CN103773400B - 旋转加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种旋转加热装置，包括：壳体，具有内腔；旋转料床，可转动地设置在壳体的内腔中并且具有下料口；支撑架，至少部分地设置在所述壳体内，从相对于所述旋转料床的回转轴更靠近所述旋转料床的周向边缘的位置支撑所述旋转料床。本发明有效地解决了现有技术中旋转加热装置的旋转料床在旋转过程中产生屈曲的问题。
Description
技术领域
本发明涉及加工设备技术领域，具体而言，涉及一种具有旋转料床的旋转加热装置。
背景技术
旋转加热装置一般用于在高温常压下对固体物料进行加工处理，例如煤的热解和干燥。驱动装置通过驱动出料管带动旋转托盘绕轴旋转，使得旋转托盘上的物料通过与热气体的直接接触干燥或热解。由于旋转托盘的重量都承托在位于轴心的出料管上，当旋转托盘上承托的物料量过重时，出料管将出现因承重过大而屈曲塌陷的情况，当屈曲严重时整个系统都会被迫停转。鉴于此，该回转炉对旋转托盘的结构及重量具有严格的限制，从而限制了该回转炉的工业放大和大范围的推广应用。
发明内容
本发明旨在提供一种旋转加热装置，以解决现有技术中旋转加热装置的旋转料床在旋转过程中产生屈曲的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种旋转加热装置，包括：壳体，具有内腔；旋转料床，设置在壳体的内腔中并且具有下料口；支撑架，至少部分地设置在所述壳体内，从相对于所述旋转料床的回转轴更靠近所述旋转料床的周向边缘的位置支撑所述旋转料床。优选地，所述支撑架与所述旋转料床的周向边缘可动接触/连接。
进一步地，支撑架包括：转动部，至少部分设置在壳体的内腔中并与旋转料床的周向边缘连接；支撑部，安装在固定平面上，支撑部用于支撑转动部。
进一步地，旋转加热装置还包括驱动装置，驱动装置通过传动机构与转动部驱动连接，驱动装置通过传动机构带动转动部并驱动旋转料床进行转动。
进一步地，支撑部包括设置在转动部下方的托辊或滚轮。
进一步地，旋转料床周向边缘固定连接有环状安装架，环状安装架与支撑架之间键连接。
进一步地，环状安装架设置有配合键，支撑架的转动部上设置有与配合键配合的配合键槽，配合键与配合键槽之间沿环状安装架的径向方向上具有间隙。
进一步地，配合键与配合键槽之间沿环状安装架的轴向方向上具有间隙。
进一步地，转动部包括完全设置在壳体内的连接部和连接在连接部与支撑部之间的中间部,连接部中填充有耐火材料。
进一步地，所述支撑架为多个均匀设置在所述旋转料床下方的托辊。
进一步地，旋转加热装置还包括限位装置，限位装置与支撑架的周向外表面抵接以限制支撑架的径向移动。
进一步地，旋转加热装置还包括落料管，落料管的第一端与旋转料床的下料口相连通、第二端设置在壳体外，落料管的回转轴线与旋转料床的回转轴线重合。
进一步地，落料管的外管壁与旋转料床的下料口的内表面之间相对滑动。
进一步地，落料管与旋转料床固定连接，旋转料床反应器还包括与落料管驱动连接的驱动装置，驱动装置通过驱动落料管带动旋转料床进行转动。
进一步地，旋转加热装置还包括环形进气装置，环形进气装置包括：环形管道；环形进气段，与壳体的内腔连通，环形管道与环形进气段连通；进气管道，与环形管道连通。
应用本发明的技术方案，旋转加热装置的支撑架从离回转轴相对较远的位置支撑和带动旋转料床，使旋转料床运行稳定，驱动也更加平稳，避免旋转料床因承重过大出现屈曲塌陷而影响系统的正常运转。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的旋转加热装置的实施例的内部结构示意图；
图2示出了图1的旋转加热装置的A处放大示意图；
图3示出了图1的旋转加热装置的连接部的结构示意图；
图4示出了图3的连接部的B处放大示意图。
图5示出了本发明的旋转加热装置的另一实施例的结构示意图；以及
图6示出了图5的旋转加热装置的C处放大示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本发明提供了一种旋转加热装置，其包括：
壳体，具有内腔；
旋转料床，设置在所述壳体的内腔中并且具有下料口；和
支撑架，至少部分地设置在所述壳体内，从相对于所述旋转料床的回转轴更靠近所述旋转料床的周向边缘的位置支撑所述旋转料床。
优选地，所述支撑架与所述旋转料床的周向边缘可动接触或连接。所述支撑架包括：转动部，至少部分设置在所述壳体的内腔中并与所述旋转料床的周向边缘连接；和支撑部，安装在固定平面上，所述支撑部用于支撑所述转动部。
如图1和图2所示，本实施例的旋转加热装置包括壳体10、旋转料床20和支撑架30，壳体10具有内腔并设置有排气口。旋转料床20设置在壳体10的内腔中，其上设置有下料口22和供热气体穿过的孔隙，入料部设置于旋转料床20的上方，入料部用于将物料传送到旋转料床20。支撑架30至少部分地设置在壳体10内，旋转料床20通过旋转料床20的周向边缘可转动地安装在支撑架30上。旋转料床20的高度由边缘向中心逐渐下降，使得落在旋转料床20边缘的物料在导流板和/或刮板的作用下逐渐从边缘移动到中心的下料口24，并通过与下料口24连通的落料管60排到壳体10外。
如图1所示，在本发明的一个示例性实施例中，支撑架30为一个竖立在旋转料床20下方的环形托架，其包括可与旋转料床20转动接触的转动部和用来支撑转动部的支撑部33。转动部包括连接部31和连接在连接部31与支撑部33之间的中间部32。优选地，连接部31设置在壳体10的内腔中并与旋转料床20的周向边缘或靠近周向边缘的部分滑动或滚动接触，中间部32的第一端与连接部31连接并带动连接部31转动，第二端与支撑部33连接。支撑部33不可动地安装在固定平面上，以支撑其上方的转动部。旋转加热装置还包括驱动装置40，驱动装置40通过传动机构41与转动部驱动连接。例如，驱动装置40通过传动机构41带动中间部32转动，中间部32再带动连接部31转动，而连接部31则通过摩擦力或连接件带动旋转料床20回转。由于连接部31设置在高温的壳体10中，连接部31中填充有耐火材料使连接部31在壳体10的内腔中100摄氏度以上的温度环境下可以有效的工作。更具体地，在一个实施例中，连接部31与旋转料床20接触的表面浇筑耐火材料，耐火材料下面为隔热纤维，最下层是承重钢结构，以将高温隔离在钢结构之外，减少了高温对支承钢结构的影响，从而得以保证传动精度，提高承载能力。
本实施例中进一步优选地，支撑部33包括设置在中间部32下方的托辊或滚轮。旋转料床20周向边缘固定连接有环状安装架21。优选地，环状安装架21与连接部31之间键连接。如图2至图4所示，环状安装架21设置有配合键22，连接部31上设置有配合键槽23，配合键22安装在配合键槽23中，配合键22与配合键槽23之间沿环状安装架的径向方向上具有间隙。具体参见图3和图4，键槽23沿连接部31的径向方向延伸设置并且均匀分布在连接部31上，这样通过环状安装架21与连接部31键连接的配合，可以允许与环状安装架21固定连接的旋转料床20在旋转料床20的径向方向上出现一定的偏移量，以消除来自旋转料床20的径向膨胀引发的热应力。
在本实施例中，上述的环状安装架21包括相对设置的第一环形板和第二环形板，第一环形板和第二环形板直接通过纵向延伸的竖梁焊接在一起。需要说明的是，在其他未示出的实施例中，环状安装架21与连接部31之间键连接，而配合键设置在连接部31上，配合键槽设置在环状安装架21上，技术效果与上述实施例基本相同，此处不再赘述。
进一步优选地，配合键22与配合键槽23之间沿环状安装架21的轴向方向上具有间隙。配合键22可以在配合键槽23中沿纵向方向上可以有一定的位移，这样可以允许旋转料床20在旋转料床20的轴向方向上出现一定的偏移量。旋转加热装置还包括限位装置50，限位装置50与支撑架30的周向外表面抵接以限制支撑架30的径向移动，保证旋转料床20沿回转轴的同轴度。
如本领域技术人员的常规知识可知，旋转料床20的边缘上可不设置环状安装架21，只需要使旋转料床20的底面留出具有一定宽度的平面即可，而旋转料床20与支撑架30之间也可不设置连接件，依靠旋转料床20与支撑架30之间的摩擦力即可使旋转料床20随支撑架30的转动而转动。当然，为提高旋转料床20转动时的平稳性和操作性，旋转料床20可通过例如键槽、托辊、滚轮、滑轨等连接件与支撑架30可动接触，并在支撑架30的带动下作回转运动。
当然，本发明的支撑架也不限于上述的托架式。如图5和图6所示，依据本发明另一个实施例的支撑架为多个均布在旋转料床20，优选为其周向边缘下方的托辊80。采用托辊支撑旋转料床20可以实现单个托辊的在线更换，再者，托辊支承面环形直径较大，有利于设备稳定运行。如图6所示，每一个托辊80包括安装在一个固定面上的固定部81和相对固定部81可转动的回转部82。这些托辊80的回转部82共同构成支撑架的转动部，固定部81则共同构成支撑架的支撑部，以将支撑架安装在旋转料床20的下方，同时支撑和带动旋转料床的转动。优选地，所述固定面是壳体10侧壁的外表面。回转部82的内侧端位于壳体10的内部，与旋转料床20的周向边缘相接触，其外侧端延伸至壳体10外。固定部81固定连接在壳体10的外表面上，固定部81设置有容纳槽，回转部82可转动地设置在容纳槽中。优选地，回转部82与固定部81同轴设置，使得回转部82可以在固定部81中进行转动。优选地，固定部81的容纳槽和回转部82之间安装有用于密封的轴承87。固定部81上设置有与冷却腔83连通的冷媒入口84和冷媒出口85，冷媒入口84与冷却腔83之间通过管路进行连通。回转部82的外侧端上设有用于避免冷却腔83中的介质泄露的密封件86。优选地，在冷却腔83中通入的冷媒介质为水，也可以根据需要选用油或者空气，在托辊80与壳体10之间的连接处设置有密封装置对壳体10进行密封，托辊80与旋转料床20之间还设置有弹性件，使得旋转料床20在回转时可在径向或轴向上膨胀一定量，一般弹性件为耐热材料制成的弹簧。
在上述实施例中，驱动装置40可以通过传动机构41与落料管60驱动连接，落料管60与旋转料床20固定连接，驱动装置40通过带动落料管60驱动旋转料床20转动。本实施例中，旋转料床20是通过落料管60带动后进行转动的。如本领域一般技术人员所能理解的，驱动装置40也可以通过传动机构带动回转部82转动，进而通过回转部82驱动旋转料床20转动，落料管60的外管壁与旋转料床20下料口的内表面可动接触或自由悬挂在旋转料床20下方，落料管60不随旋转料床20的转动而转动。
任选地，如图1所示，本发明一个实施例的旋转加热装置还包括环形进气装置70，环形进气装置70包括环形管道71环形进气段72和进气管道73，环形进气段72与壳体10的内腔连通，环形管道71与环形进气段72连通，进气管道73与环形管道71连通。
由以上说明可以了解，在为旋转料床20提供边缘/周向支撑后，可以选择保留中心支撑或靠近中心位置的支撑，相应地，驱动位置和方式也更为灵活，可根据实际工作环境和要求，选择周边驱动或中心驱动。如本领域技术人员所能了解的，本发明无意对驱动装置以及相配套的传动装置做任何限制，任何可驱动旋转料床20沿轴向回转的装置均可采用，例如常见的销齿传动、链条传动、液压驱动等。
本发明旋转加热装置适用于热解或干燥碳质材料，碳质材料在加热介质的作用下去除水分和/或发生热解反应，通过调整旋转料床20的转速可精确控制干燥或热解时间，干燥后的物料和/或热解产物通过相应的出料口和/或出气口排出加热炉。优选地，当选用热气体作为加热介质时，为增加热载体气体的分布均匀性，设计了环形进气装置70。热气体通过管道73进入进气环形管道71中进行缓冲和稳定后，通过环形进气段72穿过壳体10下部开设的环状布气槽进入旋转料床20的进气孔隙。通过环状进气，实现气体流量的精确控制，达到热气体的温度均匀性和流动均匀性，期间，物料与经环形进气段71进入的热气体实现充分接触进行热交换，实现物料与上述热气体的均匀反应。
旋转料床在周向支撑力的作用下，稳定性、可操作性以及抗倾覆能力都得到了提高，经试验证明，本实施例的旋转加热装置可放大至日处理量3500吨/天的褐煤热解炉，入料粒径为2-60mm，热解炉内温度控制在500-650℃，入料密度600-710kg/m3，煤在旋转料床上的停留时间为15-70min。优选地，旋转料床高度为280-460mm，外径为22m，落料管内径为1.5-3.5m，旋转料床的旋转速度在0.05-0.35r/min之间。热解所得半焦收率66.47重量％，焦油收率7.8重量％，基本与小规模褐煤热解收率持平。由此可知，回转炉能够直接应用于工业化规模的干燥和热解，解决了长期以来新能源开发和应用技术领域，例如褐煤、生物质提质的技术瓶颈，有利于新能源和清洁能源技术的推广和应用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种旋转加热装置，其特征在于，包括：
壳体，具有内腔；
旋转料床，可转动地设置在所述壳体的内腔中并且具有下料口；和
支撑架，至少部分地设置在所述壳体内，从相对于所述旋转料床的回转轴更靠近所述旋转料床的周向边缘的位置支撑所述旋转料床，
所述支撑架与所述旋转料床的周向边缘可动地接触或连接，
所述旋转料床周向边缘固定连接有环状安装架，所述环状安装架与所述支撑架之间键连接。
2.根据权利要求1所述的旋转加热装置，其特征在于，所述支撑架包括：
转动部，至少部分设置在所述壳体的内腔中并与所述旋转料床的周向边缘连接；和
支撑部，安装在固定平面上，所述支撑部用于支撑所述转动部。
3.根据权利要求2所述的旋转加热装置，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置通过传动机构与所述转动部连接，所述驱动装置通过所述传动机构带动所述转动部并驱动所述旋转料床进行转动。
4.根据权利要求2所述的旋转加热装置，其特征在于，所述支撑部包括设置在所述转动部下方的托辊或滚轮。
5.根据权利要求1所述的旋转加热装置，其特征在于，所述环状安装架设置有配合键，所述支撑架上设置有与所述配合键配合的配合键槽，所述配合键与所述配合键槽之间沿所述环状安装架的径向方向上具有间隙。
6.根据权利要求5所述的旋转加热装置，其特征在于，所述配合键与所述配合键槽之间沿所述环状安装架的轴向方向上具有间隙。
7.根据权利要求2所述的旋转加热装置，其特征在于，所述转动部包括完全设置在所述壳体内的连接部和连接在所述连接部与所述支撑部之间的中间部,所述连接部中填充有耐火材料。
8.根据权利要求1所述的旋转加热装置，其特征在于，所述支撑架为多个均匀设置在所述旋转料床下方的托辊。
9.根据权利要求1所述的旋转加热装置，其特征在于，还包括限位装置，所述限位装置与所述支撑架的周向外表面抵接以限制所述支撑架的径向移动。
10.根据权利要求2所述的旋转加热装置，其特征在于，还包括落料管，所述落料管的第一端与所述旋转料床的下料口相连通、第二端设置在所述壳体外，所述落料管的回转轴线与所述旋转料床的回转轴线重合。
11.根据权利要求10所述的旋转加热装置，其特征在于，所述落料管的外管壁与所述旋转料床的下料口的内表面之间相对滑动。
12.根据权利要求10所述的旋转加热装置，其特征在于，所述落料管与所述旋转料床固定连接，所述旋转加热装置还包括与所述落料管驱动连接的驱动装置，所述驱动装置通过驱动所述落料管带动所述旋转料床进行转动。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的旋转加热装置，其特征在于，还包括环形进气装置，所述环形进气装置包括：
环形管道；
环形进气段，与所述壳体的内腔连通，所述环形管道与所述环形进气段连通；
进气管道，与所述环形管道连通。
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