CN201729812U - 自动泄压防爆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物质气化炉用的可重复使用的自动泄压防爆装置，属于生物质气化装置领域，包括泄压门、密封接触面、垂直导杆、复位弹簧、限位顶盖、配重块及防雨帽。特征是自动泄压阀安装在生物质气化炉顶部，竖直安装。气化炉正常运转时，泄压门处于密封接触面上面，靠自身重力作用与密封接触面紧密接触，保证良好密封。当生物质气化炉压力过高时，泄压门被顶开并沿垂直导杆向上运动，实现自动泄压。随着泄压门上行，复位弹簧被压紧。由于限位顶盖的限制了复位弹簧上端移动，复位弹簧积蓄了较大的弹性势能，当气化炉内压力恢复到正常状态时，泄压门在复位弹簧推动下返回原来位置，重新实现密封。本实用新型实现了生物质气化炉在压力过大情况下的自动泄压和防爆，具有结构简单，维护方便及可重复使用等优点。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种生物质气化炉用的可重复使用的自动泄压防爆装置，属于生物质气化装置领域。
背景技术：
随着全球能源与环境问题的日益凸显，新能源开发成为一项迫切的任务。生物质能源具有资源丰富、可转换为清洁燃料、是唯一可存储和运输的可再生能源、也是唯一可再生炭源等显著特点，在满足未来社会能源需求，特别是交通燃料需求中扮演着重要角色；同时在推动化学工业可持续发展中将发挥重要作用。
生物质气化是生物质能高品位利用的一种主要技术，通过气化装置将生物质原料进行能量转换，把固态生物质原料转换成使用方便而且清洁的高品位可燃气体，主要可燃成分为C0、H2、CH4及部分不饱和烃CmHn的混合气体。生物质热解气化技术是生物质高效、清洁利用的高技术形态。生物燃气的工业化利用是目前条件下最有希望实现产业化的领域；农业生产废弃物资源化、能源化利用，最有效、最经济、最科学和最现实的产业化技术路线是，运用最先进的生物质热解气化核心技术，将其转化为工业生物燃气，并运用于工业锅炉、工业窑炉等工业热力系统，替代石化能源。
流化床作为生物质气化装置，有结构简单，生产强度高，产气量大，碳转化率高，调节范围广等优点。因此目前生物质气化的工业化利用也广泛采用流化床气化装置。
流化床气化炉内压力是其一项重要指标，当流化床内压力过高时，会影响物料的正常循环，造成局部温度过高，影响气化效率，严重时甚至会造成气化炉爆炸，危机生命财产安全。生物质气化是一个产气过程，容易造成炉内气体量过多、压力过大，同时排气管道因结焦等问题造成的堵塞也容易引起炉内压力过高，因此保证炉内压力稳定在正常操作范围内是保证气化炉正常运行的关键问题。
发明内容：
本实用新型的目的就是为了解决炉内气量过多，压力过高的问题。其主要涉及一个安装在气化炉顶部的自动泄压防爆装置，通过自动调节使炉内压力稳定，从而防止因炉内压力过高导致的不正常循环和爆炸等不稳定状态。
本实用新型主要采用下述技术方案：
自动泄压防爆装置安装于敞开的气化炉顶部，密封接触面于炉顶通过法兰连接固定。密封接触面实际为一圆环型密封垫，其上表面的外型与泄压门下表面外形完全吻合，从而实现完全密封。
本实用新型中共需安装4支垂直导杆，导杆下端通过螺栓固定在炉顶和密封接触面的法兰上，导杆上端通过螺栓固定一个限位顶盖，来限制复位弹簧上端的移动。四个复位弹簧分别套在垂直导杆上，其上部通过弹簧座固定在限位顶盖上。复位弹簧自然长度与密闭时泄压门和限位顶盖之间的距离相同。
本实用新型中的泄压门上有四个光滑的安装圆孔，垂直导杆分别穿过安装圆孔，从而使泄压门不发生横向位移，泄压门可沿垂直导杆上下滑动，其滑动受到密封接触面、限位顶盖和复位弹簧的约束。泄压门上部中心位置有一固定圆杆，其作用为固定配重块，防止配重块滑动。配重块将会被放置与泄压门顶部以平衡炉内压力。
防雨帽通过紧固杆固定于限位顶盖的上部，防止雨水及部分尘土落入炉内，锥角15°。
附图说明：
图1为本实用新型自动泄压防爆装置的剖视图
1为炉顶法兰，2为密封接触面，3为泄压门，4为配重块，5为垂直导杆，6为复位弹簧，7为限位顶盖，8为防雨帽，9为紧固杆
图2为密封接触面的俯视图和仰视图
图3为泄压门的仰视图和俯视图
具体实施方式：
下面结合附图进一步说明本实用新型自动泄压防爆装置的具体实施方式。
本实用新型自动泄压防爆装置的结构如图1所示，主要包括炉顶法兰1，密封接触面2，泄压门3，配重块4，垂直导杆5，复位弹簧6，限位顶盖7，防雨帽8，紧固杆9。
炉顶法兰1，密封接触面2，泄压门3及配重块4构成了正常运行时的密封装置。根据所必须的安全操作压力范围上限估算出所需配重块4的重量，将配重块4安装在泄压门3顶部，正常运行时通过泄压门3及配重块4的自重对生物质气化炉进行密封。密封接触面2与泄压门3紧密结合，密封效果良好，无压力泄露。
当气化炉内压力过高，泄压门3与配重块4的重力小于气化炉顶部压力，泄压门3被顶起，密封接触面2与泄压门3之间产生空隙，炉内部分气体从空隙中排出，从而使炉内压力下降。泄压门3被顶起过程中将压缩复位弹簧6，复位弹簧6的移动受到限位顶盖7的限制，发生弹性形变，积蓄弹性势能。因此泄压门3在被顶起的过程中同时受到复位弹簧6所加载的竖直向下的弹力。当炉内顶部压力下降到小于泄压门3重力，配重块4重力与复位弹簧6弹力之和时，泄压门3将向下移动，直到重新恢复密封状态。此时炉内的压力将恢复到正常水平。装置继续稳定运行。整个过程无需人工操作，由机械装置自动完成，且不需消耗电力等能源。
通过上述过程，装置将自动地、持续地防止因炉内压力过高所产生的故障，且此机械装置密封性好，磨损较小，结构简单。可长期反复使用。
Claims (7)
1.一种自动泄压防爆装置，装置主体包括泄压门(3)、垂直导杆(5)和复位弹簧(6)，其特征是：炉顶法兰(1)、密封接触面(2)、泄压门(3)和配重块(4)组成密封装置，安装在气化炉炉顶，保证正常运行时的良好密封；垂直导杆(5)固定在炉顶法兰(1)和限位顶盖(7)间，并穿过密封接触面(2)，成为泄压门(3)的上行导轨；复位弹簧(6)和限位顶盖(7)固定在垂直导杆(5)的顶部，作为泄压门(3)的阻拦及复位装置；防雨帽(8)通过紧固杆(9)固定于限位顶盖(7)的上部。
2.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于密封接触面(2)通过炉顶法兰(1)被固定于气化炉顶部，不可移动，当顶部密封时，密封接触面(2)上表面有一凸出的锥形密封环与泄压门(3)下部密封面紧密结合，该锥形密封环内侧表面为圆柱形，内径与气化炉外径相同；外侧面表面为锥形面，倾斜角度为45°。
3.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于泄压门(3)安装于垂直导杆(5)上，可上下滑动，泄压门(3)下部有一凹陷的密封面，其内部形状与密封接触面(2)上表面凸出的锥形密封环的外部形状完全吻合，保证良好密封。
4.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于配重块(4)安装于泄压门(3)顶部，配重块(4)有不同重量可供选择，配重块(4)为圆形，中部有圆孔，安装时令泄压门(3)顶部中心位置的固定圆杆穿过配重块(4)中部的圆孔，使其固定于泄压门(3)顶部。
5.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于垂直导杆(5)固定于限位顶盖(7)和炉顶法兰(1)之间，为垂直光滑圆杆，其外径比密封接触面(2)和泄压门(3)上的安装圆孔内径小1mm。
6.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于复位弹簧(6)套在垂直导杆(5)上，其直径约为垂直导杆(5)的2.5倍，其自然长度约为限位顶盖(7)与泄压门(3)之间距离的1/2，复位弹簧(6)上部固定于限位顶盖(7)底部。
7.如权利要求1所述的自动泄压防爆装置，特征在于炉顶法兰(1)、密封接触面(2)、泄压门(3)外露直角全部倒角，为2×45°；限位顶盖(7)和配重块(4)外露直角全部倒角，为1×45°，表面全部进行防锈处理，条件允许最好采用不锈钢材质。
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