CN111482155B - 一种化工回转反应炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工机械结构技术领域，特别涉及一种化工回转反应炉；包括炉体、支撑平台和倾斜调节机构；所述炉体可转动地安装于支撑平台上部；所述倾斜调节机构包括举升支撑机构和转轴支撑机构；所述转轴支撑机构包括转轴箱座和安装于转轴箱座的水平的转轴本体，所述支撑平台连接于转轴本体；所述举升支撑机构包括举升箱座和连接于举升箱座的千斤顶，所述支撑平台连接于千斤顶的上部；所述转轴支撑机构位于举升支撑机构相对于炉体出料方向处。通过结构的改进，使得可根据工艺需要调整炉体的倾斜角度，从而改变炉体内的物料的停留时间，以获得物料最佳的反应效果，大大提高炉体的工作效率。

Description

一种化工回转反应炉

技术领域

本发明涉及化工机械结构技术领域，特别涉及一种化工回转反应炉。

背景技术

化工回转反应炉一般都具有一定的倾斜角度，炉头高，炉尾较低。物料从炉头输入炉体内腔，在旋转的炉体内缓慢向炉尾移动，进行高温煅烧反应，或与加入的化学物质并从炉外夹套内受热升温而反应，生成目标产品从炉尾输出。物料在炉体内腔的停留时间和受热温升，直接关系到目标产品的质量和生产效率。与物料的停留时间相关的因素有：①炉体的净空内径和转速；②转炉的安装倾角；③炉内扬料板/导料板的角度、长度和高度。

上述普通化工回转反应炉的缺点是：事先计算好炉体倾斜角，在混凝土基础上安装托轮、挡托轮装置，通过套在炉体上的滚圈支撑整个炉体。一旦设计完成后开始生产制造，转炉的净空内径、倾斜角、炉内扬料板/导料板的角度、长度和高度既已确定，无法在生产过程中调试改变炉内的物料停留时间，以获得物料的最佳反应效果。

为解决上述普通化工回转反应炉的缺点，现有的通用方案是：采用变频器+变频电机驱动，生产中根据物料配比，通过调试炉体转速，改变炉内物料的停留时间，以获得物料的最佳反应效果。

采用变频电机驱动的化工回转反应炉仍然有缺点：根据工艺调试获得了转炉的理想转速，一旦这个转速较低，变频电机即长期在低频率下工作，与所供交流电基频差距较大，则变频电机和回转反应炉就长期处于较低能效下工作，效率低下，产量受限；而且，变频器和变频电机成本较高，长期使用中的维护和更新费用也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种不需要大幅度调整交流电源频率来改变炉体转速，就能改变炉内物料停留时间，获得物料最佳反应效果的化工回转反应炉。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种化工回转反应炉，包括炉体、支撑平台、变频电机和倾斜调节机构；

所述炉体可转动地安装于支撑平台上部；

所述倾斜调节机构包括举升支撑机构和转轴支撑机构；

所述转轴支撑机构包括转轴箱座和安装于转轴箱座的水平的转轴本体，所述支撑平台连接于转轴本体；

所述举升支撑机构包括举升箱座和连接于举升箱座的千斤顶，所述支撑平台连接于千斤顶的上部；

所述转轴支撑机构位于举升支撑机构相对于炉体出料方向处；

所述变频电机与炉体传动连接，用于驱动炉体自转。

本发明的有益效果在于：本发明提供的化工回转反应炉结构中，通过结构的改进，使得可根据工艺需要调整炉体的倾斜角度，从而改变炉体内的物料的停留时间，以获得物料最佳的反应效果，大大提高炉体的工作效率，本发明的技术方案简单可行，容易安装，操作轻便，连接牢靠，且运行稳定。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的结构示意图；

图2为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的固定垫片结构示意图；

图3为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的活动垫片结构示意图；

图4为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的调节垫座的结构示意图；

图5为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的调节垫座的俯视图；

图6为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的调整支撑立柱的结构示意图；

图7为图6的A-A向截面图；

图8为图6的B-B向截面图；

图9为本发明具体实施方式的一种化工回转反应炉的举升箱座结构示意图；

标号说明：

1、炉体；11、进料机构；12、出料机构；13、第一滚圈；14、第二滚圈；2、支撑平台；21、第一托轮；22、第二托轮；23、炉头支架；24、炉尾支架；3、倾斜调节机构；31、举升支撑机构；311、举升座箱；312、千斤顶；313、举升调整垫片组；3131、固定垫片；31311、长槽孔；3132、活动垫片；31321、长槽缺口；32、转轴支撑机构；321、转轴箱座；322、转轴本体；323、调节垫座；3231、上垫座；32311、第一斜面；32312、长槽孔；3232、下垫座；32321、第二斜面；32322、通孔；3233、调节螺栓；3234、锁紧螺栓；4、调整支撑立柱；41、螺母；411、第一槽孔；412、手柄；43、固定盘；431、第二槽孔。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过结构的改进，使得可根据工艺需要调整炉体的倾斜角度，从而改变炉体内的物料的停留时间，以获得物料最佳的反应效果，大大提高炉体的工作效率。

请参照图1至图8，本发明涉及一种化工回转反应炉，包括炉体1、支撑平台2、变频电机和倾斜调节机构3；

所述炉体1可转动地安装于支撑平台2上部；

所述倾斜调节机构3包括举升支撑机构31和转轴支撑机构32；

所述转轴支撑机构32包括转轴箱座321和安装于转轴箱座321的水平的转轴本体322，所述支撑平台2连接于转轴本体322；

所述举升支撑机构31包括举升箱座311和连接于举升箱座311的千斤顶312，所述支撑平台2连接于千斤顶312的上部；

所述转轴支撑机构32位于举升支撑机构31相对于炉体1出料方向处；

所述变频电机与炉体1传动连接，用于驱动炉体自转。

上述化工回转反应炉结构中，炉体1为普通的反应炉，参考HG/T 20566《化工回转窑设计规定》进行设计，传动系统通过普通电机或变频电机驱动，绕所述炉体中线转动。所述炉体1向下倾斜一定角度，靠近出料机构12的一端更低。

本发明中，优选采用变频电机驱动炉体的方案，主要是为了配合转炉倾角调整而对炉体转速进行微调，以达到更加理想的物料停留时间，与完全依靠变频电机调整转速不同，本发明中，工作频率与基础频率相差不大，几乎不会降低电机和转炉的工作效率。

上述支撑平台2针对转轴本体322所在位置加工有用于转轴穿过的安装孔，通过转轴本体322支承，转轴本体322由转轴箱座321支支撑，支撑平台2可绕转轴本体322转动一定角度。

上述举升箱座311通过二个及以上的机械千斤顶312支承于支撑平台2下部，所述举升箱座311和转轴箱座321均由地脚螺栓固定安装与具有相应承载能力的混凝土基础之上。通过举升箱座311上的千斤顶312升降，使支撑平台2绕所述转轴本体322转动，改变所述支撑平台2和炉体1的倾角，从而达到调整物料在炉体1内的停留时间的目的。

上述支撑平台2按初始安装斜度为最大调整角度的二分之一设计安装，以炉体1最大倾斜角为6度为例，按初始安装斜度为3度设计安装，可以下调至0度，上调至6度，即倾角的调整范围为0-6度。

上述化工回转反应炉结构中，通过结构的改进，使得可根据工艺需要调整炉体1的倾斜角度，从而改变炉体1内的物料的停留时间，以获得物料最佳的反应效果，大大提高炉体1的工作效率，本发明的技术方案简单可行，容易安装，操作轻便，连接牢靠，且运行稳定。

本发明的举升支撑机构31采用机械千斤顶312驱动，主要是考虑在生产调试过程中，所述炉体1的倾角不需要频繁调整操作，几次之后可以确定一定炉体转速对应的最佳倾斜角度，机械千斤顶312工作稳定，举升力大，足够举升起大到500吨以上的转炉及平台，成本较低。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述举升支撑机构31还包括举升调整垫片组313，所述举升调整垫片组313包括开设有长槽孔31311的固定垫片3131，还包括开设有长槽缺口31321的一个以上的活动垫片3132，所述活动垫片3132叠于固定垫片3131的上部，所述举升支撑机构31设有固定螺栓，所述固定螺栓穿设于固定垫片3131的长槽孔31311，所述活动垫片3132的缺口定位插接于固定螺栓的侧部。

由上述描述可知，由于所述支撑平台2调整到不同倾斜角度，支撑平台2和举升箱座311之间的间距也发生相应的变化，通过在举升箱座311设置固定垫片3131和若干活动垫片3132，可根据需求在固定垫片3131上部堆叠若干活动垫片3132，达到支撑平台2的运行时的稳定支撑目的(运行时，此为主要支撑，甚至是此端的唯一支撑)。上述举升箱座311设置的固定螺栓(图中未示出)穿过固定垫片3131的长槽孔31311，并穿过活动垫片3132的长槽缺口31321，起到固定垫片3131和活动垫片3132堆叠的限位作用，避免固定垫片3131和活动垫片3132滑落，为方便操作，千斤顶312在举升箱座311的一侧，设置两组垫片组，一组与千斤顶平齐，另一组位于靠近出料方向的一端，由于倾斜角，两组举升调整垫片组313的活动垫片3132数量不同，其总高度不同。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述转轴支撑机构32还包括调节垫座323，所述调节垫座323包括上垫座3231和下垫座3232，所述上垫座3231的下部设有第一斜面32311，所述下垫座3232的上部设有与第一斜面32311斜度相同的第二斜面32321，所述上垫座3231设有螺纹孔，可转动地连接有调节螺栓3233，所述调节螺栓3233卡入从所述下垫座3232延伸出的固定卡槽。通过转动所述调节螺栓3233，可以推动所述上垫座3231在所述下垫座3232的第二斜面32321上滑动，改变整个调节垫座323的支撑高度。

由上述描述可知，由于所述支撑平台2调整到不同倾斜角度，支撑平台2和转轴箱座321之间的间距也会发生变化，即转轴本体322一侧增加一定高度，另一侧减少相应高度，通过设计上述调节垫座323的结构以起到支撑平台2与转轴箱座321之间的稳定支撑的目的(反应炉运行时，调节垫座323是主支撑)，上述调节垫座323可分布于转轴的两侧，通过转动调节螺栓3233，使上垫座3231的第一斜面32311和下垫座3232的第二斜面32321发生相对位移，通过第一斜面32311和第二斜面32321的摩擦力来稳固支撑厚度，达到上垫座3231的高度微调作用。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述上垫座3231的设有长槽孔32312，所述下垫座3232设有竖直方向的通孔32322，所述转轴箱座321设有竖直的锁紧螺栓3234，所述锁紧螺栓3234从下而上依次穿过通孔32322和长槽孔32312。

由上述描述可知，通过锁紧螺栓3234来定位下垫座3232，避免第一斜面32311和第二斜面32321的摩擦力使下垫座3232发生位移，还能限制上垫座3231的移动方向，避免上垫座3231在调整过程中从转轴箱座321与支撑平台2之间滑落。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述支撑平台2的靠近炉体1进料机构11和出料机构12的位置分别设置有立柱连接孔，所述立柱连接孔穿设有调整支撑立柱4，所述调整支撑立柱4的上段设有螺纹，所述支撑立柱4的上段螺纹上连接有螺母41，所述螺母41位于支撑平台2的下部。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述立柱连接孔的周围行星分布有多个螺栓孔，所述螺母41边缘设有与螺栓孔对应的第一槽孔411，通过螺栓穿过螺栓孔和第一槽孔411而锁紧。

由上述描述可知，立柱连接孔(支撑平台2的炉头炉尾分别设置的用于调整支撑立柱4穿过的大孔)的周围设置若干螺栓孔，对应的，在螺母41周围除固定手柄412外，设置梅花状均布的若干第一槽孔411。当所述螺母41旋转到支撑平台2的相应支撑高度形成支撑作用时，调整到位，将螺栓穿过上述螺栓孔，锁紧到螺母41的对应的第一槽孔411内，保证炉体1工作运行时，支撑平台2能够稳定不震动。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述螺母41连接有手柄412。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述手柄412铰接于螺母41边缘，使得手柄412可沿竖直方向转动，所述调整支撑立柱4设有固定盘43，所述固定盘43的边缘设有第二槽孔431，所述第二槽孔431的宽度与手柄412的宽度相同。

上述结构中，调整支撑立柱4为圆柱形，尺寸大小为保证能够支撑相应装置和支撑平台2的重量，所述调整支撑立柱4下端通过地脚螺栓固定在相应承载能力的混凝土基础之上，上端为大尺寸螺纹，大尺寸螺纹上旋入带有手柄412的螺母41，所述螺母41上设置凸台，减少所述螺母41旋转时与支撑平台2的摩擦力，手柄412可以加大旋转螺母41的旋转扭矩。当螺母41旋转支撑平台2相应的支撑高度形成支撑作用时，调整到位，将手柄412向下摆动，卡入固定盘43的相应第二槽孔431内，保证回转反应炉工作运行时，调整支撑立柱4和螺母41的连接保持稳定，避免因运行振动而移位。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述支撑平台2上设有第一托轮21和第二托轮22，所述炉体1上设有与第一托轮21滚动配合的第一滚圈13，所述炉体1上设有与第二托轮22滚动配合的第二滚圈14，所述第一托轮21位于举升座箱311的上方，所述第二托轮22位于转轴座箱312的上方。

由上述描述可知，回转反应炉工作运行时，炉体1由第一滚圈13和第二滚圈14分别与对应的第一托轮21和第二托轮22滚动配合来支承，使炉体1绕中心转动，并受热发生轴向伸缩，所以炉体1运行过程中，第一托轮21和第二托轮22必须是稳定的结构，否则炉体1会发生窜动，甚至发生倾翻，因此通过设计所述第一托轮21位于举升座箱311的上方，所述第二托轮22位于转轴座箱的上方，通过转轴箱座312和举升箱座311分别与混凝土基础刚性连接，能有效提高反应炉在角度调节后的稳固性。

上述支撑平台2中，用于安装第一托轮21的部分，和用于安装第二托轮22的部分，均单独制作。上述支撑平台2的两部分安装后，用连接件连接。并从第一托轮21和第二托轮22的底座上，斜伸出斜拉连接件，用于拉固单独制作的支撑平台2的炉头部分和炉尾部分。所述支撑平台2的五个部分及斜拉连接件先用螺栓锁紧，调整支撑平台2的平面度和刚度后焊接，形成一个整体的钢结构整体。

进一步的，上述化工回转反应炉结构中，所述支撑平台2上还设有炉头支架23和炉尾支架24，所述炉头支架23用于支撑所述化工回转反应炉的进料机构11，所述炉尾支架24用于支撑所述化工回转反应炉的出料机构12。

实施例1

一种化工回转反应炉，包括炉体1、支撑平台2、变频电机和倾斜调节机构3；所述炉体1可转动地安装于支撑平台2上部；所述倾斜调节机构3包括举升支撑机构31和转轴支撑机构32；所述转轴支撑机构32包括转轴箱座321和安装于转轴箱座321的水平的转轴本体322，所述支撑平台2连接于转轴本体322；所述举升支撑机构31包括举升箱座311和连接于举升箱座311的千斤顶312，所述支撑平台2连接于千斤顶312的上部；所述转轴支撑机构32位于举升支撑机构31相对于炉体1出料方向处；所述变频电机与炉体1传动连接，用于驱动炉体自转。所述举升支撑机构31还包括举升调整垫片组313，所述举升调整垫片组313包括开设有长槽孔31311的固定垫片3131，还包括开设有长槽缺口31321的一个以上的活动垫片3132，所述活动垫片3132叠于固定垫片3131的上部，所述举升支撑机构31设有固定螺栓，所述固定螺栓穿设于固定垫片3131的长槽孔31311，所述活动垫片3132的缺口定位插接于固定螺栓的侧部。所述转轴支撑机构32还包括调节垫座323，所述调节垫座323包括上垫座3231和下垫座3232，所述上垫座3231的下部设有第一斜面32311，所述下垫座3232的上部设有与第一斜面32311斜度相同的第二斜面32321，所述上垫座3231设有螺纹孔，可转动地连接有调节螺栓3233，所述调节螺栓3233卡入从所述下垫座3232延伸出的固定卡槽。通过转动所述调节螺栓3233，可以推动所述上垫座3231在所述下垫座3232的第二斜面32321上滑动，改变整个调节垫座323的支撑高度。所述支撑平台2的靠近进料机构11和出料机构12的位置分别设置有立柱连接孔，所述立柱连接孔穿设有调整支撑立柱4，所述调整支撑立柱4的上段设有螺纹，所述支撑立柱的上段螺纹上连接有螺母41，所述螺母41位于支撑平台2的下部。所述立柱连接孔的周围行星分布有多个螺栓孔，所述螺母41边缘设有与螺栓孔对应的第一槽孔411，通过螺栓穿过螺栓孔和第一槽孔411而锁紧。所述螺母41连接有手柄412。所述手柄412铰接于螺母41边缘，使得手柄412可沿竖直方向转动，所述调整支撑立柱4设有固定盘43，所述固定盘43的边缘设有第二槽孔431，所述第二槽孔431的宽度与手柄412的宽度相同。所述支撑平台2上设有第一托轮21和第二托轮22，所述炉体1上设有与第一托轮21滚动配合的第一滚圈13，所述炉体1上设有与第二托轮22滚动配合的第二滚圈14，所述第一托轮21位于举升座箱311的上方，所述第二托轮22位于转轴座箱的上方。所述支撑平台2上还设有炉头支架23和炉尾支架24，所述炉头支架23用于支撑所述化工回转反应炉的进料机构11，所述炉尾支架24用于支撑所述化工回转反应炉的出料机构12。

综上所述，本发明提供的化工回转反应炉结构中，通过结构的改进，使得可根据工艺需要调整炉体的倾斜角度，从而改变炉体内的物料的停留时间，以获得物料最佳的反应效果，大大提高炉体的工作效率，本发明的技术方案简单可行，容易安装，操作轻便，连接牢靠，且运行稳定。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种化工回转反应炉，其特征在于，包括炉体、支撑平台、变频电机和倾斜调节机构；

所述炉体可转动地安装于支撑平台上部；

所述倾斜调节机构包括举升支撑机构和转轴支撑机构；

所述转轴支撑机构包括转轴箱座和安装于转轴箱座的水平的转轴本体，所述支撑平台连接于转轴本体；

所述举升支撑机构包括举升箱座和连接于举升箱座的千斤顶，所述支撑平台连接于千斤顶的上部；

所述转轴支撑机构位于举升支撑机构相对于炉体出料方向处；所述变频电机与炉体传动连接，用于驱动炉体自转；

所述转轴支撑机构还包括调节垫座，所述调节垫座包括上垫座和下垫座，所述上垫座的下部设有第一斜面，所述下垫座的上部设有与第一斜面斜度相同的第二斜面，所述上垫座设有螺纹孔，可转动地连接有调节螺栓，所述调节螺栓卡入从所述下垫座延伸出的固定卡槽，通过转动所述调节螺栓，可以推动所述上垫座在所述下垫座的第二斜面上滑动，改变整个调节垫座的支撑高度；

所述上垫座的设有长槽孔，所述下垫座设有竖直方向的通孔，所述转轴箱座设有竖直的锁紧螺栓，所述锁紧螺栓从下而上依次穿过通孔和长槽孔；

所述支撑平台的靠近进料机构和出料机构的位置分别设置有立柱连接孔，所述立柱连接孔穿设有调整支撑立柱，所述调整支撑立柱的上段设有螺纹，所述支撑立柱的上段螺纹上连接有螺母，所述螺母位于支撑平台的下部；

所述支撑平台上设有第一托轮和第二托轮，所述炉体上设有与第一托轮滚动配合的第一滚圈，所述炉体上设有与第二托轮滚动配合的第二滚圈，所述第一托轮位于举升座箱的上方，所述第二托轮位于转轴座箱的上方；

所述支撑平台包括用于安装第一托轮的部分、用于安装第二托轮的部分、炉头部分、炉尾部分、连接件和斜拉连接件，所述连接件连接用于安装第一托轮的部分和用于安装第二托轮的部分，所述斜拉连接件分别连接用于安装第一托轮的部分与炉头部分以及用于安装第二托轮的部分和炉尾部分，所述支撑平台的五个部分及斜拉连接件先用螺栓锁紧，调整支撑平台的平面度和刚度后焊接，形成一个整体的钢结构整体。

2.根据权利要求1所述的化工回转反应炉，其特征在于，所述举升支撑机构还包括举升调整垫片组，所述举升调整垫片组包括开设有长槽孔的固定垫片，还包括开设有长槽缺口的一个以上的活动垫片，所述活动垫片叠于固定垫片的上部，所述举升支撑机构设有固定螺栓，所述固定螺栓穿设于固定垫片的长槽孔，所述活动垫片的缺口定位插接于固定螺栓的侧部。

3.根据权利要求1所述的化工回转反应炉，其特征在于，所述立柱连接孔的周围行星分布有多个螺栓孔，所述螺母边缘设有与螺栓孔对应的第一槽孔，通过螺栓穿过螺栓孔和第一槽孔而锁紧。

4.根据权利要求1所述的化工回转反应炉，其特征在于，所述螺母连接有手柄。

5.根据权利要求4所述的化工回转反应炉，其特征在于，所述手柄铰接于螺母边缘，使得手柄可沿竖直方向转动，所述调整支撑立柱设有固定盘，所述固定盘的边缘设有第二槽孔，所述第二槽孔的宽度与手柄的宽度相同。

6.根据权利要求1所述的化工回转反应炉，其特征在于，所述支撑平台上还设有炉头支架和炉尾支架，所述炉头支架用于支撑所述化工回转反应炉的进料机构，所述炉尾支架用于支撑所述化工回转反应炉的出料机构。

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