. Наличие трособлочной системы противовесов позволяет облегчить открывание крышки. Закрепление трособлочной системы противовесов на фильтре позволяет упростить конструкцию устройства. Наличие приводного дозатора позволяет регулировать производительность установки в заданных пределах. Наличие шарового клапана между дозатором и эжектором позволяет предотвратить попадание в бункер горячего газа с температурой 600^oC и давлением 0,3 кгс/см² из газохода "топка - регенератор" при отсутствии сжатого воздуха в газоподводящей магистрали, т. к. в данной ситуации шаровой клапан должен быть закрыт. Попадание горячего газа в бункер недопустимо, т. к. в этом случае ткань рукавов фильтра получит необратимое повреждение. Наличие мановакуумметра необходимо для контроля работы системы, например при забивании карбонатом кальция конфузора эжектора давление на шкале мановакуумметра около 1,8 кгс/см², при закрытом шаровом клапане, расположенном между дозатором и эжектором - показания мановакуумметра равны 0,25 кг/см² (разрежение), а в штатном режиме работы установки мановакуумметр показывает давление - 0,05... 0,1 кг/см² (разрежение) в зависимости от производительности и количества воздуха, попадаемого в дозатор из аэраторов бункера. Манометр на газоподводящей магистрали необходим для контроля давления воздуха в ней, поддерживаемого на уровне около 1,8 кг/см²; манометр на транспортном трубопроводе в месте присоединения последнего к эжектору необходим для контроля гидравлического сопротивления последнего (т. е. для оценки забивания его карбонатом кальция) - при штатном режиме работы установки указанное давление находится в пределах 0,30...0,35 кг/см². Выполнение аэрирующего приспособления бункера в виде нескольких (в конкретном описываемом случае трех) поясов аэрации позволит более равномерно осуществить сушку карбоната кальция по всему столбу материала. Наличие второго шарового клапана, через который транспортный трубопровод соединен с высокотемпературным газоходом, позволяет проводить ремонтные работы на установке при закрытом шаровом клапане. Наличие устройства регулирования частоты вращения электродвигателя привода дозатора, выполненного в виде тиристорного преобразователя, позволяет регулировать производительность установки в диапазоне от 3 литров в час до 30 литров в час (при числе оборотов выходного вала асинхронного электродвигателя привода дозатора от 120 об/мин до 1200 об/мин), а при необходимости и в больших пределах за счет изменения положения запорного органа заслонки. Экономическая эффективность работы установки каталитического крекинга в целом обеспечивается за счет того, что порошкообразный карбонат кальция, попадая через высокотемпературный газоход с избыточным давлением в замкнутую систему пневмоциркуляции катализатора установки, осаждается на поверхности сферообразных гранул катализатора и выполняет роль сухой высокотемпературной смазки, уменьшая контактный износ катализатора при его циркуляции в установке каталитического крекинга.

Существенные признаки заявленного технического решения: устройство, содержащее бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием с затвором, газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления, транспортный трубопровод и эжектор.

Отличительные признаки - снабжение устройства приводным дозатором, выходной патрубок которого соединен через шаровой клапан с эжектором и мановакуумметром, рукавным фильтром, входной патрубок которого соединен с бункером, а выходной - с вытяжным вентилятором, закрепленным на рукавном фильтре, двумя манометрами, один из которых соединен с газоподводящей магистралью, а второй - с транспортным трубопроводом в месте его соединения с эжектором, вторым шаровым клапаном, через который транспортный трубопровод соединен с высокотемпературным газоходом установки каталитического крекинга, заслонкой, установленной между выходным патрубком рукавного фильтра и входным патрубком вытяжного вентилятора, электромагнитным управляемым клапаном, соединяющим выходной патрубок рукавного фильтра с газоподводящей магистралью, при этом рукавный фильтр закреплен на бункере, верхняя часть которого снабжена откидной герметично закрывающейся крышкой, один конец которой шарнирно соединен с бункером, а второй конец с трособлочной системой противовесов, закрепленных на рукавном фильтре, электродвигатель привода дозатора снабжен устройством регулирования частоты вращения последнего, выполненным в виде тиристорного преобразователя, а аэрирующее приспособление бункера выполнено в виде нескольких по высоте поясов аэрации.

На фиг. 1 изображено устройство для пневматического транспортирования карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга, общий вид, на фиг. 2 - вид А по фиг. 1, на фиг. 3 - вид Б по фиг. 1, на фиг. 4 - вид В по фиг. 1, на фиг. 5 - пневмокинематическая схема устройства.

Устройство для пневматического транспортирования порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга (в дальнейшем устройство) состоит из рамы 1, на которой закреплен бункер 2. На бункере 2 шарнирно установлена одним своим концом герметично закрывающаяся крышка 3. Второй конец крышки 3 связан с трособлочной системой противовесов 4, закрепленных на всасывающем рукавном фильтре 5. Фильтр 5 своим входным патрубком закреплен на фланце бункера 1. Противовесы (не показаны) размещены внутри трубы 6, закрепленной на фильтре 5 вертикально. Выходной патрубок 7 фильтра 5 присоединен через заслонку 8 к входному патрубку 9 вентилятора 10. Вентилятор 10 закреплен на раме 11, приваренной к бункеру 2. Крышка 3 снабжена винтовыми фиксаторами 12. На бункере 2 закреплен буфер 13 с резиновым наконечником. Аэрирующее приспособление бункера 2 выполнено в виде нескольких по высоте поясов аэрации 14, 15, 16, представляющих из себя аэроднища (см., например, "Дозирование сыпучих и вязких материалов", Каталымов А. В. - Л.: Химия, 1990, с. 159, рис. 5.3). К разгрузочному отверстию бункера 2 прикреплен затвор 17. К затвору 17 прикреплен шнековый дозатор 18 кинематически связанный с приводом 19. Привод 19 электрически связан с тиристорным преобразователем 20. К выходному патрубку дозатора 18 прикреплен шаровой клапан 21, к которому, в свою очередь, своим входным патрубком прикреплен эжектор 22 (струйный насос). К эжектору 22 с одной стороны прикреплен транспортный трубопровод 23, а с другой коаксиально трубопроводу 23 газоподводящая магистраль (магистраль сжатого воздуха) 24. Транспортный трубопровод 23 через второй шаровой клапан 25 соединен с высокотемпературным газоходом 26 установки каталитического крекинга. На газоподводящей магистрали 24 установлен манометр 27, а на транспортном трубопроводе 23 в месте его соединения с эжектором 22 манометр 28. Между входным патрубком эжектора 22 и шаровым клапаном 21 установлен мановакуумметр 29. На фильтре 5 установлен электромагнитный управляемый клапан 30, соединяющий выходной патрубок фильтра 5 с газоподводящей магистралью 24.

Работает устройство для пневматического транспортирования карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга следующим образом. Выведя винтовые фиксаторы 12 в положение "открыто", производят угловое перемещение крышки 3 бункера 2 до соприкосновения последней с резиновым наконечником буфера 13. При этом трособлочная система противовесов 4 уменьшает усилие открывания крышки 3, обеспечивая поджим ее к буферу 13 при открытом положении последней и поджим к уплотнительной поверхности бункера при ее закрытом положении. Включают вентилятор 10, создавая при этом подсос воздуха из атмосферы в бункер 2. Загружают бункер 2 осушенным карбонатом кальция. Закрывают крышку 3 с последующим поджатием ее винтовыми фиксаторами 12 к уплотнительной поверхности бункера 2. Из магистрали 24 подают сжатый воздух в пояса аэрации 14, 15, 16 для разрыхления карбоната кальция и предотвращения образования свода материала в бункере 2. При этом воздух аэрирует материал и поступает во всасывающий рукавный фильтр, где очищается от пыли и, очищенный, выбрасывается в атмосферу вентилятором 10. В газоподводящую магистраль 24 подают сжатый воздух давлением 1,8 кгс/см², открывают шаровой клапан 25, и сжатый воздух начинает поступать, проходя через эжектор 22, в высокотемпературный газоход 26 (давление газа около 0,3 кгс/см², температура 600^oC). Открывают шаровой клапан 21, включают привод 19 шнекового дозатора 18 и открывают затвор 17. При этом карбонат кальция начинает поступать из бункера 2 в шнековый дозатор 18 и из него дозированным расходом в эжектор 22 (струйный насос). В эжекторе 22 карбонат кальция подхватывается струей сжатого воздуха и через транспортный трубопровод 23 поступает в высокотемпературный газоход 26. Дистанционное регулирование производительности осуществляется изменением числа оборотов вала шнекового дозатора 18 путем изменения тиристорным преобразователем 20 частоты тока, запитывающего электродвигатель привода 19.

Таким образом, снабжение устройства приводным дозатором, выходной патрубок которого соединен через шаровой клапан с эжектором и мановакуумметром, рукавным фильтром, входной патрубок которого соединен с бункером, а выходной - с вытяжным вентилятором, двумя манометрами, один из которых соединен с газоподводящей магистралью, а второй - с транспортным трубопроводом в месте его соединения с эжектором; выполнение аэрирующего приспособления бункера в виде нескольких по высоте поясов аэрации, наличие второго шарового клапана, через который транспортный трубопровод соединен с высокотемпературным газоходом установки каталитического крекинга, наличие заслонки, установленной между выходным патрубком рукавного фильтра и входным патрубком вытяжного вентилятора, наличие электромагнитного управляемого клапана, соединяющим выходной патрубок рукавного фильтра с газоподводящей магистралью, закрепление рукавного фильтра на бункере, верхняя часть которого снабжена откидной герметично закрывающейся крышкой, один конец которой шарнирно соединен с бункером, а второй конец с трособлочной системой противовесов, закрепленных на рукавном фильтре, снабжение электродвигателя привода дозатора устройством регулирования частоты вращения последнего, выполненного в виде тиристорного преобразователя, и закрепление вытяжного вентилятора на рукавном фильтре позволили добиться экологической безопасности установки и расширить функциональные возможности, заключающееся в возможности подачи порошкообразного материала в высокотемпературную газовую среду с избыточным давлением. Экономическая эффективность работы установки каталитического крекинга в целом обеспечивается за счет того, что порошкообразный карбонат кальция, попадая через высокотемпературный газоход с избыточным давлением в замкнутую систему пневмоциркуляции катализатора установки, осаждается на поверхности сферообразных гранул катализатора и выполняет роль сухой высокотемпературной смазки, уменьшая контактный износ катализатора при его циркуляции в установке каталитического крекинга.

Формула изобретения

1. Устройство для пневматического транспортирования порошкообразного карбоната кальция в высокотемпературный газоход с избыточным давлением установки каталитического крекинга, содержащее бункер с аэрирующим приспособлением, сообщенный своим разгрузочным отверстием с затвором, газоподводящую магистраль с газопроводами аэрирующего приспособления, транспортный трубопровод и эжектор, отличающееся тем, что оно снабжено приводным дозатором, выходной патрубок которого соединен через шаровой клапан с эжектором и мановакуумметром, рукавным фильтром, входной патрубок которого соединен с бункером, а выходной - с вытяжным вентилятором, двумя манометрами, один из которых соединен с газоподводящей магистралью, а второй - с транспортным трубопроводом в месте его соединения с эжектором.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аэрирующее приспособление выполнено в виде расположенных по высоте нескольких поясов аэрации.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено вторым шаровым клапаном, через который транспортный трубопровод соединен с высокотемпературным газоходом установки каталитического крекинга.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено заслонкой, установленной между выходным патрубком рукавного фильтра и входным патрубком вытяжного вентилятора.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено электромагнитным управляемым клапаном, соединяющим выходной патрубок рукавного фильтра с газоподводящей магистралью.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рукавный фильтр закреплен на бункере, верхняя часть которого снабжена откидной герметично закрывающейся крышкой, один конец которой шарнирно соединен с бункером, а второй конец - с трособлочной системой противовесов, закрепленных на рукавном фильтре.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электродвигатель привода дозатора снабжен устройством регулирования частоты вращения последнего, выполненным в виде тиристорного преобразователя.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вытяжной вентилятор закреплен на рукавном фильтре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5