CN112745874A - 一种裂解筒及裂解设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种裂解筒及裂解设备，其中，裂解筒包括：螺旋筒体，所述螺旋筒体为螺旋状的管腔结构，所述螺旋筒体内围成螺旋腔，所述螺旋腔用于物料进行裂解反应；支撑柱，所述螺旋筒体绕所述支撑柱螺旋固定。工作时，物料从螺旋筒体的进口进入螺旋腔，在螺旋筒体的转动作用下，物料在螺旋腔内向出料口移动，此过程中，由于螺旋筒体为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体内围成连续的螺旋腔，相比于现有的整体圆筒状的裂解筒，本申请中的螺旋筒体在供热筒中的受热面为螺旋状，不仅包括螺旋连续的圆周面，还包括螺旋侧面，受热面积大大提高，从而大大提高了螺旋腔内的物料的热传递，进而提高了裂解反应效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机物裂解技术领域，特别涉及一种裂解筒。本发明还涉及一种包含该裂解筒的裂解设备。
背景技术
裂解设备是有机物能源再生领域常见的生产设备，用于将生活垃圾、污泥、污油泥、生物质(秸秆类)、煤化工、石油化工、一般工业等有机固废加热裂解，得到需要的物质，如可燃气、焦油、炭等。现有的裂解设备主要包括裂解筒和供热筒，供热筒套在裂解筒的外周，裂解筒相对固定设置的供热筒做旋转运动，有机物料在裂解筒内翻滚移动，供热筒的热量通过裂解筒的筒壁传递给裂解筒内的有机物料。但该裂解设备的传热效率较低，不利于有机物的裂解。
综上所述，如何提高裂解设备的传热效率，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种裂解筒，以提高裂解效率。
本发明的另一个目的在于提供一种包含该裂解筒的裂解设备，以提高裂解效率。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种裂解筒，包括：
螺旋筒体，所述螺旋筒体为螺旋状的管腔结构，所述螺旋筒体内围成螺旋腔，所述螺旋腔用于物料进行裂解反应；
支撑柱，所述螺旋筒体绕所述支撑柱螺旋固定。
优选地，在上述的裂解筒中，螺旋腔的靠近进料端的流通截面的面积大于靠近出料端的流通截面的面积。
优选地，在上述的裂解筒中，所述螺旋腔的流通截面由进料端向出料端逐渐变小。
优选地，在上述的裂解筒中，所述螺旋腔的流通截面为矩形、圆形或异形。
优选地，在上述的裂解筒中，所述螺旋筒体的外筒壁上设置有加固筋板。
本发明还提供了一种裂解设备，包括裂解筒和供热筒，所述裂解筒为如以上任一项所述的裂解筒，所述供热筒的两端分别转动密封于所述裂解筒的外筒壁，所述供热筒固定不动，所述裂解筒相对所述供热筒转动。
优选地，在上述的裂解设备中，还包括驱动装置，所述驱动装置和转动支撑装置，所述裂解筒的两端筒壁通过转动支撑装置转动支撑，所述驱动装置与所述裂解筒驱动连接。
优选地，在上述的裂解设备中，所述裂解筒还包括设置于所述螺旋筒体两端的转动支撑筒段，所述转动支撑筒段为圆筒结构，所述转动支撑装置转动支撑于所述转动支撑筒段，所述驱动装置与所述转动支撑筒段驱动连接。
优选地，在上述的裂解设备中，所述转动支撑筒段与所述支撑柱固定连接。
优选地，在上述的裂解设备中，还包括固定于所述裂解筒的外筒壁且位于所述供热筒内的反向螺旋片，所述反向螺旋片的螺旋方向与所述螺旋筒体的螺旋方向相反。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的裂解筒包括螺旋筒体和支撑柱，其中，螺旋筒体为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体内围成螺旋腔，螺旋腔内用于物料进行裂解反应；支撑柱固定于螺旋筒体的轴线处，螺旋筒体绕支撑柱螺旋固定。工作时，物料从螺旋筒体的进口进入螺旋腔，在螺旋筒体的转动作用下，物料在螺旋腔内向出料口移动，此过程中，由于螺旋筒体为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体内围成连续的螺旋腔，相比于现有的整体圆筒状的裂解筒，本申请中的螺旋筒体在供热筒中的受热面为螺旋状，不仅包括螺旋连续的圆周面，还包括螺旋侧面，受热面积大大提高，从而大大提高了螺旋腔内的物料的热传递，进而提高了裂解反应效率。
本发明提供的裂解设备采用了本申请中的裂解筒，因此具有与裂解筒相同的技术效果，在此不再赘述。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种裂解筒的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种裂解设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种裂解设备的结构示意图。
其中，1为螺旋筒体、2为支撑柱、3为转动支撑筒段、4为供热筒、5为进料装置、6为出料装置、7为转动支撑装置、8为驱动装置、9为反向螺旋片。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种裂解筒，提高了裂解效率。
本发明还提供了一种包含该裂解筒的裂解设备，提高了裂解效率。
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，所描述的实施例仅仅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做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。
请参考图1-图3，本发明实施例提供了一种裂解筒，包括螺旋筒体1和支撑柱2；其中，螺旋筒体1为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体1内围成螺旋腔，螺旋筒体1的两端分别是连通螺旋腔的进口和出口，螺旋腔用于物料进行裂解反应；支撑柱2固定于螺旋筒体1的轴线处，螺旋筒体1绕支撑柱2螺旋固定，支撑柱2的轴线与螺旋筒体1的轴线重合，通过支撑柱2固定保持螺旋筒体1的形状。
该裂解筒工作时，物料从螺旋筒体1的进口进入螺旋腔，在螺旋筒体1的转动作用下，物料在螺旋腔内向出口螺旋移动，此过程中，由于螺旋筒体1为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体1内围成连续的螺旋腔，相比于现有的整体圆筒状的裂解筒，本申请中的螺旋筒体1在供热筒4中的受热面为螺旋状，不仅包括螺旋连续的圆周面，还包括螺旋侧面，受热面积大大提高，提高了传热效率。且物料被旋转的螺旋腔驱使自动向出口移动，因此，裂解筒可以采用水平放置的形式，不需要使进料端高于出料端倾斜设置。物料在螺旋腔中移动的过程中，物料始终与螺旋筒体1的螺旋侧壁和螺旋筒体1的圆周筒壁接触传热，且延长了物料的运行路径，提高了物料在裂解筒内的停留时间，使物料充分加热，从而大大提高了螺旋腔内的物料的热传递效率，进而提高了裂解反应效率。
进一步地，在本实施例中，螺旋腔的靠近进料端的流通截面的面积大于靠近出料端的流通截面的面积。由于物料在刚进入裂解筒内时，物料体积较大，为了方便物料移动，将螺旋腔的靠近进料端的流通截面做的较粗大，而随着物料在裂解筒内的不断裂解反应，物料的体积减小，因此，将螺旋腔的靠近出料端的流通截面做的较细小，满足物料通过即可，从而节省螺旋筒体1的制作用料，降低制造成本，减轻重量。
更进一步地，在本实施例中，螺旋腔的流通截面由进料端向出料端逐渐变小。符合物料在螺旋腔内随着不断向出料端移动而体积逐渐减小的情况。当然，螺旋腔的流通截面由进料端向出料端还可以阶梯减小。
除此之外，螺旋腔的流通截面还可以由进料端至出料端大小相同。
作为优化，在本实施例中，螺旋腔的流通截面为矩形、圆形或异形，图1给出了流通截面为矩形的结构形式，只要采用螺旋状的管腔结构即可，并不局限于本实施例所列举的形状。
进一步地，在本实施例中，螺旋筒体1的外筒壁上设置有加固筋板，加固筋板优选地平行于螺旋筒体1的轴线，加固筋板横跨至少一个螺距，以防止螺旋筒体1的轴向变向，加固筋板的数量优选为多个，沿螺旋筒体1的圆周方向和轴向布置。通过加固筋板对螺旋筒体1进行加固，提高其结构强度。
在本实施例中，支撑柱2优选为管状结构，结构强度高，且质量轻。当然，支撑柱2还可以为实心柱体结构，还可以为柱形笼状结构，只要能够起到支撑固定螺旋筒体1的作用即可，并不局限于本实施例所列举的结构形式。
如图2所示，基于以上任一实施例所描述的裂解筒，本发明实施例还提供了一种裂解设备，包括裂解筒和供热筒4，裂解筒为以上任一实施例所描述的裂解筒，供热筒4的两端分别转动密封于裂解筒的外筒壁，供热筒4固定不动，裂解筒相对供热筒4转动。
该裂解设备工作时，物料从螺旋筒体1的进口进入螺旋腔，在螺旋筒体1的转动作用下，物料在螺旋腔内向出口螺旋移动，此过程中，通过供热筒4为螺旋筒体1供热，热量通过螺旋筒体1传递给螺旋腔内的物料，从而进行裂解反应。由于螺旋筒体1为螺旋状的管腔结构，螺旋筒体1内围成连续的螺旋腔，相比于现有的整体圆筒状的裂解筒，本申请中的螺旋筒体1在供热筒4中的受热面为螺旋状，不仅包括螺旋连续的圆周面，还包括螺旋侧面，受热面积大大提高，提高了传热效率。且物料被旋转的螺旋腔驱使自动向出口移动，因此，裂解筒可以采用水平放置的形式，不需要使进料端高于出料端倾斜设置。物料在螺旋腔中移动的过程中，物料始终与螺旋腔的螺旋侧壁和螺旋筒体1的圆周筒壁接触传热，且延长了物料的运行路径，提高了物料在裂解筒内的停留时间，使物料充分加热，从而大大提高了螺旋腔内的物料的热传递效率，进而提高了裂解反应效率。
在本实施例中，裂解设备还包括驱动装置8和转动支撑装置7，裂解筒的两端筒壁通过转动支撑装置7转动支撑，驱动装置8与裂解筒驱动连接。
具体地，转动支撑装置7包括托轮，托轮转动支撑于裂解筒的两端筒壁，以使裂解筒平稳转动。进一步地，裂解筒的筒壁固定有托圈，托圈与托轮配合支撑，以提高托轮与裂解筒的支撑稳定性。
在本实施例中，驱动装置8包括动力部件、齿轮和齿圈，齿轮与动力部件的输出端连接，齿圈设置于裂解筒的外筒壁上，齿轮与齿圈啮合。动力部件驱动齿轮转动，进而带动齿圈转动，而齿圈与裂解筒固定，因此，驱动裂解筒转动。动力部件优选为电机。当然，驱动装置8还可以为其它驱动形式，并不局限于本实施例所列举的形式。
进一步地，在本实施例中，裂解筒还包括设置于螺旋筒体1两端的转动支撑筒段3，转动支撑筒段3为圆筒结构，外端封闭，转动支撑筒段3与螺旋筒体1的两端固定，转动支撑装置7转动支撑于转动支撑筒段3的外筒壁，驱动装置8与转动支撑筒段3驱动连接。通过设置转动支撑筒段3方便裂解筒的转动支撑和转动驱动。
进一步地，在本实施例中，转动支撑筒段3与支撑柱2固定连接。如此设置，以提高转动支撑筒段3的结构强度。
在本实施例中，供热筒4为燃烧筒，燃烧筒内用于燃烧能源物质，如液体能源物质、固体能源物质等，燃烧筒内产生的热量直接通过螺旋筒体1传递给内部的有机物料。
在本实施例中，裂解设备还包括固定于裂解筒的外筒壁且位于供热筒4内的反向螺旋片9，反向螺旋片9的螺旋方向与螺旋筒体1的螺旋方向相反。裂解筒带动反向螺旋片9旋转，如此设置，供热筒4内的能源物质被反应螺旋片9由靠近裂解筒的出料端的位置反向输送至靠近裂解筒的进料端的位置，使能源物质移动的方向与裂解筒内的有机物料的移动方向相反，保证了供热筒4的能源物质燃烧产生的热量与裂解筒内物料吸收的热量相互平衡，提高热量的利用率。
当然，加热筒4除了采用燃烧筒之外，还可以在加热筒4内设置电加热装置，通过电加热装置加热供热筒4内的空气，再辐射给裂解筒，只要能够供热即可，并不局限于本申请实施例所列举的加热筒形式。
在本实施例中，裂解设备还包括进料装置5和出料装置6，进料装置5与裂解筒的进口连接，出料装置6与裂解筒的出口连接。具体地，进料装置5为进料螺旋机，进料螺旋机与裂解筒的进口转动密封连接，物料通过进料螺旋输送进入裂解筒的进口，进入螺旋筒体1中。出料装置6为出料螺旋，出料螺旋与裂解筒的出口转动密封连接。螺旋筒体1中的物料从出口进入出料螺旋，通过出料螺旋排出。通过进料螺旋和出料螺旋实现了连续进料和连续出料。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种裂解筒，其特征在于，包括：
螺旋筒体(1)，所述螺旋筒体(1)为螺旋状的管腔结构，所述螺旋筒体(1)内围成螺旋腔，所述螺旋腔用于物料进行裂解反应；
支撑柱(2)，所述螺旋筒体(1)绕所述支撑柱(2)螺旋固定。
2.根据权利要求1所述的裂解筒，其特征在于，所述螺旋腔的靠近进料端的流通截面的面积大于靠近出料端的流通截面的面积。
3.根据权利要求2所述的裂解筒，其特征在于，所述螺旋腔的流通截面由进料端向出料端逐渐变小。
4.根据权利要求1所述的裂解筒，其特征在于，所述螺旋腔的流通截面为矩形、圆形或异形。
5.根据权利要求1所述的裂解筒，其特征在于，所述螺旋筒体(1)的外筒壁上设置有加固筋板。
6.一种裂解设备，包括裂解筒和供热筒(4)，其特征在于，所述裂解筒为如权利要求1-5任一项所述的裂解筒，所述供热筒(4)的两端分别转动密封于所述裂解筒的外筒壁，所述供热筒(4)固定不动，所述裂解筒相对所述供热筒(4)转动。
7.根据权利要求6所述的裂解设备，其特征在于，还包括驱动装置(8)和转动支撑装置(7)，所述裂解筒的两端筒壁通过所述转动支撑装置(7)转动支撑，所述驱动装置(8)与所述裂解筒驱动连接。
8.根据权利要求7所述的裂解设备，其特征在于，所述裂解筒还包括设置于所述螺旋筒体(1)两端的转动支撑筒段(3)，所述转动支撑筒段(3)为圆筒结构，所述转动支撑装置(7)转动支撑于所述转动支撑筒段(3)，所述驱动装置(8)与所述转动支撑筒段(3)驱动连接。
9.根据权利要求8所述的裂解设备，其特征在于，所述转动支撑筒段(3)与所述支撑柱(2)固定连接。
10.根据权利要求6-9任一项所述的裂解设备，其特征在于，还包括固定于所述裂解筒的外筒壁且位于所述供热筒(4)内的反向螺旋片(9)，所述反向螺旋片(9)的螺旋方向与所述螺旋筒体(1)的螺旋方向相反。
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