CN108871004B - 一种生物质热裂解尾气的冷凝系统 - Google Patents

一种生物质热裂解尾气的冷凝系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，包括反应釜和反应釜上端贯通连接的尾气输送管，所述尾气输送管的另一端贯通连接有冷凝装置，本发明克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，喷洒装置能够将壳体下端的水喷洒到冷凝管上，同时转动的冷凝管能够更好的与水接触，更好的散热，排风叶轮能将壳体中的高温水蒸气排出，再次提高冷却效果，具有很强的实用性。

Description

一种生物质热裂解尾气的冷凝系统
技术领域
本发明涉及冷凝设备技术领域，具体涉及一种生物质热裂解尾气的冷凝系统。
背景技术
经济的快速发展离不开能源，而传统化能源如石油、天然气和煤炭的紧缺问题口益严重。生物质能作为第四大能源，以其可再生、零碳排放等特点，成为新能源中发展潜力较大的一种能源。
在通过生物质发电时，需要对生物质进行粉碎、筛选、烘干、热裂解和尾气冷凝等步骤，将生物质转变为可燃气(用于发电)、醋液、焦油和炭粉等多项资源。
中国专利CN202118925U公开了一种农林业的生物质热裂解用装置，它的冷凝装置冷凝方式单一，使冷凝效果一般，为了提高冷凝效果，我们提出一种生物质热裂解尾气的冷凝系统。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，喷洒装置能够将壳体下端的水喷洒到冷凝管上，同时转动的冷凝管能够更好的与水接触，更好的散热，排风叶轮能将壳体中的高温水蒸气排出，再次提高冷却效果，具有很强的实用性。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，包括反应釜和反应釜上端贯通连接的尾气输送管，所述尾气输送管的另一端贯通连接有冷凝装置，所述冷凝装置包括壳体、支撑脚、冷凝管、出料管、电机、第一带轮、排风叶轮和喷洒装置，所述壳体的下端连接有多个支撑脚，所述壳体为内部中空结构，所述尾气输送管贯通壳体的顶壁并延伸至壳体的内腔中，所述尾气输送管的下端转动并贯通连接有冷凝管，所述冷凝管的下端转动并贯通连接有出料管，所述出料管贯穿壳体的侧壁并延伸出壳体，壳体的内顶壁上通过支架连接有电机，所述电机的转轴上套接有第一带轮，所述第一带轮通过皮带连接有第二带轮和第三带轮，所述第二带轮的中心固定插接有长杆，所述长杆的上端固定连接在排风叶轮的转动轴上，所述排风叶轮连接在壳体上端开设的第一通孔的侧壁上，壳体的侧壁上开设有多个进气孔，所述第三带轮固定套接在冷凝管上，所述第一带轮的下端连接有喷洒装置；
所述喷洒装置包括转盘、第一绳索、连接杆、插杆、第一套筒、碗状活塞、第一连接板、第二连接板、连接管、第二套筒、喷嘴、第二绳索和矩形活塞，所述转盘固定连接在第一带轮的下端，所述转盘的下端连接第一绳索的一端，所述第一绳索的另一端连接在连接杆上，所述连接杆的另一端铰接在壳体的内侧壁上，所述连接杆通过第一压缩弹簧连接在壳体的内侧壁上，所述连接杆的下端铰接有插杆，所述插杆穿过第一套筒上端开设的第二通孔并铰接有碗状活塞，所述第一套筒固定连接在壳体的内底壁上，且第一套筒的下端开设有多个第三通孔，所述碗状活塞滑动连接在第一套筒的内侧壁上，所述碗状活塞为内部中空结构，所述碗状活塞的下端开设有第四通孔，所述第四通孔的侧壁上铰接有第一连接板，所述第一套筒的内侧壁上连接有密封板，所述密封板上开设有第五通孔，所述第五通孔的侧壁上铰接有第二连接板，所述第一套筒的侧壁上通过连接管贯通连接有第二套筒，所述第一套筒的侧壁上通过长板连接第二套筒的底壁，所述第二套筒的侧壁上贯通连接有多个喷嘴，所述第二套筒的内侧壁上滑动连接有矩形活塞，所述矩形活塞的下端通过第二压缩弹簧连接在第二套筒的内底壁上，所述矩形活塞的上端连接第二绳索，所述第二绳索绕过定滑轮并连接在第二带轮上，所述定滑轮转动连接在第二套筒上端开设的第六通孔的侧壁上，所述电机通过导线与外接电源组成一条串联电路。
所述壳体的侧壁上贯通连接有进水管。
所述冷凝管上活动套接有冷凝板，所述冷凝板固定连接在壳体的内侧壁上。
所述喷嘴的数量大于等于3个，且多个喷嘴呈平行等距分布。
所述碗状活塞和矩形活塞上均套接有活塞环。
所述电机上套接有防水套。
所述第二带轮的半径大于等于第三带轮的半径。
所述第一套筒与壳体的底壁垂直设置。
(三)有益效果
本发明实施例提供了一种生物质热裂解尾气的冷凝系统。具备以下有益效果：
1、通过电机、第一带轮、转盘、第一套筒、第二套筒和喷嘴等结构，电机带动第一带轮转动，从而使转盘转动，转盘通过第一绳索不断的拉动连接杆，同时在第一压缩弹簧的作用下连接杆上下来回摆动，通过插杆使碗状活塞上下移动，当碗状活塞向下移动时，此时第一连接板在气压的作用下处于打开状态下，第二连接板在重力的作用下封闭住密封板，当碗状活塞向上移动时，第一连接板在重力的作用下密封住碗状活塞，此时在碗状活塞与密封板之间存在负压，气压将带动第二连接板向上转动，并将壳体下端的水经第三通孔吸入第一套筒中，第一套筒中的水经过连接管流到第二套筒中，经过喷嘴喷向冷凝管，同时第二带轮转动通过第二绳索间歇拉动矩形活塞向上移动，同时在第二压缩弹簧的作用下，矩形活塞上下移动，此时当矩形活塞向上移动时能够增强第二套筒中的水压大小，从而增加喷嘴的喷射范围；
2、通过电机、第一带轮、皮带和第三带轮等结构，通过电机带动第一带轮转动，第一带轮通过皮带带动第三带轮转动，从而使冷凝管转动，可以提高冷凝管与水的接触面积，从而提高冷却效果；
3、通过电机、第一带轮、皮带、第二带轮和排风叶轮，通过电机带动第一带轮转动，第一带轮通过皮带带动第二带轮转动，从而使排风叶轮转动，排风叶轮转动可以将壳体内的高温水蒸气排出，从而降低壳体内的温度，提高冷凝装置的冷凝效果；
通过一系列的结构达到对尾气充分冷凝的作用，具有很强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明冷凝装置工作状态示意图；
图2本发明冷凝装置结构剖视示意图；
图3本发明喷洒装置结构剖视示意图。
图中：反应釜1、尾气输送管2、冷凝装置3、壳体31、支撑脚32、冷凝管33、出料管34、电机35、第一带轮36、排风叶轮37、喷洒装置38、转盘381、第一绳索382、连接杆383、插杆384、第一套筒385、碗状活塞386、第一连接板387、第二连接板388、连接管389、第二套筒3810、喷嘴3811、第二绳索3812、矩形活塞3813、进水管39、冷凝板40。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照附图，一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，包括反应釜1和反应釜1上端贯通连接的尾气输送管2。
所述尾气输送管2的另一端贯通连接有冷凝装置3，所述冷凝装置3包括壳体31、支撑脚32、冷凝管33、出料管34、电机35、第一带轮36、排风叶轮37和喷洒装置38。
所述壳体31的下端连接有多个支撑脚32，所述壳体31为内部中空结构，所述尾气输送管2贯通壳体31的顶壁并延伸至壳体31的内腔中，所述尾气输送管2的下端转动并贯通连接有冷凝管33，所述冷凝管33的下端转动并贯通连接有出料管34，所述出料管34贯穿壳体31的侧壁并延伸出壳体31，壳体31的内顶壁上通过支架连接有电机35，所述电机35的转轴上套接有第一带轮36，所述第一带轮36通过皮带连接有第二带轮和第三带轮，所述第二带轮的中心固定插接有长杆，所述长杆的上端固定连接在排风叶轮37的转动轴上，所述排风叶轮37连接在壳体31上端开设的第一通孔的侧壁上，壳体31的侧壁上开设有多个进气孔，所述第三带轮固定套接在冷凝管33上。
所述第一带轮36的下端连接有喷洒装置38，所述喷洒装置38包括转盘381、第一绳索382、连接杆383、插杆384、第一套筒385、碗状活塞386、第一连接板387、第二连接板388、连接管389、第二套筒3810、喷嘴3811、第二绳索3812和矩形活塞3813，所述转盘381固定连接在第一带轮36的下端，所述转盘381的下端连接第一绳索382的一端，所述第一绳索382的另一端连接在连接杆383上，所述连接杆383的另一端铰接在壳体31的内侧壁上，所述连接杆383通过第一压缩弹簧连接在壳体31的内侧壁上，所述连接杆383的下端铰接有插杆384，所述插杆384穿过第一套筒385上端开设的第二通孔并铰接有碗状活塞386，所述第一套筒385固定连接在壳体31的内底壁上，且第一套筒385的下端开设有多个第三通孔，所述碗状活塞386滑动连接在第一套筒385的内侧壁上，所述碗状活塞386为内部中空结构，所述碗状活塞386的下端开设有第四通孔，所述第四通孔的侧壁上铰接有第一连接板387，所述第一套筒385的内侧壁上连接有密封板，所述密封板上开设有第五通孔，所述第五通孔的侧壁上铰接有第二连接板388，所述第一套筒385的侧壁上通过连接管389贯通连接有第二套筒3810，所述第一套筒385的侧壁上通过长板连接第二套筒3810的底壁。
所述第二套筒3810的侧壁上贯通连接有多个喷嘴3811，所述第二套筒3810的内侧壁上滑动连接有矩形活塞3813，所述矩形活塞3813的下端通过第二压缩弹簧连接在第二套筒3810的内底壁上，所述矩形活塞3813的上端连接第二绳索3812，所述第二绳索3812绕过定滑轮并连接在第二带轮上，所述定滑轮转动连接在第二套筒3810上端开设的第六通孔的侧壁上。
所述电机35通过导线与外接电源组成一条串联电路。
所述壳体31的侧壁上贯通连接有进水管39，可以及时补充壳体31中流失的水分。
所述冷凝管33上活动套接有冷凝板40，所述冷凝板40固定连接在壳体31的内侧壁上，冷凝板40一方面可以固定住冷凝管33，另一方面使水蒸气凝结成水再次利用，减少水分流失。
所述喷嘴3811的数量大于等于3个，且多个喷嘴3811呈平行等距分布，可以全方位的对冷凝管33喷洒水，提高冷凝效果。
所述碗状活塞386和矩形活塞3813上均套接有活塞环，可以提高碗状活塞386和矩形活塞3813的密封性。
所述电机35上套接有防水套，隔离水蒸气，防止水蒸气损坏电机35。
所述第二带轮的半径大于等于第三带轮的半径，使皮带能够带动第二带轮转动。
所述第一套筒385与壳体31的底壁垂直设置，方便碗状活塞386上下移动，方便取水。
如图1-3所示，一种生物质热裂解尾气的冷凝系统工作原理如下：
经工作人员调试完成后，接通外接电源，此时电机35启动带动第一带轮36转动，通过皮带使第二带轮和第三带轮转动，第二带轮带动排风叶轮37转动，第三带轮带动冷凝管33转动，同时第一带轮36带动转盘381转动，转盘381通过第一绳索382不断的拉动连接杆383，同时在第一压缩弹簧的作用下连接杆383上下来回摆动，带动插杆384上下移动，从而使碗状活塞386上下移动，当碗状活塞386向下移动时，此时第一连接板387在气压的作用下处于打开状态下，第二连接板388在重力的作用下封闭住密封板，当碗状活塞386向上移动时，第一连接板387在重力的作用下密封住碗状活塞386，此时在碗状活塞386与密封板之间存在负压，气压将带动第二连接板388向上转动，并将壳体31下端的水经第三通孔吸入第一套筒385中，第一套筒385中的水经过连接管389流到第二套筒3810中，经过喷嘴3811喷向冷凝管33，同时第二带轮转动通过第二绳索3812间歇拉动矩形活塞3813向上移动，同时在第二压缩弹簧的作用下，矩形活塞3813上下移动，此时当矩形活塞3813向上移动时能够增强第二套筒3810中的水压大小，从而增加喷嘴3811的喷射范围；
反应釜1中反应生成的尾气经过尾气输送管2输送到转动的冷凝管33中，喷嘴3811喷射出的水对冷凝管33进行全方位冷凝，同时喷射的水碰到高温的冷凝管33后，迅速生产水蒸气，此时部分水蒸气接触冷凝板，凝结成水珠并掉落到壳体31的内底壁上，另一部分高温水蒸气在排风叶轮37的作用下，离开壳体31，从而降低壳体31内的温度，当壳体31内的水分流失过多后，可以通过进水管39补充水分；
通过一系列的结构达到对尾气充分冷凝的作用，具有很强的实用性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，包括反应釜和反应釜上端贯通连接的尾气输送管，其特征在于：所述尾气输送管的另一端贯通连接有冷凝装置，所述冷凝装置包括壳体、支撑脚、冷凝管、出料管、电机、第一带轮、排风叶轮和喷洒装置，所述壳体的下端连接有多个支撑脚，所述壳体为内部中空结构，所述尾气输送管贯通壳体的顶壁并延伸至壳体的内腔中，所述尾气输送管的下端转动并贯通连接有冷凝管，所述冷凝管的下端转动并贯通连接有出料管，所述出料管贯穿壳体的侧壁并延伸出壳体，壳体的内顶壁上通过支架连接有电机，所述电机的转轴上套接有第一带轮，所述第一带轮通过皮带连接有第二带轮和第三带轮，所述第二带轮的中心固定插接有长杆，所述长杆的上端固定连接在排风叶轮的转动轴上，所述排风叶轮连接在壳体上端开设的第一通孔的侧壁上，壳体的侧壁上开设有多个进气孔，所述第三带轮固定套接在冷凝管上，所述第一带轮的下端连接有喷洒装置；
所述喷洒装置包括转盘、第一绳索、连接杆、插杆、第一套筒、碗状活塞、第一连接板、第二连接板、连接管、第二套筒、喷嘴、第二绳索和矩形活塞，所述转盘固定连接在第一带轮的下端，所述转盘的下端连接第一绳索的一端，所述第一绳索的另一端连接在连接杆上，所述连接杆的另一端铰接在壳体的内侧壁上，所述连接杆通过第一压缩弹簧连接在壳体的内侧壁上，所述连接杆的下端铰接有插杆，所述插杆穿过第一套筒上端开设的第二通孔并铰接有碗状活塞，所述第一套筒固定连接在壳体的内底壁上，且第一套筒的下端开设有多个第三通孔，所述碗状活塞滑动连接在第一套筒的内侧壁上，所述碗状活塞为内部中空结构，所述碗状活塞的下端开设有第四通孔，所述第四通孔的侧壁上铰接有第一连接板，所述第一套筒的内侧壁上连接有密封板，所述密封板上开设有第五通孔，所述第五通孔的侧壁上铰接有第二连接板，所述第一套筒的侧壁上通过连接管贯通连接有第二套筒，所述第一套筒的侧壁上通过长板连接第二套筒的底壁，所述第二套筒的侧壁上贯通连接有多个喷嘴，所述第二套筒的内侧壁上滑动连接有矩形活塞，所述矩形活塞的下端通过第二压缩弹簧连接在第二套筒的内底壁上，所述矩形活塞的上端连接第二绳索，所述第二绳索绕过定滑轮并连接在第二带轮上，所述定滑轮转动连接在第二套筒上端开设的第六通孔的侧壁上，所述电机通过导线与外接电源组成一条串联电路。
2.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述壳体的侧壁上贯通连接有进水管。
3.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述冷凝管上活动套接有冷凝板，所述冷凝板固定连接在壳体的内侧壁上。
4.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述喷嘴的数量大于等于3个，且多个喷嘴呈平行等距分布。
5.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述碗状活塞和矩形活塞上均套接有活塞环。
6.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述电机上套接有防水套。
7.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述第二带轮的半径大于等于第三带轮的半径。
8.如权利要求1所述的一种生物质热裂解尾气的冷凝系统，其特征在于：所述第一套筒与壳体的底壁垂直设置。
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