CN213570339U - 一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉，该旋转炉盖包括炉盖、炉芯与驱动机构，驱动机构设在炉盖上，以驱动炉盖旋转；炉芯的顶端套接于炉盖中心孔内，以使得炉芯跟随炉盖旋转；炉芯的中部位置设有炉蓖结构；炉蓖结构跟随炉芯旋转，以使得物料均匀的落在炉蓖结构上，进而实现气化炉内的环形布料、均料；炉芯的底部设有与气化炉炉底相适应的刮渣结构，以刮松、刮下炉底的灰渣。在双还原层气化炉上设置第二、第三气流通道，使得进炉腔的低温循环气体与出炉腔的高温产气逆向流动，通过间壁换热实现热交换，合理利用热能；同时通过设置第一气流通道、气体循环机构和引气机构，实现双还原层。

Description

一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉

技术领域

本实用新型涉及气化炉设备技术领域，具体是一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉。

背景技术

小型气化炉可就地把垃圾或生物质料转化成燃气进行燃烧，避免垃圾或生物质料的大集中转运，非常适应分布广泛的垃圾和生物质料的小集中处理及其热能利用。特别可避免因大量垃圾集中处理而产生二噁英富集于处理炉周边地，造成不可修复的永久性污染。

现小型气化炉一般采用固定炉底，有投资省、结构简单的优点。但固定炉底气化炉普遍存在：结渣导致渣难以排出、入炉料分布不均导致易烧空悬料而炉况不稳、烧穿而中断气化等问题，限制了炉子的尺寸，不能稳定运行和连续工作。

为解决布料不均问题，有的气化炉增加炉顶悬挂平料装置均料，但结构较复杂、均料效果不佳、机构受力大、故障率较高；也有气化炉水平布置偏心曲轴杆压料，虽结构简单、使用稳定，但无法均料，只能防止悬料和烧穿，且影响炉况的稳定性。

排渣难一直是困扰固定炉底气化炉的问题，在以前大量研制的上吸气式气化炉中，炉底结渣成坨是导致气化不能连续进行的重要因素，有的渣坨比橄榄球还大，且较硬、难破碎。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的一项或多项不足，本实用新型提供一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉，不仅能够实现气化炉内的环形布料、均料，同时还能刮松、刮下气化炉底上灰渣，可有效防止灰渣板结或成坨；形成双还原层提高气化效率、合理利用热能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种旋转炉盖炉芯，包括炉盖、炉芯与驱动机构，所述驱动机构设在炉盖上，以用于驱动炉盖旋转；

所述炉芯的顶端套接在炉盖中心孔内，底端向炉盖下方延伸，以使得炉芯跟随炉盖旋转；

所述炉芯的中部位置设有炉蓖结构，所述炉蓖结构跟随炉芯旋转，以使得物料均匀的落在炉蓖结构上，进而实现气化炉内的环形布料、均料；

所述炉芯的底部设有与气化炉炉底相适应的刮渣结构，以用于刮松、刮下炉底的灰渣。

在其中一个实施例中，所述炉蓖结构包括空心的固定柱、空心托架与网孔蓖板，所述固定柱同轴套设在炉芯上，所述空心托架的数量为多个、且沿周向环形间隔分布在固定柱上，所述网孔蓖板设在空心托架上。

在其中一个实施例中，所述炉芯内部设有与外部气源连通的第一气流通道1段，所述空心托架内设有第一气流通道2段，所述固定柱内设有第一气流通道3段，所述第一气流通道1段、第一气流通道2段、第一气流通道3段依次连通；

所述空心托架的顶板上设有与第一气流通道2段连通的若干第一气嘴，所述固定柱的外侧壁上设有与第一气流通道3段连通的若干第二气嘴。

在其中一个实施例中，所述空心托架为二叉树状结构。

在其中一个实施例中，所述刮渣结构包括至少一个刮渣板，所述刮渣板的一端连接在炉芯的底部，另一端向炉芯底端的斜上方延伸。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种双还原层气化炉，包括顶部开口的炉体以及上述的旋转炉盖炉芯，所述炉盖转动连接在炉体顶部的开口上；

所述炉体上设有换热机构，所述换热机构包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体设在炉体的外侧壁上，所述第二壳体设在第一壳体与炉体围成的空间内；所述第一壳体与第二壳体之间围成第二气流通道，所述第二壳体内部设有第三气流通道；

所述第一壳体上设有与第二气流通道的一端连通的第一进气口，所述炉体的侧壁上设有与第二气流通道的另一端连通的第二进气口，所述第二进气口位于炉蓖结构的上方；

所述第二壳体的上设有与第三气流通道的一端连通的第一出气口，所述炉体的侧壁上设有与第三气流通道的另一端连通的第二出气口，所述第二出气口位于炉蓖结构的下方；

所述第二壳体的壳壁为波纹管或螺纹管，以用于提升第二气流通道与第三气流通道内气体的热交换效率；

所述第一出气口上设有引气机构，所述第一进气口通过循环管路与位于炉蓖结构上方的炉腔连通，所述循环管路上设有气体循环机构，以用于将炉腔内的热烟气抽至第二气流通道，并使得进入炉腔内的气流在引气机构和气体循环机构的作用下，向上、向下流动形成两个还原层。

在其中一个实施例中，所述炉体的底端为异形结构，其包括收口部与落渣部，所述收口部的顶端与炉体的侧壁相连，所述落渣部连接在收口部的底端；

所述收口部的口径沿顶端到底端的方向减小，所述收口部的型面与刮渣结构相互配合，以使得刮渣结构能够将收口部上的灰渣刮落至落渣部；所述落渣部上设有排渣口。

在其中一个实施例中，所述落渣部上设有能够支撑炉芯的支撑件，所述炉芯的底端与支撑件接触相连；所述炉芯上与支撑件相接触的面为球面或锥面中的一个，所述支撑件上与炉芯相接触的面为球面或锥面中的另一个。

在其中一个实施例中，所述炉体上靠近顶端的外壁上设有环形槽，所述炉盖的底端边缘位于环形槽内；所述环形槽内填充有高温油脂，以起到炉体与炉盖之间的密封与润滑作用。

在其中一个实施例中，所述炉体上设有进料管，所述进料管的一端与炉体的炉腔连通，另一端向炉体的斜下方延伸；所述进料管的顶板上设有第三出气口，所述循环管路通过第三出气口、进料管炉腔连通。

本实用新型提供的一种旋转炉盖炉芯及双还原层气化炉，通过设置能够跟随炉盖旋转的炉芯，实现环形布料、均料，实现刮松、刮下灰渣防止灰渣板结或成坨；通过设置第一气流通道、气体循环机构和引气机构，实现双还原层；通过在炉体内设置第二、第三气流通道，实现热能合理利用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中旋转炉盖炉芯的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中固定柱与空心托架的连接结构的俯视图；

图3为本实用新型实施例中气化炉的结构示意图。

附图标号：炉盖1、炉芯2、第一气流通道1段21、驱动机构3、固定柱41、网孔蓖板42、空心托架43、第一气流通道2段44、第一气流通道3段45、第一气嘴46、第二气嘴47、导流隔板48、刮渣结构5、炉体6、收口部61、落渣部62、支撑件63、环形槽64、排渣口65、第一壳体71、第二壳体72、第二气流通道73、第三气流通道74、第一进气口75、第二进气口76、第一出气口77、第二出气口78、波纹管或螺纹管79、引气风机710、循环管路711、气体循环机构712、进料管8、无轴螺杆输送结构81、第三出气口82。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

如图1-2所示为本实施例中所公开的一种旋转炉盖炉芯，其具体包括炉盖1、炉芯2与驱动机构3。其中，驱动机构3设在炉盖1上，以用于驱动炉盖1旋转。本实施例中的驱动机构3采用套设在炉盖1外壁上的齿圈，其中，齿圈可以采用齿轮齿圈或链轮齿圈或齿式皮带齿圈。当然，本实施例中的驱动机构3也不仅仅局限于齿圈的驱动方式，也可以采用转轴直接驱动炉盖1旋转等其他能够达到同样效果的驱动方式。

炉芯2的顶端连接在炉盖1上，也可以穿过炉盖1后位于炉盖1上方，炉芯2底端向炉盖1下方延伸，炉芯2与炉盖1之间为固定连接，具体可采用螺栓连接或卡扣连接或焊接等连接方式，以使得炉芯2跟随炉盖1旋转。当然炉盖1、炉芯2之间也可以采用滑键连接或类似方式连接，以使得炉芯2在气化炉内旋转时还能沿炉盖1的轴向滑动，进而适应气化炉各轴向尺寸的热胀冷缩。进一步具体地，炉芯2的中部位置设有炉蓖结构，炉蓖结构跟随炉芯2旋转，以使得物料均匀的落在炉蓖结构上，进而实现气化炉内的环形布料、均料。且炉芯2的底部设有与气化炉炉底的刮渣结构5，以用于刮松、刮下炉底的灰渣。其不仅能够有效的实现气化炉内的环形布料、均料，同时还能通过刮渣结构5的旋转刮松、刮下气化炉底上灰渣，可有效防止灰渣板结或成坨。

本实施例中，炉蓖结构包括固定柱41、空心托架43、网孔蓖板42、气嘴46，固定柱41套设在炉芯2上，空心托架43的数量为多个、且沿周向环形间隔分布在固定柱41上，网孔蓖板42设在空心托架43上。其中，固定柱41、空心托架43与炉芯2三者之间采用焊接连成一体，在蓖板结构跟随炉芯2旋转时，物料均匀的落在炉蓖结构上，进而实现环形布料、均料。同时在物料燃烧成灰渣后，旋转过程中的抖动也能有效的促进灰渣从网孔蓖板42上的网孔中掉落，进而避免了灰渣在炉蓖板42上的堆积，提升炉蓖板42上物料的燃烧效率。

本实施例中，炉芯2内部设有与外部气源连通的第一气流通道1段21，空心托架43内设有第一气流通道2段44，固定柱41内设有第一气流通道3段45，第一气流通道1段21、第一气流通道2段44、第一气流通道3段45依次连通；空心托架43的顶板上设有与第一气流通道2段44连通的第一气嘴46，固定柱41的外侧壁上设有与第一气流通道3段45连通的第二气嘴47，其中，第一气嘴46设在空心托架43的分叉处与端点处。气化剂依次经过第一气流通道1段21、第一气流通道2段44、第一气流通道3段45再分别由第一气嘴46、第二气嘴47进入物料氧化层。其中优选地，空心托架43内设有将第一气流通道2段44隔成上下两层的导流隔板48，进而增加气流在第一气流通道2段44内的路径长度，使得气流具有更长的热交换时间。

本实施例中，刮渣结构5包括至少一个刮渣板，刮渣板的一端连接在炉芯2的底部，另一端向炉芯2底端的斜上方延伸。优选地，本实施例中的刮渣结构5包括对称设在炉芯2底端的两个刮渣板，且刮渣板底部为锯齿结构。刮渣板与炉芯2之间采用焊接连接或一体成型的连接方式，在刮渣板跟随炉芯2转动的过程中，刮落气化炉底部沉积的灰渣，进而有效防止灰渣板结或成坨，解决了气化炉排渣难的问题。

本实施例中，齿圈为能够提供至少1:12转速比的大速比齿圈，其在减小传动力的同时，还能有效的简化气化炉，降低了成本。

参考图3，为本实施例中所公开的一种双还原层气化炉，其包括顶部开口的炉体6以及上述的旋转炉盖炉芯，旋转炉盖炉芯中的炉盖1转动连接在炉体6顶部的开口上。炉体6上设有换热机构，换热机构包括第一壳体71与第二壳体72，第一壳体71设在炉体6的外侧壁上，第二壳体72设在第一壳体71与炉体6围成的空间内；第一壳体71与第二壳体72之间围成第二气流通道73，第二壳体72内部设有第三气流通道74，其中，第二气流通道73与第三气流通道74均为倒U形结构，且第二气流通道73套在第三气流通道74上方。第一壳体71的上设有与第二气流通道73的一端连通的第一进气口75，炉体6的侧壁上设有与第二气流通道73的另一端连通的第二进气口76，第二进气口76位于炉蓖结构的上方；第二壳体72的上设有与第三气流通道74的一端连通的第一出气口77，炉体6的侧壁上设有与第三气流通道74的另一端连通的第二出气口78，第二出气口78位于炉蓖结构的下方；第二壳体72的壳壁为波纹管或螺纹管79，以用于提升第二气流通道73与第三气流通道74内气体的热交换效率。其中，第一出气口77上设有引气机构710，第一进气口75通过循环管路711与位于炉蓖结构上方的炉腔连通，所述循环管路711上设有气体循环机构712，以用于将炉腔内的热烟气抽至第二气流通道73，并使得炉腔内的气流在引气机构710和气体循环机构712的作用下，向上、向下流动形成两个还原层。

本实施例中，炉体6的底端为异形结构，其具体包括收口部61与落渣部62，收口部61的顶端与炉体6的侧壁相连，落渣部62连接在收口部61的底端。其中，收口部61的口径沿顶端到底端的方向减小，收口部61的型面与刮渣结构5相互配合，以使得刮渣结构5能够将收口部61上的灰渣刮落至落渣部62；落渣部62上设有排渣口65。进一步地，收口部61的口径沿顶端到底端的方向均匀的减小，以简化气化炉的结构。本实施例中作为刮渣结构5的刮渣板的底部型面与收口部61的型面之间的间距约为5mm。本实施例中的收口部61、落渣部62与炉体6的侧壁三者之间均采用焊接或一体成型的连接方式。

本实施例中，落渣部62上设有能够支撑炉芯2的支撑件63，炉芯2的底端与支撑件63接触相连。炉芯2上与支撑件63相接触的面为球面或锥面中的一个，支撑件63上与炉芯2相接触的面为球面或锥面中的另一个；图2中所示出的为炉芯2上与支撑件63相接触的面为锥面，支撑件63上与炉芯2相接触的面为球面。采用锥面与球面的配合，不仅使得支撑件63能够实现对路劲的支撑作用，还能减少支撑件63与炉芯2之间的接触面，进而降低摩擦阻力。

本实施例中，炉体6上靠近顶端的侧壁上设有环形槽64，炉盖1的底端边缘位于环形槽64内；环形槽64内填充有高温油脂，以起到炉体6与炉盖1之间的密封与润滑作用。

本实施例中，炉体6上设有进料管8，进料管8的一端与炉体6的炉腔连通，另一端向炉体6的斜下方延伸，进料管8中设有无轴螺杆输送结构81。采用向斜下方倾斜的进料管8，能够有效的避免物料中的水入气化炉。优选地，进料管8的顶板上设有第三出气口82，所述循环管路711通过第三出气口82、进料管8与炉腔连通，使得炉体内的热烟气经过进料管8后抽出，使得热烟气与物料之间具有热交换的过程，进而实现对物料的预干燥处理。

本实施例中气化炉的工作过程中为：当齿圈带动炉盖1和炉芯2低速旋转时，刮渣板可即时将掉落在收口部61上的高温渣刮松，并带动其滑落至落渣部62的排渣口65，并通过设置在排渣口65处的螺杆出灰机构集中排出。另一方面，作为燃烧物料的垃圾或生物质料经进料管8内的无轴螺杆输送结构81送入炉体6内的炉蓖结构上，随着炉蓖结构的旋转而实现环形布料和均料。

需要注意的是，图1中的箭头表示气流方向，其中，第一气流通道1段21、第一气流通道2段44、第一气流通道3段45为气化剂进入炉体6的通道，第二气流通道73为气体循环通道，第三气流通道74为产气排出炉体6的通道。

需要注意的是，图3中实线箭头指的是所进入炉体内的空气的走向，虚线箭头指的是炉体内循环气流的走向。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋转炉盖炉芯，其特征在于，包括炉盖、炉芯与驱动机构，所述驱动机构设在炉盖上，以用于驱动炉盖旋转；

所述炉芯的顶端套接在炉盖中心孔内，底端向炉盖下方延伸，以使得炉芯跟随炉盖旋转；

所述炉芯的中部位置设有炉蓖结构，所述炉蓖结构跟随炉芯旋转，以使得物料均匀的落在炉蓖结构上，进而实现气化炉内的环形布料、均料；

所述炉芯的底部设有与气化炉炉底相适应的刮渣结构，以用于刮松、刮下炉底的灰渣。

2.根据权利要求1所述旋转炉盖炉芯，其特征在于，所述炉蓖结构包括空心的固定柱、空心托架与网孔蓖板，所述固定柱同轴套设在炉芯上，所述空心托架的数量为多个、且沿周向环形间隔分布在固定柱上，所述网孔蓖板设在空心托架上。

3.根据权利要求2所述旋转炉盖炉芯，其特征在于，所述炉芯内部设有与外部气源连通的第一气流通道1段，所述空心托架内设有第一气流通道2段，所述固定柱内设有第一气流通道3段，所述第一气流通道1段、第一气流通道2段、第一气流通道3段依次连通；

所述空心托架的顶板上设有与第一气流通道2段连通的若干第一气嘴，所述固定柱的外侧壁上设有与第一气流通道3段连通的若干第二气嘴。

4.根据权利要求3所述旋转炉盖炉芯，其特征在于，所述空心托架为二叉树状结构。

5.根据权利要求1所述旋转炉盖炉芯，其特征在于，所述刮渣结构包括至少一个刮渣板，所述刮渣板的一端连接在炉芯的底部，另一端向炉芯底端的斜上方延伸。

6.一种双还原层气化炉，其特征在于，包括顶部开口的炉体以及权利要求1至5任一项所述的旋转炉盖炉芯，所述炉盖转动连接在炉体顶部的开口上；

所述炉体上设有换热机构，所述换热机构包括第一壳体与第二壳体，所述第一壳体设在炉体的外侧壁上，所述第二壳体设在第一壳体与炉体围成的空间内；所述第一壳体与第二壳体之间围成第二气流通道，所述第二壳体内部设有第三气流通道；

所述第一壳体上设有与第二气流通道的一端连通的第一进气口，所述炉体的侧壁上设有与第二气流通道的另一端连通的第二进气口，所述第二进气口位于炉蓖结构的上方；

所述第二壳体的上设有与第三气流通道的一端连通的第一出气口，所述炉体的侧壁上设有与第三气流通道的另一端连通的第二出气口，所述第二出气口位于炉蓖结构的下方；

所述第二壳体的壳壁为波纹管或螺纹管，以用于提升第二气流通道与第三气流通道内气体的热交换效率；

所述第一出气口上设有引气机构，所述第一进气口通过循环管路与位于炉蓖结构上方的炉腔连通，所述循环管路上设有气体循环机构，以用于将炉腔内的热烟气抽至第二气流通道，并使得进入炉腔内的气流在引气机构和气体循环机构的作用下，向上、向下流动形成两个还原层。

7.根据权利要求6所述双还原层气化炉，其特征在于，所述炉体的底端为异形结构，其包括收口部与落渣部，所述收口部的顶端与炉体的侧壁相连，所述落渣部连接在收口部的底端；

所述收口部的口径沿顶端到底端的方向减小，所述收口部的型面与刮渣结构相互配合，以使得刮渣结构能够将收口部上的灰渣刮落至落渣部；所述落渣部上设有排渣口。

8.根据权利要求7所述双还原层气化炉，其特征在于，所述落渣部上设有能够支撑炉芯的支撑件，所述炉芯的底端与支撑件接触相连；所述炉芯上与支撑件相接触的面为球面或锥面中的一个，所述支撑件上与炉芯相接触的面为球面或锥面中的另一个。

9.根据权利要求6或7或8所述双还原层气化炉，其特征在于，所述炉体上靠近顶端的外壁上设有环形槽，所述炉盖的底端边缘位于环形槽内；所述环形槽内填充有高温油脂，以起到炉体与炉盖之间的密封与润滑作用。

10.根据权利要求6或7或8所述双还原层气化炉，其特征在于，所述炉体上设有进料管，所述进料管的一端与炉体的炉腔连通，另一端向炉体的斜下方延伸；所述进料管的顶板上设有第三出气口，所述循环管路通过第三出气口、进料管炉腔连通。

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