CN205917210U - 一种旋转床的加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种旋转床的加热装置，包括物料加热通道、辐射管、第一电控阀、第二电控阀和控制器，多个所述辐射管均匀布置于所述物料加热通道顶部，所述第一电控阀设于所述辐射管的燃料进口处，所述第二电控阀设于所述辐射管的烟气出口处，所述第一电控阀与所述第二电控阀均与所述控制器连接，以控制多个所述辐射管沿所述物料加热通道自物料进口至物料出口方向的壁温逐渐增大。本实用新型辐射管的燃料进口与烟气出口处均设置有电控阀，电控阀与控制器连接，以控制辐射管的壁温沿物料加热通道方向逐渐增大，使辐射管的外壁与进入加热通道内的物料之间的温差保持恒定，达到辐射管与物料同步升温，加热效率最高的目的。

Description

一种旋转床的加热装置

技术领域

本实用新型涉及矿物加工技术领域，尤其涉及一种旋转床的加热装置。

背景技术

随着全球石油需求不断上升，国际油价持续走高，使得世界各国都在积极寻找石油替代资源。褐煤经低温干馏可得半焦、焦油以及不凝气，因此，利用褐煤通过干馏技术生产汽柴油组分替代石油资源已成为重要的备选方案。煤的低温干馏反应可以在惰性气氛、加氢以及催化加氢条件下进行。与惰性气氛相比，在催化加氢的条件下，焦油的产率明显提高，且在相同的焦油产率下，催化加氢的成本低，对材质要求低。此外，煤催化加氢热解还可提高煤热解转化率，有效降低煤的热解转化温度等等。

现有技术为利用蓄热式旋转床热解煤。它是将一定量的待热解原料经粉碎、筛分、干燥后，通过布料装置步入旋转炉底，采用辐射方式隔绝空气加热到400-700℃，保持30-120分钟。旋转炉顶部出来的干馏汽经油气分离后，得焦油和荒煤气。旋转炉底部经出料装置排出的固体产物经冷却后得半焦。本实用新型方法工艺简单，效率高，不需气体或固体热载体，适合各种品质的煤种。

目前，旋转床加热装置的工作过程是物料从物料进口进入床体，被整个圆周方向上的辐射管加热后从物料出口输出，整个过程中物料在旋转床圆周方向上运动，温度是逐渐升高的。而对于辐射管，空气和天然气进入辐射管燃烧，然后烟气从辐射管出口排出。目前情况下，辐射管在旋转床圆周方向上均匀布置，正常生产时，每个辐射管的燃烧功率是相同的，这种加热方式相当于等温加热或者称为均匀加热；或者只是分段设置不同的加热温度，这种方式就是分段加热，但每个温度段内的各辐射管燃烧功率也是相同。但是旋转床被加热物料的温度自进口至出口却是逐渐升高的，温升是一条光滑的曲线，并不是等温直线或分段曲线，所以上述两种加热方式与物料升温不是很匹配。

如图1所示，旋转床等温加热方式，在物料进口处，物料温度8为常温，温度很低，但辐射管的壁温7很高，两者之间的温差很大，随着物料逐渐转动，物料温度升高，直至出口处，辐射管与物料间的温差最小。可见整个加热过程中，辐射管与物料的温差是个变量。如图2所示，旋转床分段加热方式，自物料进口至出口，被分成了三段，依次为初始段、升温段和恒温段，可见恒温段辐射管的壁温7最高，升温段次之、初始段最低，此种方式根据物料温度8的不同来划分加热的温度段，比等温加热方式更合理，但在各加热段内辐射管壁温仍为恒温，与物料温升不一致。因此，无论是等温加热还是分段加热均不符合能量的梯级利用原则，即加热低温物料时应该用较低的温度，而加热高温物料时用较高的温度，而等温加热方式和分段加热方式均不符合此原则。第二就是在整个加热过程中，辐射管外壁与物料间的温差极不均匀，这也不符合场协同原则，即加热过程中温差越均匀越好。因此现有旋转床加热方式存在有耗能高，加热效率低的问题。

因此，针对以上不足，需要提供一种旋转床的加热装置。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决现有旋转床加热方式的辐射管与物料升温不同步，不符合能量的梯级利用原则和场协同加热原则，从而导致现有旋转床的加热装置存在有耗能高，加热效率低的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种旋转床的加热装置，包括物料加热通道、辐射管、第一电控阀、第二电控阀和控制器，多个所述辐射管均匀布置于所述物料加热通道顶部，所述第一电控阀设于所述辐射管的燃料进口处，所述第二电控阀设于所述辐射管的烟气出口处，所述第一电控阀与所述第二电控阀均与所述控制器连接，以控制多个所述辐射管沿所述物料加热通道自物料进口至物料出口方向的壁温逐渐增大。

其中，所述物料加热通道底部设有输送带，物料位于所述输送带上沿所述物料加热通道运动。

其中，所述辐射管的形状为U型，一端为所述燃料进口，另一端为烟气出口，所述燃料进口处设有点火装置。

其中，所述物料加热通道的形状为弧形，一端为所述物料进口，另一端为所述物料出口。

其中，相邻两个所述辐射管的壁温的增大值与相对应位置的所述物料的温度的上升值相同。

其中，所述辐射管的壁温与相对应位置的所述物料的温度差不大于100℃。

其中，每个所述辐射管的壁温分布均匀。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供旋转床的加热装置中辐射管的燃料进口与烟气出口处均设置有电控阀，电控阀与控制器连接，以控制辐射管的壁温沿物料加热通道自物料进口至物料出口方向逐渐增大，将辐射管的壁温的按照一定的物料升温曲线进行设置，使得辐射管的外壁与进入加热通道内的物料之间的温差尽量保持恒定，达到辐射管与物料同步升温的目的，按照场协同理论能达到的加热效率最高。

除了上面所描述的本实用新型解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本实用新型的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是现有技术中旋转床等温加热方式的温度变化曲线图；

图2是现有技术中旋转床分段加热方式的温度变化曲线图；

图3是本实用新型实施例旋转床的加热装置的总体结构示意图；

图4是图3中局部A的放大图；

图5是本实用新型实施例旋转床的加热装置的温度变化曲线图。

图中：1：物料进口；2：物料出口；3：燃料进口；4：烟气出口；5：物料加热通；6：辐射管；7：辐射管的壁温；8：物料的温度；91：第一电控阀；92：第二电控阀；10：控制器；X轴：物料在物料加热通道上距离物料进口的距离；Y轴：温度。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图3所示，本实用新型实施例提供的旋转床的加热装置，包括物料加热通道5、辐射管6、第一电控阀91、第二电控阀92和控制器10，多个辐射管6均匀布置于物料加热通道顶部，第一电控阀91设于辐射管6的燃料进口3处，第二电控阀92设于辐射管6的烟气出口4处，第一电控阀91与第二电控阀92均与控制器10连接，以控制多个辐射管6沿物料加热通道自物料进口至物料出口方向的壁温逐渐增大。

本实用新型提供旋转床的加热装置中辐射管的燃料进口与烟气出口处设置有电控阀，且电控阀与控制器连接，以控制所述辐射管的壁温沿物料加热通道自物料进口至物料出口方向逐渐增大，将辐射管的壁温的按照一定的物料升温曲线进行设置，使得辐射管的外壁与进入加热通道内的物料之间的温差尽量保持恒定，达到辐射管与物料同步升温的目的，按照场协同理论能达到的加热效率最高。

具体的，如图4所示，第一电控阀91设于辐射管6的燃料进口3处，第二电控阀92设于辐射管6的烟气出口4处，第一电控阀91与第二电控阀92均与控制器10连接。本实用新型提供旋转床的加热装置的控制器控制电控阀的开关和进入辐射管的燃料量，由于各个辐射管的壁温不同，所以燃烧功率不同，燃料消耗量也不同，在物料加热通道的物料进口部位，因为物料温度最低，所以进入辐射管的所需燃料量最少，然后逐渐增加，直至恒温段的所需的最大燃料量，这样的设置比等温加热装置和分段加热装置都节省燃料消耗量，因此在保证了加热效率最高的前提下又节省燃料的消耗量。

进一步的，如图3所示，物料加热通道5底部设有输送带，物料位于输送带上沿物料加热通道5运动。物料加热通道5的形状为弧形，一端为物料进口1，另一端为物料出口2。辐射管6的形状为U型，一端为燃料进口3，另一端为烟气出口4，燃料进口处设有点火装置。U型辐射管扩大了辐射管在物料加热通道内的加热范围，同时延长了燃料的燃烧路径，有利于燃料完全充分放热。

其中，如图5所示，相邻两个辐射管的壁温7的增大值与相对应位置的物料的温度8的上升值相同，辐射管的壁温7与相对应位置的物料的温度8差不大于100℃，每个辐射管6的壁温分布均匀。使辐射管与物料之间的温度差保持稳定，符合场协同理论，提高加热效率，温差不大于100℃有利于节省燃料，减少不必要的能耗。

在工作过程中，物料在物料加热通道内通过输送带自物料进口至物料出口运输，通过温度控制单元控制辐射管燃料量，进而控制辐射管的壁温，使多个辐射管壁温沿物料运输方向逐渐增大，且增加的幅度尽量与物料在对应位置温度上升的幅度相同，以此来实现物料的加热升温。

综上所述，本实用新型提供旋转床的加热装置中辐射管的燃料进口与烟气出口处设置有电控阀，且电控阀与控制器连接，以控制所述辐射管的壁温沿物料加热通道自物料进口至物料出口方向逐渐增大，将辐射管的壁温的按照一定的物料升温曲线进行设置，使得辐射管的外壁与进入加热通道内的物料之间的温差尽量保持恒定，达到辐射管与物料同步升温的目的，按照场协同理论能达到的加热效率最高。由于各个辐射管的壁温不同，所以燃烧功率不同，燃料消耗量也不同，在物料加热通道的物料进口部位，因为物料温度最低，所以进入辐射管的所需燃料量最少，然后逐渐增加，直至恒温段的所需的最大燃料量，本实用新型提供旋转床的加热装置比等温加热装置和分段加热装置都节省燃料消耗量，因此在保证了加热效率最高的前提下又节省燃料的消耗量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种旋转床的加热装置，包括物料加热通道、辐射管、第一电控阀、第二电控阀和控制器，其特征在于：多个所述辐射管均匀布置于所述物料加热通道顶部，所述第一电控阀设于所述辐射管的燃料进口处，所述第二电控阀设于所述辐射管的烟气出口处，所述第一电控阀与所述第二电控阀均与所述控制器连接，以控制多个所述辐射管沿所述物料加热通道自物料进口至物料出口方向的壁温逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的旋转床的加热装置，其特征在于：所述物料加热通道底部设有输送带，物料位于所述输送带上沿所述物料加热通道运动。

3.根据权利要求2所述的旋转床的加热装置，其特征在于：所述辐射管的形状为U型，一端为所述燃料进口，另一端为所述烟气出口，所述燃料进口处设有点火装置。

4.根据权利要求3所述的旋转床的加热装置，其特征在于：所述物料加热通道的形状为弧形，一端为所述物料进口，另一端为所述物料出口。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的旋转床的加热装置，其特征在于：相邻两个所述辐射管的壁温的增大值与相对应位置的所述物料的温度的上升值相同。

6.根据权利要求5所述的旋转床的加热装置，其特征在于：所述辐射管的壁温与相对应位置的所述物料的温度差不大于100℃。

7.根据权利要求6所述的旋转床的加热装置，其特征在于：每个所述辐射管的壁温分布均匀。