本实用新型专利技术公开了一种高效循环的均匀流化器及喷动床，喷动床主体内设置有均匀流化器；流化器包括轴向从顶部至底部等锥度递缩设置且顶部开放的喷气斗体，喷气斗体的底部开设有主喷嘴，喷气斗体的侧壁上分布有多个侧喷嘴，喷气斗体的底部还固定有旋流叶片的底端，旋流叶片的轴向中心轴线与喷气斗体的轴向中心轴线重合；喷气斗体安装在喷动床主体的底部，喷气斗体的顶部边缘与喷动床主体的内壁接触密封安装，喷气斗体与喷动床主体之间的空间为锥环形进气通道；旋流叶片的顶端与直管段的顶部的出气口平齐，旋流叶片的轴向中心轴线与直管段的轴向中心轴线重合。本实用新型专利技术均匀流化器使气体与颗粒迅速接触，提高循环效率，提高喷动床的整体物料处理能力。高喷动床的整体物料处理能力。高喷动床的整体物料处理能力。
【技术实现步骤摘要】
一种高效循环的均匀流化器及喷动床
[0001]本技术属于化工设备领域，涉及喷动床，具体涉及一种高效循环的均匀流化器及喷动床。
技术介绍
[0002]柱锥型喷动床是一种目前发展非常迅猛的高效气固反应器，现已广泛地应用于化工生产领域的各种单元操作过程，例如，大颗粒物料的干燥、包衣、造粒、废橡胶低温热解、以及溶液的干燥、粉碎，低品质煤的气化、燃煤烟气脱硫、垃圾焚烧烟气脱硫脱盐酸气体、二氧化碳的去除等。
[0003]喷动床的发展已有50多年，它有多种形式，其中应用最广泛、最典型的喷动床是柱锥型喷动床，其存在着明显的三区流动结构：稀相喷射区、密相环隙区及喷泉区。喷射区中颗粒被高速气体夹带而出，并与气体作顺流接触，而当颗粒由喷泉区回落到环隙区后，缓慢下移的同时与环隙区内的气体作逆流接触，即喷动床的介质颗粒具有明显的内外分层流动特点。但对于细小颗粒的处理，此喷动床也存在一些不足之处：环隙区、特别是喷动床锥体区颗粒运动缓慢，颗粒出现聚团、结节甚至出现流动死区，环隙区与喷射区颗粒、气体缺乏径向混合，进而影响和降低了喷动床的整体物料处理效率及化学反应速率。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于，提供一种高效循环的均匀流化器及喷动床，解决现有技术中在确保不出现流动死区的基础上，循环效率不足的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案予以实现：
[0006]一种高效循环的喷动床，包括喷动床主体，所述的喷动床主体分为轴向一体连通的直管段和锥管段，直管段的顶部为出气口，锥管段的底部设置有进气口，所述的喷动床主体内设置有均匀流化器；
[0007]所述的流化器包括轴向从顶部至底部等锥度递缩设置且顶部开放的喷气斗体，喷气斗体的底部开设有主喷嘴，喷气斗体的侧壁上分布有多个侧喷嘴，喷气斗体的底部还固定有旋流叶片的底端，旋流叶片的轴向中心轴线与喷气斗体的轴向中心轴线重合；
[0008]所述的喷气斗体安装在喷动床主体的底部，喷气斗体的顶部边缘与喷动床主体的内壁接触密封安装，喷气斗体与喷动床主体之间的空间为锥环形进气通道；
[0009]所述的旋流叶片的顶端与直管段的顶部的出气口平齐，旋流叶片的轴向中心轴线与直管段的轴向中心轴线重合。
[0010]本技术还保护一种高效循环的均匀流化器，包括轴向从顶部至底部等锥度递缩设置且顶部开放的喷气斗体，喷气斗体的底部开设有主喷嘴，喷气斗体的侧壁上分布有多个侧喷嘴，喷气斗体的底部还固定有旋流叶片的底端，旋流叶片的轴向中心轴线与喷气斗体的轴向中心轴线重合。
[0011]本技术还具有如下技术特征：
[0012]所述的多个侧喷嘴在喷气斗体的侧壁上的分布为上疏下密，分为上部、中部和下部三层分布，中部同层的开孔数目为上部同层的开孔数目的2倍，下部同层的开孔数目为中部同层的开孔数目的2倍。
[0013]所述的喷气斗体的侧壁与水平面之间的夹角为40
°
至60
°
。
[0014]所述的旋流叶片为单头螺旋的旋流叶片，旋流叶片的旋转圈数为3至7 圈。
[0015]所述的旋流叶片的宽度等于主喷嘴的内径。
[0016]本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0017](Ⅰ)本技术的喷动床相比较于传统喷动床，均匀流化器内接在喷动床柱锥连接部，增强喷动区与环隙区颗粒的径向运动，强化颗粒与喷射气体的动量、热量及质量传递过程。本技术均匀流化器使气体与颗粒迅速接触，提高循环效率，提高喷动床的整体物料处理能力。
[0018](Ⅱ)本技术的喷动床相比较于传统喷动床，引入旋流效应使得气固两相获得更大的接触面积，减少传统喷动床流动死区的产生，同时降低了物料在床层中的停留时间，对于工农业生产中热敏性物料的处理具有指导意义。
[0019](Ⅲ)本技术的均匀流化器结构简单，而且在安装简单，操作方便。
附图说明
[0020]图1为本技术的高效循环的喷动床的结构示意图。
[0021]图2为本技术的均匀流化器的结构示意图。
[0022]图3(a)为传统喷动床在Y＝0的轴向截面上，分别选取床内稳定喷动后t＝5s， t＝5.2s，t＝5.4s，t＝5.6s的对比例的颗粒体积分数分布云图。
[0023]图3(b)为高效循环的喷动床在Y＝0的轴向截面上，分别选取床内稳定喷动后t＝5s，t＝5.2s，t＝5.4s，t＝5.6s的实施例1的颗粒体积分数分布云图。
[0024]图4(a)为轴向截面Y＝0上，为保证床内温度达到平衡态，固选取时间点相对靠后的t＝10s，t＝10.2s，t＝10.4s，t＝10.6s时传统喷动床颗粒拟温度分布云图。
[0025]图4(b)为轴向截面Y＝0上，为保证床内温度达到平衡态，固选取时间点相对靠后的t＝10s，t＝10.2s，t＝10.4s，t＝10.6s时多喷嘴喷动床颗粒拟温度分布云图。
[0026]图4(c)为轴向截面Y＝0上，为保证床内温度达到平衡态，固选取时间点相对靠后的t＝10s，t＝10.2s，t＝10.4s，t＝10.6s时加装均匀流化器喷动床颗粒拟温度分布云图。
[0027]图5(a)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的内部旋流叶片旋转圈数(旋度)r1＝3Q的案例。
[0028]图5(b)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的内部旋流叶片旋转圈数(旋度)r2＝5Q的案例。
[0029]图5(c)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的内部旋流叶片旋转圈数(旋度)r3＝7Q的案例。
[0030]图6(a)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的喷气斗体与水平面夹角即δ1＝60
°
的案例的颗粒体积分数分布云图。
[0031]图6(b)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的喷气
斗体与水平面夹角即δ2＝50
°
的案例的颗粒体积分数分布云图。
[0032]图6(c)为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s 的喷气斗体与水平面夹角即δ3＝40
°
的案例的颗粒体积分数分布云图。
[0033]图7为在轴向截面Y＝0上，选取时间点分别为t＝5s、5.2s、5.4s、5.6s的喷气斗体不同与水平面夹角即δ1＝60
°
、δ2＝50
°
、δ3＝40
°
的案例进行比较的压力分布云图；
[0034]图8为喷气斗体不同与水平面夹角即δ1＝60
°
、δ2＝50
°
、δ3＝40
°
的案例喷动床本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高效循环的喷动床，包括喷动床主体(1)，所述的喷动床主体(1)分为轴向一体连通的直管段(101)和锥管段(102)，直管段(101)的顶部为出气口(104)，锥管段(102)的底部设置有进气口(103)，其特征在于，所述的喷动床主体(1)内设置有均匀流化器(2)；所述的流化器(2)包括轴向从顶部至底部等锥度递缩设置且顶部开放的喷气斗体(201)，喷气斗体(201)的底部开设有主喷嘴(202)，喷气斗体(201)的侧壁上分布有多个侧喷嘴(203)，喷气斗体(201)的底部还固定有旋流叶片(204)的底端，旋流叶片(204)的轴向中心轴线与喷气斗体(201)的轴向中心轴线重合；所述的喷气斗体(201)安装在喷动床主体(1)的底部，喷气斗体(201)的顶部边缘与喷动床主体(1)的内壁接触密封安装，喷气斗体(201)与喷动床主体(1)之间的空间为锥环形进气通道(3)；所述的旋流叶片(204)的顶端与直管段(101)的顶部的出气口(104)平齐，旋流叶片(204)的轴向中心轴线与直管段(101)的轴向中心轴线重合。2.如权利要求1所述的高效循环的喷动床，其特征在于，所述的多个侧喷嘴(203)在喷气斗体(201)的侧壁上的分布为上疏下密，分为上部、中部和下部三层分布，中部同层的开孔数目为上部同层的开孔数目的2倍，下部同层的开孔数目为中部同层的开孔数目的2倍。3.如权利要求1所述的高效循环的喷动床，其特征在于，所述的喷气斗体(201)的侧壁与水平面之间的夹角为40
°
至60<...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴峰，段豪杰，潘君明，童亮，何定豫，张杰，闫渊，惠志全，马晓迅，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：新型
国别省市：
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