CN108219804A - 一种环保节能防爆型无氧炭化炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种环保节能防爆型无氧炭化炉，包括外炉、炉胆和顶盖，在所述外炉的下方设有投料口，在所述外炉的底部沿外周设有底座，在所述外炉底部下方放置鼓风机，在所述顶盖上端设有竹醋液和竹焦油流出管，所述顶盖与所述炉胆上表面通过数个紧固装置压紧密封。有益效果为：本发明公开的无氧炭化炉的密封性好，烟气排出及时，车间环境清洁，保证生产的顺利进行和工人的身体健康；加设防爆装置以能够及时发现管道堵塞的情况，避免炉胆内气压升高导致的炉体爆炸；利用竹料产生的可燃性气体燃烧加热，热值大，加热效率高，炉内供氧平衡，燃烧充分，将等量竹料的炭化时间从之前的8小时缩短至2.5个小时，极大地提高了生产效率，提升企业的经济效益。

Description

一种环保节能防爆型无氧炭化炉

技术领域

本发明涉及竹炭加工技术领域，具体涉及一种环保节能防爆型无氧炭化炉。

背景技术

竹子炭化炉就是用来炭化竹子的设备，因为炭化的竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬，有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳，所以广泛应用于日常生活中。

但是，现有技术中的炭化炉在使用的过程中由于设备的密封性不好、烧料过程中产生的烟气排出速度慢等问题均会导致工作车间烟气弥漫，生产工作环境极为恶劣，工人无法在车间内正常工作，既影响工人的身体健康也拖慢了加工时的工作效率；另外，烟气出口少既会导致烟气排出的速度慢，也会导致外炉内的进氧量少，燃料的燃烧效率低，加工耗时较长；竹料在燃烧过程中会产生大量的可燃性气体，可燃性气体的热能大燃烧快，能显著缩短竹料炭化的速度，而现有技术中的碳化炉还不能很好的将燃烧过程中产生的可燃性气体进行及时充分的回收利用，导致竹料炭化时间长，生产效率低下，严重影响到企业的经济效益。

同时，加工竹炭的过程中会产生竹焦油，竹焦油不慎在流出口凝结堵塞出口时会使碳化炉炉胆内的气压快速升高，发现不及时会导致碳化炉整体发生爆炸，在现有技术中，还未能设计出一种较好的用在碳化炉上的防爆装置来及时提醒管口堵塞的情况，因此在生产过程中还存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保节能防爆型无氧炭化炉，有效解决了加工效率低、车间烟尘大和管道堵塞发现不及时引起的炉体爆炸的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：一种环保节能防爆型无氧炭化炉，包括外炉、炉胆和顶盖，在所述外炉的下方设有投料口，在所述外炉的底部沿外周设有底座，在所述外炉底部下方放置鼓风机，所述底座的高度为大于15cm，在所述顶盖上端设有竹醋液和竹焦油流出管，所述顶盖与所述炉胆上表面通过数个紧固装置压紧密封。

进一步地，所述紧固装置包括固定块、支撑条和销块，所述固定块在所述炉胆上表面沿圆周等距离分布，所述固定块点焊在所述炉胆的上表面，所述支撑条紧压在所述固定块外侧的两端，在所述固定块上设有一个插口，所述销块插在所述插口内。

进一步地，所述外炉的内壁为耐火砖层，在所述耐火砖层的外部为浇注料保温层，所述耐火砖层与所述炉胆外壁间的距离大于10cm，在所述外炉的上表面靠近炉口内边沿的一侧设有一圈金属挡边，所述金属挡边与所述外炉的上表面的炉口外边沿间设有石棉层，在所述外炉上端沿炉周等距离设有三个烟气出口。

进一步地，在所述外炉内部的底面上设有可燃性气体管道，所述可燃性气体管道包括总进气管和与所述总进气管连通的U型分管，所述总进气管的半径大于所述U型分管的半径，在所述U型分管上方设有数个出气孔，在所述U型分管下方设有进风栅板，所述鼓风机的出风管道设在所述进风栅板的下方，所述进风栅板由钢板制成。

进一步地，所述炉胆包括上端的炉胆本体、下部椭圆形的炉胆底槽和位于所述炉胆底槽下端的支脚，所述炉胆底槽由不锈钢制成。

进一步地，在所述顶盖的底部与所述竹醋液和竹焦油流出管连通的位置设有斗笠形的回收盒。

进一步地，在所述竹醋液和竹焦油流出管上端设有一套防爆装置。

进一步地，所述防爆装置包括固定板、顶出板、顶出柱和定位板，所述固定板与所述竹醋液和竹焦油流出管开口处固定连接，在所述固定板的左、右两侧分别设有一根丝杆，在所述固定板上设有顶出板安装槽，在所述顶出板底部与所述顶出板安装槽对应的位置设有石棉线，所述顶出柱固定在所述顶出板上，在所述顶出柱上设有弹簧，在所述定位板的左、右两侧与所述丝杆对应的位置分别设有一个螺纹孔，在所述定位板中部设有顶出柱套孔，所述顶出柱套接在所述顶出柱套孔内，所述固定板通过所述螺纹孔与所述丝杆对应螺接。

本发明的有益效果为：本发明公开的环保节能防爆型无氧炭化炉的密封性好，烟气排出及时，不会出现烟尘大量弥漫的情况，车间环境清洁，保证生产的顺利进行和工人的身体健康；加设防爆装置以能够及时发现管道堵塞的情况，避免炉内气压升高导致的炉体爆炸，显著降低生产过程中的安全隐患；利用竹料产生的可燃性气体燃烧加热，热值大，加热效率高，炉内供氧平衡，燃烧充分，将等量竹料炭化的时间从8小时缩短至2.5个小时，极大地提升了生产效率，增加企业的经济效益。

附图说明

图1 是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的整体结构示意图。

图2是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的紧固装置的结构示意图。

图3是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的外炉的结构示意图。

图4是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的外炉的俯视图。

图5是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的炉胆的主视图。

图6是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的回收盒的结构示意图。

图7是本发明实施例2的顶盖的结构示意图。

图8是本发明一种环保节能防爆型无氧碳化炉的实施例2的防爆装置的分解示意图。

1-外炉，2-炉胆，3-顶盖，4-投料口，5-底座，6-鼓风机，7-竹醋液和竹焦油流出管，8-紧固装置，9-固定块，10-支撑条，11-销块，12-耐火砖层，13-浇注料保温层，14-金属挡边，15-石棉层，16-烟气出口，17-总进气管，18-U型分管，19-出气孔，20-进风栅板，21-炉胆本体，22-炉胆底槽，23-支脚，24-回收盒，25-防爆装置，26-固定板，27-顶出板，28-顶出柱，29-定位板，30-丝杆，31-顶出板安装槽，32-弹簧，33-螺纹孔，34-顶出柱套孔。

具体实施方式

下面结合附图1-8以及具体实施例对本发明的结构、原理和工作过程作进一步地说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

需要说明的是本发明所提供的实施例仅是为了本对发明的技术特征进行有效的说明，所述的左侧、右侧、上端、下端等定位词仅是为了对本发明实施例进行更好的描述，不能看作是对本发明技术方案的限制。

实施例1

参考图1-6，一种环保节能防爆型无氧炭化炉，包括外炉1、炉胆2和顶盖3，在所述外炉1的下方设有投料口4，在所述外炉1的底部沿外周设有底座5，在所述外炉1底部下方放置鼓风机6，所述底座5的高度为大于15cm，之所以将所述底座5高度设置在该范围内是为了使所述外炉1底部的所述鼓风机6的送风管道与所述外炉1的底表面之间隔开一定的距离，使得所述鼓风机6的送风管道的送风效率更佳，燃料在炉内的燃烧能够更加的充分；在所述顶盖3上端设有竹醋液和竹焦油流出管7，所述竹焦油流出管7既是竹焦油和竹醋液的流出管，同样也是烟气的流出总管，所述竹醋液和竹焦油流出管7的直径大于200mm，所述顶盖3与所述炉胆2上表面通过数个紧固装置8压紧密封。在现有技术中，在所述炭化炉外部通常连接三根总管，不仅存在窜烟气的问题，还有回火的风险，本发明中我们仅保留一根所述竹焦油流出管7，原来从炉胆出来的总管去掉，直接进冷却塔，原进外炉的总管去掉，直接从所述竹焦油流出管7接进外炉或接排烟系统，仅保留一根所述竹焦油流出管7可有效避免窜烟气和回火的问题。

所述紧固装置8包括固定块9、支撑条10和销块11，所述固定块9在所述炉胆2上表面沿圆周等距离分布，所述固定块9点焊在所述炉胆2的上表面，所述支撑条10紧压在所述固定块9外侧的两端，在所述固定块9上设有一个插口，所述销块11插在所述插口内，确定好所述顶盖3和所述炉胆2的位置之后将所述销块11插在所述插口内，此时所述销块11的底部紧压在所述顶盖3的表面起到紧固的作用；所述炉胆2的上表面的一圈锰钢圆环用激光切割，传统的气割方式会导致圆环发生变形，所述炉胆2的上表面发生变形之后会导致与所述顶盖3无法闭合连接，加热过程中烟气会大量泄漏，而激光切割的方式能够保证锰钢圆环不会发生变形，不会影响炭化炉的使用，该设计结构简单，使用方便，使所述顶盖3与所述炉胆2的连接更为紧密，在加热的过程中烟气粉尘不易从相接处泄出，污染车间环境和降低燃烧效率。

所述外炉1的内壁为耐火砖层12，在所述耐火砖层12的外部为浇注料保温层13，所述耐火砖层12与所述炉胆2外壁间的距离大于10cm，所述外炉1承托所述炉胆2的接口圆环为激光切割避免变形漏气，在所述接口圆环下焊接有数个金属三角支架，所述三角支架沿所述外炉1的圆周等距离分布以起到较好的固定支撑的作用，在加热炭化竹料的过程中，炉内温度很高，而企业进行竹料炭化的量一般都较大，一批次的竹料炭化完成后进行换料的时间较长，无较好的保温层时炉内的热损失较大，能源浪费严重，本发明所述的浇注料保温层13能够起到很好的延时保温的效果，炉内热量散失少，加热效率高；在所述外炉1的上表面靠近炉口内边沿的一侧设有一圈金属挡边14，所述金属挡边14与所述外炉1的上表面的炉口外边沿间设有石棉层15，所述石棉层15能够起到很好的密封的效果，传统的碳化炉在使用的过程中，所述外炉1与所述炉胆2的相接处由于密封性不强极易出现烟尘外散的情况，加设了所述石棉层15之后，相接处的密封性显著提高，烟尘不易外泄，且在所述石棉层15接近所述炉口的内侧铺设一圈所述金属挡边14既能对所述石棉层15起到定位的作用，也能有效防止所述石棉层15被意外点燃，提高生产作业的安全性；在所述外炉1上端沿炉周等距离设有三个烟气出口16，所述烟气出口16的直径大于200mm，在传统的碳化炉中通常只有一个所述烟气出口16，在竹料燃烧的过程中烟气散发慢，极易出现烟尘从所述投料口4倒灌出去的现象，使得工作车间烟尘弥漫严重影响工作环境，将所述烟气出口16设置成三个能将产生的烟气及时排放出去避免倒灌；且在加热燃烧初期为了节约成本一般是以竹子的下脚料作为燃料燃烧，下脚料在氧气不足的情况下燃烧效果较差，增加了所述烟气出口16的个数以后会有足够的氧气从所述烟气出口16进入，保证炉内的供氧平衡，加快燃烧，提高生产效率。

在所述外炉1内部底面设有可燃性气体管道，所述可燃性气体管道包括总进气管17和与所述总进气管17连通的U型分管18，所述总进气管17的半径大于所述U型分管18的半径，所述总进气管17的直径大于200mm，传统碳化炉内的所述总进气管17和所述U型分管18的半径相同，可燃性气体从所述总进气管17流入后经过所述U型分管18的分流会造成可燃性气体供应减少，降低燃烧的效率，而加大所述总进气管17的半径之后即使经过所述U型分管18的分流依然能够保证可燃性气体充足的供应量，燃烧效率高，缩短整体的炭化时间；在所述U型分管18上方设有数个出气孔19，在所述U型分管18下方设有进风栅板20，所述鼓风机6的出风管道设在所述进风栅板20的下方，所述进风栅板20由钢板制成，由于炭化炉内后期是利用竹料产生的可燃性气体进行燃烧加热，炉内温度极高，普通的铁料制成的所述进风栅板20在高温环境下极易发生融化变形的现象，影响进风量，燃烧效率，缩短设备的使用寿命，本发明所述的进风栅板20是利用卡车上废弃的钢板切割后制成的，耐热性强，不易变形，取料自卡车上废弃的钢板，极大降低了企业的生产成本。

所述炉胆2包括上端的炉胆本体21、下部椭圆形的炉胆底槽22和位于所述炉胆底槽22下端的支脚23，所述炉胆底槽22由不锈钢制成，现有技术中的碳化炉炉胆整体均由铁料制成，在加热过程中所述炉胆2的底部温度极高，铁料制成的所述炉胆2底部极易发生变形，所述炉胆2损坏率高，增加企业的生产成本，不锈钢是一种高强度的钢材，主要用于需要承受冲击、高温、物料磨损等恶劣工况条件，长时间的高温加热也不会发生明显变形，可以显著延长设备的使用寿命；；所述炉胆2上表面上围绕的一圈沿口环为激光切割锰钢，避免了传统气割导致的变形和密封不严的问题。

在所述顶盖3的底部与所述竹醋液和竹焦油流出管7连通的位置设有斗笠形的回收盒24，在加工炭化完成一批竹料后打开所述顶盖3时，由于温度的突然降低，还未流尽的竹焦油极易发生回流，传统碳化炉中没有设置所述回收盒24，逆流的竹焦油会直接滴落到炭化完成的竹料上，淋到竹焦油的炭料只能丢弃，造成严重的资源浪费，加设了所述回收盒24后就可以将回流的竹焦油收集到一起集中处理，不会滴落到竹炭上造成物料的浪费，所述回收盒24的形状可以进行相应地改变，只要能接住回流的竹焦油即可，具体形状的改变均在本发明的保护范围之内，不能看作是对本发明保护范围的限制。

实施例2

参考图7-8，与实施例1的不同之处在于，在所述竹醋液和竹焦油流出管7上端设有一套防爆装置25。

所述防爆装置25包括固定板26、顶出板27、顶出柱28和定位板29，所述固定板26与所述竹醋液和竹焦油流出管7开口处固定连接，在所述固定板26的左、右两侧分别设有一根丝杆30，在所述固定板26上设有顶出板安装槽31，在所述顶出板27底部与所述顶出板安装槽31对应的位置设有石棉线增加所述顶出板27与所述固定板26连接的气密性，所述顶出柱28固定在所述顶出板27上，在所述顶出柱28上设有弹簧32，在所述定位板29的左、右两侧与所述丝杆30对应的位置分别设有一个螺纹孔33，在所述定位板29中部设有顶出柱套孔34，所述顶出柱28套接在所述顶出柱套孔34内，所述固定板26通过所述螺纹孔33与所述丝杆30对应螺接，之所以设置所述防爆装置25是因为在生产过程中极有可能发生竹焦油冷却堵塞管口的现象，一旦管口发生堵塞炉胆内的气压会快速上升，发现不及时即会发生炉体爆炸的情况，存在较大的安全隐患，加设了所述防爆装置25后一旦发生管口堵塞，炉内气压的上升会使所述顶出板27向上顶起，所述顶出柱28会在所述顶出柱套孔34内向上伸出，发生该种情况后即可知道管道发生了堵塞，便于工人及时停工清理，避免爆炸事故的发生，保障了人工作业的安全性。

本发明公开的无氧炭化炉通过设计石棉密封层和紧固装置使得装置的密封性好烟尘不易散出弥漫，车间环境清洁，保证生产的顺利进行和工人的身体健康；设计三个所述烟气出口使烟气排出及时，不会出现烟尘大量弥漫的情况，同时使炉内供氧平衡，燃烧充分；加设防爆装置后能够及时发现管道堵塞的情况，避免炉胆内气压升高导致的炉体爆炸，显著降低生产过程中的安全隐患；利用竹料产生的可燃性气体燃烧加热，热值大，加热效率高，将等量竹料炭化的时间从8小时缩短至2.5个小时，极大地提升了生产效率，增加企业的经济效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。但是以上所述仅为本发明的具体实施例，本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在不脱离本发明的技术方案下得出的其他实施方式均应涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，包括外炉（1）、炉胆（2）和顶盖（3），在所述外炉（1）的下方设有投料口（4），在所述外炉（1）的底部沿外周设有底座（5），在所述外炉（1）底部下方放置鼓风机（6），在所述顶盖（3）上端设有竹醋液和竹焦油流出管（7），所述顶盖（3）与所述炉胆（2）上表面设有数个紧固装置（8）。

2.根据权利要求1所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，在所述竹醋液和竹焦油流出管（7）上端设有一套防爆装置（25）。

3.根据权利要求2所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，所述防爆装置（25）包括固定板（26）、顶出板（27）、顶出柱（28）和定位板（29），所述固定板（26）与所述竹醋液和竹焦油流出管（7）开口处固定连接，在所述固定板（26）的左、右两侧分别设有一根丝杆（30），在所述固定板（26）上设有顶出板安装槽（31），在所述顶出板（27）底部与所述顶出板安装槽（31）对应的位置设有石棉线，所述顶出柱（28）固定在所述顶出板（27）上，在所述顶出柱（28）上设有弹簧（32），在所述定位板（29）的左、右两侧与所述丝杆（30）对应的位置分别设有一个螺纹孔（33），在所述定位板（29）中部设有顶出柱套孔（34），所述顶出柱（28）套接在所述顶出柱套孔（34）内，所述固定板（26）通过所述螺纹孔（33）与所述丝杆（30）对应螺接。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，所述紧固装置（8）包括固定块（9）、支撑条（10）和销块（11），所述固定块（9）在所述炉胆（2）上表面沿圆周等距离分布，所述固定块（9）点焊在所述炉胆（2）的上表面，所述支撑条（10）紧压在所述固定块（9）外侧的两端，在所述固定块（9）上设有一个插口，所述销块（11）插在所述插口内。

5.根据权利要求4所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，所述外炉（1）的内壁为耐火砖层（12），在所述耐火砖层（12）的外部为浇注料保温层（13），在所述外炉（1）的上表面靠近炉口内边沿的一侧设有一圈金属挡边（14），所述金属挡边（14）与所述外炉（1）的上表面的炉口外边沿间设有石棉层（15），在所述外炉（1）上端沿炉周等距离设有三个烟气出口（16）。

6.根据权利要求5所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，在所述外炉（1）内部的底面设有可燃性气体管道，所述可燃性气体管道包括总进气管（17）和与所述总进气管（17）连通的U型分管（18），所述总进气管（17）的半径大于所述U型分管（18）的半径，在所述U型分管（18）上方设有数个出气孔（19），在所述U型分管（18）下方设有进风栅板（20），所述鼓风机（6）的出风管道设在所述进风栅板（20）的下方，所述进风栅板（20）由钢板制成。

7.根据权利要求6所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，所述炉胆（2）包括上端的炉胆本体（21）、下部椭圆形的炉胆底槽（22）和位于所述炉胆底槽（22）下端的支脚（23），所述炉胆底槽（22）由不锈钢制成。

8.根据权利要求7所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，在所述顶盖（3）的底部与所述竹醋液和竹焦油流出管（7）连通的位置设有回收盒（24）。

9.根据权利要求8所述的一种环保节能防爆型无氧炭化炉，其特征在于，所述底座（5）的高度大于15cm。