CN204240790U - 一种加氢催化剂电加热网带窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加氢催化剂电加热网带窑，包括窑炉主体，窑炉主体的内部设有一条沿窑炉主体长度方向设置并且贯穿窑炉主体两端的通道，该通道的一端是进口端，另一端是出口端，该通道内布设有输送机构，该通道按照输送方向依序分为预热升温段、恒温焙烧段和冷却段，恒温焙烧段内设有电加热元件，窑炉主体的外侧设有排废风机和冷却风机，排废风机通过排废管道连接至预热升温段，冷却风机通过抽风管道连接至冷却段，冷却风机还通过余热利用管道连接至预热升温段的前段，余热利用管道的出风口位于输送机构的下方。本实用新型的加氢催化剂电加热网带窑提高了热能的利用率，减少了热能的损失，节能效果好，降低了成本，提高了产能。

Description

一种加氢催化剂电加热网带窑

技术领域

本实用新型涉及一种加氢催化剂电加热网带窑，尤其涉及一种用于炼油加氢催化剂生产线的加氢催化剂电加热网带窑。

背景技术

环境问题是一个全球问题,要靠全世界每一个人的努力来解决。随着世界经济、科技的不断发展和社会文明的不断进步,人们的物质需求也在一天天增长。近几年，我国催化加氢技术在化工领域得到了广泛应用，特别是催化剂的应用前景更是广阔。随着环保要求不断提高及后续产品不断开发，高质量的加氢产品需求逐渐加大，催化加氢的技术在化工中的应用越来越受到重视，并且大量不饱和化合物、含氧化合物、含氮化合物等利用催化加氢技术制备的后续产品质量好、收率高、反应易于控制、“三废”少，深受企业欢迎。

然而，目前的加氢催化剂电加热网带窑没有余热回收利用结构，从而不能很好的利用热能，导致热能损失大，且产能低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种加氢催化剂电加热网带窑，可使热量得以充分利用，提高了热能的利用率，减少了热能的损失，节能效果好，降低了成本，提高了产能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种加氢催化剂电加热网带窑，包括纵长型的窑炉主体，所述窑炉主体的内部设有一条沿窑炉主体长度方向设置并且贯穿窑炉主体两端的通道，该通道的一端是进口端，另一端是出口端，该通道内布设有输送机构，该通道按照输送方向依序分为预热升温段、恒温焙烧段和冷却段，所述恒温焙烧段内设有电加热元件，所述窑炉主体的外侧设有排废风机和冷却风机，所述排废风机通过排废管道连接至所述的预热升温段，所述冷却风机通过抽风管道连接至所述冷却段，所述冷却风机还通过余热利用管道连接至预热升温段的前段，所述余热利用管道的出风口位于输送机构的下方。

作为本实用新型的进一步改进，所述排废风机位于窑炉主体顶部且接近通道进口端，所述冷却风机位于窑炉主体顶部且接近通道出口端。

作为本实用新型的更进一步改进，所述排废管道由排废主管道和多个排废分支管道构成，所述排废主管道水平架设在窑炉主体顶部并连接至排废风机，所述的多个排废分支管道的上端倾斜连接至排废主管道，所述的多个排废分支管道的下端垂直连接至预热升温段。

作为本实用新型的更进一步改进，各排废分支管道伸入排废主管道内超过排废主管道的底面。

作为本实用新型的更进一步改进，所述排废主管道内设置有与排废风机连锁变频控制排风压力的压力变送器。

作为本实用新型的更进一步改进，所述余热利用管道由余热利用总管、多个余热利用分支管道和多个出风管道构成，所述余热利用总管水平架设在窑炉主体顶部并连接至冷却风机，所述的多个余热利用分支管道的上端垂直连接至余热利用总管，各余热利用分支管道的下端伸入预热升温段的前段并垂直连接有一出风管道，所述出风管道位于输送机构的下方并且与余热利用总管平行，所述出风管道上设有所述出风口。

作为本实用新型的另一种改进，所述窑炉主体的通道的冷却段设置有压缩空气管道，所述压缩空气管道连接至压缩空气源。

作为本实用新型的进一步改进，所述冷却段包括自然冷却段和抽风冷却段，所述自然冷却段靠近恒温焙烧段，所述抽风冷却段位于冷却段后部，所述抽风管道连接至所述抽风冷却段。

作为本实用新型的另一种改进，所述通道的预热升温段和恒温焙烧段均设有耙料器。

作为本实用新型的另一种改进，所述窑炉主体的通道的进口端衔接有进料平台，所述窑炉主体的通道的出口端衔接有出料平台。

与现有技术相比，本实用新型的加氢催化剂电加热网带窑具有如下优点：

(1)采用所述窑尾冷却风机将窑尾的空气抽出，使窑尾的冷却速度加快，并将抽出的热风送至窑头预热产品，从而使热量得以充分利用，提高了热能的利用率，减少了热能的损失，节能效果好，降低了成本，且产能高；由于采用电加热，从而能源洁净，无污染，加热效率高。

(2)将排废风机设于窑炉主体顶部且接近通道进口端，将冷却风机设于窑炉主体顶部且接近通道出口端，从而可以减少占用的场地面积，以及缩短排废管道和抽风管道的长度，节约成本。

(3)排废分支管道的上端倾斜，从而可避免升温段冷凝水回滴落到物料上造成污染，提高产能。

(4)排废分支管道伸入排废主管道内超过排废主管道的底面，避免冷凝水回流低落到物体表面从而影响到加热效果，保证产能。

(5)采用压力变送器可稳定窑炉主体内的压力和温度，提高加热效率，提高产能。

(6)采用多个出风管道可以将余热风均匀的供给预热升温段，从而使热能得到充分利用，降低损耗。

(7)冷却段分为自然冷却段和抽风冷却段，可使得物料降温均匀，保证质量，提高产能。

(8)预热升温段和恒温焙烧段均设有耙料器，可将行进中的物料进行翻动，加大物料与空气的接触面，使物料在焙烧过程中充分、均匀地受热、反应并有利于废气排出，达到改善物料因装载厚度较大引起的受热不均问题，进一步提高产能。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为加氢催化剂电加热网带窑的示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1，所述的加氢催化剂电加热网带窑包括纵长型的窑炉主体1、物料传输系统、通排风系统和计算机控制系统。

所述窑炉主体1包括采用型钢作为骨架组成构成的纵长型的框架单元。具体说明的是，窑炉主体1长度以2m为单元模数钢构模块，模块在供方工厂整体制造，在用户现场进行组装。组装采用高度调整螺栓及钢架间的螺栓进行连接，便于拆卸、搬运，确保安装能达到窑炉的水平度要求。钢架间连接增加一定厚度的石棉减震垫，以自动适应外墙钢架因温度升高的膨胀，消除钢架的应力。所述框架单元的外部设有由冷轧钢板制作而成的外饰面板，所述外饰面板的表面喷涂有塑料粉末，从而整体美观、大方。所述框架单元的内部设有轻质耐火保温材料，有利于节能、降低设备重量等。轻质耐火保温材料设计使用温度满足≥1000℃，确保设备外表温度满足国家标准(≤环境温度+25℃)。所述窑炉主体1的内部设有一条沿窑炉主体1长度方向设置并且贯穿窑炉主体1两端的通道2，该通道2的一端是进口端，另一端是出口端，该通道2按照输送方向依序分为预热升温段、恒温焙烧段和冷却段。所述窑炉主体1的通道2的预热升温段和恒温焙烧段均设有耙料器。所述窑炉主体1的通道2的冷却段设置有压缩空气管道14，所述压缩空气管道14连接至压缩空气源，通过向窑炉主体1内打入压缩空气来实现产品的冷却。所述的恒温焙烧段和预热升温段共设四个料样取样口，以便及时地掌握检测物料反应情况。所述窑炉主体1的通道的恒温焙烧段设有测温热电偶、分区窑道调节闸板/阻隔墙和所述的电加热元件。所述窑炉主体1的通道2的顶部设有堇青石-莫来石吊板和硅酸铝纤维，从而能够合理节能及保温，以及避免落脏污染，同时可以方便拆卸维护。

所述分区窑道调节闸板设于通道顶部，用于控制气流流速，使其恒温焙烧段的温度均匀。为控制气流流速及稳定温区温度，采用外调式不锈钢窑道调节闸板及炉底部气流分隔墙多道。对应于有挥发份燃烧的产品，在恒温焙烧段的窑道调节闸板与排废风口综合作用，有利于控制恒温焙烧段的气流流速及氧气含量，避免发生剧烈发热或引起自燃现象，从而保证产品的合理超温与控制产品的质量。所述分区窑道调节闸板的材质为硬质耐火纤维板，耐温高、结构强度好，避免高温变形及落脏，可用于阻止窑炉主体1尾部的冷风的进入，保证高温区的温度稳定；在窑炉火道内按照加热温区分组加设挡火墙，用于控制下部气流流速，均匀各区的温度。

所述电加热元件采用远红外石英加热管，提高物料的传热效率，合理布置于产品的上下层，设置多组与测温元件和分组可控硅控制器、微机控制系统等共同作用，实现分区自动控制温度，达到各加热区的温度均匀并满足不同区段的升温速率需要。对应于有挥发份燃烧的产品，在恒温焙烧段的加热元件分布会减少、稀疏。

所述耙料器采用不锈钢材质制造，可将行进中的物料进行翻动，加大物料与空气的接触面，使物料在焙烧过程中充分、均匀地受热、反应并有利于废气排出，达到改善物料因装载厚度较大引起的受热不均问题。所述耙料器的高度可以手动调整，避免对物料造成破碎损坏。所述窑炉主体1内共设有3套耙料器。

所述物料传输系统由驱动机构、进料平台3、出料平台4、输送机构5、支撑机构、及网带运行监测及控制机构等部件组成。进料平台3衔接窑炉主体1的通道2的进口端，出料平台衔接窑炉主体1的通道2的出口端。输送机构5和支撑机构均位于通道2内。整个物料传送系统结构合理，相互间配合密致，运行平稳可控。确保物料在焙烧过程中的平稳、安全输送，设备操作可控性好，便于维护。为工艺需要，配套自动上料皮带机构、加料斗15，出料端配套接料斗16和物料输送皮带机构。

其中，驱动机构由驱动电机配减速传动机构和配套链轮组合、驱动辊筒组合6及从动辊筒7组成。其中，驱动电机采用国产优质品牌减速电机一台(3KW)配无极变速齿轮箱机构，采用变频调速，接计算机控制系统，可并入全场DCS系统，可有效的将输送机构运行速度控制在11-13小时(焙烧周期)，精度在±1％，运行平稳，故障率低，可保证长期运行。链轮组合采用双排链轮及配套链条等，辅助有压链机构等。驱动辊筒组合6由主驱动辊筒61、包角辊筒62、托调辊筒及压紧辊筒64组成，设置在出料平台4上，输送机构5在驱动辊筒组内往复设置，可保证有效驱动。主驱动辊筒61采用Φ450mm的套胶辊筒(12mm耐磨橡胶，耐温120℃，橡胶上雕刻菱形花纹，增加摩擦力)；包角辊筒62为Φ400mm，包角辊筒62外套不锈钢材料与装料面接触；压紧辊筒64为Φ219mm。由于主驱动辊筒61采取铸胶处理，协同通过包角辊筒62和压紧辊筒64，可增大输送机构5与辊筒的包角，提高输送机构5与辊筒的摩擦系数，提高传动效率。输送机构5载料面所接触的辊筒、托辊均为不锈钢材质，避免钢材锈蚀对物料带来影响。

从动辊筒7设置在进料平台3上，由两个Φ400mm辊筒配合。从动辊筒7与配套辊筒调整机构(无级调速电机组成的自动张紧及纠偏装置)连接，通过调整辊筒的两边直线行程来完成网带的张紧和纠偏功能。

所述进料平台3长1800mm，宽2600mm。采用型钢焊接、组装而成，与基础预埋件牢固焊接，起到承载从动辊筒7及输送机构5运行张力作用。从动辊筒7的相关调整部件及检测控制部件均有机组合在此进料平台3内，外罩防护网以确保运行安全。进料平台3采用高度可调式整体钢板托起输送机构5。

所述出料平台4长2200mm，宽2600mm。采用型钢焊接、组装而成，与基础预埋件牢固焊接，起到承载主驱动辊筒61及输送机构5运行张力作用。主动辊筒组合6及其相关调整部件及检测控制部件均有机组合在此出料平台4内。主驱动机构设置在出料平台4侧部，通过链轮组合与主驱动辊筒连接。

所述输送机构5是承载物料的闭合型网带，上部进料网带承载物料穿过窑炉内部完成焙烧过程，下部返回网带在常温状态。因焙烧温度及耐腐蚀的特殊需要，根据需要选用用316L不锈钢材质。网带幅宽2.2M。网带两边起挡边，高度为70mm，为组合平衡密致型，网带编丝间间距不大于1mm。可以有效装载物料(厚度40-50mm)，落料少。并保证网带上下层温度合理传导。在窑炉主体1的通道2的出口端的返回网带上，设置有偏心震打机构，周期性震打网带，清除网带夹料，并设置回收料盘。网带下部工作通道两侧墙交叉设有落料清理口，以便定期清理落入窑炉主体1底部的废料，保持通道畅通，保证加热均匀性。

因网带分为上部进料网和下部返回网，故支撑机构分为炉内部分和炉外回带两个部分。炉内部分采用间隔托辊8托起方式，托辊8两端设轴承座引出窑炉主体1外侧支撑于窑炉主体1钢架，自转动结构，轴承座具有防尘、加油孔。具体而言，全窑炉主体1内每间隔0.33m(每米3根)安装一根Φ65不锈钢金属托辊。根据温度的不同，配置316L及321两种不同材质的钢托辊。托辊8引出窑炉主体1外端，安装轴座。炉外部分由进料平台3和出料平台4上的承载托辊和回带托辊部分组成。托辊8采用自转动，不另设动力。

闭合型网带结构由于制造误差及高温膨胀和运行阻力不均等原因，导致网带在运行过程中会发生行走偏差，称“跑偏”。跑偏在炉内可能会导致网带与窑炉主体1内壁发生摩擦，损坏窑炉主体1结构，同时可能导致输送机构发生故障影响生产；在炉外同样可能导致网带受力不均，影响正常运行。故需要对网带运行状态进行监测、控制。网带运行监测及控制机构主要包括运行速度控制、网带张紧控制、网带运行偏差控制三个部分。其中，整条网带运行速度由驱动机构决定，通过变频控制驱动电机的速度来调整控制，为此对网带运行速度设置速度监测装置，并通过信号反馈进行调节；网带张紧控制由于网带为金属材料制作而成，受温度影响而发生膨胀及线变化，导致网带与驱动辊筒的摩擦力发生改变，而不利于网带的正常运行，因而需要根据网带的松紧情况及时调整，本物料传输系统在窑炉主体1的通道2的出口端的返回网带上设置有手动张紧机构，出口端的托调辊筒两端分别与两组张紧机构连接，通过调整托调辊筒的直线行程，起到张紧网带，保持网带的松紧度与驱动作用。窑炉主体1的进口端从动辊筒7的调整机构由从动辊筒7两端配合两个网带运行限位开关及两台无级调速电机组成，通过两端无极调速电机运转调整从动辊筒7两端滑块的直线行程来完成网带自动张紧及网带自动纠偏。即对从动辊筒7的调整具有张紧和纠偏双种功效。物料传输系统还设置有滑块的行程限位开关，以防止行程超限而造成故障。在现场可设置纠偏电机就地操作按钮方便操作。网带运行偏差控制即纠偏功能，除了前面所述的对从动辊筒7的调整来纠偏外，还可在窑炉主体1底部返回网带上设置有自动弹簧式导正轮机构，通过网带边沿的接触连续纠偏，从而保证网带一直运行在正常位置。

所述通排风系统包括设置在预热升温段的排除废气系统和冷却段的余热风利用系统。排除废气系统设置可及时排除产品在升温阶段及整个焙烧过程中排出的废气及分等物质，使产品能按照工艺要求进行各物化反应，保证其合理的焙烧制度。废气在排放过程中与物料进行逆向运行换热，使物料能逐步加温达到最终的焙烧温度，同时能达到合理利用热能目的。排除废气系统包括排废风机9和排废管道10，余热风利用系统包括冷却风机11和抽风管道12和余热利用管道13。其中，所述排废风机9位于窑炉主体1顶部且接近通道2进口端，所述排废风机6通过排废管道10连接至所述的预热升温段，可将预热升温段的废气抽出后送后续的废气处理装置，以达到排放标准后排往大气，避免环境污染。所述排废管道10由排废主管道10a和多个排废分支管道10b构成。所述排废主管道10a水平架设在窑炉主体1顶部并连接至排废风机9，所述的多个排废分支管道10b的上端连接至排废主管道10a，所述的多个排废分支管道10b的下端垂直连接至预热升温段。具体而言，在窑炉主体1预热升温段的顶部根据需要分别设置有5排×2个排废气孔，排废分支管道10b的数量与排废气孔的数量相同。排废气孔可单独调节，有利于及时抽出物料废气及均衡炉内温差需要；抽出的废气汇总到排废主管道10a后经排废风机9与废气处理装置连通，经处理后排出。排废风机9采用不锈钢材质，采用风冷，排废风机9一开一备，排废风机9前后调节阀门采用自制304不锈钢蝶阀。排废管道10均采用304不锈钢材质。为了稳定窑炉主体1内的压力和温度，在排废主管道10a内设置有与排废风机9连锁变频控制排风压力的压力变送器。为避免预热升温段冷凝水回滴落到物料上造成污染，将排废分支管道10b的上端设计为倾斜状态，并有手动阀门进行引出窑炉主体1侧排放。为了避免冷凝水回流，使各排废分支管道10b伸入排废主管道10a内超过排废主管道10a的底面。并且对各排废分支管道10b加强保温，避免在支管冷却过快引起冷凝水。

所述冷却风机11位于窑炉主体1顶部且接近通道2出口端，所述冷却风机11通过抽风管道12连接至所述冷却段，所述冷却风机11还通过余热利用管道13连接至升温段的前段，所述余热利用管道13的出风口位于输送机构5的下方，利用冷却风机11的负压作用，使窑炉主体1尾部外界冷空气进入窑炉主体1内，逆向与产品换热，使产品得到较好的冷却，同时将换热后的较洁净的热空气通过余热利用管道至窑炉主体1升温段的前段加热，从而使升温段的前段加热更加充分、温度更加均匀，达到热能的综合利用目的。抽风管道12上设置手动调节阀门进行调控。所述余热利用管道13由余热利用总管13a、多个余热利用分支管道13b和多个出风管道13c构成。所述余热利用总管13a水平架设在窑炉主体1顶部并连接至冷却风机11。所述的多个余热利用分支管道13b的上端垂直连接至余热利用总管13a，各余热利用分支管道13b的下端伸入升温段的前段并垂直连接有一出风管道13c，所述出风管道13c位于输送机构5的下方并且与余热利用总管13a平行，所述出风管道13c上设有所述出风口。具体而言，在窑炉主体1的顶部设有2-3个抽风平衡风罩，窑炉主体1的底部设置两个掺风调节门，使窑炉主体1的尾部和底部能及时进入冷空气与产品进行逆向换热冷却，将置换的热风(余热风)送至窑炉主体1的预热升温段的输送机构下部，补充物料焙烧过程中的氧气。在靠近窑炉主体1出口端的窑炉主体1内的产品上下共设置6只小冷却风管，开一排小孔针对产品进行冷却(管径及位置需要考虑避免引起产品扬尘及洒落)，风源采用洁净工业风，压力为1kgf/cm²，用手动阀门进行控制，可保护主传动包胶辊筒。在靠近窑炉主体1进口端，产品在冷却带换热冷却后的洁净空气通过余热利用分支管道送入窑炉预热升温段的前段，并通过出风管道从输送机构的底部向上送入，并采用手动蝶阀调控，可以加大预热升温段的对流换热效果，合理节能并提升物料传热和改善物料水分的排出效果。所述余热利用管道13均采用304不锈钢材质制造，并设置合理的管道保温，达到节能与安全操作的需要。所述冷却风机11采用304不锈钢风机(机壳及叶轮部分)，一开一备配置，前后调节阀门采用自制304不锈钢蝶阀，确保设备连续运行需要。为了物料降温均匀，冷却段分为自然冷却段和抽风冷却段。所述自然冷却段靠近恒温焙烧段，为利用窑炉主体1预热升温段排废气系统的负压引导冷却带空气与物料逆向运行进行换热。换热后的热空气进入恒温焙烧段参与物料焙烧的化学反应等。所述抽风冷却段位于冷却段后部，所述抽风管道连接至所述抽风冷却段。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种加氢催化剂电加热网带窑，包括纵长型的窑炉主体，所述窑炉主体的内部设有一条沿窑炉主体长度方向设置并且贯穿窑炉主体两端的通道，该通道的一端是进口端，另一端是出口端，该通道内布设有输送机构，该通道按照输送方向依序分为预热升温段、恒温焙烧段和冷却段，所述恒温焙烧段内设有电加热元件，其特征在于：所述窑炉主体的外侧设有排废风机和冷却风机，所述排废风机通过排废管道连接至所述的预热升温段，所述冷却风机通过抽风管道连接至所述冷却段，所述冷却风机还通过余热利用管道连接至预热升温段的前段，所述余热利用管道的出风口位于输送机构的下方。

2.如权利要求1所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述排废风机位于窑炉主体顶部且接近通道进口端，所述冷却风机位于窑炉主体顶部且接近通道出口端。

3.如权利要求2所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述排废管道由排废主管道和多个排废分支管道构成，所述排废主管道水平架设在窑炉主体顶部并连接至排废风机，所述的多个排废分支管道的上端倾斜连接至排废主管道，所述的多个排废分支管道的下端垂直连接至预热升温段。

4.如权利要求3所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：各排废分支管道伸入排废主管道内超过排废主管道的底面。

5.如权利要求3所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述排废主管道内设置有与排废风机连锁变频控制排风压力的压力变送器。

6.如权利要求2所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述余热利用管道由余热利用总管、多个余热利用分支管道和多个出风管道构成，所述余热利用总管水平架设在窑炉主体顶部并连接至冷却风机，所述的多个余热利用分支管道的上端垂直连接至余热利用总管，各余热利用分支管道的下端伸入预热升温段的前段并垂直连接有一出风管道，所述出风管道位于输送机构的下方并且与余热利用总管平行，所述出风管道上设有所述出风口。

7.如权利要求1所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述窑炉主体的通道的冷却段设置有压缩空气管道，所述压缩空气管道连接至压缩空气源。

8.如权利要求1或7所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述冷却段包括自然冷却段和抽风冷却段，所述自然冷却段靠近恒温焙烧段，所述抽风冷却段位于冷却段后部，所述抽风管道连接至所述抽风冷却段。

9.如权利要求1所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述通道的预热升温段和恒温焙烧段均设有耙料器。

10.如权利要求1所述的加氢催化剂电加热网带窑，其特征在于：所述窑炉主体的通道的进口端衔接有进料平台，所述窑炉主体的通道的出口端衔接有出料平台。