CN106705655A - 一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置，包括：进料端1、回转滚筒2、出料端3、拉紧装置11、进料端密封12、耐热钢丝绳13、进料端移动装置14、进料端滚带21、滚筒齿轮带22、出料端滚带23、进料端端轴承24、转动动力装置25、出料端轴承26、出料端密封27、出气口31、烧嘴32、出料端移动装置33、辐射管34，该装置结构简单、操作方便，极大程度地降低了投资成本和运行维护成本，同时，回转炉应用于有机固废的热解，能使固废受热均匀，保证热解充分，提高热解效率；辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率。

Description

一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置

技术领域

本发明属于垃圾热解处理领域，具体涉及一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置。

背景技术

回转窑广泛应用于建材、冶金、化工、环保等行业中，使用回转滚筒设备对固体物料进行机械、物理或化学处理，被加热物料能在炉膛内较为充分均匀地受热，按加热方式回转窑可分为直接加热和间接加热。同时，火焰辐射管加热技术是燃料在辐射管内部燃烧，通过烟气将热量传递给辐射管，由辐射管以辐射的方式将热量传递给被加热物料。该加热技术不易对加热空间的气氛造成影响，在一定程度上可以替代电加热，并在多个项目中取得应用，运行效果良好。

现有技术中，名称为“废轮胎回转窑热解特性及应用研究”的论文，公开了一种回转窑热解炉，在回转窑加热段的砌筑炉墙，在回转窑体的下方布置燃烧器，回转窑体的外壳布置环状肋，通过炉膛内的烟气加热回转窑体外受热面，进而达到回转窑体内部物料可在无氧或缺氧条件下发生热解反应的目的。但该回转窑中，燃烧器燃烧后的高温烟气在炉膛内通过对流和辐射将热量传递给回转窑体外受热面，回转窑体外受热面通过导热，将热量传递给回转窑内壁，回转窑内壁通过导热和辐射方式将热量传递给物料，采用多级间接传热方式，降低传热效率；同时，为了强化换热增大换热面积，在回转窑体外壁布置环状肋，增大烟气阻力，易产生积灰，增大传热热阻，反而对传热不利；此外，在回转窑体加热段外周砌筑炉墙，给后期运行清灰作业造成极大不便，增加了投资成本。因此，如何设计一种热量传递效率高、固废受热均匀热解充分且结构简单成本低的回转窑热解炉的加热装置成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，设计并开发出一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置，将回转炉应用于有机固废的热解，并将辐射管燃烧器应用于回转窑热解炉中，采用耐热钢丝绳和电动葫芦作为辐射管的牵引固定装置，保证热解充分，提高热解效率，采用辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率，解决了现有回转热解炉加热效率低、运行维护困难、体积庞大、投资成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置。根据本发明的实施例，包括：进料端（1）、回转滚筒（2）、出料端（3）、拉紧装置（11）、进料端密封（12）、耐热钢丝绳（13）、进料端移动装置（14）、进料端滚带（21）、滚筒齿轮带（22）、出料端滚带（23）、进料端端轴承（24）、转动动力装置（25）、出料端轴承（26）、出料端密封（27）、出气口（31）、烧嘴（32）、出料端移动装置（33）和辐射管（34），其中：所述进料端密封（12）位于圆筒形进料端（1）与回转滚筒（2）之间，并将两者固定连接，所述出料端密封（27）位于回转滚筒（2）与圆筒形出料端（3）之间，并将两者固定连接；所述进料端移动装置（14）位于与进料端下方，使进料端（1）安装在进料端移动装置（14）上，用于移动所述进料端，拉紧装置（11）安装在所述进料端（1）上部；所述进料端滚带（21）、滚筒齿轮带（22）和出料端滚带（23）固定在回转滚筒（2）的外壁上，在所述回转滚筒的下方，与所述进料端滚带（21）对应的位置设有进料端轴承（24）、与所述出料端滚带（23）对应的位置设有出料端轴承（26），在所述进料端轴承（24）和出料端轴承（26）之间设有所述转动动力装置（25），所述转动动力装置与所述滚筒齿轮带连接；出料端移动装置（33）位于与出料端下方，使出料端（3）安装在出料端移动装置（33）上，用于移动所述出料端，出气口（31）固定在所述出料端（3）的上部，所述烧嘴（32）固定安装在所述出料端（3）的侧壁上；所述辐射管（34）位于所述回转滚筒（2）和出料端（3）的内腔中，并沿水平方向延伸，所述辐射管的一端与安装有所述烧嘴的侧壁固定连接，并与所述烧嘴的位置相对应，另一端连接所述耐热钢丝绳（13），所述耐热钢丝绳的另一端与所述拉紧装置（11）连接，用于对所述辐射管进行牵引。

发明人发现，根据本发明实施例的辐射管式回转加热装置，结构简单、操作方便，极大程度地降低了投资成本和运行维护成本，同时，回转炉应用于有机固废的热解，能使固废受热均匀，保证热解充分，提高热解效率；辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率。

根据本发明的实施例，所述拉紧装置为电动葫芦。

根据本发明的实施例，进料端滚带、滚筒齿轮带和出料端滚带焊接在回转滚筒的外壁上。

根据本发明的实施例，所述出气口焊接在所述出料端的上部；所述烧嘴通过螺栓连接安装在所述出料端的侧壁上。

根据本发明的实施例，所述进料端移动装置和出料端移动装置都具有自锁装置。

根据本发明的实施例，所述回转滚筒为变径结构，以保证物料顺利向前输送。

根据本发明的实施例，所述变径结构为沿进料端到出料端的方向，回转滚筒的直径逐渐变大。

根据本发明的实施例，所述出料端的下部设有出料口。

根据本发明的实施例，在所述回转滚筒的长度方向上，将回转滚筒分为多个段，并分别控制各个段的温度。

根据本发明的实施例，根据热解能力，设计所述回转滚筒的最大直径和最小直径以及回转滚筒的转速。

本发明的有益效果在于：

1）回转炉应用于有机固废的热解，能使固废受热均匀，保证热解充分，提高热解效率。

2）采用辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率。

3）采用辐射管燃烧器加热，燃料和助燃气体在辐射管内部反应，热量通过辐射管传递给炉膛空间，反应产生的烟气通过辐射管另一端排放出炉膛。烟气不与炉膛直接接触，故不会对热解产生的油气造成污染，保证了热解油气的质量。

4）设备结构设计合理、紧凑、简单，节约投资成本和运行维护成本。

附图说明

图1为本发明有机固废热解用辐射管式回转加热装置的整体结构图。

其中，进料端1、回转滚筒2、出料端3、拉紧装置11、进料端密封12、耐热钢丝绳13、进料端移动装置14、进料端滚带21、滚筒齿轮带22、出料端滚带23、进料端端轴承24、转动动力装置25、出料端轴承26、出料端密封27、出气口31、烧嘴32、出料端移动装置33、辐射管34。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置，图1为该有机固废热解用辐射管式回转加热装置的整体结构图，如图1所示，包括：进料端1、回转滚筒2、出料端3、拉紧装置11、进料端密封12、耐热钢丝绳13、进料端移动装置14、进料端滚带21、滚筒齿轮带22、出料端滚带23、进料端端轴承24、转动动力装置25、出料端轴承26、出料端密封27、出气口31、烧嘴32、出料端移动装置33、辐射管34。具体结构如图1所示，所述进料端密封12位于圆筒形进料端1与回转滚筒2之间，并将两者固定连接，所述出料端密封27位于回转滚筒2与圆筒形出料端3之间，并将两者固定连接，从而形成回转炉的主体结构。由此，将回转炉应用于有机固废的热解，能使固废受热均匀，保证热解充分，提高热解效率。

根据本发明的具体实施例，所述进料端的结构中：所述进料端移动装置14位于与进料端下方，使进料端1安装在进料端移动装置14上，用于移动所述进料端，以便于设备的维护。拉紧装置11安装在所述进料端1上部，所述拉紧装置的类型不受特别限制，在本发明的一些实施例中，所述拉紧装置为电动葫芦。由此，可提供对辐射管的稳定牵引即可。

根据本发明的具体实施例，所述回转滚筒的结构中：所述进料端滚带21、滚筒齿轮带22和出料端滚带23固定在回转滚筒2的外壁上，其固定方式不受特别限制，在本发明的一些实施例中，进料端滚带、滚筒齿轮带和出料端滚带焊接在回转滚筒的外壁上。在所述回转滚筒的下方，与所述进料端滚带21对应的位置设有进料端轴承24、与所述出料端滚带23对应的位置设有出料端轴承26，在所述进料端轴承24和出料端轴承26之间设有所述转动动力装置25，所述转动动力装置与所述滚筒齿轮带连接，由此，通过转动动力装置驱动所述回转滚筒按一定的速度旋转，从而带动其内部的有机固废转动。

根据本发明的具体实施例，所述进料端的结构中：出料端移动装置33位于与出料端下方，使出料端3安装在出料端移动装置33上，用于移动所述出料端，以便于设备的维护。出气口31固定在所述出料端3的上部，用于排出热解气，与出气口对应的出料端的下部设有出料口，将热解固渣排出。所述烧嘴32固定安装在所述出料端3的侧壁上，优选的，设置于所述出料端的右侧末端的外壁上。出气口和烧嘴的固定方式不受特别限制，在本发明的一些实施例中，所述出气口焊接在所述出料端的上部；所述烧嘴通过螺栓连接安装在所述出料端的侧壁上。

根据本发明的具体实施例，所述辐射管34位于所述回转滚筒2和出料端3的内腔中，并沿水平方向延伸，所述辐射管的一端与安装有所述烧嘴的侧壁固定连接，并与所述烧嘴的位置相对应，使得烧嘴与辐射管相连接并燃烧。由此，将辐射管烧嘴应用在安装在回转炉出口端，辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，从而将辐射管加热方式应用于回转炉的加热，由于辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率，保证加热效率和炉内气氛。此外，由于采用辐射管燃烧器加热，燃料和助燃气体在辐射管内部反应，热量通过辐射管传递给炉膛空间，反应产生的烟气通过辐射管另一端排放出炉膛。烟气不与炉膛直接接触，故不会对热解产生的油气造成污染，保证了热解油气的质量。

根据本发明的具体实施例，为了固定和牵引辐射管，辐射管的另一端连接耐热钢丝绳13，所述耐热钢丝绳的另一端与所述拉紧装置11连接，实现对所述辐射管进行牵引。由此，采用了耐热钢丝绳和电动葫芦作为牵引装置，并对辐射管起到固定的作用。

根据本发明的具体实施例，进料端移动装置和出料端移动装置的结构和类型不受特别限制，在本发明的一些实施例中，所述进料端移动装置和出料端移动装置都具有自锁装置，以防止在固定的状态发生移动。

根据本发明的具体实施例，回转滚筒的外形不受特别限制，在本发明的一些实施例中，所述回转滚筒为变径结构，沿进料端到出料端的方向，回转滚筒的直径逐渐变大，从而保证物料顺利向前输送。而且，根据热解能力，设计所述回转滚筒的最大直径和最小直径以及回转滚筒的转速。此外，可以在所述回转滚筒的长度方向上，将回转滚筒分为多个段，并分别控制各个段的温度，以实现不同温度的热解。

实施例一：

在安装时，将进料端滚带、滚筒齿轮带和出料端滚带焊接在回转滚筒上，进料端轴承和出料端轴承定位后，将所述回转滚筒吊装在进料端轴承和出料端轴承上部，找正后安装传动动力装置。出料端安装在带有自锁装置的出料端移动装置上，出气口焊接在所述出料端，烧嘴通过螺栓连接安装在所述出料端，辐射管找正后用螺栓固定在所述出料端，耐热钢丝绳一端与所述辐射管连接，移动出料端移动装置，就位后，开启自锁装置，固定出料端。所述耐热钢丝绳另一端与电动葫芦连接，进料端安装在进料端移动装置上，电动葫芦安装在所述进料端上部，移动进料端移动装置，就位后，开启自锁装置，固定所述进料端启动所述电动葫芦，使耐热钢丝绳处于拉紧状态，但不应过紧。定位后，使用所述进料端密封连接进料端和回转滚筒，使用出料端密封连接回转滚筒和出料端。

工作时，开启转动动力装置，使回转滚筒转动，可设置回转滚筒转速为3rpm，通过控制燃烧器，将炉膛温度控制在指定温度如750℃，经过保温30mins后，通过给料机向进料端的进料口给料，两小时后，开启与出气口连接的气体收集功能。根据实际热解速度，待最早进炉的料热解完成后，打开出渣门。出渣采用间断式控制，这样尽量保证炉内热量不散失，热解气不流失。

综上所述，根据本发明实施例的辐射管式回转加热装置，结构简单、操作方便，极大程度地降低了投资成本和运行维护成本，同时，回转炉应用于有机固废的热解，能使固废受热均匀，保证热解充分，提高热解效率；辐射管燃烧器直接置于回转炉筒内部，辐射能量直接传递给被加热有机固废和回转炉筒内壁，大大提高热量的传递效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个 或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种有机固废热解用辐射管式回转加热装置，其特征在于，包括：进料端（1）、回转滚筒（2）、出料端（3）、拉紧装置（11）、进料端密封（12）、耐热钢丝绳（13）、进料端移动装置（14）、进料端滚带（21）、滚筒齿轮带（22）、出料端滚带（23）、进料端端轴承（24）、转动动力装置（25）、出料端轴承（26）、出料端密封（27）、出气口（31）、烧嘴（32）、出料端移动装置（33）和辐射管（34），其中：

所述进料端密封（12）位于圆筒形进料端（1）与回转滚筒（2）之间，并将两者固定连接，所述出料端密封（27）位于回转滚筒（2）与圆筒形出料端（3）之间，并将两者固定连接；

所述进料端移动装置（14）位于与进料端下方，使进料端（1）安装在进料端移动装置（14）上，用于移动所述进料端，拉紧装置（11）安装在所述进料端（1）上部；

所述进料端滚带（21）、滚筒齿轮带（22）和出料端滚带（23）固定在回转滚筒（2）的外壁上，在所述回转滚筒的下方，与所述进料端滚带（21）对应的位置设有进料端轴承（24）、与所述出料端滚带（23）对应的位置设有出料端轴承（26），在所述进料端轴承（24）和出料端轴承（26）之间设有所述转动动力装置（25），所述转动动力装置与所述滚筒齿轮带连接；

出料端移动装置（33）位于与出料端下方，使出料端（3）安装在出料端移动装置（33）上，用于移动所述出料端，出气口（31）固定在所述出料端（3）的上部，所述烧嘴（32）固定安装在所述出料端（3）的侧壁上；

所述辐射管（34）位于所述回转滚筒（2）和出料端（3）的内腔中，并沿水平方向延伸，所述辐射管的一端与安装有所述烧嘴的侧壁固定连接，并与所述烧嘴的位置相对应，另一端连接所述耐热钢丝绳（13），所述耐热钢丝绳的另一端与所述拉紧装置（11）连接，用于对所述辐射管进行牵引。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述拉紧装置为电动葫芦。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进料端滚带、滚筒齿轮带和出料端滚带焊接在回转滚筒的外壁上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述出气口焊接在所述出料端的上部；所述烧嘴通过螺栓连接安装在所述出料端的侧壁上。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述进料端移动装置和出料端移动装置都具有自锁装置。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述回转滚筒为变径结构，以保证物料顺利向前输送。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述变径结构为沿进料端到出料端的方向，回转滚筒的直径逐渐变大。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述出料端的下部设有出料口。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，在所述回转滚筒的长度方向上，将回转滚筒分为多个段，并分别控制各个段的温度。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，根据热解能力，设计所述回转滚筒的最大直径和最小直径以及回转滚筒的转速。