本實(shí)用新型屬于物料熱解技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及到一種熱載體循環(huán)利用的熱解裝置。
背景技術(shù):
熱解是指物質(zhì)受熱發(fā)生分解的反應(yīng)過(guò)程,也稱裂解,是利用有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性,在無(wú)氧或缺氧的條件下受熱分解的過(guò)程。
熱解裝置主要為熱解爐,物料自熱解爐的進(jìn)料端進(jìn)入,在向熱解爐出料端輸送的過(guò)程中被不斷熱解,當(dāng)熱解成碳渣后通過(guò)熱解爐的出料端排出,通常情況下,物料的熱解過(guò)程中需要提供熱載體,熱載體滲入到物料之間,從而使得物料受熱均勻,為此需要提供一種循環(huán)機(jī)制或者循環(huán)裝置來(lái)使熱載體多次在熱解爐內(nèi)循環(huán),同時(shí),還需要將熱解后的碳渣不斷分離排出。
現(xiàn)有技術(shù)中,通常上述循環(huán)機(jī)制建立在熱解裝置之外,參與熱解的熱載體在排出熱解爐后通過(guò)分離裝置被重新分離出,之后再喂入到熱解爐進(jìn)料端,從而輸送至熱解爐內(nèi),這種方式的缺點(diǎn)在于,當(dāng)熱載體排出熱解爐后,熱量大量流失,能源利用效率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種熱載體循環(huán)利用的熱解裝置,將熱載體循環(huán)裝置建立在熱解爐內(nèi)部,以防止熱量消散,提高能源的利用率。
本實(shí)用新型熱載體循環(huán)利用的熱解裝置主要包括熱解爐、中央循環(huán)通道、端面篩板以及熱載體收集管道,其中,
熱解爐,包括進(jìn)料端與出料端;
中央循環(huán)通道,位于熱解爐內(nèi)部,中央循環(huán)通道的前端設(shè)置在熱解爐的進(jìn) 料端,后端設(shè)置在熱解爐的出料端,其旋轉(zhuǎn)時(shí)能將熱載體從后端輸送到前端,中央循環(huán)通道外壁與熱解爐內(nèi)壁之間形成爐膛,并在靠近前后兩端的側(cè)壁上均開(kāi)有通孔;
端面篩板,固定設(shè)置在中央循環(huán)通道的后端,其上設(shè)置有通孔,所述通孔尺寸適于熱解后的碳渣通過(guò),且適于防止熱載體通過(guò);
熱載體收集管道,一端連通所述中央循環(huán)通道后端的通孔,另一端延伸至所述爐膛內(nèi),所述熱載體收集管道內(nèi)徑尺寸適于熱載體通過(guò)。
當(dāng)熱載體自熱解爐的進(jìn)料端進(jìn)入熱解爐的爐膛后,由于熱解爐進(jìn)料端相對(duì)出料端較高,在重力作用下,熱載體會(huì)逐漸隨熱解爐的回轉(zhuǎn)自進(jìn)料端被運(yùn)送的出料端,并逐漸在端面篩板處集結(jié),碳渣通過(guò)端面篩板上的通孔被排出熱解爐,而熱載體需要重新輸送到熱解爐的進(jìn)料端,以便進(jìn)入新的熱解循環(huán),本實(shí)用新型中央循環(huán)通道即為解決該問(wèn)題所設(shè)計(jì),中央循環(huán)通道在端面篩板出設(shè)置有熱載體收集管道,從而將熱載體收集進(jìn)中央循環(huán)通道后端,并被中央循環(huán)通道輸送至前端進(jìn)料口處。
優(yōu)選的是,熱載體收集管道設(shè)置在端面篩板面向熱解爐中央的一個(gè)面上,用來(lái)收集不能通過(guò)端面篩板上通孔的熱載體。
優(yōu)選的是,所述中央循環(huán)通道為螺旋通道,螺旋通道的中心軸線為熱解爐的筒體中心軸線。
上述方案中優(yōu)選的是,所述中央循環(huán)通道為圓筒形管道,并在所述圓筒形管道的內(nèi)壁上設(shè)置有連接其兩端的螺旋葉片,構(gòu)成螺旋式引導(dǎo)路徑,從而引導(dǎo)熱載體螺旋運(yùn)動(dòng)至進(jìn)料端。
上述方案中優(yōu)選的是,熱載體收集管道的一端伸入所述中央循環(huán)通道后端的通孔內(nèi)一段距離,防止甩入中央循環(huán)通道內(nèi)的熱載體隨中央循環(huán)通道轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重新落入熱載體收集管道中。
上述方案中優(yōu)選的是,熱載體收集管道的數(shù)量至少為兩個(gè)。
上述方案中優(yōu)選的是,熱載體收集管道的數(shù)量為兩個(gè)以上時(shí),其均布在中央循環(huán)通道側(cè)壁上。
上述方案中優(yōu)選的是,熱載體收集管道為弧形管道,其自連接中央循環(huán)通道的一端向遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道的一端延伸時(shí),彎曲方向與中央循環(huán)通道的旋轉(zhuǎn)方向一致,且其遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道的一端開(kāi)口方向朝向中央循環(huán)通道的旋轉(zhuǎn)方向。
優(yōu)選的是,熱載體收集管道遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道的一端開(kāi)口一般貼緊設(shè)置在熱解爐內(nèi)壁上,當(dāng)熱載體隨熱解爐轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在離心力的作用下,熱載體會(huì)被甩向熱解爐的內(nèi)壁上,將開(kāi)口貼緊設(shè)置在熱解爐內(nèi)壁上更容易收集熱載體。
上述方案中優(yōu)選的是,熱載體收集管道上設(shè)置個(gè)若干長(zhǎng)條孔,所述長(zhǎng)條孔尺寸不大于端面篩板上的通孔尺寸,熱載體收集管收集到的物料不僅包括熱載體,還包括附著在熱載體上的碳渣以及游離的碳渣,為提高循環(huán)效率,應(yīng)盡量避免碳渣重新被輸送到熱解爐的進(jìn)料端,在離心力作用下,熱載體收集管道上設(shè)置的若干長(zhǎng)條孔有利于將熱載體上附著的碳渣以及游離的碳渣重新排入爐膛后端,通過(guò)端面篩板排出至出料端。
本實(shí)用新型熱載體循環(huán)利用的熱解裝置的循環(huán)方式有兩種:1、中央循環(huán)通道帶動(dòng)熱載體收集管道以及端面篩板單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)或與熱解爐做差速運(yùn)動(dòng),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將熱載體甩入中央循環(huán)通道;2、中央循環(huán)通道與熱解爐同步轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將熱載體甩入中央循環(huán)通道。
本實(shí)用新型循環(huán)量(循環(huán)速度)可控制中央循環(huán)通道轉(zhuǎn)速以及熱載體收集管道數(shù)量來(lái)控制。
通過(guò)本實(shí)用新型,通過(guò)中央循環(huán)通道使熱載體重新輸送到熱解爐進(jìn)料端,并可以根據(jù)中央循環(huán)通道的轉(zhuǎn)速以及熱載體收集管道數(shù)量來(lái)控制循環(huán)量,提高了熱載體的循環(huán)效率,熱載體收集管道設(shè)置為弧形,并在其上分布若干長(zhǎng)條孔,在離心力作用下,熱載體與碳渣分離更加徹底。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型熱載體循環(huán)利用的熱解裝置的一優(yōu)選實(shí)施例的主視圖。
圖2為圖1所示實(shí)施例的端面篩板與熱載體收集管道結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1為熱解爐,2為中央循環(huán)通道,3為端面篩板,4為熱載體收集管道。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中,自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的,旨在用于解釋本實(shí)用新型,而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在本實(shí)用新型的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種熱載體循環(huán)利用的熱解裝置,將熱載體循環(huán)裝置建立在熱解爐內(nèi)部,以防止熱量消散,提高能源的利用率。
如圖1所示,本實(shí)用新型熱載體循環(huán)利用的熱解裝置主要包括熱解爐1、中央循環(huán)通道2、端面篩板3以及熱載體收集管道4,其中,
熱解爐1,包括進(jìn)料端與出料端;
中央循環(huán)通道2,位于熱解爐1內(nèi)部,中央循環(huán)通道2的前端設(shè)置在熱解爐1的進(jìn)料端,后端設(shè)置在熱解爐1的出料端,其旋轉(zhuǎn)時(shí)能將熱載體從后端輸送到前端,中央循環(huán)通道2外壁與熱解爐1內(nèi)壁之間形成爐膛,并在靠近前后兩端的側(cè)壁上均開(kāi)有通孔;
端面篩板3,固定設(shè)置在中央循環(huán)通道2的后端,其上設(shè)置有通孔,所述通孔尺寸適于熱解后的碳渣通過(guò),且適于防止熱載體通過(guò);
熱載體收集管道4,一端連通所述中央循環(huán)通道后端的通孔,另一端延伸至所述爐膛內(nèi),所述熱載體收集管道4內(nèi)徑尺寸適于熱載體通過(guò)。
可以理解的是,中央循環(huán)通道2靠近兩端處的側(cè)壁上均開(kāi)有通孔,分別是為了接收熱載體以及排出熱載體。
并且,端面篩板3是固定在中央循環(huán)通道2的端部處,其隨著中央循環(huán)通道2的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),篩板上多處鏤空,便于碳渣通孔,鏤空形式多種多樣,可以是圓孔形、長(zhǎng)條形、柵欄形等,也可以如圖2所示,圓周方向上排列有若干凸板,相鄰?fù)拱辶粲虚g隙,以供碳渣通過(guò)。
當(dāng)熱載體自熱解爐1的進(jìn)料端進(jìn)入熱解爐的爐膛后,由于熱解爐1進(jìn)料端相對(duì)出料端較高,在重力作用下,熱載體會(huì)逐漸隨熱解爐1的回轉(zhuǎn)自進(jìn)料端被運(yùn)送的出料端,并逐漸在端面篩板3處集結(jié),碳渣通過(guò)端面篩板3上的通孔被排出熱解爐,而熱載體需要重新輸送到熱解爐1的進(jìn)料端,以便進(jìn)入新的熱解循環(huán),本實(shí)用新型中央循環(huán)通道2即為解決該問(wèn)題所設(shè)計(jì),中央循環(huán)通道2在端面篩板3出設(shè)置有熱載體收集管道4,從而將熱載體收集進(jìn)中央循環(huán)通道2后端,并被中央循環(huán)通道2輸送至前端,再通過(guò)前端的側(cè)壁上的通孔排入熱解爐1的進(jìn)料端位置處。
如圖2所示,熱載體收集管道4設(shè)置在端面篩板3面向熱解爐中央的一個(gè)面上,用來(lái)收集不能通過(guò)端面篩板3上通孔的熱載體。
本實(shí)施例中給出了兩種中央循環(huán)通道結(jié)構(gòu),所述中央循環(huán)通道2可以直接設(shè)置為螺旋通道,螺旋通道的中心軸線為熱解爐1的筒體中心軸線,當(dāng)中央循環(huán)通道2旋轉(zhuǎn)時(shí),熱載體始終由于重力原因而位于螺旋通道的底端,從而能夠隨螺旋通道輸送到中央循環(huán)通道2的前端。
本實(shí)用新型還給出了另外一種螺旋方式,如圖1及圖2所示,所述中央循環(huán)通道2為圓筒形管道,并在所述圓筒形管道的內(nèi)壁上設(shè)置有連接其兩端的螺旋葉片,構(gòu)成螺旋式引導(dǎo)路徑,從而引導(dǎo)熱載體螺旋運(yùn)動(dòng)至進(jìn)料端。
本實(shí)施例中,熱載體收集管道4的一端伸入所述中央循環(huán)通道后端的通孔內(nèi)一段距離,如圖2所示,用于防止甩入中央循環(huán)通道2內(nèi)的熱載體隨中央循環(huán)通道轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)重新落入熱載體收集管道4中??梢岳斫獾氖牵趯?shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,熱載體在進(jìn)入中央循環(huán)通道2時(shí),會(huì)在離心力的作用下被甩在中央循環(huán)通道2的內(nèi)壁上,此時(shí),將熱載體收集管道4的端部伸入中央循環(huán)通道2內(nèi)一定距離后,將能有效阻止熱載體的回流。
本實(shí)用新型中,熱載體收集管道的數(shù)量至少為2個(gè)。當(dāng)熱載體收集管道的數(shù)量為兩個(gè)以上時(shí),其均布在中央循環(huán)通道側(cè)壁上。如圖1及圖2所示,本實(shí)施例給出了3個(gè)熱載體收集管道4,三個(gè)管道的連接中央循環(huán)通道2的一端在中央循環(huán)通道2的外壁出間隔120°分布。
本實(shí)施例中,如圖2所示,熱載體收集管道4為弧形管道,其自連接中央循環(huán)通道2的一端向遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道2的一端延伸時(shí),彎曲方向與中央循環(huán)通道2的旋轉(zhuǎn)方向一致,且其遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道2的一端開(kāi)口方向朝向中央循環(huán)通道2的旋轉(zhuǎn)方向。本實(shí)施例中,圖2的中央循環(huán)通道旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針。
繼續(xù)參考圖2,熱載體收集管道4遠(yuǎn)離中央循環(huán)通道2的一端開(kāi)口一般貼緊設(shè)置在熱解爐1內(nèi)壁上,當(dāng)熱載體隨熱解爐1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在離心力的作用下,熱載體1會(huì)被甩向熱解爐1的內(nèi)壁上,將開(kāi)口貼緊設(shè)置在熱解爐1內(nèi)壁上更容易收集熱載體。
本實(shí)施例中,熱載體收集管道4上設(shè)置個(gè)若干長(zhǎng)條孔,所述長(zhǎng)條孔尺寸不大于端面篩板上的通孔尺寸,熱載體收集管道4收集到的物料不僅包括熱載體,還包括附著在熱載體上的碳渣以及游離的碳渣,為提高循環(huán)效率,應(yīng)盡量避免碳渣重新被輸送到熱解爐的進(jìn)料端,在離心力作用下,熱載體收集管道4上設(shè)置的若干長(zhǎng)條孔有利于將熱載體上附著的碳渣以及游離的碳渣重新排入爐膛后端,通過(guò)端面篩板排出至出料端。備選實(shí)施方式中,上述長(zhǎng)條孔還可以是其他結(jié)構(gòu)形式,比如方形孔、圓孔或者其它不規(guī)則形狀的孔。
本實(shí)施例中,如圖1所示,中央循環(huán)通道2的前端還包括支架,以與后端所連接的端面篩板形成力平衡,用于將其固定在熱解爐1內(nèi),支架的一端與中央循環(huán)通道2固定連接,另一端能夠在熱解爐1的內(nèi)壁上滑動(dòng)。
本實(shí)用新型熱載體循環(huán)利用的熱解裝置的循環(huán)方式有兩種:1、中央循環(huán)通道帶動(dòng)熱載體收集管道以及端面篩板單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)或與熱解爐做差速運(yùn)動(dòng),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將熱載體甩入中央循環(huán)通道;2、中央循環(huán)通道與熱解爐同步轉(zhuǎn)動(dòng),通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力將熱載體甩入中央循環(huán)通道。
本實(shí)用新型循環(huán)量(循環(huán)速度)可控制中央循環(huán)通道轉(zhuǎn)速以及熱載體收集管道數(shù)量來(lái)控制。
通過(guò)本實(shí)用新型的中央循環(huán)通道使熱載體重新輸送到熱解爐進(jìn)料端,并可以根據(jù)中央循環(huán)通道的轉(zhuǎn)速以及熱載體收集管道數(shù)量來(lái)控制循環(huán)量,提高了熱載體的循環(huán)效率,熱載體收集管道設(shè)置為弧形,并在其上分布若干長(zhǎng)條孔,在離心力作用下,熱載體與碳渣分離更加徹底。
最后需要指出的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。