CN1130393A

CN1130393A - 带有内管的，可旋转的废物加热箱

Info

Publication number: CN1130393A
Application number: CN94193275A
Authority: CN
Inventors: 卡尔·迈; 哈特穆特·赫姆; 卡尔海因茨·翁菲尔扎格特; 赫伯特·特拉兹; 赫尔穆特·活迪尼格
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Takuma KK; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-09-04
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: CN1053000C; ES2133568T3; KR100304304B1; JPH08510789A; RU2103316C1; CA2170904A1; PL313145A1; KR960704996A; CZ53396A3; SK27896A3; ATE181100T1; DE59408396D1; US5688117A; JP2813065B2; EP0716675A1; SK282115B6; HUT72952A; DE4329871A1; EP0716675B1; HU9600525D0

Abstract

一种废物(A)的低温干馏筒(8)包括许多位于内腔(13)里面的加热管(12)。这些加热管分别以其一端固定在第一块端盖块(28)上，以其另一端固定在第二块端盖板(30)上。在两端盖板(28，30)之间设有至少一个用于支撑加热管(12)的支撑部位(X，Y)，以避免加热管下垂弯曲。其中每个支撑部位(X、Y)被分成P≥2个分别带有一托架组合(I、II、III)的、相隔的分支撑。每个托架组合(例如I)包括多个位于同一平面上的托架(例如Ia至Id)。这些托架(Ia至Id、IIa至IId、IIIa至IIId)依次相邻(成梯次配置)和扭转位错设置。由此可实现将废物(A)的固态废料(f)不受阻碍地通过支撑部位(X，Y)。

Description

带有内管的，可旋转的废物加热箱

本发明涉及一种可围绕其纵轴旋转的，用于固态物料的加热箱，尤其是一种废物低温干馏筒，该干馏筒内腔中设有一些加热管，这些加热管的一端固定在第一块端盖板上，其另一端固定在第二块端盖板上。

为了对废料进行热力处理，该加热箱尤其可用做废物低温干馏筒，并优先采用低温干馏焚烧方法。

在废料清除领域，所谓的低温干馏燃烧方式已为公众所知，例如在EP-A-0302310中就介绍了这种方法以及一种采用该方法对废料进行热力处理的装置。按照低温干馏焚烧方法对废料进行热力处理的装置主要包含一个低温干馏室(热解反应器)和一个高温燃烧室。该低温干馏室将沿废料传送方向运入的废物转变成低温干馏气和热解剩余物并在经过在这之后的适当分离以后，将它们传送到高温燃烧室的燃烧器。在高温燃烧室内产生的熔融状的渣经排渣管道被排出并在冷却后成为玻璃状的物体。产生的废气经废气管道输送到作为排气口的烟囱内。在废气管道内，特别设有作为冷却装置的废热回收装置、一个灰尘滤清器和一个烟气净化装置。这种装置受到了广泛的好评(1993年8月18日的“斯图加特报”，文章标题“低温干馏焚烧方法创造了循环回收利用的记录”)。

作为低温干馏室(热解反应器)，通常都设置有可自转的且较长的低温干馏筒，其内部具有大量平行设置的加热管，在气封情况下废料在加热管边上受到强烈加热。加热时，低温干馏筒绕其纵轴旋转。该纵轴最好设置成稍许倾斜于水平方向，这样，固态低温干馏废料可聚集在低温干馏筒的出口处并由此处通过排渣管道得以排出。在旋转时，废物通过加热管被扬起又重新跌落。借此并通过向前推进的废物将固态废料(灰尘，碳的碎片(焦炭)，石子，玻璃件，金属件，陶瓷件等等)往低温干馏筒的排渣口输送。

实践表明，出于经济性原因，也出于充分热解及高的处理能力方面的原因，低温干馏筒应做得相对较长。这意味着，横置于干馏筒内部空腔里面的加热管也必须具有相应的长度。按该加热管所用材料及其长度的情况，有可能发生(如果不设法补救)加热管在内部空腔内下垂弯曲。这在低温干馏筒的旋转运动中会导致交变负荷，这样就可能存在着这样的危险，即加热管从其端侧的支承中拉脱出来。尤其在加热管具有20～30米的长度时，可能具有这样的危险。

本发明基于这样的考虑，即出于支撑加热管的目的应当在内腔内至少设置一个支撑部位，最好在内腔中设置至少两个支撑部位。

这样一类支撑部位可设计成支座或穿管固定器的形式。但这也绝对意味着，支撑部位的为固态废物和低温干馏气通过所必需的自由通流截面也会缩小。因此固态废物和低温干馏气的传输在一定条件下会受到很大阻碍。

本发明的任务在于提供一种如本文前言部分所述类型的，可绕其纵轴旋转的固态废物加热箱，既保证对加热管的支撑，固态废料和低温干馏气的通过也不会受到明显的阻碍。

按照本发明，解决以上任务的技术方案在于，为支撑加热管，在两端盖板间设置至少一个支撑部位，其中，在此支撑部位设置至少n＝2个沿纵向有间距的托架，该托架固定在内壁上并分别支撑不同的加热管组。

人们对此也可如此描述：沿加热箱的纵向看，有至少一个支撑部位被分为至少两个分支撑，在每个分支撑处设有至少一个用于支承一组加热管的托架，第一分支撑的托架相对于第二分支撑的托架是扭转位错的，并呈阶梯(有间距)设置的，这为输送固态废料和低温干馏气保留了足够大的间隙。

据此，加热箱的一个特别优选的实施形式的优点在于，每个支撑部位被分为P≥2个有间距的分支撑，两个分支撑均有一个各自的托架组合，其中，每个托架组合包括多个位于同一平面上的托架。

在从属权利要求中描述了其它有利的实施形式。

下面结合9张附图详细说明本发明的实施例。相同或相互对应的构件用同一标号表示，附图所示为：

图1为一带有废物低温干馏室的低温干馏装置的原理性截面图，对废物可以采用低温干馏焚烧方法进行处理，

图2为沿V-V方向对图1所示的低温干馏筒内的加热管与托架组合I、II和III的第一种排列配置示图，其中P＝3，且删掉了各个托架，

图3为图2所示托架组合I的示图，

图4为图2所示托架组合II的示图，

图5为图2所示托架组合III的示图，

图6为相应于图2，加热管的第二种排列配置示图，其中P＝3，

图7为相应于图2，加热管的第三种排列配置示图，其中P＝2，

图8为相应于图2，加热管的第四种排列配置示图，其中P＝4，

图9为把加热管固定在一个托架内的固定装置。

如图1所示，固态废物A通过一个输入或上料装置2和一个螺旋式输送机4被居中送入一个热解反应器或一个低温干馏室8内，螺旋式输送机设置在上料管道7内并受马达6的驱动。该低温干馏室8在本实施例中是一个内部加热式的、可绕其纵轴10旋转的低温干馏筒或热解滚筒，具有15～30米的长度并在300～600℃的温度下工作，该干馏筒在无氧状态下运行并除了产生挥发性的低温干馏气S之外还产生几乎完全固态的热解剩余物质f。这是一个内部带有大量(如50至200根)的、平行设置的加热管12的低温干馏筒8，在图1中仅示出4根设置在内腔13里的加热管。在右端或“热”端的一个加热气体h的进口设置成静止的、密封的加热气体进气箱14的形状，在左端或“冷”端的加热气体h的出口设置成一个静止的、密封的加热气排气箱16的形式。低温干馏筒8的纵轴10最好设计成倾斜于水平面，这样，位于右端的“热”端排出口较左端的废物A的进口的位置低。

热解筒8在出口或排渣侧通过一随同旋转的中央排渣管17与一个排渣装置18相连接，该排渣装置配备有一个排出低温干馏气S的排气接管20和一个用于排出固态热解剩余物f的热解剩余物排出口22。一个同低温干馏气排出接管20相连的低温干馏气管道可以同一高温燃烧室的燃烧器相连。

低温干馏筒8围绕其纵轴10的旋转运动可通过一变速箱形式的驱动机构24而产生。该驱动机构与一马达26相连接。驱动机构24，26例如可通过一固定在低温干馏筒8圆周上的齿圈来进行工作。低温干馏筒8的轴承用27标示。

由图1可清楚地看到，加热管12各自以其一端固定在第一块端盖板28上，以其另一端固定在第二块端盖板30上。在端盖板28，30上的固定准则在于使加热管12的更换方便易行。加热管12的一端由内腔13突出并通过一通孔伸至左侧的排气箱16内，其另一端向右伸入进气箱14内。加热管12的轴线分别设置成垂直于端盖板28，30的表面。在图示设计结构中应当注意到，每根加热管12都受很高的热负荷和机械负荷，也可称为管盖板或筒底板的端盖板28，30绕低温干馏筒8的纵轴10一起旋转。

为支撑(有时可能发生下垂弯曲的)加热管12，在端盖板28、30之间设置两个支撑部位X，Y是有其重要意义的。沿废物A的输送方向看，在低温干馏筒8的总长1的1/3(1/31)处设有第一支撑部位X，在其2/3(2/31)处设有第二支撑部位Y。也具重要意义的是，每个支撑部位X、Y被分成P＝3个相互相距a的分支撑，一个托架组合I、II或III分别配属于这些分支撑。间距a例如可设定为a＝1米。托架组合I、II和III中的每一组合(参照图3至6)包含有多个位于同一平面上的、由金属制成的、倒有圆角的孔板形式的承载或支撑托架。这些托架在图3至5中用标号Ia、Ib、Ic、Id和IIa、IIb、IIc、IId、以及IIIa、IIIb、IIIc、IIId标示。换言之：图3所示第一托架组合I包括相互间隔地、扭转位错地固定在，最好是焊接在内壁33上的托架Ia、Ib、Ic和Id。两个托架Ia、Ic及Ib、Id分别成对地具有同样(带外圆倒角)的轮廓外形。如图所示，这些托架尤其是带通孔的金属板。同样，图4所示的第二托架组合具有在同一平面上扭转位错排列的托架IIa、IIb、IIc和IId。同样地，两个相互面对的托架IIa、IIc以及IIb、IId具有同样的倒有圆角的轮廓外形。与之相应地如图5所示，第三托架组合III包括四个位于同一平面上的、相互扭转位错的、相隔的托架IIIa、IIIb、IIIc和IIId。同样，在图5所示的第三托架组合III内，两个相互面对的固定在内壁33上的托架IIIa、IIIc以及IIIb、IIId制成同样的形状。

须再次强调的是：图3所示的托架Ia至Id所处平面与图4所示托架IIa至IId所处平面沿纵向相距a。相应地，图4所示的托架IIa至IId所处的平面与图5所示的托架IIIa至IIId所处平面也相距a。

加热管12的配置方案可如图2以及图3至5所示那样。据此，有许多设置在周围的加热管12和许多大致为径向(沿弯曲轮廓线)设置的加热管12，用以加热大多位于筒内中央的废物。托架的外形轮廓弯曲线指向低温干馏筒8的旋转(箭头35)方向。

由图2可知，位于支撑部位X或Y处的所有加热管12通过一个唯一的(虚线所示)管夹持器37被汇总并受到支撑。显然，可供输送固态废料f的自由流通截面受到了限制。按图2所示实施例，仅约有一半的滚筒横截面得以充分利用。换句话讲，另一半用于流通固态废料f的截面会被封闭。在图3至5中，将整个管夹持器37分成许多单个的，相互扭转位错并相隔的托架，这是一种补救措施。

图3至5所示的Ia至IIId中的每个托架按预先给定的几何排列设置，仅支撑或夹持所有加热管12中的某一组。在每个托架组合I，II或III中，选出的各个加热管组-沿圆周方向看-相互相隔；由此也产生了所提及的托架的扭转位错和相隔。例如配属于托架Ia(图3)的那组加热管包括6根在周圈上设置的加热管12和3根大致径向设置的加热管12，配属于托架IIId(图5)的那组加热管包括6根设在外周的和7根约径向设置的加热管12。由图3至5中的任何一个图中均可看到内腔13中用于输送固态废料f的自由通流截面；该自由通流截面是设有被加热管12和支撑托架Ia至IIId占据的空间。比较而言，在每一托架组合I、II、III中，该自由通流截面均比图2所示(用虚线表示的、用于夹持所有的加热管12的管夹持器)的唯一的支撑部位处的自由通流截面大一些。因此可比较顺畅地使固态废料f通过支撑部位X和Y。

还有待一提的是，布局配置，即图4和图5中的托架IIa至IId以及IIIa至IIId的位置可以相互交换。换句话讲：经过这样一种交换后，图4中的固定结构会适用于托架组合III，图5中的固定结构会适用于托架组合II。

按照图6，在每个支撑部位X、Y处也设置P＝3个相隔的分支撑。每个托架组合I、II、III仍旧各包括4个位于同一平面上的托架Ia至Id、IIa至IId以及IIIa至IIId。然而此处选择了一种与图2所示不同的加热管12的布局外形轮廓。在该情况下，6根加热管沿径向相邻设置，3根沿圆周相邻设置，跟着是3根沿径向相邻设置的加热管12，并紧接着3根沿圆周分布设置的加热管12，并按此布局交替设置加热管12。在该情况下，从V-V(参见图1)看，再次展示了所有的加热管12以及配属于各组加热管12的托架Ia至IIId。沿圆周看，相邻的托架也同样具有不同的外形轮廓。托架Ia至IIId此处设计成角形。值得说明的是，沿箭头35的旋转方向看，托架IIIa尾随托架Ia，托架IIa尾随托架IIIa。这意味着，在两托架组合I和II之间有一可供废物A通过的相当大的通流空间。显然，通过安置各个托架Ia至IIId，按V-V视向在每个分支撑处的投影面积对其输送能力的损害相对较小。在此处也有较大的自由通流截面，固态废料f以及低温干馏气S形式的废物A可蜿蜒地通过被分成分支撑的支撑部位X以及支撑部位Y。

图7所示实施形式具有同样的效果。此处，在每个支撑部位X和Y处仅设置P＝2个相隔的分支撑。加热管12在内腔33中的布局配置又稍许不同。在这里，每个托架Ia至IId包括两个径向上设置的加热管组(带有4个或1个加热管)和一个由6根加热管12组成的、位于圆周上的从属管组。此处值得说明的是，在各个托架Ia至IId之间分别具有一定的间距，这样废物也便于在此通过。

在图8所示的加热管的布局配置中，有P＝4个不同的分支撑，其中，每个分支撑配置一个托架组合I至IV。属于一个托架组合I至IV的托架分别相互面对配置。例如托架Ia和Ib相互面对配置，它们具有同样的倒有圆角的外形轮廓。第二托架组合II的托架IIa、IIb同样如此。各根属于同一管组且由同一托架汇总在一起的加热管12用相同的标记符号表示。此处仅有两种不同形状的托架，这可使生产变得相当简单。

图9示出了一个支撑托架，例如托架Ia的横截面。由此可看出，托架Ia在图示的范围中具有一孔38，加热管12穿过该孔。在该加热管12上固定有经淬火的，金属制的两半轴瓦40，该两半轴瓦(40)又位于淬火的套筒39内，套筒39可填充托架Ia内的通孔38。淬火的套筒39借助焊缝41固定在通孔38内。

总之，可确定的是，实践表明，加热管12在其长度在15～30米间时，通常需要两个支撑部位X和Y，否则，由于加热管12的自重和承载的废物A的重量，加热管12会产生不允许的下垂弯曲。为了保证输运不会产生堵塞，每个支撑部位X和Y设计成梯次分组配置。在优选的实施例中，每个支撑部位X、Y拥有三组托架组合I、II、III。这样的排列配置使废物在低温干馏筒8内的输送阻碍限制在许可范围内。

Claims

1、一种可绕其纵轴(10)旋转的，用于固态物料的加热箱，尤其是用于废物(A)的低温干馏筒(8)，该干馏筒内腔(13)内设有一些加热管(12)，这些加热管分别以其一端固定在第一块端盖板(28)上，其另一端固定在第二块端盖板(30)上，其特征在于，为支撑加热管(12)，在两端盖板(28，30)之间，设有至少一个支撑部位(X，Y)，其中，在该支撑部位(X，Y)设置有至少n＝2个沿纵向(10)相隔的托架(例如Ia，IIa等等)，这些托架固定在内壁(33)上并各自支撑不同的一组加热管(12)。

2、按权利要求1所述的加热箱，其特征在于，托架(Ia、Ib、Ic、Id至IVa、IVb)均由钢制成并且都焊接在内壁(33)上。

3、按权利要求1或2所述的加热箱，其特征在于，加热管(12)分别为15～30米长，并且按加热管(12)的长度(l)，在两端盖板(28、30)之间设置1至2个支撑部位(X，Y)，该支撑部位优选设置在距相应端盖板(28，30)前，约为总长(l)的一半至三分之一处。

4、按权利要求1至3中的任一项所述的加热箱，其特征在于，由托架(Ia、Ib、Ic、Id、IIa、IIb、IIc、IId、IIIa、IIIb、IIIc、IIId、IVa、IVb)支撑的加热管组包括有大约沿径向设置或按弯曲的序列相互平行设置的加热管(12)。

5、按权利要求1至4中的任一项所述的加热箱，其特征在于，由托架(Ia至IVb)支撑的加热管组包括有沿圆周挨近内壁(33)相互平行设置的加热管(12)。

6、按权利要求1至5中的任一项所述的加热箱，其特征在于，在一个支撑部位(X，Y)处相隔设置的托架(Ia至IVb)的间距(a)大约为1米。

7、按权利要求1至6中的任一项所述的加热箱，其特征在于，托架(Ia至IVb)具有倒有圆角的外形轮廓。

8、按权利要求1至7中的任一项所述的加热箱，其特征在于，加热管(12)支承在套筒(39)内，套筒设置在托架(Ia至IVb)的通孔(38)内。

9、按权利要求8所述的加热箱，其特征在于，在位于托架(Ia至IVb)的通孔(38)内的加热管(12)上设置有经淬火的两半轴瓦(40)。

10、按权利要求1至9中的任一项所述的加热箱，其特征在于，每个支撑部位(X，Y)被分成P≥2个分别带有一托架组合(I、II、III)且相隔的分支撑，其中，每个托架组合(例如I)包括多个位于同一平面上的托架(例如Ia至Id)。

11、按权利要求10所述的加热箱，其特征在于，至少两个属于同一托架组合(例如I)的托架(例如Ia，Ib)具有不同的外形轮廓。

12、按权利要求10或11所述的加热箱，其特征在于，同一托架组合(例如I)内的相邻托架(例如Ia，Ib)之间具有一个自由通流面。

13、按权利要求10至12中的任一项所述的加热箱，其特征在于，在一个支撑部位(X，Y)处的所有托架组合(I、II、III)具有同样的、但是扭转位错的配置。

14、按权利要求10至13中的任一项所述的加热箱，其特征在于，每个支撑部位(X，Y)设有P＝3个分支撑和P＝3个托架组合(I、II、III)。

15、按权利要求1至14中的任一项所述的加热箱，其特征在于，在相邻的第一和第二托架组合(例如I、II)内，第一组或不相邻的第二组加热管(12)通过托架(Ia至IIa、Ib至IIb、Ic至IIc、Id至IId)来支撑。