CN101812308B

CN101812308B - 油页岩反应炉

Info

Publication number: CN101812308B
Application number: CN 201010158837
Authority: CN
Inventors: 曹志德; 杨东进; 米志刚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: CN101812308A

Abstract

本发明涉及一种油页岩反应炉。包括炉体、布料装置、卸料装置，其炉体为内炉墙、外炉墙和将内外炉墙连接为一体的呈放射状的多根横梁的环形结构，环形炉体的内炉墙上安装有布料装置、卸料装置，炉体上负载着数多的载料台车，每部台车通过穿过炉墙的台车旋转轴与内、外炉墙连接，每部台车由连接在旋转轴两端的曲柄滚轮及轨道引导台车卸料及复位，所述的横梁和台车旋转轴设置成内外通透的中通管状结构，横梁和台车旋转轴中间的空腔内设置有强制通风装置；防止热膨胀对相关结构造成变形损害及对炉体运转故障，减少热循环中的热量损失；烟囱通风，不需要额外的动力装置，运行成本降低，运行可靠性大大提高；适用于主要利用气体为加热媒介，物料连续通过的油页岩反应炉。

Description

油页岩反应炉

技术领域

本发明属于化工设备领域，涉及一种主要利用气体为加热媒介，物料连续通过的油页岩反应炉。

背景技术

1967年2月7日授权的美国专利US3302936公开了一种环形加热炉，可以用于煤干馏或油页岩热裂解等处理工艺。该装置包括环形轨道，多数透气的沿环形轨道循环运动的带有物料支持运载空间的台车，驱动台车在轨道上运动的驱动装置，台车(Pallet)之上至少覆盖部分轨道段的固定密封罩，至少覆盖部分轨道段的轨道之下的固定分室风箱，分别用于密封台车与密封罩和台车与风箱的液体密封装置，连接于密封罩和风箱之间的管道、风机，布料及卸料装置。该装置可以提供煤干馏或油页岩热裂解所需的密闭加热环境，利用循环风回收利用反应后的残余热量并可使得物料的加热更均匀。1977年3月22日授权的美国专利US4013517，对以上环形加热炉做出改进，设置了由整体在环形轨道上移动的炉体，炉体包括内外炉墙，炉墙负载着多数的载料台车。以上装置均利可用循环液体对台车或炉体骨架降温以防止热膨胀对相关结构造成变形损害及对炉体运转故障。炉体骨架是指炉体中用于维持炉体形态，起着主要支持作用的主体结构。

以上环形加热炉的炉体防热膨胀装置存在一些缺点：液体冷却在大型工程实施时存在对接缝焊接密封性和一致性要求非常高，否则设备在长期大幅波动的高温运行中极易造成液体的渗漏。通过液体循环进行冷却，虽然可以防止炉盘因受热引起的过渡热膨胀，但会造成热循环中大量的热量损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油页岩反应炉，它的横梁和台车旋转轴中间的空腔内设置有相应的强制通风装置，可防止热膨胀对相关结构造成变形损害及对炉体运转故障，减少热循环中的热量损失，运行可靠，成本降低。

本发明采用的技术方案：一种油页岩反应炉，包括炉体、布料装置、卸料装置，其炉体为内炉墙、外炉墙和将内外炉墙连接为一体的呈放射状的多根横梁的环形结构，环形炉体的内炉墙上安装有布料装置、卸料装置，炉体上负载着数多的载料台车，每部台车通过穿过炉墙的台车旋转轴与内、外炉墙连接，每部台车由连接在旋转轴两端的曲柄滚轮及轨道引导台车卸料及复位，所述的横梁和台车旋转轴设置成内外通透的中通管状结构，横梁和台车旋转轴中间的空腔内设置有强制通风装置。

所述的强制通风装置包括通风动力装置和连接装置，连接装置连通通风动力装置和横梁空腔及台车旋转轴空腔，台车旋转轴空腔通过其两端的通气孔和台车旋转轴两端的通气风管分别与引风槽和鼓风槽连通；所述的通风动力装置为鼓风机、引风机或烟囱，强制通风装置不随旋转的环形炉体运动。

所述的烟囱的通风管在炉体密封罩处膨大为一个扁腔紧贴密封罩，或管道借用密封罩的一部分作为管壁；在横梁周围和台车旋转轴周围及内、外炉墙的受热一侧设置有由加强板和隔热层组成的隔热防护罩。

所述的加强板为多块拼接结构，每块加强板仅在中间适当部位设置一处与炉墙、横梁固定连接；加强板在横梁处制成与横梁外型相应的管状，分成两段，两段在横梁中间部位内外重叠滑动套接，加强板两端分别与覆盖内外炉墙的部分固联，加强板的固定中心设置在横梁上下，加强板与横梁之间设置有隔热层；炉墙处的加强板衬于炉墙内，上下两边包裹炉墙边缘结构主体，炉墙处的加强板分成多段，每段中间部分与炉墙结构主体固联，左右两边与相邻的加强板重叠，上下缘与炉墙结构主体接触，加强板与炉墙结构主体之间设置有隔热层。

所述的连接装置包括在内外炉墙或其中之一上设置的随炉墙运动的环形引风槽，在引风槽的开口一侧设置有与引风槽密闭或半密闭滑动连接的环形或部分环形引风槽盖，横梁中间的空腔通过横梁通风管与引风槽连通，烟囱通过烟囱通风管与设置在引风槽盖上的开口连接。

所述的连接装置包括在炉墙一侧设置开口背向炉墙，随炉墙运动并通过横梁通风管与横梁空腔连通的环形鼓风槽，在与鼓风槽相对的位置设置有送风管，管道上朝向鼓风槽设置有数多密集排列的喷嘴。

所述的台车最上层设置有篦板与篦条固联，篦条与台车旋转轴固联，台车旋转轴周围设置有隔热防护罩，加强板与旋转轴之间填充有隔热层。

所述的横梁中间的横梁空腔内设置有凸向腔内的散热板。

所述的强制通风装置设置成分散的电驱动方式，每一根横梁和台车旋转轴设置一个随环形炉体旋转的小型电动鼓风机或引风机。

所述的强制通风装置设置成集中的电驱动方式，环形炉体上设置有随环形炉体一起旋转的大型电动鼓风机或引风机及通风管道连通每一根横梁和台车旋转轴。

本发明所具有的积极有益效果：

1.对现有技术中的炉体骨架和台车转轴的防热膨胀结构进行了改进，将横梁和台车旋转轴设置成内外通透的中通管状结构，横梁和台车旋转轴中间的空腔内设置有相应的强制通风装置，防止热膨胀对相关结构造成变形损害及对炉体运转故障。

2.强制通风装置包括通风动力装置和连接装置，其中一种连接装置是：工作时通风动力装置产生的正压或负压通过烟囱通风管和引风槽传递至横梁空腔和台车旋转轴，形成横梁空腔和台车旋转轴空腔的强制通风。

3.强制通风装置的另一种连接装置是：工作时由鼓风机产生的高压气流通过送风管经喷嘴射向鼓风槽，在鼓风槽内形成一定的正压，迫使空气穿过横梁空腔和台车旋转轴空腔。

4.强制通风装置的通风动力装置可采用烟囱通风，不需要额外的动力装置，运行成本降低，运行可靠性大大提高。

5.采用横梁和台车旋转轴中的强制通风装置可以防止炉盘因受热引起的过度热膨胀，减少热循环中的热量损失。

6.结构简单，易于制作，避免了采用液体冷却在大型工程实施时存在对接缝焊接密封性和一致性要求非常高，及设备在长期大幅波动的高温运行中极易造成液体渗漏的问题；本发明适用于主要利用气体为加热媒介，物料连续通过的油页岩反应炉。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图的俯视图；

图2为图1中A-A横梁处的剖视图；

图3为图1中B-B台车旋转轴处的剖视图；

图4为图1中C-C引风机和炉墙处的剖视图；

图5为图1中D-D横梁和台车断面的局部剖视图。

具体实施方式

参见附图1所示，一种油页岩反应炉，主要包括环形炉体1、布料装置2、卸料装置3、通风装置4等零部件；其炉体1为环状结构，包括内炉墙111、外炉墙112和将内外炉墙连接为一体的呈放射状的多根横梁13，炉体1上负载着数多的载料台车12；所述的环形炉体1的内炉墙111上安装有布料装置2、卸料装置3；本发明的特殊之处在于所述的横梁13和台车12旋转轴设置成内外通透的中通管状结构，横梁13和台车12旋转轴中间的空腔内设置有相应的强制通风装置4，强制通风装置4包括通风动力装置41和连接装置42，通风动力装置41包括鼓风机、引风机或烟囱之任一种，当通风动力装置41选用烟囱411时，烟囱411的通风的动力来自环形加热炉自身散热对冷却气体的加热膨胀产生抽吸作用；环形炉体1可通过动力装置驱动下整体在环形轨道上旋转移动，强制通风装置4不随旋转的环形炉体1运动，驱动炉体运动的驱动装置和限制炉体和旋转定规装置均为现有技术，未画出。

同时参见附图2、图3所示，所述的连接装置42连通通风动力装置41和横梁空腔131或台车旋转轴空腔1211，每部台车通过穿过炉墙的旋转轴121与内、外炉墙连接，由连接在台车旋转轴121两端的曲柄滚轮122及轨道(未画出)引导台车卸料及复位。

所述的台车旋转轴121中间的空腔1211通过其两端的通气孔1212和台车旋转轴121两端的通气风管1213和1213’分别与引风槽421和鼓风槽423连通并实现强制通风。

所述的连接烟囱411的烟囱通风管4111在经过炉体密封罩15处膨大为一个面积较大的扁腔4112，并紧贴密封罩15，或管道借用密封罩15的一部分作为管壁，同时烟囱411的通风的动力来自横梁空腔131的散热对空气的加热和管腔膨胀处密封罩15对经过的空气的进一步加热，经加热膨胀的空气通过烟囱411向上运动时产生抽吸作用。为了进一步增强热膨胀防止效果，在横梁13周围和台车旋转轴121周围及内、外炉墙的受热一侧设置有由加强板141和隔热层142组成的隔热防护罩14。

所述的加强板141材质为耐冲击耐高温的板材，如耐高温的钢板或陶瓷板，隔热层142为轻质耐高温隔热材料，如陶瓷纤维，岩棉，珍珠岩或玻璃纤维；加强板141采用多块拼接结构，每块加强板141仅在中间适当部位设置一处与炉墙、横梁13固定连接，周围的游离缘在受热时自由膨胀，不同的加强板141之间设置一定的重叠；所述的加强板141在横梁13处制成与横梁13外型相应的管状，分成两段，两段在横梁13中间部位内外重叠滑动套接1411，加强板141两端可以分别与覆盖内外炉墙的部分焊接在一起，位于横梁13处的炉墙加强板141的固定中心应设置在横梁13上下，加强板141与横梁13之间隔热层142由陶瓷纤维构成，炉墙处的加强板141衬于炉墙内，上下两边包裹炉墙边缘结构主体1111，炉墙处的加强板141同样分成多段，每段中间部分与炉墙结构主体1111用铆钉或焊接固定，左右两边与相邻的加强板重叠，上下缘与炉墙结构主体1111接触但不固定，加强板141与炉墙结构主体1111之间同样充填陶瓷纤维隔热层142。

本发明的连接装置42可以有以下较佳实施例：

实施例1

所述的连接装置42包括在内外炉墙或其中之一上设置的随炉墙运动的环形引风槽421，在引风槽421的开口一侧设置有可与引风槽421密闭或半密闭滑动连接的环形或部分环形引风槽盖422，横梁13中间的空腔131通过横梁通风管1311’、1311与上述引风槽421连通，烟囱411通过烟囱通风管4111与在引风槽盖422上的开口4221连接；工作时通风动力装置41产生的正压或负压通过烟囱通风管4111和引风槽421传递至横梁空腔131和台车旋转轴121，从而形成横梁空腔131和台车旋转轴121空腔的强制通风。

实施例2

所述的连接装置42还可以采用在没有安装引风机的另一侧炉墙设置开口背向炉墙，随炉墙运动并通过横梁通风管1311’与横梁空腔131连通的环形鼓风槽423，在与鼓风槽423相对的位置设置送风管424，管道上朝向鼓风槽423设置有数多密集排列的喷嘴425，工作时由鼓风机413产生的高压气流通过送风管424经喷嘴425射向鼓风槽423，在鼓风槽内形成一定的正压，迫使空气穿过横梁空腔131和台车旋转轴121空腔。

参见附图4、图5所示，所述的台车最上层设置有篦板123与篦条124固定联接；台车旋转轴121周围同样设置隔热防护罩14，该处的加强板141被与台车旋转轴121固定联接的篦条124自然分割成多段，加强板141与旋转轴121之间同样充填陶瓷纤维隔热层142。

为进一步改善环形炉体1的横梁13的散热效果，在横梁13中间的横梁空腔131内设置有凸向腔内的散热板132。

当环形加热炉用于炉温较高时，通风动力装置41增加引风机412，引风机412虽然需要增加动力驱动，但可以提供更大的抽吸力，增强通风效能。

根据不用的应用条件，以上本发明概述及实施例所述的技术特征还可以进一步组合，从而产生新的技术方案，可去除鼓风管及鼓风槽，采用强制通风装置仍可工作。例如：

所述的强制通风装置4可以设置成分散的电驱动方式，即针对每一根横梁13和台车旋转轴121设置一个随环形炉体1旋转的小型电动鼓风机或引风机412进行强制通风，通过类似于电动列车的滑轨供电装置对旋转中的电动通风装置供电。

所述的强制通风装置4还可以设置成集中的电驱动方式，即环形炉体1上设置有随环形炉体1一起旋转的大型电动鼓风机或引风机412产生风力，通过随环形炉体1一起旋转的通风管道对每一根横梁13和台车旋转轴121强制通风，通过类似于电动列车的滑轨供电装置对旋转中的电动通风装置供电。

Claims

1.一种油页岩反应炉，包括炉体、布料装置、卸料装置，其炉体为内炉墙、外炉墙和将内外炉墙连接为一体的呈放射状的多根横梁的环形结构，环形炉体的内炉墙上安装有布料装置、卸料装置，炉体上负载着数多的载料台车，每部台车通过穿过炉墙的台车旋转轴与内、外炉墙连接，每部台车由连接在旋转轴两端的曲柄滚轮及轨道引导台车卸料及复位，所述的环形炉体通过动力装置驱动下整体在环形轨道上旋转移动；其特征在于所述的横梁（13）和台车（12）旋转轴设置成内外通透的中通管状结构，横梁（13）和台车（12）旋转轴中间的空腔内设置有强制通风装置（4）；

所述的强制通风装置（4）包括通风动力装置（41）和连接装置（42），连接装置（42）连通通风动力装置（41）和横梁空腔（131）及台车旋转轴空腔（1211），台车旋转轴空腔（1211）通过其两端的通气孔（1212）和台车旋转轴（121）两端的通气风管（1213）、（1213'）分别与引风槽（421）和鼓风槽（423）连通；所述的通风动力装置（41）为鼓风机、引风机（412）或烟囱（411），通风动力装置（41）不随旋转的环形炉体（1）运动；

所述的连接装置（42）包括在内外炉墙或其中之一上设置的随炉墙运动的环形引风槽（421），在引风槽（421）的开口一侧设置有与引风槽（421）密闭或半密闭滑动连接的环形或部分环形引风槽盖（422），横梁（13）中间的空腔（131）通过横梁通风管（1311'）、（1311）与引风槽（421）连通，烟囱（411）通过烟囱通风管（4111）与设置在引风槽盖（422）上的开口（4221）连接；

所述的连接装置（42）包括在炉墙一侧设置开口背向炉墙，随炉墙运动并通过横梁通风管（1311'）与横梁空腔（131）连通的环形鼓风槽（423），在与鼓风槽（423）相对的位置设置有送风管（424），管道上朝向鼓风槽（423）设置有数多密集排列的喷嘴（425）。

2.根据权利要求1所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的烟囱（411）的通风管（4111）在炉体密封罩（15）处膨大为一个扁腔（4112）紧贴密封罩（15），或管道借用密封罩（15）的一部分作为管壁；在横梁（13）周围和台车旋转轴（121）周围及内、外炉墙的受热一侧设置有由加强板（141）和隔热层（142）组成的隔热防护罩（14）；

3.根据权利要求2所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的加强板（141）为多块拼接结构，每块加强板（141）仅在中间适当部位设置一处与炉墙、横梁（13）固定连接；加强板（141）在横梁（13）处制成与横梁（13）外型相应的管状，分成两段，两段在横梁（13）中间部位内外重叠滑动套接（1411），加强板（141）两端分别与覆盖内外炉墙的部分固联，加强板（141）的固定中心设置在横梁（13）上下，加强板（141）与横梁（13）之间设置有隔热层（142）；炉墙处的加强板（141）衬于炉墙内，上下两边包裹炉墙边缘结构主体（1111），炉墙处的加强板（141）分成多段，每段中间部分与炉墙结构主体（1111）固联，左右两边与相邻的加强板（141）重叠，上下缘与炉墙结构主体（1111）接触，加强板（141）与炉墙结构主体（1111）之间设置有隔热层（142）；

4.根据权利要求1所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的台车（12）最上层设置有篦板（123）与篦条（124）固联，篦条（124）与台车旋转轴（121）固联，台车旋转轴（121）周围设置有隔热防护罩（14），加强板（141）与旋转轴（121）之间填充有隔热层（142）。

5.根据权利要求1所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的横梁（13）中间的横梁空腔（131）内设置有凸向腔内的散热板（132）。

6.根据权利要求1所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的强制通风装置（4）设置成分散的电驱动方式，每一根横梁（13）和台车旋转轴（121）设置一个随环形炉体（1）旋转的小型电动鼓风机或引风机（412）。

7.根据权利要求1所述的油页岩反应炉，其特征在于所述的强制通风装置（4）设置成集中的电驱动方式，环形炉体（1）上设置有随环形炉体（1）一起旋转的大型电动鼓风机或引风机（412）及通风管道连通每一根横梁（13）和台车旋转轴（121）。