CN105444178A - 杂物无害热解炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种杂物无害热解炉，其特点是：主体是筒状炉体(1)，炉体(1)的两端与支架(8)为转动密封连接，炉体(1)的一端为进料口(7)，另一端接入另一高温热源的排热管(18)，炉体(1)内部被多片隔板(2)分为多个热解腔(4)，除进料口(7)处的热解腔(4)以外的其他热解腔(4)内均设有传料管(3)，传料管(3)呈弯曲状，一端为戳料口(24)，另一端为放料口(25)，戳料口(24)在贴近炉体(1)内壁处插过隔板(2)，进入前一个热解腔(4)内，在炉体(1)的后端设有收集管(20)，收集管(20)伸出炉体(1)外面分别接颗粒箱(19)和燃气箱(12)。其有益效果是：热解炉在转动中通过外部热源对物料进行热解，物料依次通过各个热解腔，反复搅拌，受热均匀，气化充分，产气量大，燃气和残留物分别收集，几乎没有排放，既可利用热能，又不会污染环境，可望成为处理秸秆或垃圾等杂物的优选设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保节能设备，即一种杂物无害热解炉，特别是指能够以农作物秸秆或垃圾为燃料的炉具。
背景技术
农作物秸秆以及生活垃圾等杂物，多采用焚烧的方式进行处理。可是，由于秸秆和垃圾的燃点都比较低，一般为300—500℃，而其中的许多有害成分的分解点比较高，如生活垃圾焚烧排放的烟气中含有SO2、HCl、HF、Hg、Pb、Cd、NOx、二恶英和重金属等多种有害有毒物质，其分解温度高达800℃以上，如果采用简单的焚烧方法，焚烧过程中多种有害成分不能充分燃烧分解，则会造成严重的二次污染。据有关资料表明，大气环境中的二恶英90％来源于城市和工业垃圾焚烧。含铅汽油、煤、橡胶、防腐处理过的木材以及石油产品、各种废弃物，特别是医疗废弃物以及日常生活所用的胶袋、聚氯乙烯软胶等含氯垃圾，焚烧温度低于800℃则不完全燃烧，容易生成二恶英。燃烧后形成的氯苯也是二恶英合成的前体。特别是燃烧温度在400℃左右时极易产生二恶英。此外，秸秆或垃圾当中的成分复杂，燃点高低不一，低燃点物质烧完时，高燃点的物质没有燃尽或正在热解，也是有害物质形成并造成污染的重要原因。为了提高垃圾焚烧的温度，人们多在焚烧过程中添加煤、油等高温助燃燃料，由此大幅增加了处理成本，难以普及应用。研究表明，如果把秸秆或垃圾进行热解气化，形成可燃气体，再用于燃烧即可以达到较高的温度，可以防止有害物质的挥发。可是，现有的热解气化炉具都采用缺氧燃烧法制取可燃气体，即将燃料放入炉内点燃，通过控制氧气进入使燃料在缺氧条件下缓慢燃烧而形成可燃气体。而缺氧和燃烧显然是对立的，难以控制，物料的自燃和裂解状况很不均匀，有的过燃成为灰烬，有的未燃成为生料，原料浪费，产气量低，且不能彻底解决有害物质的排放问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够以秸秆或垃圾为气化原料，物料受热均匀，气化充分，产气量高，有害物质不能排出的杂物无害热解炉。
上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种杂物无害热解炉，其特点是：所述杂物无害热解炉的主体是筒状炉体，炉体的两端与支架为转动密封连接，可在动力机带动下转动，炉体的外端设有进料口，炉体一端接入另一高温热源的排热管，炉体内部被多片隔板分为多个热解腔，除进料口处的热解腔以外的其他热解腔内均设有传料管，传料管呈弯曲状，一端为戳料口，另一端为放料口，戳料口在贴近炉体内壁处插过隔板，进入前一个热解腔内，在炉体的后端设有收集管，收集管伸出炉体外面分别接颗粒箱和燃气箱。
所述的另一高温热源为直燃炉，直燃炉一侧设有燃料斗，另一侧设有排热管，直燃炉的排热管进入热解炉，直燃炉的外面设有风机，风机的送风管插入直燃炉内，燃料斗下面的送料管通入送风管，风机的进风口接有热风管，热风管的另一端插入直燃炉内。
所述炉体是可绕平置轴线转动的回转炉，回转炉两端设有转接盘，两端的转接盘分别与一个固定的定接盘转动密封连接，定接盘分别与炉体两侧的设备相连接，回转炉外围设有回转齿轮，回转齿轮与动力机带动的主动齿轮相传动。
所述排热管沿炉体的中心线穿过各个隔板进入各个热解腔，在各热解腔内均设有排热口。
所述排热管插过热解腔后与另一段排热管转动连接，另一段排热管穿过炉体，在炉体外面形成盘绕管，盘绕一段距离后再穿入炉体，进入热解腔。
所述排热管插入热解腔后与另一段排热管转动连接，另一段排热管穿过炉体，与炉体外面的夹层相通。
所述炉体的前端设有预热管，预热管一端插入热解腔或接夹层，另一端接入燃料仓。
本发明的有益效果是：热解炉在转动中通过外部热源对物料进行热解，物料依次通过各个热解腔，反复搅拌，受热均匀，气化充分，产气量大，燃气和残留物分别收集，几乎没有排放，既可利用热能，又不会污染环境，可望成为处理秸秆或垃圾等杂物的优选设备。
附图说明
图1是第一种实施例的主视图；
图2是第一种实施例的炉体两端的转动密封结构放大剖面图；
图3是第一种实施例的炉体A—A断面图；
图4—图7是第一种实施例的部件传料管四种工作状态示意图；
图8是第二种实施例的部件传料管的装配主视图；
图9是第三种实施例的主视图；
图10是第三种实施例的部件炉体的主视图；
图11是第四种实施例的主视图。
图中可见：炉体1，隔板2，传料管3，热解腔4，转接盘5，定接盘6，进料口7，支架8，电机9，主动齿轮10，回转齿轮11，燃气箱12，直燃炉13，风机14，送风管15，燃料斗16，热风管17，排热管18，颗粒箱19，收集管20，排热口21，填料22，搅龙23，戳料口24，放料口25，盘绕管26，预热管27，燃料仓28，夹层29。
具体实施方式
第一种实施例：图1介绍一种杂物无害热解炉，其主体是一个筒状平置的炉体1，炉体1的两端与支架为转动密封连接，可在动力机带动下转动。炉体与支架转动密封的方式有多种，图2例举了一种：炉体1两端设有转接盘5，两端的转接盘5分别与一个固定的定接盘6转动连接，定接盘6分别与炉体两侧的设备相连接，转接盘可以是夹板状法兰盘，夹板之间夹有填料22，填料22与定接盘6转动配合，即可达到密封转动的目的。炉体1的转动方式也有多种，图中例举了一种，结合图3可见：炉体1的外围设有回转齿轮11，回转齿轮11与动力机带动的主动齿轮10相传动。这里例举的动力机是电机9，当然可以用其他动力机包括人力、畜力带动。
图中可见：炉体1的前端为进料口7，进料口7下面设有搅龙23。炉体1后端接入另一高温热源的排热管18。在炉体1的后端设有收集管20，收集管20伸出炉体外面分别接燃气箱12和颗粒箱19。炉体1内部被多片隔板2分为多个热解腔4，除前端进料口7处的热解腔4以外，后面的热解腔4内均设有传料管3，结合图3图4可见：传料管3呈弯曲状，一端为戳料口24，另一端为放料口25，戳料口24在贴近炉体1内壁处插过隔板2，进入前一个热解腔4内。图4—图7分别表示了传料管3的工作过程，当戳料口24处于最下方如图4所示，物料收入戳料口24内，进一步转动如图5所示，物料滑入传料管3里面，戳料口24处已经没有物料，再转动戳料口如图6所示，回到了图4的收料状态，进一步转动如图7所示，其位置和图5一样，但放料口25把管内的大部分物料吐出。由于戳料口24和放料口25分别在两个热解腔4内，就可以把物料从一个热解腔4转移到相邻的热解腔4。由于传料管3是弯曲的，里面总存有部分物料，封堵了管路，即可防止两个热解腔4内的气体不能快速的流通，既限制了氧气的进入，也使相邻的热解腔4保持一定的温差。一般来说，后面的热解腔4距离热源较近，温度较高，而炉体进料口7一侧的热解腔温度相对较低，物料受热温度逐步提高，热量转换成燃气和颗粒从收集管分别排往燃气箱和颗粒箱，热量损失极小。
这里所用的热源可以有多种，图中例举了一种直燃炉13，直燃炉13一侧设有燃料斗16，另一侧设有排热管18，直燃炉13的排热管18进入热解炉，沿炉体的中心线穿过各个隔板进入各个热解腔4，在各热解腔4内均设有排热口21。直燃炉13的外面设有风机14，风机14的送风管15插入直燃炉13内，燃料斗16下面的送料管通入送风管15，风机14的进风口接有热风管17，热风管17的另一端插入直燃炉13内。由于直燃炉13的助燃风主要是炉内的热风，温度很高，对炉内炉内的温度影响极小，加之燃料不断的燃烧，炉内温度不断积累，可以达到很高的温度。使用时，可以先把物料按轻重分开，把轻料用于直燃炉13，而把重料用于热解炉。实验证明，采用秸秆的毛叶或垃圾中的纸片、塑料等燃点较低的轻料为燃料，直燃炉13内的炉温在10分钟内能够达到800—1100℃，有害物质的分解比较充分。所喷出的900℃以上的热气进入热解炉，使燃点较高的重料得到充分的裂解，成为可燃气体可固体颗粒，经收集管20排出。固体颗粒靠重力进入颗粒箱19，其成分多为可利用的金属。可燃气体可直接燃烧，也可经过冷却成为液化气，是良好的燃料。
第二种实施例：如图8所示，炉体1内的传料管3的形状和安装方式和第一种实施例有所不同，整个管绕炉体轴线弯曲，但其结构原理却是一样的，都要求一端的戳料口24能够收入物料，另一端的放料口能够放出物料，而在放出物料的时候，管内还要保存一定量的物料，物料的存量以能够封堵管路，防止空气流通为宜。放料口上可加设控量开关，在物料达到一定重量时才能开启。此例说明传料管3的形式可以是多种多样的。
第三种实施例：如图9所示，这种热解炉和第一种实施例的结构基本相同，不同的是：直燃炉13的排热管18可在炉体1外面盘绕。结合图10可见：排热管18插过两个热解腔后与另一段排热管转动连接，另一段排热管弯折穿过炉体1，形成在炉体1外面的盘绕管26，盘绕一个热解腔的距离再穿入炉体内，进入下一个热解腔。盘绕在炉体1外面的盘绕管26可以加热炉体1，使里面的物料在炉体1内壁上热炒，其加热效果更加均匀，为物料的充分热解提供了更好的条件。当然，盘绕管26可以盘绕炉体1的更大面积。
图中还可见到：炉体1的前端设有预热管27，预热管27一端插入热解腔4，另一端接入另一端接入燃料仓28。其作用是用炉体内的余热对原料进行预热，使原料在进入炉体之前就有了较高的温度，既可节约热量，又可提高热解的效果。
第四种实施例：如图11所示，炉体1的外面设有夹层29，排热管18插过部分热解腔4后与另一段排热管转动连接，另一段排热管穿过炉体1，与炉体1外面的夹层29相通。夹层29进入热气即可加热炉体1，使里面的物料在炉体1内壁上热炒，其加热效果更加均匀，为物料的充分热解提供了更好的条件。
夹层29的另一端可以与炉体1内相通，夹层29内的热气可以进入炉体1，炉体1的前端设有预热管27，预热管27另一端接入燃料仓28，对燃料进行预热。
当然，夹层29也可以覆盖整个炉体或覆盖后段炉体1，最后直接与预热管27相接，通入燃料仓28，对燃料进行预热。
Claims (7)
1.一种杂物无害热解炉，特别是指能够以农作物秸秆或垃圾为燃料的炉具，其特征在于：所述杂物无害热解炉的主体是筒状炉体(1)，炉体(1)的两端与支架(8)为转动密封连接，可在动力机带动下转动，炉体(1)的外端设有进料口(7)，炉体(1)一端接入另一高温热源的排热管(18)，炉体(1)内部被多片隔板(2)分为多个热解腔(4)，除进料口(7)处的热解腔(4)以外的其他热解腔(4)内均设有传料管(3)，传料管(3)呈弯曲状，一端为戳料口(24)，另一端为放料口(25)，戳料口(24)在贴近炉体(1)内壁处插过隔板(2)，进入前一个热解腔(4)内，在炉体(1)的后端设有收集管(20)，收集管(20)伸出炉体(1)外面分别接颗粒箱(19)和燃气箱(12)。
2.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述的另一高温热源为直燃炉(13)，直燃炉(13)一侧设有燃料斗(16)，另一侧设有排热管(18)，直燃炉(13)的排热管(18)进入热解炉(4)，直燃炉(13)的外面设有风机(14)，风机(14)的送风管(15)插入直燃炉内(13)，燃料斗(16)下面的送料管通入送风管(15)，风机(14)的进风口接有热风管(17)，热风管(17)的另一端插入直燃炉(13)内。
3.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述炉体(1)是可绕平置轴线转动的回转炉，回转炉两端设有转接盘(5)，两端的转接盘(5)分别与一个固定的定接盘(6)转动密封连接，定接盘(6)分别与炉体(1)两侧的设备相连接，回转炉外围设有回转齿轮(11)，回转齿轮(11)与动力机带动的主动齿轮(10)相传动。
4.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述排热管(18)沿炉体(1)的中心线穿过各个隔板(2)进入各个热解腔(4)，在各热解腔(4)内均设有排热口(21)。
5.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述排热管(18)插过热解腔(4)后与另一段排热管(4)转动连接，另一段排热管(4)穿过炉体(1)，在炉体(1)外面形成盘绕管(26)，盘绕一段距离后再穿入炉体(1)，进入热解腔(4)。
6.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述排热管(18)插入热解腔(4)后与另一段排热管(18)转动连接，另一段排热管(18)穿过炉体(1)，与炉体(1)外面的夹层(29)相通。
7.根据权利要求1所述的杂物无害热解炉，其特征在于：所述炉体(1)的前端设有预热管(27)，预热管(27)一端插入热解腔(4)或接夹层(29)，另一端接入燃料仓(28)。
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